Tóm tắt kiến thức Chương 2: Tổng quan về Hệ điều hành | Môn Hệ điều hành - Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

lOMoAR cPSD| 58702377
Tóm tắt kiến thức – Chương 2: Tổng quan về Hệ điều hành
1. Khái niệm Hệ điều hành (HDH)
● Là một chương trình hệ thống hoạt động như một giao diện giữa người dùng và phần cứng máy tính.
● Nhiệm vụ chính: quản lý tài nguyên hệ thống, cung cấp môi trường để thực hiện
chương trình người dùng.
2. Mục tiêu của HDH
● Thực hiện quản lý tài nguyên (CPU, bộ nhớ, thiết bị vào/ra, hệ thống file…).
● Cung cấp giao diện thân thiện cho người dùng.
● Đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả, an toàn và ổn định.
3. Các thành phần chính của HDH
● Quản lý tiến trình (Process Management): xử lý việc tạo, xóa, lập lịch và đồng bộ tiến trình.
● Quản lý bộ nhớ (Memory Management): theo dõi và phân phối bộ nhớ chính.
● Quản lý thiết bị (Device Management): điều khiển và giao tiếp với các thiết bị ngoại vi.
● Quản lý hệ thống tập tin (File System Management): tổ chức, lưu trữ, truy xuất và bảo vệ dữ liệu.
● Quản lý an ninh và bảo vệ (Security & Protection): phân quyền truy cập và bảo vệ hệ thống.
● Giao diện người dùng (User Interface): gồm giao diện dòng lệnh (CLI) và giao diện đồ họa (GUI).
4. Phân loại Hệ điều hành
● Theo số người dùng: đơn người dùng, đa người dùng.
● Theo số tác vụ xử lý: đơn nhiệm, đa nhiệm.
● Theo phương pháp xử lý:
○ HDH xử lý theo lô (Batch Processing OS)
○ HDH chia thời gian (Time-Sharing OS)
○ HDH thời gian thực (Real-Time OS)
○ HDH phân tán (Distributed OS) ○ HDH nhúng (Embedded OS) ○ HDH mạng (Network OS)
5. Các dịch vụ của HDH
● Thực thi chương trình, xử lý I/O, giao tiếp giữa tiến trình, quản lý lỗi và bảo mật.
6. Kiến trúc hệ điều hành
● Monolithic: tất cả chức năng được tích hợp trong một khối mã duy nhất.
● Microkernel: nhân hệ điều hành nhỏ, chỉ cung cấp chức năng cơ bản, các dịch vụ
khác được cài bên ngoài. lOMoAR cPSD| 58702377
● Layered: phân tầng, dễ quản lý và bảo trì.
● Module: mô-đun linh hoạt, dễ mở rộng.
7. Các khái niệm khác
● Kernel Mode vs User Mode: phân quyền truy cập tài nguyên giữa nhân và người dùng.
● System Calls: các lệnh để chương trình ứng dụng yêu cầu dịch vụ từ hệ điều hành.
🧠 Sơ đồ tư duy – Tổng quan về Hệ điều hành
1. 💡 Khái niệm Hệ điều hành
● Trung gian giữa phần cứng và người dùng ● Phục vụ: ○
Người sử dụng → dễ khai thác
○ Người quản lý → tối ưu tài nguyên ○ Kỹ
thuật → tạo máy tính logic mới ○
Hệ thống → mô hình hóa người và máy
2. 🎯 Mục tiêu của HDH
● Chuẩn hóa giao diện phần cứng
● Tối ưu hiệu suất tài nguyên
● Hỗ trợ người dùng chạy chương trình dễ dàng
3. 🔧 Các thành phần chính
● Resource Allocator: phân phối CPU, bộ nhớ, thiết bị
● Control Program: giám sát, điều khiển thao tác
● Kernel: phần nhân trung tâm hệ thống
4. ⚙️ Chức năng của HDH ● Quản lý tiến trình
● Quản lý bộ nhớ chính & phụ
● Quản lý thiết bị I/O ● Quản lý tập tin ● Bảo vệ hệ thống ● Quản lý mạng
● Giao diện người dùng ● System Calls
5. 🧩 Phân loại hệ điều hành
● Xử lý theo lô đơn chương trình
● Xử lý theo lô đa chương trình
● Đa nhiệm (Time-sharing) lOMoAR cPSD| 58702377
● Đa xử lý (Multiprocessor systems)
○ SMP: đồng bộ, chia đều ○ ASMP: chủ - tớ
● Phân tán (Distributed) ○ Peer-to-peer ○ Client-server
● Thời gian thực (Real-time) ○ Hard RTOS
○ Soft RTOS ● Nhúng (Embedded systems)
6. 🏗️ Cấu trúc hệ điều hành
● Đơn giản (MS-DOS) ● Phân lớp (UNIX) ○ 0 → Đa chương ○ 1 → Quản lý bộ nhớ ○
2 → Truyền thông tiến trình ○ 3 → Xuất/Nhập ○
4 → Chương trình người dùng ○ 5 → Thao tác
● Máy ảo (Java VM) ● Client – Server (WINNT)