Đề cương chi tiết học phần Hệ điều hành (Operating System)

BM01.QT02/ĐNT-ĐT

TRƯỜNG ĐH NGOẠI NGỮ - TIN HỌC TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN

1. Thông tin chung về học phần

- Tên học phần

: Hệ điều hành (Operating System)

- Mã số học phần : 1221084

- Số tín chỉ học phần : 4 (3+1) tín chỉ

- Thuộc chương trình đào tạo của bậc, ngành: Bậc Đại học, ngành Công nghệ thông tin

- Số tiết học phần :

.

Nghe giảng lý thuyết

Làm bài tập trên lớp

Thảo luận

: 45 tiết

: 0 tiết

: 30 tiết

Thực hành

Hoạt động theo nhóm : 0 tiết

Thực tế:

Tự học

: 0 tiết

: 120 giờ

- Đơn vị phụ trách học phần: Bộ môn Khoa học máy tính / Khoa Công nghệ thông

tin

2. Học phần trước: Cấu trúc dữ liệu và giải thuật

3. Mục tiêu của học phần:

3.1 Trình bày các khái niệm, các chiến lược và thuật giải quan trọng trong hệ

điều hành như quản lý CPU, process, bộ nhớ, hệ thống file.

3.2 Cung cấp các công cụ và kỹ năng để sinh viên có thể quản lý CPU, process,

bộ nhớ và hệ thống file.

4. Chuẩn đầu ra:

Nội dung

Đáp ứng CĐR

CTĐT

Kiến thức

4.1.1. Trình bày được vai trò, vị trí và chức K1

năng của HĐH trong máy tính số.

4.1.2. Liệt kê được các module chức năng chính K1

của HĐH

4.1.3. Nắm vững các chiến lược và giải thuật K5

khác nhau để giải quyết các vấn đề chính trong

1 hệ điều hành (các module chức năng chính

của HĐH) cụ thể như quản lý CPU, Quản lý

được process, giám sát và điều khiển sự giao

tiếp giữa các process, quản lý bộ nhớ ảo, quản

1

lý hệ thống file, quản lý các thiết bị I/O, an ninh

hệ thống ...

Kỹ năng

Thái độ

4.2.1. Sinh viên có kỹ năng quản lý CPU

S5

4.2.2 Sinh viên có thể quản lý process, giám sát S5

và điều khiển sự giao tiếp giữa các process

4.2.3 Biết cách quản lý bộ nhớ ảo, quản lý hệ S5

thống file

4.3 Chuẩn bị bài trước khi đến lớp. Đi học đầy A2, A3

đủ. Tham gia tích cực trong giờ học.

5. Mô tả tóm tắt nội dung học phần:

- Vị trí, vai trò của HĐH trong máy tính số. Các module chức năng của HĐH như

quản lý CPU, quản lý process & thread, giám sát và điều khiển sự giao tiếp giữa

các process, quản lý bộ nhớ ảo, quản lý hệ thống file, quản lý các thiết bị I/O,

an ninh hệ thống .... Các chiến lược, giải pháp và thuật toán được dùng để hiện

thực từng module chức năng.

2

6. Nội dung và lịch trình giảng dạy:

- Các học phần lý thuyết:

Buổi/

Tiết

Hoạt động của

giảng viên

Hoạt động của

sinh viên

Giáo trình

chính

Tài liệu

tham khảo

Nội dung

Ghi chú

1

- Giới thiệu đề cương

chi tiết

- Thuyết giảng

- Đặt câu hỏi

- Nhấn mạnh những

điểm chính

- Nghe giảng, ghi chú [1]: Chương 1

- Trả lời câu hỏi

[4]: Chương 1

Giải quyết

mục tiêu

4.1.1

4.1.2

4.3

Chương 1 : Tổng quát về hệ điều

hành

1.1 Định nghĩa sơ lược về hệ điều

hành

1.2 Lịch sử phát triển hệ điều hành

1.3 Phân loại các hệ điều hành

1.4 Nhắc lại phần cứng máy tính

1.5 Các khái niệm cơ bản về hệ điều

hành

1.6 Các lời gọi dịch vụ HĐH "System

call"

