Pokročilé operační systémy

Předmět není vypsán Nerozvrhuje se

Kód	Zakončení	Kredity	Rozsah	Jazyk výuky
NI-AOS	Z,ZK	5	2P+2C	česky

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra počítačových systémů

Anotace:

Předmět se zabývá problematikou systémového programování v operačních systémech unixového typu se zaměřením na vývoj jádra OS a pokročilými technologiemi pro správu unixových operačních systémů. Studenti se seznámí s architekturou a datovými strukturami jádra OS, se správou procesů a hlavní paměti, s vnitřní architekturou moderních systémů souborů, s implementacemi metod ovládání periferních zařízení a síťové komunikace, s metodami bootování jádra i vlastního operačního systému a s technikami ladění jádra pomocí dynamické instrumentace. Dále získají znalosti o postupech při vývoji a modifikacích jádra OS a zajištění přenositelnosti jádra a o využívání technologií kontejnerizace a virtualizace. Studenti se seznámí se specifikami implementace jádra OS pro vestavné systémy či pro systémy reálného času. Teoretické a obecné principy budou demonstrovány primárně na jádru Linuxu. Cvičení budou zaměřena na vývoj modulů jádra Linuxu a na nástroje pro správu probraných technologií.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Úvod do architektury jádra Linuxu, systémová volání a jejich implementace.

2. Přerušení a odložená práce, návrh ovladačů zařízení.

3. Správa procesů a vláken v jádře, synchronizační mechanismy jádra.

4. + 5. (2) Ladění jádra, nástroje pro vývoj jádra, odstraňování problémů a ladění výkonu.

6. Správa souborového systému, virtuální souborový systém, pokročilá správa souborového systému.

7. Správa sítě jako modul jádra, nástroje pro správu sítě a řešení problémů.

8. Adresní prostor procesů, podpora jádra pro správu paměti.

9. Vrstva závislá na architektuře, zavádění jádra, modely zařízení, fáze spouštění systému Linux.

10. Infrastruktura pro kontejnerizaci v jádře Linuxu - jmenné prostory, cgroups.

11. Podpora virtualizace - virtuální správce jádra (KVM).

12. Vestavěný, bezpečný a real-time Linux.

13. SUSE - případová studie reálného vývoje jádra.

Osnova cvičení:

bude doplněno

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Billimoria, K.N.: Linux Kernel Programming: A comprehensive and practical guide to kernel internals, writing modules, and kernel synchronization (2nd Edition). ISBN 978-1803232225.

2. Arpaci-Dusseau, R.H. - Arpaci-Dusseau, A.C.: Operating Systems: Three Easy Pieces. Arpaci-Dusseau Books, 2023. ISBN 978-1985086593.

3. Madieu, J.: Linux Device Driver Development: Everything you need to start with device driver development for Linux kernel and embedded Linux. Packt Publishing, 2022. ISBN 978-1803240060.

4. Stevens, W.R. - Rago. S.A: Advanced Programming in the UNIX Environment. Addison-Wesley, 2018. ISBN 978-0321637734.

5. Nemeth, E. - Snyder, S. - Hein, T.R. - Whaley, B. - Mackin, D.: UNIX and Linux System Administration Handbook (5th Edition). Addison-Wesley, 2017. ISBN 978-0134277554.

Poznámka:

Předmět je vyučován v češtině.

Další informace:

bude doplněno

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: