Předmět je základní jednotka výuky, jejímž prostřednictvím si student osvojí ucelenou část souboru znalostí a dovedností, potřebnou pro zvládnutí studijního oboru/specializace. Za věcný obsah předmětu zodpovídá garant předmětu. Časovou náročnost předmětu zhruba vyjadřuje atribut předmětu rozsah kontaktní výuky. Například rozsah = 2+2 značí, že předmět bude mít týdně dvě hodiny přednášek a dvě hodiny cvičení týdně. Na závěr semestru musí vyučující provést vyhodnocení, nakolik si ten který student osvojil poznatky a dovednosti, kterých měl během výuky nabýt. Jakým způsobem toto hodnocení vyučující provedou určuje atribut způsob zakončení. U předmětu lze definovat, že předmět je zakončen pouze zápočtem(Z), klasifikovaným zápočtem(KZ), pouze zkouškou(ZK), nebo zápočtem a zkouškou(Z,ZK). Náročnost úspěšného absolvování předmětu je vyjádřena ECTS kreditními body. Výuka předmětu probíhá během semestru. Opakovaně se předmět vyučuje vždy v zimním(Z), nebo v letním(L) semestru každého akademického roku. Výjimečně může předmět být nabízen studentům v obou semestrech(Z,L). Za organizační zajištění výuky zodpovídá přiřazená katedra, která zejména vytvoří časový rozvrh předmětu a zajistí pro předmět vyučující. Někteří přednáší a zkouší, jiní vedou cvičení a udělují zápočty.
Obsahová náplň a další organizační informace, týkající se předmětu je popsána pomocí různých popisných textů(anotace, týdenní osnova, literatura, apod.)
$DODATEK_POPIS
BI-OSY.21 | Operační systémy | Rozsah kontaktní výuky: | 2P+1R+1L | ||
---|---|---|---|---|---|
Vyučující: | Štepanovský M., Trdlička J., Tvrdík P. | Způsob zakončení: | Z,ZK | ||
Zodpovědná katedra: | 18104 | ECTS Kredity: | 5 | Semestr: | L |
Anotace:
V tomto předmětu, který navazuje na předmět Unixové operační systémy, si studenti prohloubí své znalosti v oblastech jádra OS, implementace procesů a vláken, časově závislých chyb, kritických sekcí, plánování vláken, přidělování sdílených prostředků a uváznutí, správy virtuální paměti a datových úložišť, implementace systémů souborů, monitorování OS. Naučí se navrhovat a realizovat jednoduché vícevláknové aplikace. Obecné principy jsou ilustrovány na operačních systémech Solaris, Linux nebo MS Windows.
Osnovy přednášek:
1. | Úvod, architektura a funkce OS, klasifikace výpočetních systémů. | |
2. | Procesy a vlákna. Přepínání kontextu, stavy vláken. Časově závislé chyby. | |
3. | Synchronizace vláken - kritické sekce, aktivní čekání, zámky, semafory, podmíněné proměnné, synchronizační problém producent-konzument, synchronizační bariéry. | |
4. | Klasické synchronizační úlohy a jejich řešení. | |
5. | Přidělování výpočetních prostředků - uváznutí, Coffmanovy podmínky, strategie pro řešení uváznutí. | |
6. | Implementace procesů/vláken. Plánování vláken. | |
7. | Správa hlavní paměti - virtuální paměť, metody přidělování paměti pomocí dynamických oblastí. | |
8. | Správa hlavní paměti - virtuální paměť implementovaná pomocí stránkování a segmentace. | |
9. | Správa hlavní paměti - algoritmy pro náhradu stránek. | |
10. | Datová úložiště - disky, disková pole RAID, připojení k počítačovému systému. | |
11. | Systémy souborů - implementace klasických systémů souborů. | |
12. | Systémy souborů - implementace v jádru OS, moderní systémy souborů a jejich pokročilé funkce. | |
13. | Nástroje pro monitorování OS. |
Osnovy cvičení:
1. | Systémová volaní a vlákna. | |
2. | Synchronizace vláken I. (mutex, podmíněné proměnné). | |
3. | Synchronizace vláken II (semafory, bariéry). | |
4. | Procesy (fork(), exec(),...). | |
5. | Uváznutí a správa paměti. | |
6. | Algoritmy pro náhradu stránek. |
Literatura:
1. | Tanenbaum A. S. : Modern Operating Systems (4th Edition). Pearson, 2016. ISBN 978-0133591620. | |
2. | Silberschatz A., Gagne G., Galvin P.B. : Operating System Concepts (10th Edition). Wiley, 2018. ISBN 978-1119456339. | |
3. | Anderson T., Dahlin M. : Operating Systems: Principles and Practice (2nd Edition). Recursive Books, 2014. ISBN 978-0985673529. | |
4. | Stallings W. : Operating Systems: Internals and Design Principles (9th Edition). Pearson, 2017. ISBN 978-0134670959. | |
5. | Arpaci-Dusseau R.H., Arpaci-Dusseau A.C. : Operating Systems: Three Easy Pieces. CreateSpace Independent Publishing Platform, 2018. ISBN 978-1985086593. |
Požadavky:
Základní uživatelské znalosti z OS. Základní znalost programování v jazyce C/C++.
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Stránka vytvořena 2. 5. 2024, semestry: Z/2020-1, L/2023-4, L/2021-2, L/2019-20, Z/2021-2, Z/2023-4, L/2020-1, Z/2019-20, L/2022-3, Z/2024-5, Z/2022-3, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: J. Novák, I. Halaška |