1.7 Cấu trúc hệ điều hành

2

3

- Thuyết giảng

- Đặt câu hỏi

- Cho bài tập

- Nhấn mạnh những

điểm chính

- Yêu cầu chuẩn bị

buổi học sau

- Nghe giảng, ghi chú [1]: Chương 6

- Trả lời câu hỏi

- Làm bài tập

Giải quyết

mục tiêu

4.1.3

4.2.1

4.3

[4]: Chương 3

[4]: Chương 4

Chương 2 : Quản lý CPU, process &

thread

2.1 Khái niệm process

2.2 Tạo, xóa process

2.3 Trạng thái process

- Thuyết giảng

- Đặt câu hỏi

- Cho bài tập

- Nhấn mạnh những

điểm chính

- Nghe giảng, ghi chú [1]: Chương 6,7,8

- Trả lời câu hỏi

- Làm bài tập

Giải quyết

mục tiêu

4.1.3

4.2.1

4.3

2.4 Khái niệm thread

2.5 Lập lịch chạy các process

2.6 Các phương pháp lập lịch

3

- Yêu cầu chuẩn bị

buổi học sau

4

- Thuyết giảng

- Đặt câu hỏi

- Cho bài tập

- Nhấn mạnh những

điểm chính

- Yêu cầu chuẩn bị

buổi học sau

- Nghe giảng, ghi chú [1]: Chương

Giải quyết

mục tiêu

4.1.3

4.2.2

4.3

Chương 3 : Tương tranh giữa các

process, các thread

3.1 Giới thiệu về tương tranh

3.2 Loại trừ tương hỗ giữa các đoạn

code CS

3.3 Các phương pháp dừng chờ chủ

động (busy waiting)

- Trả lời câu hỏi

- Làm bài tập

10,11,12,13

5

6

- Thuyết giảng

- Đặt câu hỏi

- Cho bài tập

- Nhấn mạnh những

điểm chính

- Yêu cầu chuẩn bị

buổi học sau

- Thuyết giảng

- Đặt câu hỏi

- Cho bài tập

- Nhấn mạnh những

điểm chính

- Yêu cầu chuẩn bị

buổi học sau

- Nghe giảng, ghi chú [1]: Chương

Giải quyết

mục tiêu

4.1.3

4.2.2

4.3

3.4 Đồng bộ các process : Bài toán

Sản xuất-Tiêu dùng

3.5 Các phương pháp dừng chờ thụ

động (sleep-wakeup)

3.6 Các bài toán IPC kinh điển và giải

quyết

- Trả lời câu hỏi

- Làm bài tập

10,11,12,13

- Làm bài Quiz

[1]: Chương 19

Giải quyết

mục tiêu

4.1.3

4.2.2

4.3

[4]: Chương 7

Chương 4 : Deadlock & xử lý

deadlock

4.1 Định nghĩa deadlock

4.2 Bốn điều kiện cần và đủ để gây ra

deadlock

4.3 Bốn chiến lược giải quyết

deadlock

- Nghe giảng, ghi chú

- Làm bài tập

4.4 Chiến lược phát hiện & chữa trị

deadlock

4.5 Chiến lược né tránh deadlock

4.6 Chiến lược phòng ngừa deadlock

7

- Thuyết giảng

- Đặt câu hỏi

- Nghe giảng, ghi chú [1]: Chương 20

- Trả lời câu hỏi

Giải quyết

mục tiêu

[4]: Chương 8,9

Chương 5 : Quản lý bộ nhớ

4

- Cho bài tập

- Nhấn mạnh những

điểm chính

- Yêu cầu chuẩn bị

buổi học sau

- Làm bài tập

4.1.3

4.2.3

4.3

5.1 Tổng quát về quản lý bộ nhớ

5.2 Quản lý bộ nhớ thật

5.3 Quản lý bộ nhớ ảo

5.4 Quản lý bộ nhớ ảo phân trang

5.5 Quản lý bộ nhớ ảo phân đoạn

5.6 Quản lý bộ nhớ ảo phân đoạn và

phân trang

5.7 Quản lý bộ nhớ của CPU Intel

80x86

8

- Thuyết giảng

- Đặt câu hỏi

- Cho bài tập

- Nhấn mạnh những

điểm chính

- Nghe giảng, ghi chú [1]: Chương 40

- Trả lời câu hỏi

- Làm bài tập

Giải quyết

mục tiêu

4.1.2

4.1.3

4.2.3

[4]: Chương 13

Chương 6 : Quản lý các thiết bị

nhập/xuất (I/O)

