Název:

Operační systémy

Zkratka:IOS
Ak.rok:2018/2019
Semestr:letní
Studijní plán:
ProgramObor/
specializace
RočníkPovinnost
IT-BC-3BIT1.povinný
Vyučovací jazyk:čeština
Aktuální informace:
  • Byly zveřejněny výsledky řádného termínu zkoušky. Informace ke konzultaci výsledků, která se koná 20. 5. 2019 od 15:00 do 16:00 v A112, je k dispozici zde
  • 1. opravný termín zkoušky z IOS se koná 23. 5. 2019. Bližší informace jsou uvedeny zde
Informace veřejné:http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/IOS/public/
Informace pro zapsané:http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/IOS/private/
Kredity:5 kreditů
Ukončení:zápočet+zkouška (kombinovaná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvič.lab. cvič.poč. cvič.jiná
Rozsah:3900013
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:60100030
Garant:Vojnar Tomáš, prof. Ing., Ph.D. (UITS)
Zástupce garanta:Smrčka Aleš, Ing., Ph.D. (UITS)
Přednášející:Smrčka Aleš, Ing., Ph.D. (UITS)
Vojnar Tomáš, prof. Ing., Ph.D. (UITS)
Cvičící:Holík Lukáš, Mgr., Ph.D. (UITS)
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)
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
Rozvrh:
DenVýukaTýdenMístnostOdDoPSKSkupiny
Pozkouška - řádná2019-05-13D0206 D0207 D105 E104 E105 E112 12:0016:501BIA 1BIB 2BIA 2BIB
PoKonzultace řádn. term. zkoušky2019-05-20A112 15:0016:50
Čtcvičení - Demo semafory, sdílená paměť2019-04-11D0206 D0207 D105 07:0007:501BIA 1BIB 2BIA 2BIB
Čtzkouška - 1. oprava2019-05-23D0206 D0207 D105 E104 E105 E112 13:0015:501BIA 1BIB 2BIA 2BIB
Čtzkouška - 2. oprava2019-06-06A112 D0206 D0207 D105 E104 E105 E112 13:0015:501BIA 1BIB 2BIA 2BIB
cvičení - Demo shell2019-03-08D0206 D0207 D105 09:0010:501BIA 1BIB 2BIA 2BIB
cvičení - Demo soubory2019-03-29D0206 D0207 D105 09:0011:501BIA 1BIB 2BIA
zkouška - půlsemestrálka IOS2019-04-05D0206 D0207 D105 E105 13:0014:50
 
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.
Proč je předmět vyučován:
  Kurs má zejména seznámit studenty se základními koncepty a mechanismy operačních systémů (soubory a souborové systémy, procesy a plánování, meziprocesová komunikace, přidělování paměti), aby byli schopni efektivně využívat služby operačních systémů ve svých budoucích dílech. Kurs dále seznámí studenty se skriptováním v shellu umožňujícím automatizaci řady úkonů běžně prováděných při vývoji, správě i dalším použití výpočetních systémů. Konečně studenti získají také první zkušenosti s tvorbou paralelních programů.
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:
 
  • Silberschatz, A., Galvin, P.B., Gagne, G.: Operating System Concepts, 9. vydání, John Wiley & Sons, 2012.
  • Tanenbaum, A.: Modern Operating Systems, 4. vydání, Prentice Hall, 2014.
  • Tanenbaum, A.S., Woodhull, A.S.: Operating Systems Design and Implementation, 3. vydání, Prentice Hall, 2006.
  • Raymond, E.S.: The Art Of Unix Programming, Addison-Wesley, 2003.
  • Yosifovich, P., Russinovich, M.E., Solomon, D.A., Ionescu, A.: Windows Internals, 7. vydání, Microsoft Press, 2017.
Literatura studijní:
 
  • Skočovský, L.: Principy a problémy operačního systému Unix, 2. vydání, 2008.
  • 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 27 body. V opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body.
Průběžná kontrola studia:
  
  • Ohodnocení dvou domácích úloh vypracovaných samostatně studenty (max 30 bodů).
  • Ohodnocení půlsemestrální zkoušky (max 10 bodů).
Podmínky zápočtu:
  Získání alespoň 10 bodů z domácích úloh a půlsemestrální zkoušky.
 

Vaše IPv4 adresa: 3.85.143.239