BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƢỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ NGOẠI NGỮ GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: HỆ ĐIỀU HÀNH NGHỀ: KỸ THUẬT SỬA CHỮA VÀ LẮP RÁP MÁY TÍNH TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đƣợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Trong hệ thống kiến thức chuyên ngành trang bị cho sinh viên nghề Cao đẳng Quản trị mạng, môn học Nguyên lý hệ điều hành góp phần cung cấp những nội dung liên quan đến việc mô tả các phƣơng pháp giải quyết các bài toán điều khiển hoạt động của hệ thống máy tính. Các nội dung chính đƣợc trình bày trong tài liệu này gồm các chƣơng: - Giới thiệu chung về hệ điều hành - Điều khiển dữ liệu - Điều khiển bộ nhớ - Điều khiển CPU và Tiến trình - Hệ điều hành đa xử lý Mặc dù có rất nhiều cố gắng, nhƣng không tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình đƣợc hoàn thiện hơn.
năm 2018 Tham gia biên soạn 1. Nguyễn Thị Thanh MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN. 2 LỜI GIỚI THIỆU. 2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÀNH .Khái niệm về hệ điều hành .Tài nguyên hệ thống .Khái niệm hệ điều hành.Phân loại hệ điều hành .Các thành phần của hệ điều hành .Phân loại hệ điều hành .Tính chất cơ bản của hệ điều hành .Phân lớp các chương trình trong thành phần điều khiển .Chức năng cơ bản của hệ điều hành.
Nhân của hệ điều hành, tải hệ điều hành.Sơ lƣợc lịch sử phát triển của HĐH. 21 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP. 22 CHƢƠNG 2: ĐIỀU KHIỂN DỮ LIỆU. Các phƣơng pháp tổ chức và truy nhập dữ liệu.
Các phương pháp tổ chức dữ liệu. Các phương pháp truy nhập dữ liệu .Chức năng của hệ thống điều khiển dữ liệu .Bản ghi và khối. Bản ghi logic và bản ghi vật lý. Kết khối và tách khối.
Điều khiển buffer. Vai trò của buffer. 31 Sử dụng buffers. Điều khiển buffer (vào ra dữ liệu).
Quy trình điều khiển chung vào ra. Các khối điều khiển dữ liệu. Ví dụ về sơ đồ chung điều khiển vào ra trong hệ điều hành. Tổ chức lƣu trữ dữ liệu trên bộ nhớ ngoài.
Các khái niệm cơ bản. Các phương pháp quản lý không gian tự do. Các phƣơng pháp cấp phát không gian tự do. Lập lịch cho đĩa.
40 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP. 41 CHƢƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN BỘ NHỚ. Quản lý và bảo vệ bộ nhớ. Một số khái niệm liên quan đến bộ nhớ.
Quản lý phân phối bộ nhớ. Vấn đề bảo vệ bộ nhớ. Điều khiển bộ nhớ liên tục theo đa bài toán. Chiến lƣợc giới hạn tĩnh (cận cố định).
Chiến lƣợc giới hạn động (cận thay đổi). Cách thức Overlay và swapping. Các phƣơng thức phân phối vùng nhớ (first fit, best fit, worst fit). Điều khiển bộ nhớ gián đoạn.
Tổ chức gián đoạn. Kết hợp phân đoạn và phân trang. 58 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP. 59 CHƢƠNG 4: ĐIỀU KHIỂN CPU, ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH.
Các khái niệm cơ bản .Khái niệm quá trình. Quan hệ giữa các quá trình. Trạng thái của quá trình .Sơ đồ không gian trạng thái (SNAIL). Một số khối điều khiển quá trình.
Điều phối quá trình. Nguyên tắc chung. Các trình lập lịch (long term, short term). Các thuật toán lập lịch.
First Come First Served (FCFS). Shortest Job First (SJF). Shortest Remain Time (SRT). Multi Level Queue (MLQ).
