Đề cương chi tiết học phần Hệ điều hành (Trường đại học Phương Đông)

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐHDL PHƯƠNG ĐÔNG ====================== CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập- Tự do- Hạnh phúc o0o CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NGÀNH ĐÀO TẠO: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN -ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN Tên học phần: Hệ điều hành Mã số: 0221106 Số tín chỉ: Trình độ: Cho sinh viên năm thứ Phân bổ thời gian theo tín chỉ: Lên lớp Lý thuyết Bài tập Thảo luận 20 5 Thực hành, thí nghiệm, thực tế, studio Tự học, tự nghiên cứu 60 Điều kiện tiên quyết: - Học phần tiên quyết: Tin học đại cương - Học phần học trước: - Học phần song hành: Mục tiêu học phần: - Kiến thức: - Cung cấp cho sinh viên kiến thức Nắm khái niệm Hệ điều hành, thành phần nguyên lý xây dựng hệ điều hành chức - Kỹ năng: - Xác định nhiệm vụ hệ thống phương hướng giải hệ điều hành - Xác định mối quan hệ lý thuyết thực tế tin học nói chung Hệ điều hành nói riêng - Thái độ: - Xác định vị trí Tin học phát triển xã hội Tốc độ phát triển hệ điều hành định hướng cho phát triển phần mềm ứng dụng giao tiếp người dùng máy tính - Tự tin tiếp cận hệ điều hành Mô tả vắn tắt nội dung học phần Môn học cung cấp kiến thức sở chuyên ngành, giới thiệu đặc trưng nguyên lý xây dựng Hệ điều hành (HĐH) cho máy tính điện tử Xác định nhiệm vụ hệ thống phương hướng giải Xác định mối quan hệ lý thuyết thực tế tin học nói chung HĐH nói riêng Trình bày khái niệm HĐH, thành phần nguyên lý xây dựng, chức HĐH, tổng quan HĐH tiên tiến Nhiệm vụ sinh viên - Nộp đủ học phí - Dự lớp đầy đủ, làm hết tập, tham gia thảo luận theo nhóm lớp theo yêu cầu giáo viên - Thi đạt Tài liệu học tập - Học liệu bắt buộc: [1] Th.S Hoàng Thị Minh Huệ Bài giảng Hệ điều hành, Trường ĐHDL Phương Đông, 2009 - Học liệu tham khảo: [2] Nguyễn Thanh Tùng, Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành, Khoa CNTT, ĐH Bách Khoa HN [3] Nguyễn Phú Trường, Giáo trình Hệ điều hành, Khoa CNTT, Đại học Cần Thơ, 2005 [4] Siberschartz, Galvin and Gagne, Operating System Concept, 2005 10 Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên - Dự lớp đầy đủ: Bài tập, thảo luận: Điểm kiểm tra kỳ : Điểm thi kết thúc học phần: 10% 10% 10% 70% 11 Thang điểm: 10 12 Nội dung chi tiết học phần 12.1 Nội dung Chương 1: Tổng quan hệ điều hành 1.1 Các khái niệm sở 1.1.1 Cấu trúc phân lớp hệ thống tính toán 1.1.2 Tài nguyên hệ thống tính toán 1.2 Định nghĩa hệ phân loại hệ điều hành 1.2.1 Một số định nghĩa HĐH 1.2.2 Phân loại hệ điều hành 1.2.3 Các tính chất hệ điều hành 1.2.4 