Operační systémy - NSWI200

• Anglický název: Operating Systems
• Zajišťuje: Katedra distribuovaných a spolehlivých systémů (32-KDSS)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2023
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 5
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/2, KZ [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Další informace: http://d3s.mff.cuni.cz/osy
• Garant: prof. Ing. Petr Tůma, Dr.
• Vyučující: doc. Ing. Lubomír Bulej, Ph.D.; PhDr. Viktor Fuglík, Ph.D.; Mgr. Vojtěch Horký, Ph.D.; prof. Ing. Petr Tůma, Dr.
• Třída: Informatika Mgr. - Softwarové systémy
• Kategorizace předmětu: Informatika > Softwarové inženýrství
• Neslučitelnost : NSWI004, NSWX004
• Záměnnost : NSWI004, NSWX004
• Je neslučitelnost pro: NSWI004
• Je záměnnost pro: NSWI004

Anotace

čeština

Předmět poskytuje informace o architektuře operačních systémů a funkcích správy procesů, správy paměti, ovladačů periferií, systémů souborů, sítí, bezpečnosti. Všechny funkce jsou ilustrovány na současných operačních systémech, implementace vybraných funkcí je procvičována tvorbou výukového operačního systému. Upozornění pro studenty kombinovaného studia: předmět vyžaduje práci během semestru.

Poslední úprava: Hnětynka Petr, doc. RNDr., Ph.D. (04.01.2023)

angličtina

The course provides information on the operating system architecture and the features of process management, memory management, device drivers, file systems, networking, security. All features are shown on contemporary operating systems, implementation of selected features is practiced while creating an educational operating system. Note for combined study programs: the course requires activity during semester.

Poslední úprava: Hnětynka Petr, doc. RNDr., Ph.D. (04.01.2023)

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Během semestru se řeší testy a praktické úlohy, které jsou hodnoceny na bodové stupnici. Hodnocení odráží u testů účast a u praktických úloh správnost a další vlastnosti řešení (dokumentace, kvalita návrhu, styl). K úspěšnému zakončení předmětu je nutné splnit základní varianty všech praktických úloh, výsledná známka je pak určena podle celkového počtu získaných bodů. Vzhledem k tomu, že základní podmínkou získání zápočtu je systematická práce během semestru, jsou vyloučeny opravné termíny zápočtu.

Poslední úprava: Tůma Petr, prof. Ing., Dr. (15.04.2025)

angličtina

The course includes tests and practical assignments, graded on a point scale. The grading reflects activity and for practical assignments correctness and additional evaluation criteria (documentation, design, style). Course credit requires solving the basic variant of all practical assignments, the overall grade is determined from the point total. Since an essential course credit requirement is systematic work during the semester, retakes are not possible.

Poslední úprava: Tůma Petr, prof. Ing., Dr. (15.04.2025)

Literatura

čeština

Arpaci-Dusseau et al.: Operating Systems: Three Easy Pieces. http://www.ostep.org

Anderson et al.: Operating Systems Principles and Practice

Silberschatz et al.: Operating System Concepts

Tanenbaum et al.: Modern Operating Systems

MIPS R4000 Microprocessor User’s Manual

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual

Poslední úprava: Hnětynka Petr, doc. RNDr., Ph.D. (04.01.2023)

Sylabus

čeština

Role operačních systémů, základní architektura, základní koncepty.

Správa procesů. Procesy a vlákna, životní cyklus. Paralelismus, plánování, přepínání kontextu. Komunikace, sdílení paměti, zasílání zpráv. Synchronizace, synchronizační problémy, uváznutí, stárnutí, typy čekání, synchronizační nástroje.

Správa paměti. Virtualizace, stránkování, segmentace, algoritmy výměny stránek. Správa paměti v rámci procesu, kód, halda, zásobník, garbage collection.

Periferie. Architektura ovladačů, synchronní a asynchronní rozhraní. Ovladače konkrétních zařízení.

Systémy souborů. Uživatelské rozhraní, abstrakce, operace. Implementace, principy.

Poslední úprava: Hnětynka Petr, doc. RNDr., Ph.D. (04.01.2023)

angličtina

The roles of an operating system. Operating system architecture. Basic operating system concepts.

Process management. Processes and threads, lifecycle. Concurrency, scheduling, context switching. Communication, shared memory, message passing. Synchronization, synchronization problems, deadlock, starvation, types of waiting, synchronization tools.

Memory management. Virtualization, paging, segmentation, page replacement algorithms. Memory management within a process, code, heap, stack, garbage collection.

Devices. Device driver architecture, synchronous and asynchronous interfaces. Device drivers for specific devices.

File systems. User interface, abstractions, operations. Implementation, principles.

Poslední úprava: Hnětynka Petr, doc. RNDr., Ph.D. (04.01.2023)