Multi Level Feedback Queues (MLFQ). Hệ thống ngắt. Khái niệm ngắt. Hiện tƣợng bế tắc.
Khái niệm bế tắc. Các biện pháp phòng tránh bế tắc. Phát hiện bế tắc. Xử lý bế tắc.
Kết luận chung về phòng tránh bế tắc. 74 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP. 75 CHƢƠNG 5: HỆ ĐIỀU HÀNH ĐA XỬ LÝ. Hệ điều hành đa xử lý tập trung .1 Hệ thống đa xử lý.
Hệ điều hành đa xử lý tập trung. Hệ điều hành đa xử lý phân tán. Giới thiệu hệ phân tán. Đặc điểm hệ phân tán.
80 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP. 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 81 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: NGUYÊN LÝ HỆ ĐIỀU HÀNH Mã môn học: MH 10 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học: - Vị trí: Môn học đƣợc bố trí sau khi sinh viên học xong các môn học chung, trƣớc các môn học, mô đun đào tạo chuyên môn nghề - Tính chất: Là môn học cơ sở. - Ý nghĩa và vai trò của môn học: Đây là môn học cơ sở ngành của các ngành liên quan đến công nghệ thông tin, cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về hệ điều hành để làm nền tản cho việc lập trình giải quyết các vấn đề cần thiết, tối ƣu hóa hệ thống máy tính.
Mục tiêu của môn học: - Về kiến thức: Hiểu và trình bày đƣợc vai trò và chức năng của hệ điều hành trong hệ thống máy tính; Trình bày đƣợc các giai đoạn phát triển của hệ điều hành; Trình bày đƣợc các nguyên lý thiết kế, thực hiện của hệ điều hành; - Về kỹ năng: Sử dụng đƣợc hệ điều hành. Giải quyết đƣợc các vấn đề phát sinh trong hệ điều hành. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Bố trí làm việc khoa học đảm bảo an toàn cho ngƣời và phƣơng tiện học tập. Nội dung của môn học: Thời gian Số Tên chƣơng mục Tổng Lý Thực hành Kiểm TT số thuyết Bài tập tra Chƣơng 1: Tổng quan về hệ điều hành 4 4 1.
Khái niệm về hệ điều hành 1 1 1. Tài nguyên hệ thống 0,5 1. Khái niệm hệ điều hành 0,5 2. Phân loại hệ điều hành 2 2 2.
Các thành phần của hệ điều hành 1 2. Phân loại hệ điều hành 2. Tính chất cơ bản của hệ điều hành 2. Phân lớp các chƣơng trình trong thành phần điều khiển 2.
Chức năng cơ bản của hệ điều hành 3. Sơ lƣợc lịch sử phát triển hệ điều hành 1 1 Chƣơng 2: Điều khiển dữ liệu 12 8 3 1 1. Các phƣơng pháp tổ chức và truy cập 1 1 dữ liệu 2 1. Các phƣơng pháp tổ chức dữ liệu 1.
Các phƣơng pháp truy nhập dữ liệu 1. Chức năng của hệ thống điều khiển Thời gian Số Tên chƣơng mục Tổng Lý Thực hành Kiểm TT số thuyết Bài tập tra dữ liệu 2. Bản ghi và khối 1 1 2. Bản ghi lôgic và bản ghi vật lý 0,5 2.
Kết khối và tách khối 0,5 3. Điều khiển buffer 3 2 1 3. Vai trò của buffer 1 3. Điều khiển buffer (vào ra dữ liệu) 1 1 4.
Quy trình chung điều khiển vào – ra 3 2 1 4. Các khối điều khiển dữ liệu 1 4. Ví dụ về sơ đồ chung điều khiển 1 1 vào ra trong hệ điều hành 5. Tổ chức lƣu trữ dữ liệu trên bộ nhớ ngoài 4 2 1 1 5.
