Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail předmětu

Operační systémy

IOS Ak. rok 2015/2016 letní semestr 5 kreditů

Aktuální akademický rok

Pojem operačního systému (OS) jako součásti programového vybavení. Architektura OS, klasifikace OS. Přehled operačních systémů. Jádro OS UNIX, jeho struktura, textové a grafické uživatelské rozhraní, příkazové jazyky. Systémy ovládání souborů, základní principy implementace vstup/výstupních operací. Správa procesů, přepínání kontextu, plánování, meziprocesová komunikace.  Správa paměti, stránkování, virtuální paměť. Synchronizace procesů, semafory a další synchronizační prostředky, uváznutí, stárnutí.

Garant předmětu

Jazyk výuky

český

Zakončení

zápočet+zkouška (kombinovaná)

Rozsah

39 hod. přednášky, 13 hod. projekty

Bodové hodnocení

60 zkouška, 10 půlsemestrální test, 30 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Studenti znají základní principy operačních systémů (a zejména OS UNIX) a chápou jejich vliv na chod komplexních výpočetních systémů. Studenti jsou schopni využít skriptů pro řešení různých úloh v prostředí OS UNIX.

Cíle předmětu

Cílem je seznámit studenty s principy operačních systémů obecně a dále se základy operačního systému Unix.

Prerekvizity

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Základy programování v jazyce C.

Literatura studijní

  • Skočovský, L.: Principy a problémy operačního systému Unix, 2. vydání, 2008.
  • Soubor materiálů prezentovaných na přednáškách a zveřejněných přes Internet.

Literatura referenční

  • Silberschatz, A., Galvin, P.B., Gagne, G.: Operating System Concepts, 8th Edition, John Wiley & Sons, 2008.
  • Tanenbaum, A.: Modern Operating Systems, 2nd edition, Prentice Hall, 2001.
  • Tanenbaum, A.S., Woodhull, A.S.: Operating Systems Design and Implementation, 3rd ed., Prentice Hall, 2006.
  • Raymond, E.S.: The Art Of Unix Programming, Addison-Wesley, 2003.
  • Russinovich, M., Solomon, D.: Windows Internals, 5th edition, Microsoft Press, 2009.

Osnova přednášek

  1. Úvod. Vývoj počítačů a OS. Požadavky na OS, klasifikace OS, standardy. Základní pojmy a obecná struktura OS.
  2. Operační systém UNIX. Historie a základní vývojové větve. Principy a struktura systému. Struktura jádra, rozhraní a formy komunikace s jádrem.
  3. Interpret příkazů (shell) v UNIXu. Základní příkazy, programy, skripty. Speciální symboly. Přesměrování vstupu a výstupu, roury, procesy na pozadí, subshell. Proměnné, řídicí struktury.
  4. Základy programování v Unixu. Jazyky, překladače, principy sestavování programu, dynamicky sestavované knihovny. Základní principy grafického uživatelského rozhraní X-Window.
  5. Standardní utility UNIXu.
  6. Systém souborů. Fyzická a logická struktura disku. Typy souborů, i-uzel, uložení dat souboru na disku.
  7. Přístupová práva k souborům, uživatelé a skupiny, atributy suid a sgid, typická struktura adresářů systému UNIX.
  8. Vstup a výstup. Odpovídající služby jádra. Datové struktury a algoritmy používané jádrem pro podporu vstupu a výstupu.
  9. Správa procesů. Zavedení systému, proces init. Volání fork, exec, exit, wait. Stavy procesu, plánovač.
  10. Správa paměti. Adresové prostory, překlad adres, stránkování.
  11. Virtualizace paměti.
  12. Vzájemné vyloučení, semafory a další synchronizační prostředky.
  13. Typické synchronizační úlohy, uváznutí (deadlock), stárnutí.

Osnova ostatní - projekty, práce

  1. Tvorba skriptů s využitím shellu a standardních utilit v prostředí operačního systému UNIX.
  2.  Synchronizace procesů v prostředí UNIX s využitím jazyka C.

Průběžná kontrola studia

  • Ohodnocení dvou domácích úloh vypracovaných samostatně studenty (max 30 bodů).
  • Ohodnocení půlsemestrální zkoušky (max 10 bodů).

Kontrolovaná výuka

  • Vypracování dvou domácích úloh, půlsemestrální písemná zkouška, kombinovaná závěrečná zkouška.
  • Pro získání bodů ze zkoušky je nutné zkoušku vypracovat tak, aby byla hodnocena nejméně 27 body. V opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body.

Podmínky zápočtu

Získání alespoň 10 bodů z domácích úloh a půlsemestrální zkoušky.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-BC-3, obor BIT, 1. ročník, povinný
Nahoru