Môn học Hệ điều hành

Bài từ dự án mở SysNet Wiki.

Mục lục 1 Tổng quan 2 Nội dung tóm tắt môn học 3 Course outline 4 Tài liệu tham khảo 5 Cán bộ tham gia giảng dạy 6 Nội dung chi tiết 6.1 Tuần 1 6.2 Tuần 2 6.3 Tuần 3 6.4 Tuần 4, 5 6.5 Tuần 6, 7 6.6 Tuần 8, 9 6.7 Tuần 10, 11 6.8 Tuần 12 6.9 Tuần 13 6.10 Tuần 14 7 Tham khảo ngoài

[Sửa] Tổng quan

• Mã số MH: 501041
• Số tín chỉ: 3 (3.1.6)
• Số tiết: 56 (Lý thuyết: 42, Thực hành 14)
• Đánh giá:
  • Điểm thứ 1: 20% Kiểm tra trắc nghiệm giữa kỳ (60 ph)
  • Điểm thứ 2: 70% Thi trắc nghiệm cuối kỳ (90 ph)
  • Điểm thứ 3: 10% Bài tập lớn hoặc seminar
• Môn học trước: Tổ chức và cấu trúc máy tính (MS: 501034)

[Sửa] Nội dung tóm tắt môn học

Môn học chia làm hai phần chính.

Phần đầu đề cập đến các vấn đề tổng quan về hệ điều hành máy tính như: quá trình, các quá trình đồng thời, vấn đề tranh chấp tài nguyên giữa các quá trình đồng thời, deadlocks, định thời công việc, quản lý bộ nhớ thực và ảo, các khái niệm và giải thuật phân trang, phân đoạn, hệ thống files và quản lý các thiết bị xuất nhập cũng như các vấn đề bảo vệ và bảo mật hệ thống. Các kiến thức sẽ được làm sáng tỏ với những hệ điều hành thông dụng hiện nay như MS-DOS, UNIX, v.v.

Phần hai là phần nâng cao, tập trung vào các vấn đề về hệ điều hành mạng, các hệ thống xử lý và hệ phân bố, với mô hình client-server, RPC, socket, v.v.

[Sửa] Course outline

• Course Name: OPERATING SYSTEMS

• The course consists of two parts.

In the first part, fundamental concepts in operating systems will be presented: process, concurrent processes, the problem of mutual exclusion, sharing resources between concurrent processes, deadlocks, process scheduling, management of the real memory and of the virtual memory, various algorithms for paging and segmentation. The management of the file system and the input/output system as well as the problem of system protection and security are presented. Well-known operating systems such as MS-DOS, UNIX are used to make clear the terminology introduced in the course.

The second part is an advanced one. It focusses on problems related to networking operating systems, parallel and distributed systems with programming models such as client-server, RPC (remote procedure call), socket,...

[Sửa] Tài liệu tham khảo

• A. Silberschatz & P. B. Galvin. Operating System Concepts, Addison-Wesley, 2004.
• A. S. Tanenbaum. Modern Operating Systems, Prentice-Hall, 1992.
• A. S. Tanenbaum. Distributed Operating Systems, Prentice-Hall, 1995.
• George Coulouris, Jean Dollimore & Tim Kindberg. Distributed Systems Concepts and Design, Addison-Wesley, 1994.

[Sửa] Cán bộ tham gia giảng dạy

• TS. Lê Ngọc Minh
• KS. Đoàn Việt Hưng
• KS. Trần Đăng Khoa
• KS. Trần Ngọc Minh

[Sửa] Nội dung chi tiết

[Sửa] Tuần 1

Chương I: Giới thiệu chung

1. Định nghĩa hệ điều hành.
2. Kiến trúc hệ thống máy tính.
3. Kiến trúc cơ bản của hệ điều hành.
4. Lịch sử phát triển hệ điều hành.

