Předmět Pokročilé operační systémy (FIT-POS)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu FIT-POS - Pokročilé operační systémy, Fakulta informačních technologií, Vysoké učení technické v Brně (VUT).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Seznámit s principy a mechanismy na nichž jsou založena jádra moderních operačních systémů.

Osnova

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. Osnova ostatní - projekty, práce:Dva projekty v rozsahu 13 hod. hodnocené 20 body na téma: Spouštění vláken a synchronizace v Unixu.Předávání zpráv mezi procesy v Unixu. Zasílání signálů a obsluha signálů v Unixu.

Literatura

Bic, L., Shaw, A.C.: Operating Systems Principles, Prentice-Hall, 2003, ISBN 0-13-026611-6 Open Sources: Voices from the Open Source Revolution, O'Reilly, 1999, ISBN 1-56592-582-3 Love, R.: Linux Kernel Development, Second Edition, Pearson Education, 2005, ISBN 0-672-32720-1Andrews, G.R.: Foundations of Multithreaded, Parallel, and Distributed Programming, Addison-Wesley, 2000, ISBN 0-201-35752-6 Bic, L., Shaw, A.C.: Operating Systems Principles, Prentice-Hall, 2003, ISBN 0-13-026611-6 Nutt, G.J.: Operating Systems: A Modern Perspective, Addison-Wesley, 2000, ISBN 0-201-61251-8 Vahalia, U.: Unix Internals: The New Frontiers, Prentice-Hall, 1996, ISBN 0-13-101908-2 Schimmel, K.: UNIX Systems for Modern Architectures: Symmetric Multiprocessing and Caching for Kernel Programmers, Addison-Wesley, 1994, ISBN 0-201-63338-8 McKusick, M.K., Neville-Neil, G.V.: The Design and Implementation of the FreeBSD Operating System, Addison-Wesley, 2004, ISBN 0-201-70245-2 Stevens, W.,R.: Advanced Programming in the UNIX Environment: Second Edition, Addison-Wesley Professional, 2005, 0-201-43307-9

Požadavky

Programování v jazyce C v prostředí Unixu, architektura výpočetních systémů, asembler Intel x86, základní principy funkce operačních systémů.

Garant

Ing. Petr Lampa

Vyučující

Ing. Petr Lampa