Detail předmětu
Pokročilé operační systémy
FIT-POSAk. rok: 2014/2015
Základní pojmy, jádro operačního systému a jeho struktura. Problematika paralelního programování a synchronizace se zaměřením na synchronizaci v jádře operačních systémů. Uváznutí, metody detekce a prevence. Plánovací algoritmy pro jednoprocesorové systémy. Správa paměti, virtuální paměť, stránkování, implementace virtuální paměti. Vstup a výstup, synchronní a asynchronní operace, ovladače, optimalizace diskových operací. Systémy souborů, metody přidělování diskového prostoru, organizace metadat, odolnost vůči výpadku, příklady systémů souborů. Bezpečnost a ochrana dat.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Hlubší znalosti funkce výpočetních systémů a systémového programování.
Prerekvizity
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
- Osnova přednášek:
- Struktura jádra, rozhraní jádra, volání jádra a přepínání kontextu. Rozhraní systémů Unix, postup standardizace a standardy XPG, POSIX a ISO.
- Procesy a vlákna dle standardu POSIX 1003.1, vytváření procesů a vláken, implementace vláken.
- Úvod do paralelního programování, synchronizace a prostředky synchronizace, paměťové modely. Implementace vzájemného vyloučení atomickými operacemi čtení a zápis.
- Metody synchronizace speciálními atomickými instrukcemi v jednoprocesorových a víceprocesorových systémech se sdílenou pamětí, inverze priority.
- Synchronizační nástroje a jazykové konstrukce, klasické synchronizační úlohy.
- Plánování procesoru, strategie a implementace, plánovací algoritmy pro jednoprocesorové a víceprocesorové systémy.
- Přidělování prostředků, uváznutí, detekce uváznutí a vyhnutí se uváznutí pro SR a CR prostředky.
- Správa paměti, organizace paměti, stránkování, tabulka stránek a TLB.
- Virtuální paměť, stránkovací algoritmus, nahrazovací algoritmy pro pevný a proměnný počet rámců.
- Implementace virtuální paměti a problematika použití virtuální paměti - lokalita, zamykání stránek, sdílení stránek, dynamické knihovny, virtualizace souborů, paměťové nároky jádra.
- Vstup a výstup, ovladače, synchronní a asynchronní V/V, optimalizace diskových operací.
- Systémy souborů, organizace, přidělování diskového prostoru, ochrana, zotavení, systémy souborů Unix UFS, BSD FFS, Linux EXT, Solaris ZFS a žurnálové systémy souborů.
- Ochrana a bezpečnost, ochrana dat, bezpečnostní rizika.
- Spouštění vláken a synchronizace v Unixu.
- Předávání zpráv mezi procesy v Unixu.
- Zasílání signálů a obsluha signálů v Unixu.
Osnova ostatní - projekty, práce:
Dva projekty v rozsahu 13 hod. hodnocené 20 body na téma:
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Prerekvizity a korekvizity
- doporučená prerekvizita
Hardware/Software Codesign
Základní literatura
Doporučená literatura
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program IT-MGR-2 magisterský navazující
obor MBI , 0 ročník, letní semestr, povinně volitelný
obor MBS , 0 ročník, letní semestr, povinně volitelný
obor MIN , 0 ročník, letní semestr, volitelný
obor MIS , 1 ročník, letní semestr, povinný
obor MMI , 0 ročník, letní semestr, povinně volitelný
obor MMM , 0 ročník, letní semestr, volitelný
obor MPV , 0 ročník, letní semestr, volitelný
obor MSK , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
obor MGM , 2 ročník, letní semestr, volitelný