6.1 Các nguyên tắc cơ bản về phần

cứng thiết bị I/O

6.2 Các nguyên tắc cơ bản về phần

mềm thiết bị I/O

- Yêu cầu chuẩn bị

buổi học sau

4.3

6.3 Các cấp chức năng cơ bản của hệ

thống phần mềm I/O

6.4 Đĩa cứng

6.5 Mạch đồng hồ

6.6 Terminal giao tiếp trên cơ sở từng

ký tự

6.7 Giao tiếp người dùng trên cơ sở đồ

họa

6.8 Terminal mạng

6.9 Thiết bị quản lý việc dùng năng

lượng

9

- Thuyết giảng

- Đặt câu hỏi

- Cho bài tập

- Nghe giảng, ghi chú [1]: Chương

Giải quyết

mục tiêu

4.1.1

[3]: Tài liệu

quản lý trên

Chương 7 : Quản lý hệ thống file

7.1 Giới thiệu hệ thống file

- Trả lời câu hỏi

- Làm bài tập

29,30,31

5

- Nhấn mạnh những

điểm chính

- Yêu cầu chuẩn bị

buổi học sau

4.1.3

4.2.3

4.3

Ubuntu Website

7.2 Giao tiếp sử dụng phân hệ quản lý

file

7.3 Giao tiếp sử dụng phân hệ quản lý

thư mục

7.4 Hiện thực file

7.5 Hiện thực thư mục

7.6 Quản lý các cluster chưa dùng

7.7 Các việc quản lý khác trên hệ

thống file

10

11

- Thuyết giảng

- Đặt câu hỏi

- Cho bài tập

- Nhấn mạnh những

điểm chính

- Yêu cầu chuẩn bị

buổi học sau

- Thuyết giảng

- Đặt câu hỏi

- Cho bài tập

- Nhấn mạnh những

điểm chính

- Yêu cầu chuẩn bị

buổi học sau

- Nghe giảng, ghi chú [1]: Chương

Giải quyết

mục tiêu

4.1.3

4.2.3

4.3

- Trả lời câu hỏi

- Làm bài tập

29,30,31

7.8 Quản lý hệ thống file trên máy PC

- Nghe giảng, ghi chú [1]: Chương 50

- Trả lời câu hỏi

- Làm bài tập

Giải quyết

mục tiêu

4.1.3

4.2.3

4.3

Chương 8 : An ninh hệ thống

8.1 Môi trường an ninh hệ thống

8.2 Cơ sở về mật mã hóa

8.3 Xác nhận người dùng

8.4 Tấn công từ nội bộ

12

13

- Thuyết giảng

- Đặt câu hỏi

- Cho bài tập

- Nhấn mạnh những

điểm chính

- Yêu cầu chuẩn bị

buổi học sau

- Thuyết giảng

- Đặt câu hỏi

- Cho bài tập

- Nghe giảng, ghi chú [1]: Chương 50

- Trả lời câu hỏi

- Làm bài tập

Giải quyết

mục tiêu

4.1.3

4.2.3

4.3

8.5 Tấn công từ bên ngoài

8.6 Các cơ chế bảo vệ

8.7 Trojan Horse & virus

- Nghe giảng, ghi chú [1]: Chương 37,38

- Trả lời câu hỏi

- Làm bài tập

Giải quyết

mục tiêu

4.1.3

Chương 9 : Một số hiện thực trên

Windows

9.1 Quản lý bộ nhớ ảo Win32 &

- Nhấn mạnh những

4.2.3

6

Win64

điểm chính

4.3

- Yêu cầu chuẩn bị

buổi học sau

14

15

- Thuyết giảng

- Đặt câu hỏi

- Cho bài tập

- Nhấn mạnh những

điểm chính

- Yêu cầu chuẩn bị

buổi học sau

- Tổng kết lý thuyết

- Đặt câu hỏi

- Cho bài tập

- Nghe giảng, ghi chú [1]: Chương 51

- Trả lời câu hỏi

- Làm bài tập

Giải quyết

