PMID70: Operacijski sustavi (79328)

 5 
ECTS
30 P + 30 PK
0% primjene e-učenja
Odjel za informatiku (Sceduly)
Nositelji: Goran Zaharija
Suradnici:
Ciljevi predmeta
Razviti razumijevanje uloge operacijskog sustava u računalnom sustavu koja se ostvaruje upravljanjem resursima u cilju najboljeg iskorištavanja računalnih sredstava i stvaranja okruženja za pripremu i izvršavanje programa.
Uvjeti (kompetencije) za upis predmeta
Uvjeti za upis: nema ih. Ulazne kompetencije: poznavanje osnova rada na računalu.
Očekivani ishodi učenja
Studenti će moći:
1. Objasniti mehanizme prijenosa podataka između vanjskih jedinica i sustava
2. Razumjeti i primijeniti sinkronizacijske mehanizme
3. Objasniti postupke gospodarenja spremničkim prostorom
4. Objasniti i koristiti funkcije datotečnog sustava
5. Napredno koristiti operacijski sustav UNIX
6. Oblikovati i testirati višenitne programe
Sadržaj predmeta
Uvod u predmet.
Uloga operacijskog sustava u računalnom sustavu. Hijerarhijska struktura, povijesni razvoj i dijelovi operacijskog sustava.
Vježbe: Uvod u vježbe. Uvod u UNIX. Prijava i odjava rada. Model jednostavnog računala na kojem temeljimo izučavanje operacijskog sustava. Uloga procesora, spremnika i vanjskih jedinica u računalu. Zadatak, proces i instrukcijska dretva. Zamjena konteksta.
Vježbe: Korisnički direktorij. Rad s direktorijima i datotekama. Ulazno-izlazne operacije. Prekidni prijenos podataka. Prijenos podataka direktnim pristupom memoriji. Sklopovlje za upravljanje višestrukim prekidima s prioritetima.
Vježbe: Stanje sustava. Korisnici. Pregled procesa. Zadavanje procesa. Ostvarenje zadataka zasnovano na višedretvenom izvršavanju. Zavisnost između dretvi. Međusobno isključivanje dviju dretvi. Postupci Dekkera i Petersona.
Vježbe: Preusmjeravanje standardnog ulaza, standardnog izlaza i izlaza za greške. Ulančavanje naredbi. Međusobno isključivanje većeg broja dretvi. Lamportov protokol. Međusobno isključivanje zasnovano na sklopovskoj potpori.
Vježbe: Upravljanje dozvolama. Linkovi na datoteke. Struktura podataka jezgre. Opisnik dretve i tranzicija stanja dretve. Jezgrine funkcije monitora, binarnog i općeg semafora.
Vježbe: Kolokvij 1. Ulazno-izlazne operacije i kašnjenje. Prijenos poruka između procesa preko neograničenog i ograničenog spremnika te reda poruka.
Vježbe: Zaslonski editor Vi. Swap datoteke. Sinkronizacija dretvi. Nužni uvjeti potpunog zastoja. Strategije u odnosu na potpuni zastoj. Problem pet filozofa. Hoareov koncept monitora.
Vježbe: Shell programiranje: Pisanje i izvršavanje shell datoteka. Osnovne naredbe.
Vremenska analiza računalnih sustava. Osnovni modeli stohastičkog modela zadataka.
Vježbe: Shell programiranje: Naredbe grananja. Analiza sustava s Poissonovom raspodjelom dolazaka zadataka i eksponencijalnom raspodjelom njihove obrade. Vrste posluživanja zadataka.
Vježbe: Shell programiranje: Naredbe ponavljanja. Priprema programa za izvršavanje. Fizički i logički adresni prostor. Dodjeljivanje spremničkog prostora. Značajke diskova kao pomoćnih spremnika. Problem fragmentacije.
Vježbe: Regularni izrazi. Virtualna memorija zasnovana na mehanizmu straničenja. Sklopovska potpora straničenju.
Vježbe: Kolokvij 2. Straničenje na zahtjev. Strategije zamjene stranica.
Vježbe: Višenitno programiranje: Konzolne aplikacije. Datotečni sustav. Opisnik datoteke. Opisnik spremničkog prostora. Funkcije datotečnog sustava.
Vježbe: Višenitno programiranje: Windows aplikacije. Studija karakterističnih operacijskih sustava: Linux i Windows.
Vježbe: Kolokvij 3.
Vrste izvođenja nastave
- Predavanja
- Vježbe
- Mješovito e-učenje
Obveze studenata
pohađanje predavanja 70%, pohađanje vježbi 70%, 3 kolokvija, praktični ispit, usmeni ispit. Studenti koji su uspješni na kolokvijima oslobađaju se praktičnog ispita.
Praćenje rada studenata (ECTS)
- Pohađanje nastave (1.5)
- Praktični rad (2)
- Usmeni ispit (1.5)
Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata
Aktivnost studenata na vježbama (prisutnost, rješavanje zadataka iz domaćih zadaća) (10 %).
Praktični ispit (60%).
Tijekom semestra održavaju se tri kolokvija (25% + 25% + 10%).
Student je uspješan na kolokviju ako ostvari polovicu od predviđenih broja bodova, a u tom je slučaju oslobođen praktičnog ispita. Usmeni dio ispita (30%) je obavezan za sve studente, pri čemu odgovaraju na tri pitanja nasumično izabrana iz liste od 50 pitanja podijeljenih u tri kategorije. Završna ocjena izvodi se na temelju svih navedenih ocjena s težinskim faktorima kako je navedeno u zagradama kod svakog oblika ocjenjivanja.
Obvezna literatura
1. Budin, L., Golub, M., Jakobović, D., Jelenković, L.: Operacijski sustavi, Element, Zagreb, 2010. (16 primjeraka u knjižnici).
2. M. Žagar: UNIX i kako ga koristiti, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet elektrotehnike i računarstva, 2007 (1. internetsko izdanje)
Izborna literatura
Načini praćenja kvalitete
Razgovor sa studentima, studentska evaluacija primjenom anonimne ankete, uspjeh studenata na ispitu, samoprocjena.
Izvedba
Sveučilišni prijediplomski studij
 •  Fizika (izborni 6. sem.)
 •  Informatika (obvezni 6. sem.)
 •  Informatika i tehnika (obvezni 6. sem.)
Sveučilišni diplomski studij
 •  Fizika; smjer: Računarska fizika (izborni 2. sem.)
 
Napomene:
Vrste nastave (tip): (P) Predavanja; (S) Seminari; (A) Auditorne vježbe; (PK) Vježbe u praktikumu; (L) Laboratorijske vježbe; (M) Metodičke vježbe; (TJ) Vježbe tjelesnog odgoja; (T) Terenske vježbe.
Prije početka nastave moguće su rošade izvođača nastave u svrhu optimizacije opterećenja. Prikazana je testna verzija automatskog generiranja informacija.