Lộ trình Hệ Điều Hành

Chương	Chủ đề chính	Nội dung & Hoạt động học tập	Mục tiêu & Sản phẩm
1	Tổng quan về Hệ điều hành	Khái niệm, Chức năng chính, và các thành phần của HĐH. Hệ thống máy tính & Cấu trúc hệ điều hành.	Hiểu vai trò và cấu trúc của một HĐH.
2	Tiến trình và Luồng	Mô hình tiến trình, các trạng thái, và quản lý. Các thao tác trên tiến trình, Chuyển đổi ngữ cảnh. Giới thiệu về Luồng.	Nắm vững các khái niệm về tiến trình và luồng.
3	Lập lịch tiến trình	Đặc điểm của tiến trình và các cơ chế lập lịch. Lập lịch trong các hệ thống xử lý theo lô, tương tác, và thời gian thực. Lập lịch luồng.	Học cách HĐH quản lý thời gian CPU.
4	Giao tiếp giữa các tiến trình	Nhu cầu về IPC và các vấn đề liên quan. Các cơ chế tài nguyên chia sẻ (Tín hiệu, Ống dẫn, Bộ nhớ chia sẻ). Các cơ chế truyền thông điệp (Socket, RPC, RMI).	Hiểu cách các tiến trình giao tiếp.
5	Đồng bộ hóa tiến trình	Khái niệm đồng bộ hóa và bài toán Miền găng. Các giải pháp: "Chờ đợi bận" và "Ngủ và thức dậy". Các bài toán đồng bộ hóa kinh điển.	Giải quyết các vấn đề truy cập tài nguyên đồng thời.
6	Tắc nghẽn (Deadlock)	Khái niệm và các điều kiện cần thiết cho tắc nghẽn. Đồ thị cấp phát tài nguyên. Các phương pháp xử lý tắc nghẽn (ngăn chặn, tránh, phát hiện).	Hiểu và xử lý các tình huống tắc nghẽn.
7	Hệ thống tập tin	Tổng quan về tập tin và hệ thống tập tin. Triển khai tập tin mức thấp, Hệ thống thư mục. Bảo vệ tập tin chia sẻ, Tính nhất quán ngữ nghĩa, Phục hồi lỗi.	Học cách dữ liệu được lưu trữ và quản lý.
8	Quản lý bộ nhớ	Các khái niệm cơ bản về quản lý bộ nhớ. Mô hình cấp phát liên tục (Linker Loader, Base & Limit). Mô hình cấp phát không liên tục (Phân trang, Phân đoạn). Bộ nhớ ảo.	Hiểu cách HĐH quản lý bộ nhớ chính.

Tư duy Cốt lõi về Hệ điều hành

1. HĐH là Người quản lý Tài nguyên

Xem HĐH như một người phân xử cho các tài nguyên hữu hạn như thời gian CPU, bộ nhớ và không gian đĩa. Công việc chính của nó là phân bổ các tài nguyên này một cách hiệu quả và công bằng.

2. Sự đồng thời rất Phức tạp

Mọi thứ xảy ra song song, tạo ra các tương tác phức tạp. Luôn lưu ý đến các điều kiện tranh chấp, đồng bộ hóa và tắc nghẽn. Vai trò của HĐH là tạo ra trật tự từ sự hỗn loạn tiềm tàng này.

3. Trừu tượng hóa Che giấu sự Phức tạp

HĐH cung cấp các lớp trừu tượng đơn giản (như tập tin và tiến trình) để che giấu các chi tiết phức tạp của phần cứng. Hãy hiểu rằng mỗi lời gọi hệ thống đơn giản đều ẩn chứa rất nhiều sự phức tạp bên dưới.

4. Chính sách vs. Cơ chế

Phân biệt giữa "cách làm" (cơ chế, ví dụ: hàng đợi ưu tiên để điều phối) và "làm gì" (chính sách, ví dụ: ưu tiên cao hơn cho người dùng tương tác). Thiết kế tốt sẽ tách biệt hai mối quan tâm này.