mục tiêu

4.1.3

4.2.3

4.3

9.2 Quản lý hệ thống file : cây phân

cấp và đồ thị

- Nghe giảng, ghi chú

- Trả lời câu hỏi

- Làm bài tập

Ôn tập

Ghi chú: 1 buổi: 3 tiết

- Các học phần thực hành:

Buổi/

Tiết

Hoạt động của

giảng viên

- Review điểm chính

- Hướng dẫn sinh viên

thực hiện

Hoạt động của

sinh viên

- Nghe giảng, ghi chú

- Đặt câu hỏi

Giáo trình

chính

[1]: Chương 5

Tài liệu

tham khảo

Nội dung

Bài 1. Process

Ghi chú

1

Giải quyết

mục tiêu

4.2, 4.3

- Làm bài tập

- Trả lời câu hỏi của SV

- Review điểm chính

- Hướng dẫn sinh viên

thực hiện

- Trả lời câu hỏi của SV

- Review điểm chính

- Hướng dẫn sinh viên

thực hiện

2

3

Bài 2. Thread

- Nghe giảng, ghi chú

- Đặt câu hỏi

- Làm bài tập

Giải quyết

mục tiêu

4.2, 4.3

[1]: Chương 5

Bài 3. Scheduling CPU

- Nghe giảng, ghi chú

- Đặt câu hỏi

- Làm bài tập

Giải quyết

mục tiêu

4.2, 4.3

7

- Trả lời câu hỏi của SV

- Review điểm chính

- Hướng dẫn sinh viên

thực hiện

- Trả lời câu hỏi của SV

- Review điểm chính

- Hướng dẫn sinh viên

thực hiện

- Trả lời câu hỏi của SV

- Review điểm chính

- Hướng dẫn sinh viên

thực hiện

- Trả lời câu hỏi của SV

- Review điểm chính

- Hướng dẫn sinh viên

thực hiện

- Trả lời câu hỏi của SV

- Review điểm chính

- Hướng dẫn sinh viên

thực hiện

- Trả lời câu hỏi của SV

- Review điểm chính

- Hướng dẫn sinh viên

thực hiện

4

5

Bài 4. Giải quyết tương tranh và

deadlock

- Nghe giảng, ghi chú

- Đặt câu hỏi

- Làm bài tập

Giải quyết

mục tiêu

4.2, 4.3

[1]: Chương 19

[1]: Chương 20

Bài 5. Giải quyết tương tranh và

deadlock

- Nghe giảng, ghi chú

- Đặt câu hỏi

- Làm bài tập

Giải quyết

mục tiêu

4.2, 4.3

6

Bài 6. Semaphore

Bài 7. Quản lý bộ nhớ

Bài 8. Chiến lược thay thế trang

Bài 9. Hệ thống file

Thi

- Nghe giảng, ghi chú

- Đặt câu hỏi

- Làm bài tập

Giải quyết

mục tiêu

4.2, 4.3

7

- Nghe giảng, ghi chú

- Đặt câu hỏi

- Làm bài tập

Giải quyết

mục tiêu

4.2, 4.3

8

- Nghe giảng, ghi chú

- Đặt câu hỏi

- Làm bài tập

Giải quyết

mục tiêu

4.2, 4.3

[1]: Chương 21,

26

9

- Nghe giảng, ghi chú

- Đặt câu hỏi

- Làm bài tập

Giải quyết

mục tiêu

4.2, 4.3

[1]: Chương

29,30,31

- Trả lời câu hỏi của SV

Coi thi và chấm điểm

10

Làm bài thi

Giải quyết

mục tiêu

4.2, 4.3

8

7. Nhiệm vụ của sinh viên:

Sinh viên phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:

- Tham dự tối thiểu 80% số tiết học lý thuyết.

- Tham dự tối thiểu 80% giờ thực hành và giải tất cả bài tập.

