Operační systémy

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra počítačových systémů

Anotace:

Studenti si rozšíří základní znalosti z předmětu „Programování v shellu 1“ v oblastech jádra OS, implementace procesů a vláken, časově závislých chyb, kritických sekcí, plánování vláken, přidělování prostředků a uváznutí, správa virtuální paměti, disků a diskových polí, a implementace systémů souborů. Naučí se navrhovat a realizovat jednoduché vícevláknové aplikace.

Požadavky:

Základní uživatelské znalosti z OS. Základní znalost programování v jazyce C/C++.

Osnova přednášek:

1. Úvod. Architektura a funkce OS. Jádro OS.

2. Procesy a vlákna. Jejich implementace v OS.

3. Časově závislé chyby. Kritické sekce. Synchronizační nástroje.

4. Klasické synchronizační problémy a jejich řešení.

5. Plánování vláken.

6. Přidělování prostředků. Uváznutí.

7. Přidělování paměti. Jednoduché metody.

8. Virtuální paměť. Stránkování. Segmentace.

9. Algoritmy pro náhrady stránek.

10. Disky a disková pole RAID.

11. Systémy souborů z pohledu uživatele.

12. Implementace systému souborů, příklady (fat, ntfs, ufs, zfs).

Osnova cvičení:

1. Systémová volaní a vlákna.

2. Synchronizace vláken I. (mutex, podmíněné proměnné).

3. Synchronizace vláken II (semafory, bariéry).

4. Procesy (fork(), exec(),...).

5. Uváznutí a správa paměti.

6. Algoritmy pro náhradu stránek.

Cíle studia:

Předmět je úvodem do klasické teorie operačních systémů (OS). Jeho cílem je naučit studenty základní teorii a pojmy z operačních systémů a naučit je prakticky využívat při návrhu a správě OS.

Studijní materiály:

1. Tanenbaum, A. S. ''Modern Operating Systems (2nd Edition)''. Prentice Hall, 2001. ISBN 0130313580.

2. Stallings, W. ''Operating Systems: Internals and Design Principles (5th Edition)''. Prentice Hall, 2004. ISBN 0131479547.

3. Silberschatz, A., Galvin, P. B., Gagne, G. ''Operating System Concepts (7th Edition)''. Wiley, 2004. ISBN 0471694665.

Poznámka:

https://courses.fit.cvut.cz/BI-OSY/index.html Rozsah=prednasky+proseminare+cviceni (2p+1p+1c)

Další informace:

https://courses.fit.cvut.cz/BI-OSY/

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Informační technologie - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2014 (povinný předmět programu)
• Informační systémy a management - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2014 (povinný předmět programu)
• Bc. program Informatika, studijní plán pro fázi studia bez oboru, verze 2015 až 2019 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Bezpečnost a informační technologie, verze 2015 až 2019 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Teoretická informatika, verze 2015 až 2019 (povinný předmět programu)
• Bc.obor Počítačové inženýrství, verze 2015 až 2019 (povinný předmět programu)
• Bakalářský obor Informační systémy a management, verze 2015 až 2019 (povinný předmět programu)
• Bakalářský obor Znalostní inženýrství, verze 2015, 2016 a 2017 (povinný předmět programu)
• Bakalářský obor WSI, zaměření Softwarové inženýrství, verze 2015 až 2019 (povinný předmět programu)
• Bakalářský obor WSI, zaměření Webové inženýrství, verze 2015 až 2019 (povinný předmět programu)
• Bakalářský obor WSI, zaměření Počítačová grafika, verze 2015 až 2019 (povinný předmět programu)
• Bakalářský obor Znalostní inženýrství, verze 2018 až 2019 (povinný předmět programu)