Nguyên lý xây dựng chương trình HĐH 1.2.5 Một số hình thái giao tiếp người - máy HĐH Chương 2: Cấu trúc hệ điều hành 2.1 Các thành phần hệ thống điều khiển 2.1.1 Quản lý trình 2.1.2 Quản lý nhớ 2.1.3 Quản lý tập tin-file 2.1.4 Quản lý hệ thống xuất/nhập 2.1.5 Quản lý việc lưu trữ phụ/bộ nhớ 2.1.6 Mạng 2.1.7 Hệ thống bảo vệ 2.1.8 Hệ thống thông dịch lệnh 2.2 Các thành phần hệ thống phục vụ 2.2.1 Các dịch vụ hệ điều hành để thực tác vụ lập trình dễ dàng 2.2.2 Các dịch vụ đảm bảo điều hành hữu hệ thống 2.3 Lời gọi hệ thống 2.4 Cấu trúc hệ thống 2.4.1 Cấu trúc đơn giản 2.4.2 Cấu trúc theo lớp 2.4.3 Máy ảo 2.4.5 Mô hình Client-Server 2.5 Kiến trúc hệ điều hành Chương 3: Quản lý nhớ 3.1 Các khái niệm 3.1.1 Liên kết địa 3.1.2 Địa logic địa vật lý 3.1.3 Nạp động (Dynamic loading) 3.1.4 Liên kết động thư viện chia sẻ 3.1.5 Phủ lắp (Overlays) 3.1.6 Hoán vị (Swapped) 3.2 Phân loại nhớ 3.3 Các cách tiếp cận quản lý nhớ 3.3.1 Cấp phát liên tục 3.3.2 Cấp phát không liên tục 3.4 Bộ nhớ ảo 3.4.1.Cài đặt nhớ ảo 3.4.2 Thay trang thuật toán thay trang Chương 4: Quản lý tiến trình 4.1 Định nghĩa tiến trình phân loại tiến trình - Mô tả tiến trình song song 4.1.1 Tiến trình (process): 4.1.2 Các loại tiến trình: 4.1.3 Mô hình tiến trình 4.1.4 Các thao tác điều khiển tiến trình 4.1.5 Tiểu trình tiến trình 4.2 Tài nguyên găng điều độ tiến trình 4.2.1 Định nghĩa tài nguyên găng 4.2.2 Điều độ tiến trình qua đoạn găng, loại công cụ yêu cầu điều độ tiến độ 4.3 Tắc nghẽn (Deadlock) chống tắc nghẽn 4.3.1.Tắc nghẽn 4.3.2 Điều kiện hình thành tắt nghẽn 4.3.3 Ngăn chặn tắc nghẽn (Deadlock Prevention) 4.3.4 Nhận biết tắc nghẽn (Deadlock Detection) khắc phục 4.3.5 Tránh deadlock 4.3.6 Phát Deadlock 4.3.7 Phục hồi deadlock Chương 5: Lập lịch processor 5.1 Processor logic Processor vật lý 5.2 Các trạng thái tiến trình 5.3 Điều phối tiến trình 5.3.1.Điều phối tiến trình 5.3.2 Tổ chức điều phối 5.3.3 Các chiến lược điều phối 5.4 Ngắt xử lý ngắt -Hệ thống xử lý ngắt IBM PC 5.4.1 Khái niệm ngắt xử lý ngắt IBM PC 5.4.2 Phân loại ngắt 5.4.3 Quy trình xử lý ngắt 5.4.4 Chương trình chương trình xử lý ngắt 5.4.4 Bảng vector ngắt 5.4.5 Gọi ngắt Assembler 5.4.6 Gọi ngắt Pascal 5.4.7 Bộ ghi 8088 5.4.8 Thay đổi ngắt hệ thống Chương 6: Quản lý tập tin đĩa 6.1 Tổng quan quản lý tập tin đĩa 6.1.1 Tập tin hệ thống quản lý tập tin 6.1.2 Bảng danh mục tập tin chia sẻ 6.1.3 Quản lý không gian đĩa 6.1.4 Quản lý block chứa file đĩa 6.1.5 An toàn quản lý tập tin 6.1.6 Hiệu suất hệ thống file 6.2 Các điều khiển hệ thống tập tin 6.3 Các hệ thống file sử dụng hệ điều hành 6.4 Tổ chức đĩa Quản lý file đĩa số hệ điều hành 6.4.1 Hệ điều