- Tham dự kiểm tra thực hành.

- Tham dự thi kết thúc học phần.

- Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học.

8. Đánh giá kết quả học tập của sinh viên:

8.1. Cách đánh giá

Sinh viên được đánh giá tích lũy học phần như sau:

TT Thành Điểm thành

Quy định

Trọng

Trọng số Mục

phần

số điểm

thành

phần

tiêu

Điểm

chuyên cần

- Tham dự ít nhất

80% số tiết học và số

bài tập được giao

- Lập trình trên máy

30%

70%

4.3

Thực

hành

1

2

30%

70%

Điểm thi

4.2

thực hành

Điểm thi kết - Thi trắc nghiệm (90

thúc học

phần

4.1

4.2

Lý

thuyết

phút)

100%

8.2. Cách tính điểm

- Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc học phần được chấm theo thang

điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến 0.5.

- Điểm học phần là tổng điểm của tất cả các điểm đánh giá thành phần của học phần

nhân với trọng số tương ứng. Điểm học phần theo thang điểm 10 làm tròn đến một

chữ số thập phân.

9. Tài liệu học tập:

9.1. Giáo trình/Tài liệu chính:

[1] Giáo trình Hệ điều hành – Lê Khắc Nhiên Ân – 2015 - http://voer.edu.vn/c/giao-

trinh-he-dieu-hanh/a039fa79 - Nguồn mở - Phát hành theo giấy phép Creative

Commons Attribution 3.0

9.2. Tài liệu tham khảo:

[2] Bài giảng Hệ điều hành – Nguyễn văn Hiệp -

http://www.cse.hcmut.edu.vn/~hiep/SlideHDH/

[3] Tài liệu tham khảo Hệ điều hành Ubuntu https://www.ubuntu.com/resources

[4] Operating System Concepts - Abraham Silbrschatz, Peter Baer galvin, Greg Gagne

– 9^thEdition - 2014 – Wiley Publisher.

9

10. Hướng dẫn sinh viên tự học:

Nội dung

Tuần/

Buổi

1

Lý thuyết

Nhiệm vụ của sinh viên

(tiết)

3

Chương 1:

Tổng quát về hệ điều hành

Chương 2:

Quản lý CPU, process & thread

2-3

4-5

6

3

6

3

-Nghiên cứu trước:

Slide bài giảng: Chương 2

Cuốn [2]

-Nghiên cứu trước:

Slide bài giảng: Chương 3

Cuốn [2]

-Nghiên cứu trước:

Slide bài giảng: Chương 4

Cuốn [2]

-Nghiên cứu trước:

Slide bài giảng: Chương 5

Cuốn [2]

-Nghiên cứu trước:

Slide bài giảng: Chương 6

Cuốn [2]

-Nghiên cứu trước:

Slide bài giảng: Chương 7

Cuốn [2]

-Nghiên cứu trước:

Slide bài giảng: Chương 8

Cuốn [2]

-Nghiên cứu trước:

Slide bài giảng: Chương 9

Cuốn [2]

Chương 3:

Tương tranh giữa các process, các thread

Chương 4:

Deadlock & xử lý deadlock

7

Chương 5:

Quản lý bộ nhớ

8

Chương 6:

Quản lý các thiết bị nhập/xuất (I/O)

9-10

11-12

13-14

15

Chương 7:

Quản lý hệ thống file

Chương 8:

An ninh hệ thống

Chương 9:

Một số hiện thực trên Windows

Ôn tập

Thực hành:

Sinh viên làm trước các bài tập có hướng dẫn trong tài liệu thực hành ở nhà theo

bảng lịch trình giảng dạy phía trên, tham khảo thêm tài liệu [1] các nội dung tương ứng

để có thể làm bài tốt hơn.

Ngày… tháng…. Năm 2015

Trưởng khoa

Ngày… tháng…. Năm 2015

Trưởng Bộ môn

Ngày… tháng…. Năm 2015

Người biên soạn

(Ký và ghi rõ họ tên)

ThS. Trần Phương Tuấn

Ngày… tháng…. Năm 2015

Ban giám hiệu

10