Operační systémy a jejich aplikace

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra kybernetiky

Anotace:

Cílem předmětu je poskytnout studentům údaje o obecných operačních systémech i nadstavbové znalosti související s odlišnostmi práce OS v reálném čase, se vzájemnou komunikací výpočetních procesů a s problémy, které mohou v multiprogramních a multiprocesních výpočetních systémech vzniknout. Přednášky se zabývají zobecněnými pohledy na problematiku a jednotlivosti jsou ilustrovány na běžně dostupných operačních systémech. Cvičení probíranou látku konkretizují.

Požadavky:

Podmínkou zápočtu je odevzdání a úspěšná prezentace výsledků samostatné práce.

Osnova přednášek:

1. Technické prostředky pro operační systémy (OS), režimy práce procesoru

2. Pojem operační systém, historie OS, klasifikace OS, typy OS, specifické požadavky aplikací v reálném čase

3. Pojem OS, jeho jádro a nadstavby, architektura jádra OS (JOS), typy služeb JOS. Životní cyklus „programu“

4. Pojem proces, implementace procesů, meziprocesní komunikace, synchronizace procesů

5. Správa procesů, statické a dynamické priority procesů, plánovací strategie, vznik a zánik procesů

6. Správa paměti, přidělování paměti na žádost, stránkování, segmentace, kombinované virtualizační techniky

7. Systém správy souborů, přidělování diskového prostoru, správa vstupních a výstupních zařízení, ovladače

8. Meziprocesní komunikace, datová a signálová propojení procesů, komunikační prostředky JOS

9. Sdílení prostředků, časově závislé chyby, kritické sekce procesu, synchronizační nástroje s aktivním čekáním

10. Synchronizační nástroje vyšší úrovně: semafory, monitory a zámky, uváznutí - původ, detekce, prevence

11. Spolehlivost OS, kriteria, prostředky. Standardní a sdílené knihovny, struktura, význam

12. Komponenty JOS pro podporu počítačových sítí, TCP/IP, směrování v sítích a Internetu, protokoly, porty

13. Distribuované aplikace, problémy synchronizace procesů v distribuovaném prostředí, multiagentní systémy

14. Rezerva - shrnutí obsahu předmětu

Osnova cvičení:

1. Organizační záležitosti, konkretizace programu cvičení

2. Skriptovací jazyky I.

3. Skriptovací jazyky II.

4. Skriptovací jazyky III.

5. Architektura klient-server jako příklad multiprocesního prostředí

6. WWW - princip, elementy jazyka HTML; zadání úloh

7. Samostatná práce v poč. učebně I.

8. Samostatná práce v poč. učebně II.

9. Samostatná práce v poč. učebně III.

10. Samostatná práce v poč. učebně IV.

11. Samostatná práce v poč. učebně V.

12. Prezentace výsledků samostatné práce I.

13. Prezentace výsledků samostatné práce II.

14. Zápočet, rezerva

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Tanenbaum, A. S., Woodhull, A. S.: Operating Systems, Design and Implementation. Prentice Hall, 1997

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a měření- strukturované studium (povinný předmět)