Operační systémy (FSI-VOT)

Akademický rok 2012/2013
Garant: prof. RNDr. Ing. Tomáš Březina, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚAI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Seznámit posluchače s obecnou teorií operačních systémů, podrobně objasnit nejdůležitější subsystémy a porovnat starší operační systémy s novými. Objasnit nejdůležitější vlastnosti moderních 32 bitových operačních systémů a poskytnout informace o programovacích nástrojích, údržbě systému a konfiguraci jádra, uživatelských účtů a hardwarových zařízení u operačního systému UNIX.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti budou obeznámeni s koncepcí, strukturou a mechanismy operačních systémů. Cílem je jasně a srozumitelně představit vlastnosti a charakteristiky moderních operačních systémů. Studenti také získají zkušenosti s praktickým používáním operačního systému Irix.
Prerekvizity:
Doporučuje se znalost moderního technického vybavení počítačů a programování v jazyku C.
Obsah předmětu (anotace):
Pod pojmem operační systém rozumíme ty programové moduly ve výpočetním systému, jež ovládají řízení prostředků, jimiž je tento systém vybaven, jako jsou procesory, operační paměť, vnější paměť, vstupní a výstupní zařízení a soubory dat. Tyto moduly přidělují prostředky, optimalizují výkon a zjednodušují efektivní využívání výpočetního systému. Představují mezičlánek mezi uživatelskými programy a technickým vybavením počítače. Pro studium problematiky operačních systémů existuje řada důvodů. Je to především možnost vytvoření vlastního operačního systému, nebo jeho modifikace, výběr operačního systému a stanovení jeho možností. Každý uživatel se setkává s operačním systémem při komunikaci s počítačem, neboť operační systém poskytuje základní spojení se všemi technickými prostředky. Mnohé pojmy a techniky uplatněné v operačních systémech mají obecnější použití i v některých jiných aplikacích. Základní metodika je používána i v moderních operačních systémech Windows NT, Windows 95 a 98, nebo nových modifikacích operačního systému UNIX.
Metody vyučování:
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínky pro udělení zápočtu jsou aktivní účast ve cvičeních a úspěšné napsání testu. Forma zkoušky je písemná a ústní. Písemná část se skládá z písemného testu s výběrem odpovědi. Ústní část se skládá z odpovědí na dvě otázky. Klasifikace je podle platných klasifikačních předpisů VUT.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních kontrolovaná. Výuka probíhá dle týdenních plánů rozvrhů. Stanovení způsobů náhrady zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod.
    Cvičení s poč. podporou  13 × 2 hod.
Osnova:
    Přednáška 1. Úvod, základní vlastnosti operačních systémů a jejich rozdělení
2. Podpora činnosti OS hardwarovými komponentami
3. Struktura operačního systému, architektura OS
4. Služby OS
5. Proces, popis
6. Princip multitaskingu, správa procesů, správa času
7. Synchronizace procesů, správa úloh, princip uváznutí, ochrana před uváznutím
8. Ovladače, vstupní a výstupní zařízení
9. Řízení vstupů a výstupů
10. Systém souborů
11. Vlákna
12. Správa paměti, virtuální paměť
13. Rozhraní Win32 – podporované platformy, objekty jádra
14. Rozhraní Win32 - procesy
    Cvičení s poč. podporou 1. Historie operačního systému UNIX, základní vlastnosti
2. Ovládání terminálu, práce se soubory a adresáři
3. Řádkový a stránkový editor
4. Shell jako interpret příkazů
5. Shell jako programovací jazyk
6. C-shell
7. Zpracování textu, komunikace mezi uživateli
8. Správa a údržba systému
9. Základní nástroje pro vývoj aplikací
10. Podprogramy standardní knihovny, systémová volání
11. Pomocné utility
12. Bezpečnost a ochrana operačního systému
13. Komunikační protokoly
14. Základy operačního systému Linux
Literatura - základní:
1. Comer: Operating System Design
2. Madnick, Donovan: Operační systémy
3. Čada: Operační systémy
4. Gary Nutt: Operating Systems
5. William Stallings : Operating Systems: Internals and Design Principles
6. Andrew Tanenbaum: Modern Operating Systems
7. Mukesh Singhal, Niranjan Shivaratri: Advanced Concepts In Operating Systems
Literatura - doporučená:
1. Gary Nutt: Operating Systems
2. Madnick, Donovan: Operační systémy
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-P prezenční studium M-AIŘ Aplikovaná informatika a řízení -- kl 3 Volitelný (nepovinný) 2 1 L
B3S-P prezenční studium B-AIŘ Aplikovaná informatika a řízení -- kl 4 Povinný 1 2 L
M2A-P prezenční studium M-MAI Matematické inženýrství -- zá,zk 4 Volitelný (nepovinný) 2 1 L