Operační systémy a sítě

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

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 věnována principům a technologiím distribuovaných systémů (DS) a jejich nasazení v typických třídách aplikací. Jsou popsána základní fyzická komunikační média, vysvětleny topologie DS. Poté jsou představeny nejrozšířenější v praxi užívané technologie distribuovaných systémů, položeny základy protokolů Internetu a představeny typické aplikace distribuovaných systémů.

Aktuální podklady k předmětu jsou k dispozici na https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/a4b33oss/start

UPOZORNĚNÍ: Tento předmět NENÍ vhodný pro studenty, kteří mají ve svém povinném studijním plánu předmět A3B33OSD (Operační systémy a databáze). Náplně předmětů A4B33OSS a A3B33OSD se do značné míry překrývají.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A4B33OSS

Požadavky:

Základní znalost jazyka C.

Další informace:

https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/a4b33oss/start

Osnova přednášek:

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

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 (sokety) a jejich programování.

9. Úvod do počítačových sítí, definice základních pojmů, model ISO/OSI, funkce vrstev

10.Lokální počítačové sítě, varianty, aktivní prvky a adresování v nich.

11.Propojování lokálních sítí do internetových struktur, adresování, směrování.

12.Základy TCP/IP, protokoly a technologie Internetu. Protokoly a nástroje pro správu síťových systémů.

13.Aplikace distribuovaných systémů (vybrané Internetové protokoly, např. HTTP, SMTP, DNS, podrobněji)

14.Shrnutí předmětu, rezerva.

Osnova cvičení:

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

2. Stručný přehled OS, úvod do skriptovacích jazyků

3. Pokročilé programování skriptovacích jazyků, regulární výrazy

4. Procvičování skriptovacích jazyků, odevzdávání první semestrální práce

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

6. Komunikace mezi procesy, problém uváznutí

7. Programování aplikací typu klient/server

8. Prezentace 2. semestrální práce

9. Zadání 3. semestrální práce, konfigurace počítačových sítí

10.Nástroje pro správu sítí

11.Firewally, principy, konfigurace

12.Samostatná práce v poč. učebně I

13.Samostatná práce v poč. učebně II + prezentace 3. semestrální práce

14.Zápočet, rezerva

Cíle studia:

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

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. Halsall, F.: Data Communications, Computer Networks and Open Systems, Adison Wesley 1996

4. Comer D. E.: Internetworking with TCP/IP: Principles, Protocols and Architectures. Prentice Hall, 2005

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6c

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: