Operační systémy

Garant předmětu:

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. 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).

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:

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

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

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

Poznámka:

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/BI-OSY/

Další informace:

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

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Bc. program Informatika, pro fázi studia bez oboru, kombi., 2015 - 2020 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Bezpečnost a informační technologie, kombi., 2015 - 2019 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Softwarové inženýrství, kombi., 2015 - 2020 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Bezpečnost a informační technologie, kombinovaná forma studia, 2020 (povinný předmět programu)