Các khái niệm cơ bản 0,5 5. Các phƣơng pháp quản lý không 0,5 gian tự do 5. Các phƣơng pháp cấp phát không 1 1 1 gian tự do Chƣơng 3: Điều khiển bộ nhớ 16 8 7 1 1. Quản lý và bảo vệ bộ nhớ 2 2 1.
Một số khái niệm liên quan đến bộ nhớ 1 2. Quản lý phân phối bộ nhớ. Vấn đề 1 bảo vệ bộ nhớ 2. Điều khiển bộ nhớ liên tục theo đa 6 3 3 bài toán 2.
Chiến lƣợc giới hạn tĩnh (cận cố định) 1 1 2. Chiến lƣợc giới hạn động (cận thay đổi) 0,5 1 3 2. Cách thức Overlay và swapping 0,5 1 2. Các phƣơng thức phân phối vùng 1 nhớ (first fit, best fit, worst fit) 3.
Điều khiển bộ nhớ gián đoạn 8 3 4 1 3. Tổ chức gián đoạn 0,5 1 3. Kết hợp phân đoạn và phân trang 0,5 1 1 Chƣơng 4: Điều khiển CPU, điều khiển 20 7 12 1 quá trình 1. Các khái niệm cơ bản 1 1 4 1.
Khái niệm quá trình 0,5 1. Quan hệ giữa các quá trình 0,5 2. Trạng thái của quá trình 1 1 Thời gian Số Tên chƣơng mục Tổng Lý Thực hành Kiểm TT số thuyết Bài tập tra 2. Sơ đồ không gian trạng thái 0,5 2.
Một số khối điều khiển quá trình 0,5 3. Điều phối quá trình 5 1 4 3. Nguyên tắc chung 0,5 3. Các trình lập lịch 0,5 4 4.
Các thuật toán lập lịch 11 3 8 4. First Come First Served (FCFS) 4. Shortest Job First (SJF) 4. Shortest Remain Time (SRT) 4.
Multi Level Queue (MLQ) 4. Multi Level Feedback Queues (MLFQ) 5. Hệ thống ngắt 2 1 1 5. Khái niệm ngắt 0,5 5.
Xử lý ngắt 0,5 1 Chƣơng 5: Hệ điều hành đa xử lý 8 5 2 1 1. Hệ điều hành đa xử lý tập chung 4 3 1 1. Hệ thống đa xử lý 1,5 0,5 5 1. Hệ điều hành đa xử lý tập trung 1,5 0,5 2.
Hệ điều hành đa xử lý phân tán 4 2 1 1 2. Giới thiệu hệ phân tán 1 0,5 2. Đặc điểm hệ phân tán 1 0,5 1 Tổng cộng 60 32 24 4 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÀNH Mã chƣơng: MH10 – 01 Giới thiệu: Hệ điều hành là một phần mềm chạy trên máy tính và các thiết bị di động, dùng để điều hành, quản lý các thiết bị phần cứng và các tài nguyên phần mềm trên máy tính, và các thiết bị di động. Hệ điều hành đóng vai trò trung gian trong việc giao tiếp giữa ngƣời sử dụng và phần cứng máy tính, cung cấp một môi trƣờng cho phép ngƣời sử dụng phát triển và thực hiện các ứng dụng của họ một cách dễ dàng.
Mục tiêu: - Nắm đƣợc yêu cầu cần có hệ điều hành; - Nắm đƣợc khái niệm hệ điều hành, chức năng, phân loại và các thành phần cơ bản trong hệ điều hành; - Thực hiện các thao tác an toàn với máy tính.Khái niệm về hệ điều hành Mục tiêu: - Nắm đƣợc yêu cầu cần có hệ điều hành; - Nắm đƣợc khái niệm hệ điều hành.Tài nguyên hệ thống Tài nguyên của một trung tâm máy tính đƣợc tổng hợp từ ba thành tố, đó là tài nguyên về phần cứng, tài nguyên về phần mềm và tài nguyên về nguồn nhân lực của trung tâm máy tính đó.