OS

letný semester

6 kreditov

Operačné systémy

Čo sa na tomto predmete
naučíš?

Každý počítač obsahuje nejaký operačný systém, ktorý spravuje procesy, vstupné a výstupné zariadenia a ďalšie základné komponenty počítačov. Na tomto predmete sa dozvieš aké operačné systémy existujú, čo je ich úloha a aké sú rozdiely medzi nimi. Súčasťou predmetu je aj modelovanie procesov pomocou Petriho sietí.

DETAILY PREDMETU

KATEGÓRIA

Modelovanie, hardvér, softvér

ROZSAH

26 hodín (13 prednášok a 13 cvičení)

ZARADENIE PREDMETU

Povinný (A)

PODMIENKY ABSOLVOVANIA

Úspešne absolvuješ tento predmet ak budeš mať aktívnu účasť na cvičeniach, budeš samostatne riešiť úlohy zadané v elektronickom kurze a úspešne absolvuješ písomnú skúšku.

STRUČNÁ OSNOVA PREDMETU

1. Princípy práce počítača, podsystémy, funkcie podsystémov zo systémového hľadiska. Vstupno-výstupné funkcie – princípy komunikácie s periférnymi zariadeniami.

2. Programové vybavenie počítačov. Rozdelenie softvéru. Úloha systémových a aplikačných programov. Strojovo orientované jazyky. Vyššie programovacie jazyky a systémové programy. – domáca príprava: Inštalácia a konfigurácia operačného systému z pohľadu používateľa. Vypracovanie algoritmu inštalácie ľubovoľného operačného systému (8 hod.)

3. Programátorský model počítača. Popis počítača a jeho funkčných komponentov. Základné inštrukcie – domáca príprava: Výpočet príkladov 3, 2 a 1 adresných inštrukcií. Poznať základné strojové
inštrukcie počítača (4 hod.)

4. Úloha operačných systémov. Ciele a štruktúra operačných systémov. História a vývoj operačných systémov. Architektúra operačných systémov, základné komponenty a ich funkcie – domáca príprava: Príprava na priebežné testovanie (4 hod.)

5. Generické komponenty operačných systémov. Správa komponentov operačných systémov. Správa procesov. Správa operačnej pamäti. Správa vstupných a výstupných zariadení. Správa vonkajších pamätí. Správa súborov. Správa sieťového rozhrania. Správa užívateľského rozhrania – domáca príprava: Riešenie zadaní z cvičení (4 hod.)

6. Procesy a paralelizmus. Plánovanie činnosti procesora – prideľovanie procesorov. Koordinácia procesov. Synchronizácia a komunikácia. Semafory, klasické synchronizačné úlohy. Uviaznutie. Ochrana pred uviaznutím. – domáca príprava: Programovanie vlákien, sledovanie zaťaženia procesora vykreslením Mandelbrotových fraktálov so zapojením vlákien (threads) (8 hod.)

7. Modelovanie paralelných procesov pomocou Petriho sietí. Vzájomné vylúčenie, uviaznutie (deadlock), synchronizácia a komunikácia procesov – domáca príprava: Tvorba modelov pomocou Petriho sietí – semafor, problém hladujúcich filozofov, logické funkcie, automat (10 hod.)

8. Prideľovanie pamäti. Logický a fyzický adresný priestor. Pevné a dynamické úseky. Výmeny, stránkovanie, segmentácia. Virtuálne pamäte – domáca príprava: Modelovanie procesov v operačných systémoch pomocou Petriho sietí (4 hod.)

9. Softvér pre ovládanie vstupov a výstupov. Hardvérové prostriedky. Ovládače. Riadenie diskovej pamäte. Plánovanie činnosti disku. Ovládanie terminálu – domáca príprava: Riešenie súborov praktických úloh: Výpočet rýchlosti čítania a zápisu na HDD (4 hod.)

10. Systémy súborov. Štruktúra súborov. Prístupové metódy. Katalogizácia a štruktúry adresárov. Prideľovanie pamäte súborom – domáca príprava: Riešenie zadaní z cvičení (4 hod.)

11. Operačné systémy reálneho času. Charakteristika RTOS. Definícia a rozdelenie RTOS. Plánovanie v systémoch reálneho času. Počítačové siete. Funkcionalita operačných systémov z
hľadiska prenosu údajov a počítačových sietí – domáca príprava: Výpočet a návrh algoritmu pri riadení technológie. Riešenie zadaní z cvičení (4 hod.)

12. Distribuované operačné systémy. Výpočtové modely a aplikácie distribuovaných systémov. Sieťové a distribuované operačné systémy. Základná charakteristika DS. Architektúry a modely DS. Distribuované výpočty. Distribuované riadenie dát. – domáca príprava: Modelovanie distribuovaných systémov, tvorba distribuovaného systému (4 hod.)

13. Operačné systémy pre PC a operačné systémy mobilných zariadení. Architektúra Windows a UNIX. Architektúra iOS. Architektúra Android. Komponenty. Registre. Ovládače. Správca
virtuálnych počítačov. Komponenty jadra. Používateľské rozhranie. Podpora aplikácií  – domáca príprava: Riešenie zadaní z cvičení (4 hod.)

14. Príprava na skúšku, skúška – domáca príprava: príprava na skúšku (36 hod.)

PROJEKTY, KTORÉ VYTVORILI
ŠTUDENTI