hành MS_DOS 6.4.2.Tổ chức bảng thư mục gốc Windows98 6.4.3 Tổ chức đĩa Windows 2000 6.4.4 Quản lý lưu trữ file đĩa WindowsNT/2000 6.4.5 Một số kỹ thuật hỗ trợ hệ thống file NTFS 6.4.6 Tổ chức lưu trữ file đĩa CD_ROM Chương 7: Quản lý vào 7.1 Khái niệm hệ thống quản lý vào/ 7.2 Phần cứng vào/ra 7.2.1 Các thiết bị vào/ra 7.2.2 Tổ chức chức I/O 7.2.3 Bộ điều khiển thiết bị 7.2.4 Truy nhập nhớ trực tiếp DMA (Direct Memory Access) 7.3 Phần mềm vào/ra 7.3.1 Kiểm soát ngắt 7.3.2 Điều khiển thiết bị (device drivers) 7.3.3 Phần mềm nhập/xuất độc lập thiết bị 7.3.4 Phần mềm vào/ra phạm vi người sử dụng 7.4 Giới thiệu Hệ thống I/O đĩa 7.4.1 Phần cứng đĩa 7.4.2 Các thuật toán đọc đĩa 7.4.3 Quản lý lỗi 7.4.4 RAM Disks 7.4.5 Interleave 7.5 Hệ thống I/O chuẩn (terminals) 7.5.1 Phần cứng terminal 7.5.2 Terminal ánh xạ nhớ 7.5.3 Phần mềm nhập 7.5.4 Phần mềm xuất 7.6 Cài đặt đồng hồ 7.6.1 Phần cứng đồng hồ 7.6.2 Phần mềm đồng hồ Chương 8: Quản lý thiết bị ngoại vi 8.1 Nguyên lý phân cấp tổ chức quản lý thiết bị ngoại vi 8.1.1 Giới thiệu 8.1.2 Kênh 8.1.3 Kỹ thuật phòng đệm 8.1.4 SPOOL - SPOOL- Simultaneous Peripheral Operation On-Line 8.2 Quản lý thiết bị ngoại vi 8.2.1 Quản lý hình 8.2.2 Quản lý bàn phím Chương 9: Bảo vệ an toàn hệ thống 9.1 Mục tiêu bảo vệ hệ thống (Protection) 9.2 Miền bảo vệ (Domain of Protection ) 9.2.1 Khái niệm 9.2.2 Cấu trúc miền bảo vệ 9.3 Ma trận quyền truy xuất ( Access matrix) 9.4 Cài đặt ma trận quyền truy xuất 9.4 Bảng toàn cục 9.4.2 Danh sách quyền truy xuất ( Access control list _ ACL) 9.4.3 Danh sách tiềm miền bảo vệ (Capability list – C_List) 9.4.4 Cơ chế khóa chìa 9.4.5 Thu hồi quyền truy xuất 9.5 An toàn hệ thống (Security) 9.5.1 Các vấn đề an toàn hệ thống 9.5.2 Kiểm định danh tính (Authentication) 9.5.3 Mối đe dọa từ chương trình 9.5.4 Mối đe dọa từ hệ thống 9.5.5 Giám sát mối đe doạ 12.2 Hình thức tổ chức dạy học (phụ lục kèm theo) 13 Ngày phê duyệt: 14 Cấp phê duyệt: Trường Đại học Phương Đông CHỦ NHIỆM KHOA HIỆU TRƯỞNG PGS TS Phan Hữu Huân PGS TS Bùi Thiện Dụ ... tin 6.1.6 Hiệu suất hệ thống file 6.2 Các điều khiển hệ thống tập tin 6.3 Các hệ thống file sử dụng hệ điều hành 6.4 Tổ chức đĩa Quản lý file đĩa số hệ điều hành 6.4.1 Hệ điều hành MS_DOS 6.4.2.Tổ... 2.1.7 Hệ thống bảo vệ 2.1.8 Hệ thống thông dịch lệnh 2.2 Các thành phần hệ thống phục vụ 2.2.1 Các dịch vụ hệ điều hành để thực tác vụ lập trình dễ dàng 2.2.2 Các dịch vụ đảm bảo điều hành hữu hệ. .. tính toán 1.1.2 Tài nguyên hệ thống tính toán 1.2 Định nghĩa hệ phân loại hệ điều hành 1.2.1 Một số định nghĩa HĐH 1.2.2 Phân loại hệ điều hành 1.2.3 Các tính chất hệ điều hành 1.2.4 Nguyên lý xây