P54X115 Teorie
operačních systémů (TOS)
Semestr: 1
Typ studijního předmětu: povinný
Celkový hodinový rozsah výuky: přednáška + cvičení, 2-3, zápočet, zkouška
Počet kreditů: 5
Garant předmětu: doc.Ing.František Dušek, CSc. – KŘPVT, FCHT, UPa
Nutné splněné povinnosti: Síťové operační systémy (bakalářské studium)
Podmínky pro absolvování předmětu:
Zápočtem se potvrzuje, že se student zúčastňoval v požadované míře povinné výuky a že splnil požadavky, jimiž bylo udělení zápočtu podmíněno. Podmínky udělení zápočtu určuje přednášející. Zkouška z předmětu (forma, obsah a trvání) je stanovena v souladu se Studijním a zkušebním řádem.
Anotace předmětu:
Cíl předmětu:
Rozšířit a prohloubit znalosti studentů v oblasti operačních systémů. Předmět volně navazuje na předměty bakalářského studia (Úvod do počítačů, Síťové operační systémy) s mnohem větším důrazem na teorii. Poznatky z tohoto předmětu jsou potřebné pro navazující předměty (Systémy pracující v reálném čase, Konfigurace a správa serveru).
Obsah předmětu:
Historie vývoje OS, výpočetní modely, multitasking. Struktura OS, systémová volání, programy a data, soubory, uživatelské rozhraní, monolitický a distribuovaný OS. Proces, stavy procesu, závislé procesy, komunikace, synchronizace a soupeření procesů. Plánování procesů, fronty, plánovací algoritmy. Správa paměti, přidělování paměti, fragmentace, přemístitelnost programu. Paměťová hierarchie, virtuální paměť, stránkování, odkládací prostor, izolace dat různých procesů. Souborový systém, struktura a typy souborů, atributy, adresář, cesta, link. Správa diskového prostoru, velikost bloku, evidence volného prostoru, fragmentace, kvóty. Spolehlivost souborového systému, faktory ohrožující konzistentnost disku, metody zabezpečení. Vstup a výstup, zařízení, řadič, přerušení, DMA. Jednotný přístup k I/O zařízením, ovladač, spooling. Terminály, mapování kláves a znaků, řídící znaky. Hodiny a časovače. Soupeření o stejné prostředky, deadlock a starvation, metody prevence a zotavení. Distribuované systémy. Multiprocesorové systémy SIMD, MISD a MIMD, typ a stupeň vazby. Paralelní procesy, rozklad úlohy, granularita, vlákna, závislost efektivnosti řešení úlohy na granularitě a stupni vazby. Transparentnost, flexibilita, výkonnost a spolehlivost MP systémů. Systémy s volnou vazbou, způsoby vazby, protokoly XDR a RPC. Systémy s těsnou vazbou, MMP. Synchronizace časové základny, komunikace a synchronizace distribuovaných procesů, alokace procesorů, plánování. Distribuované souborové systémy. Perspektivy dalšího vývoje OS.
TANENBAUM A.S.: Modern Operating Systems, Prentice-Hall USA 2001, ISBN 0130313580
PLÁŠIL F., STAUDEK J.: Operační systémy, SNTL Praha 1992, ISBN 8003002699
BRINCH-HANSEN P.: Principy operačních systémů, SNTL Praha 1979 (bez ISBN)
Různé zdroje na Internetu (seznam bude upřesněn před zahájením výuky)