Operační systémy a databáze

Předmět nesmí být zapsán současně s:

Operační systémy a sítě (A4B33OSS)

Přednášející:

Jiří Lažanský (gar.), Petr Štěpán

Cvičící:

Jiří Lažanský (gar.), Ondřej Fišer, Jan Chudoba, Jaroslav Jahoda, Karel Košnar, Michal Kožuch, Petr Štěpán

Předmět zajišťuje:

katedra kybernetiky

Anotace:

Cílem předmětu je seznámit posluchače se základními pojmy a principy operačních systémů, jako jsou procesy a vlákna, jejich komunikace a plánování, časově závislé chyby, synchronizační nástroje, uváznutí procesů. Dále se věnuje virtuální paměti, správě periferií a systémů souborů včetně základních otázek bezpečnosti. Druhá část předmětu je zaměřena na databáze, jejich typy a struktury, zásady návrhu databází, přístupy k datům a transakční mechanismy.

Požadavky:

Základní znalost programování v jazyku C

Osnova přednášek:

1.Základní pojmy: operační systém (OS) a jeho jádro, proces, vlákno, plánování, návaznost na technické prostředky. Typy operačních systémů.

2.Překlad programu, sestavování, knihovny, služby OS, jejich volání, dynamické knihovny a dynamické sestavování.

3.Procesy a vlákna, jejich implementace, vznik a vývoj. Plánovací algoritmy. Systémy reálného času a plánování v nich.

4.Komunikace mezi procesy a vlákny, časově závislé chyby, kritická sekce, synchronizační nástroje. Klasické synchronizační úlohy a jejich řešení.

5.Uváznutí - definice, nutné podmínky pro jeho vznik, možnosti řešení.

6.Správa paměti - základní techniky. Virtuální paměť - stránkování, algoritmy pro náhradu stránek, segmentace, odkládání na sekundární paměť.

7.Souborové systémy, organizace dat na vnějších pamětích, principy, řešení, ochrany.

8.Distribuované výpočty, klient/server. Komponenty OS pro podporu počítačových sítí a jejich programování.

9.Pojem databáze, typy databázových systémů, Modelování dat, E-R modely, diagramy toků dat, funkční dekompozice a normalizace.

10.Relace, relační model, integritní omezení, kvalita datového modelu. Objektově orientované a objektově relační databáze.

11.Databázové dotazové jazyky. Relační algebra, relační kalkul. Jazyk SQL (dotazy, DDL, DML). Data v XML.

12.Souběžný přístup k datům, transakce, zotavení z chyb, koordinace paralelního přístupu.

13.Fyzická organizace dat, indexy jako B-stromy, bitmapové indexy, návaznost na OS.

14.Shrnutí předmětu, rezerva.

Osnova cvičení:

1.Úvod, organizace cvičení, anketa znalostí, zadání 1. semestrálních prací

2.Stručný přehled OS, úvod do skriptovacích jazyk?

3.Pokročilé programování skriptovacích jazyk?, regulární výrazy

4.Procvičování skriptovacích jazyk?, odevzdávání první semestrální práce

5.Zadání 2. semestrální práce, Procesy, vlákna, sdílení - praktické ukázky

6.Komunikace mezi procesy

7.Problém uváznutí

8.Programování aplikací typu klient/server

9.Prezentace 2. semestrální práce I

10.Zadání 3. semestrální práce, návrh jednoduchých databází

11.Jazyk SQL a jeho aplikace

12.Samostatná práce v poč. učebně I

13.Samostatná práce v poč. učebně II - prezentace semestrální práce

14.Zápočet, rezerva

Cíle studia:

Cílem předmětu je seznámit posluchače se základními pojmy a principy operačních systémů a databázových systémů

Studijní materiály:

1.Silberschatz A., Galvin P. B., Gagne G.: Operating System Concepts. J. Willey, 2005

2.Tanenbaum A. S.: Modern Operating Systems. Prenice Hall, 2001

3.Pokorný, J., Halaška, I.: Databázové systémy. Vydavatelství ČVUT, 2003

4.Elmasri R., Navath S.: Fundamentals of database systems. Addison-Wesley, 2007

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 21p+6c

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost KN:E-132 Chudoba J. 14:30–16:00 (přednášková par. 1 paralelka 107) Karlovo nám. Laboratoř PC
Út	místnost KN:E-132 Jahoda J. 18:00–19:30 (přednášková par. 1 paralelka 104) Karlovo nám. Laboratoř PC
St	místnost KN:E-132 Fišer O. 07:30–09:00 (přednášková par. 1 paralelka 101) Karlovo nám. Laboratoř PCmístnost KN:E-132 Jahoda J. 11:00–12:30 (přednášková par. 1 paralelka 102) Karlovo nám. Laboratoř PCmístnost KN:E-132 Kožuch M. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 103) Karlovo nám. Laboratoř PC
Čt	místnost KN:E-132 Košnar K. 07:30–09:00 (přednášková par. 1 paralelka 106) Karlovo nám. Laboratoř PCmístnost T2:C3-340 Lažanský J. Štěpán P. 10:00–12:30 (přednášková par. 1) Dejvice Posluchárna
Pá	místnost KN:E-132 Chudoba J. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 105) Karlovo nám. Laboratoř PC

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a robotika - Robotika (povinný předmět programu)
• Kybernetika a robotika - Senzory a přístrojová technika (povinný předmět programu)
• Kybernetika a robotika - Systémy a řízení (povinný předmět programu)
• Otevřená informatika - Počítačové systémy (povinný předmět oboru)
• Kybernetika a robotika - před rozřazením do oborů (povinný předmět programu)
• Otevřená informatika - před rozřazením do oborů (povinný předmět oboru)