[Sửa] Tuần 2

Chương II: Quá trình và luồng

1. Định nghĩa quá trình (processes)
2. Các trạng thái của quá trình
3. Khối điều khiển quá trình
4. Các tác vụ thực thi đối với quá trình
5. Giao tiếp giữa các quá trình (IPC) trong Unix
6. Luồng (threads)
7. Mô hình đa luồng (multithreading models)
8. Mô hình đa luồng trong Unix, Windows, Java

[Sửa] Tuần 3

Chương III: Định thời CPU

1. Khái niệm cơ bản về định thời
2. Các cấp độ định thời
3. Mục tiêu của định thời
4. Các giải thuật định thời

[Sửa] Tuần 4, 5

Chương IV: Quản lý các quá trình đồng thời

1. Lập trình đồng thời
2. Vùng tranh chấp và loại trừ tương hỗ (mutex)
3. Các phương pháp loại trừ tương hỗ
   1. Giải thuật Dekker (1, 2, 3)
   2. Giải thuật Peterson
   3. TestAndSet
   4. Semaphores
   5. Monitors
4. Giải quyết tranh chấp trong Unix, Windows, Java

[Sửa] Tuần 6, 7

Chương V: Deadlocks

1. Khái niệm deadlock
2. Các điều kiện cần để xảy ra deadlock
3. Các phương pháp giải quyết
   1. Chống deadlock
   2. Tránh deadlock
   3. Phát hiện deadlock
   4. Phục hồi deadlock

[Sửa] Tuần 8, 9

Chương VI: Quản lý bộ nhớ

1. Bộ nhớ
   1. Tổ chức và kiến trúc bộ nhớ
   2. Các chiến lược quản lý
   3. Cấp phát bộ nhớ liên tục
   4. Lập trình với phân đoạn cố định
   5. Lập trình với phân đoạn thay đổi
2. Bộ nhớ ảo
   1. Tổ chức bộ nhớ ảo và sự phân cấp
   2. Ánh xạ khối
   3. Hệ thống bộ nhớ phân trang
   4. Hệ thống bộ nhớ phân đoạn
   5. Hệ thống kết hợp
3. Các chiến lược quản lý
   1. Chiến lược nạp (fetch)
   2. Chiến lược sắp đặt (placement)
   3. Chiến lược thay thế (replacement)
4. Cơ chế quản lý bộ nhớ của Unix, Windows NT

[Sửa] Tuần 10, 11

Chương VII: Quản lý hệ thống files

1. Các khái niệm cơ bản
   1. File và các thuộc tính file
   2. Cấu trúc file
   3. Các tác vụ trên file
2. Thư mục
   1. Hệ thống cấu trúc thư mục
   2. Các tác vụ trên thư mục
3. Hiện thực hệ thống file
4. Hệ thống files trong Unix/Linux
5. Hệ thống files trong Windows

Chương VIII: Bảo vệ và an ninh hệ thống

1. Các khái niệm cơ bản
2. Mục đích bảo vệ hệ thống
3. Các giải pháp bảo vệ hệ thống
4. Vấn đề an ninh hệ thống
5. Các giải pháp an ninh hệ thống

[Sửa] Tuần 12

Chương IX: Quản lý hệ thống xuất nhập

1. Các thiết bị xuất nhập
2. Polling và interrupt-driven.
3. Direct Memory Access (DMA)
4. Bộ điều khiển thiết bị (device drivers)
5. I/O buffering và I/O caching.
6. Cơ chế quản lý xuất nhập của Unix, Windows NT

[Sửa] Tuần 13

Chương X: Hệ thống phân bố

1. Giới thiệu chung
2. Hệ điều hành mạng và dịch vụ trên mạng
3. Truyền thông trong hệ thống phân bố
4. Hệ thống file phân bố
5. Bảo mật

[Sửa] Tuần 14

1. Case Study: Hệ điều hành Linux, Windows

[Sửa] Tham khảo ngoài

• http://www.personal.kent.edu/~rmuhamma/OpSystems/os.html