Název:

Operační systémy

Zkratka:IOS
Ak.rok:2011/2012
Semestr:letní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-BC-3BIT1.povinný
Vyučovací jazyk:čeština
Informace veřejné:http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/IOS/public/
Kredity:5 kreditů
Ukončení:zápočet+zkouška (kombinovaná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvičenílab. cvičenípoč. cvičeníjiná
Rozsah:3900013
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:7000030
Garant:Vojnar Tomáš, prof. Ing., Ph.D., UITS
Přednášející:Vojnar Tomáš, prof. Ing., Ph.D., UITS
Cvičící:Dudka Kamil, Ing., UITS
Kočí Radek, Ing., Ph.D., UITS
Rogalewicz Adam, Mgr., Ph.D., UITS
Smrčka Aleš, Ing., Ph.D., UITS
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav inteligentních systémů FIT VUT v Brně
Prerekvizity: 
Úvod do softwarového inženýrství (IUS), UITS
Základy programování (IZP), UIFS
Nahrazuje:
Operační systémy 1 (OS1), UITS
Rozvrh:
DenVýukaTýdenMístnostOdDoPSKSk-odSk-do
StpřednáškavýukyD10509:0011:501BIB3641
StpřednáškavýukyD10509:0011:502BIAxxxx
StpřednáškavýukyD10509:0011:502BIBxxxx
StpřednáškavýukyD10514:0016:501BIA
StpřednáškavýukyD020714:0016:501BIA
StpřednáškavýukyD10514:0016:502BIAxxxx
StpřednáškavýukyD10514:0016:502BIBxxxx
StpřednáškavýukyD10514:0016:501BIB3035
 
Cíle předmětu:
Cílem je seznámit studenty s principy operačních systémů obecně a dále se základy operačního systému Unix.
Anotace:
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.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti:
Základy programování v jazyce C.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence:
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.
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.
Literatura referenční:
  1. Silberschatz, A., Galvin, P.B., Gagne, G.: Operating System Concepts, 8th Edition, John Wiley & Sons, 2008.
  2. Tanenbaum, A.: Modern Operating Systems, 2nd edition, Prentice Hall, 2001.
  3. Tanenbaum, A.S., Woodhull, A.S.: Operating Systems Design and Implementation, 3rd ed., Prentice Hall, 2006.
  4. Raymond, E.S.: The Art Of Unix Programming, Addison-Wesley, 2003.
  5. Russinovich, M., Solomon, D.: Windows Internals, 5th edition, Microsoft Press, 2009.
Literatura studijní:
  1. Skočovský, L.: Principy a problémy operačního systému Unix, 2. vydání, 2008.
  2. Soubor materiálů prezentovaných na přednáškách a zveřejněných přes Internet.
Kontrolovaná výuka:
  • Vypracování dvou domácích úloh, kombinovaná závěrečná zkouška.
  • Pro získání bodů ze zkoušky je nutné zkoušku vypracovat tak, aby byla hodnocena nejméně 32 body. V opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body.
Průběžná kontrola studia:
  • Ohodnocení dvou domácích úloh vypracovaných samostatně studenty (max 30 bodů).
Podmínky zápočtu:
Získání alespoň 15 bodů z domácích úloh.