Giáo trình Hệ điều hành - NXB Cần Thơ

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC<br /> MÔN: HỆ ĐIỀU HÀNH<br /> Mà MÔN HỌC: TH338<br /> SỐ ĐVHT:<br /> 3<br /> HỌC KÌ:<br /> 6<br /> GIẢNG VIÊN:<br /> NGUYỄN PHÚ TRƯỜNG<br /> <br /> I<br /> <br /> MỤC ĐÍCH YÊU CẦU<br /> ƒ<br /> ƒ<br /> ƒ<br /> <br /> Giúp sinh viên hiểu được vai trò của hệ điều hành và cơ chế hoạt động của hệ điều<br /> hành.<br /> Cách thiết kế hệ điều hành<br /> Cách ứng dụng các cơ chế trong việc thiết kế các hệ điều hành hiện đại<br /> <br /> II KIẾN THỨC NỀN CẦN THIẾT<br /> STT<br /> <br /> Nội dung kiến thức nền<br /> <br /> 1<br /> <br /> Kiến trúc máy tính<br /> <br /> Tiên quyết<br /> <br /> Mức độ yêu cầu<br /> Vận dụng khái<br /> Vận dụng kỹ năng/<br /> niệm/ mô hình<br /> phương pháp<br /> <br /> x<br /> <br /> III KIẾN THỨC TOÁN CẦN THIẾT<br /> STT<br /> <br /> Nội dung kiến thức<br /> Hiểu<br /> Khái<br /> niệm<br /> <br /> 1<br /> 2<br /> <br /> Giải thuật<br /> Ngôn ngữ Pascal và C<br /> <br /> Mức độ yêu cầu<br /> Vận dụng<br /> Chứng minh<br /> Công thức/<br /> Công thức/<br /> định lý<br /> định lý<br /> x<br /> <br /> Vận dụng<br /> Phương pháp<br /> x<br /> <br /> IV TÓM TẮT NỘI DUNG MÔN HỌC<br /> ƒ<br /> ƒ<br /> ƒ<br /> ƒ<br /> <br /> Mô tả các điểm chính yếu của hệ điều hành<br /> Vai trò và năng lực của hệ điều hành trong hệ thống máy tính.<br /> Những vấn đề phát sinh trong quá trình thiết kế hệ điều hành cũng như những tiếp<br /> cận khác nhau được dùng để phân tích và giải quyết những vấn đề đó.<br /> Xem xét những chiến lược hệ điều hành phổ biến và cách chúng tác động đến những<br /> dịch vụ của các hệ điều hành hiện đại.<br /> <br /> V ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT CÁC CHƯƠNG<br /> CHƯƠNG I - TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH1<br /> I.1 Mục tiêu<br /> I.2 Giới thiệu<br /> I.3 Hệ điều hành là gì?<br /> I.4 Hệ thống mainframe<br /> I.5 Hệ để bàn (Desktop system)<br /> I.6 Hệ đa xử lý<br /> I.7 Hệ phân tán<br /> I.8 Hệ thống nhóm (Clustered Systems)<br /> I.9 Hệ thời thực<br /> I.10 Hệ xách tay<br /> I.11 Tóm tắt<br /> CHƯƠNG II - CẤU TRÚC HỆ ĐIỀU HÀNH<br /> II.1 Mục đích<br /> II.2 Giới thiệu<br /> II.3 Các thành phần hệ thống<br /> II.4 Các dịch vụ hệ điều hành<br /> II.5 Lời gọi hệ thống<br /> II.6 Các chương trình hệ thống<br /> II.7 Cấu trúc hệ thống<br /> II.8 Máy ảo<br /> II.9 Tóm tắt<br /> CHƯƠNG III - QUÁ TRÌNH<br /> III.1 Mục đích<br /> III.2 Giới thiệu<br /> III.3 Khái niệm quá trình<br /> III.4 Lập thời biểu quá trình<br /> III.5 Thao tác trên quá trình<br /> III.6 Giao tiếp liên quá trình<br /> III.7 Tóm tắt<br /> CHƯƠNG IV - ĐỊNH THỜI BIỂU CPU<br /> IV.1 Mục tiêu<br /> IV.2 Giới thiệu<br /> IV.3 Các khái niệm cơ bản<br /> IV.4 Các tiêu chuẩn định thời<br /> IV.5 Các giải thuật định thời<br /> IV.6 Định thời biểu đa bộ xử lý<br /> IV.7 Định thời thời gian thực<br /> IV.8 Đánh giá giải thuật<br /> IV.9 Tóm tắt<br /> CHƯƠNG V - ĐỒNG BỘ HOÁ QUÁ TRÌNH<br /> V.1 Mục tiêu<br /> V.2 Giới thiệu<br /> V.3 Tổng quan<br /> V.4 Vấn đề vùng tương trục<br /> V.5 Giải pháp<br /> V.6 Các bài toán đồng bộ hoá nguyên thuỷ<br /> V.7 Tóm tắt<br /> CHƯƠNG VI - DEADLOCK<br /> VI.1 Mục đích<br /> <br /> VI.2 Giới thiệu<br /> VI.3 Mô hình hệ thống<br /> VI.4 Đặc điểm deadlock<br /> VI.5 Các phương pháp xử lý deadlock<br /> VI.6 Ngăn chặn deadlock<br /> VI.7 Tránh deadlock<br /> VI.8 Phát hiện Deadlock<br /> VI.9 Phục hồi deadlock<br /> VI.10 Tóm tắt<br /> CHƯƠNG VII - QUẢN LÝ BỘ NHỚ<br /> VII.1 Mục đích<br /> VII.2 Giới thiệu<br /> VII.3 Đặt vấn đề<br /> VII.4 Hoán vị<br /> VII.5 Cấp phát bộ nhớ liên tục<br /> VII.6 Cấp phát không liên tục<br /> VII.7 Tóm tắt<br /> CHƯƠNG VIII - BỘ NHỚ ẢO<br /> VIII.1 Mục đích<br /> VIII.2 Giới thiệu<br /> VIII.3 Kiến thức nền<br /> VIII.4 Phân trang theo yêu cầu<br /> VIII.5 Thay thế trang<br /> VIII.6 Cấp phát khung trang<br /> VIII.7 Trì trệ toàn hệ thống<br /> VIII.8 Các vấn đề khác<br /> VIII.9 Tóm tắt<br /> CHƯƠNG IX - HỆ THỐNG TẬP TIN<br /> IX.1 Mục đích<br /> IX.2 Giới thiệu<br /> IX.3 Khái niệm tập tin<br /> IX.4 Các phương pháp truy xuất<br /> IX.5 Cấu trúc thư mục<br /> IX.6 Gắn hệ thống tập tin<br /> IX.7 Chia sẻ tập tin<br /> IX.8 Bảo vệ<br /> IX.9 Tóm tắt<br /> CHƯƠNG X - CÀI ĐẶT HỆ THỐNG TẬP TIN<br /> X.1 Mục đích<br /> X.2 Giới thiệu<br /> X.3 Cấu trúc hệ thống tập tin<br /> X.4 Cài đặt hệ thống tập tin<br /> X.5 Cài đặt thư mục<br /> X.6 Các phương pháp cấp phát<br /> X.7 Quản lý không gian trống<br /> X.8 Tóm tắt<br /> CHƯƠNG XI - QUẢN LÝ HỆ THỐNG NHẬP/XUẤT<br /> XI.1 Mục đích<br /> XI.2 Giới thiệu<br /> XI.3 Các khái niệm cơ bản<br /> XI.4 Phần cứng nhập/xuất<br /> XI.5 Giao diện nhập/xuất ứng dụng<br /> T<br /> <br /> XI.6 Hệ thống con nhập/xuất của nhân (kernel I/O subsytem)<br /> XI.7 Chuyển nhập/xuất tới hoạt động phần cứng<br /> XI.8 Năng lực<br /> XI.9 Tóm tắt<br /> <br /> VI TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> 1.<br /> <br /> [Jean Bacon & Tim Harris], Operating Systems, Addison-Wesley, 2003.<br /> <br /> 2.<br /> <br /> [Nguyễn Hoàng Việt], Bài giảng Hệ Điều Hành, Khoa CNTT-ĐH Cần Thơ, 1998<br /> <br /> 3.<br /> <br /> [Silberschatz, Galvin, Gagne], Operating System Concepts, John Wiley & Sons,<br /> 2003<br /> <br /> 4.<br /> <br /> [Lê Khắc Nhiên Ân, Hoàng Kiếm], Giáo trình Nhập môn hệ điều hành, Đại học<br /> Khoa học Tự nhiên, 2003.<br /> <br /> 5.<br /> <br /> [Trần Hạnh Nhi, Hoàng Kiếm], Giáo trình hệ điều hành nâng cao, Đại học Khoa<br /> học Tự nhiên,1999.<br /> <br /> VI.1.1<br /> <br /> DUYỆT BỘ MÔN<br /> <br /> Ngày 23 tháng 04 năm 2004<br /> CÁN BỘ BIÊN SOẠN<br /> <br /> Nguyễn Phú Trường<br /> <br /> Đại Học Cần Thơ - Khoa Công Nghệ Thông Tin - Giáo Trình Hệ Điều Hành – V1.0<br /> <br /> TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH<br /> I<br /> <br /> Mục tiêu<br /> Sau khi học xong chương này, người học nắm được những kiến thức sau:<br /> o Hiểu vai trò của hệ điều hành trong hệ thống máy tính<br /> o Biết các giai đoạn phát triển của hệ điều hành<br /> o Hiểu sự khác biệt của các hệ điều hành qua từng giai đoạn<br /> o Hiểu cách giải quyết các vấn đề phát sinh trong từng hệ điều hành<br /> <br /> II Giới thiệu<br /> Hệ điều hành là một chương trình quản lý phần cứng máy tính. Nó cung cấp nền<br /> tảng cho các chương trình ứng dụng và đóng vai trò trung gian giao tiếp giữa người<br /> dùng máy tính và phần cứng của máy tính đó. Hệ điều hành thiết lập cho các tác vụ<br /> này rất đa dạng. Một vài hệ điều hành thiết kế tiện dụng trong khi một số khác thiết kế<br /> hiệu quả hoặc kết hợp cả hai.<br /> Để hiểu hệ điều hành là gì, trước hết chúng ta phải hiểu chúng được phát triển<br /> như thế nào. Trong chương này chúng ta điểm lại sự phát triển của hệ điều hành từ<br /> những hệ thử nghiệm đầu tiên tới những hệ đa chương và chia thời. Thông qua những<br /> giai đoạn khác nhau chúng ta sẽ thấy cách thức mà những thành phần của hệ điều<br /> hành được cải tiến như những giải pháp tự nhiên cho những vấn đề trong những hệ<br /> thống máy tính ban đầu. Xem xét những lý do phía sau sự phát triển của hệ điều hành<br /> cho chúng ta một đánh giá về những tác vụ gì hệ điều hành làm và cách hệ điều hành<br /> thực hiện chúng.<br /> <br /> III Hệ điều hành là gì?<br /> Một hệ điều hành là một thành phần quan trọng của mọi hệ thống máy tính. Một hệ<br /> thống máy tính có thể được chia thành bốn thành phần: phần cứng, hệ điều hành, các<br /> chương trình ứng dụng và người dùng.<br /> o Phần cứng (Hardware): bao gồm bộ xử lý trung tâm (CPU), bộ nhớ, thiết<br /> bị xuất/nhập,..cung cấp tài nguyên cơ bản cho hệ thống.<br /> o Các chương trình ứng dụng (application programs): trình biên dịch<br /> (compiler), trình soạn thảo văn bản (text editor), hệ cơ sở dữ liệu (database<br /> system), trình duyệt Web,..định nghĩa cách mà trong đó các tài nguyên<br /> được sử dụng để giải quyết yêu cầu của người dùng.<br /> o Người dùng (user): có nhiều loại người dùng khác nhau, thực hiện những<br /> yêu cầu khác nhau, do đó sẽ có nhiều ứng dụng khác nhau.<br /> o Hệ điều hành (operating system): hay còn gọi là chương trình hệ thống,<br /> điều khiển và hợp tác việc sử dụng phần cứng giữa những chương trình<br /> ứng dụng khác nhau cho những người dùng khác nhau. Hệ điều hành có<br /> thể được khám phá từ hai phía: người dùng và hệ thống.<br /> <br /> Biên soạn: Th.s Nguyễn Phú Trường - 09/2005<br /> <br /> Trang 1<br /> <br />