Detail předmětu

Operační systémy

IOS Ak. rok 2024/2025 letní semestr 5 kreditů

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

Rogalewicz Adam, doc. Mgr., Ph.D. (UITS)

Koordinátor předmětu

Lengál Ondřej, Ing., Ph.D. (UITS)
Smrčka Aleš, Ing., Ph.D. (UITS)

Jazyk výuky

česky, anglicky

Zakončení

zápočet+zkouška (písemná)

Rozsah

  • 39 hod. přednášky
  • 13 hod. projekty

Bodové hodnocení

  • 60 bodů závěrečná zkouška (písemná část)
  • 10 bodů půlsemestrální test (písemná část)
  • 30 bodů projekty

Zajišťuje ústav

Ústav inteligentních systémů (UITS)

Přednášející

Kočí Radek, Ing., Ph.D. (UITS)
Lengál Ondřej, Ing., Ph.D. (UITS)
Rogalewicz Adam, doc. Mgr., Ph.D. (UITS)
Smrčka Aleš, Ing., Ph.D. (UITS)

Cvičící

Dacík Tomáš, Ing. (UITS)
Kočí Radek, Ing., Ph.D. (UITS)
Kozák David, Ing. (UITS)
Lengál Ondřej, Ing., Ph.D. (UITS)
Rogalewicz Adam, doc. Mgr., Ph.D. (UITS)
Vašíček Ondřej, Ing. (UITS)
Veigend Petr, Ing., Ph.D. (UITS)

Cíle předmětu

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

Doporučené prerekvizity

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Základy programování v jazyce C.

Literatura referenční

  • Silberschatz, A., Galvin, P.B., Gagne, G.: Operating System Concepts, 10. vydání, John Wiley & Sons, 2018.

Studijní opory

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. Standardní utility UNIXu.
  5. Systém souborů. Fyzická a logická struktura disku. Typy souborů, i-uzel, uložení dat souboru na disku.
  6. Přístupová práva k souborům, uživatelé a skupiny, atributy suid a sgid, typická struktura adresářů systému UNIX.
  7. Vstup a výstup. Odpovídající služby jádra. Datové struktury a algoritmy používané jádrem pro podporu vstupu a výstupu.
  8. Správa procesů. Pojem procesu, jeho stavy a representace v systému. Zavedení systému, proces init. Volání fork, exec, exit, wait.
  9. Základní algoritmy plánování procesů.
  10. Vzájemné vyloučení, semafory a další synchronizační prostředky.
  11. Typické synchronizační úlohy. Probém uváznutí (deadlock) a jeho řešení.
  12. Správa paměti. Adresové prostory, překlad adres, stránkování.
  13. Virtualizace paměti.

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).
  • Podmínka zápočtu: Celkový zisk alespoň 15 bodů z projektů a půlsemestrální zkoušky.
  • Pro získání bodů ze zkoušky je nutné zkoušku vypracovat tak, aby byla hodnocena nejméně 27 body. V opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body.

Způsob kontaktu s vyučujícím

  • Primární kontakt emailem, pomocí kterého je možno si domluvit individuální konzultaci s přednášejícími či přidělenými cvičícími (jsou přiděleni v průběhu semestru).
  • Možnost diskuse přes webová fóra předmětu (zřízena během semestru).

Rozvrh

DenTypTýdnyMístn.OdDoKapacitaPSKSkupInfo
Po zkouška 2025-05-12 D0206 D105 09:0010:50 1. termín
Po zkouška 2025-05-12 E112 09:0011:50 1. termín - prodloužení
Po zkouška 2025-05-26 D0207 D105 09:0010:50 2. termín
Po zkouška 2025-06-02 D0207 16:0018:50 2. termín - prodloužení
Po zkouška 2025-06-02 D105 16:0017:50 2. termín
Po zkouška 2025-03-31 D0206 D105 E112 G202 17:0017:40 Půlsemestrální zkouška - první běh
Po přednáška 2025-04-28 D105 17:0019:50400 1BIA 1BIB xx Lengál Nahradní přednáška za 1.5.
Po přednáška 2025-05-05 D105 17:0018:50310 1BIA 1BIB xx Rogalewicz Demo cvičení IOS
Po zkouška 2025-03-31 D0206 D105 E112 G202 17:4518:25 Půlsemestrální zkouška - druhý běh
St zkouška 2025-06-11 D0206 D0207 D105 E112 13:0014:50 3. termín
Čt přednáška 1., 2., 3., 4. výuky E104 E105 E112 09:0011:50294 1BIB 2BIA 2BIB 30 - 49 xx Rogalewicz
Čt přednáška 1., 2., 4., 5., 6., 7., 8. výuky D0206 14:0016:50560 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx Rogalewicz
Čt přednáška 1., 2., 4., 5., 6., 7. výuky D0207 D105 14:0016:50560 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx Rogalewicz
Čt přednáška 3., 9., 10. výuky D0206 D0207 D105 14:0016:50560 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx Smrčka
Čt přednáška 2025-04-24 D0206 D0207 D105 14:0016:50560 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx Lengál
Pá zkouška 2025-05-16 D0206 D105 E112 09:0010:50 1. termín
Pá přednáška 2025-03-28 D105 15:0016:50300 1BIA 1BIB xx Lengál Demo IOS - souborove systemy (předběžný termín)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru