SCR Systemy Operacyjne - 2024/2025 Wydział Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów Automatyka i Robotyka

Tematy i materiały do wykładów

nr	temat wykładu	slajdy	sta tys tyki
1	Rola, funkcje i mechanizmy systemów operacyjnych. Architektura systemu operacyjnego. Zagadnienia szczególne systemów operacyjnych.
2	Model procesu Unix/POSIX: tworzenie, stany, zarządzanie, sygnały.
3	Komunikacja między procesami: potoki, pamięć wspólna, semafory.
4	Wątki: programowanie z użyciem wątków, wątki użytkownika i wątki jądra, standard POSIX wątków Pthread.
5	Mechanizmy współbieżności - synchronizacja wątków: muteksy, blokady zapisu i odczytu, zmienne warunkowe, bariery.
6	Zakleszczenia: definicje, metody zapobiegania, unikania, oraz usuwania zakleszczeń.
7	Szeregowanie: podstawowe pojęcia i algorytmy szeregowania, szeregowanie zadań obliczeniowych i interakcyjnych, strategie złożone.
8	Zaawansowane algorytmy szeregowania zadań: szeregowanie wieloprocesorowe i czasu rzeczywistego.
9	Pamięć: organizacja, zarządzanie, ochrona. Liniowa alokacja pamięci. Alokacja stronicowana. Tablice stron. Pamięć wirtualna: algorytmy wymiany stron, zbiory robocze, wymiatanie, szamotanie.
10	Pomiar czasu: zegary i timery, funkcje czasu, błędy pomiaru czasu.
11	Systemy wejścia/wyjścia: obsługa urządzeń zewnętrznych, funkcje I/O, bezpośredni dostęp do pamięci, buforowanie. Macierze RAID.
12	Systemy plików: rodzaje i organizacja plików, katalogi, prawa dostępu, działanie systemu plików, przykłady.
13	Maszyny wirtualne.
14	Wprowadzenie do kryptografii. Szyfrowanie symetryczne, asymetryczne i system klucza publicznego. Skróty kryptograficzne i podpisy cyfrowe. Infrastruktura klucza publicznego. Wykorzystanie w systemach operacyjnych.
15	Zagadnienia bezpieczeństwa. Zagrożenia. Systemy zabezpieczeń.
Częściowe wyniki sumaryczne

Literatura

• Stallings: "Systemy operacyjne", Wydanie IX, Helion, Gliwice 2018 (polskie tłumaczenie oryginalnego wydania dziewiątego Pearson z 2018)
• Silberschatz, Galvin, Gagne: "Podstawy systemów operacyjnych", wydanie siódme, WNT, Warszawa 2006 (polskie tłumaczenie oryginalnego wydania siódmego Wiley z 2005, najnowsze wydanie dziesiąte Wiley 2018)

Literatura uzupełniająca:

• Tanenbaum: "Systemy operacyjne", Wydanie IV, Helion, Gliwice 2016 (polskie tłumaczenie oryginalnego wydania czwartego Pearson z 2015)
• Bach: "Budowa systemu operacyjnego UNIX", WNT, Warszawa 1995 (polskie tłumaczenie oryginalnego wydania Prentice-Hall z 1986)

Materiały internetowe:
Kursy systemów operacyjnych o podobnym programie:

• UJ, UW, PW, PP, kurs internetowy Systemy Operacyjne (pierwszy stopień), Jerzy Brzeziński, Dariusz Wawrzyniak (Politechnika Poznańska)
• Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki Uniwersytetu Warszawskiego, III rok informatyki, dr Janina Mincer-Daszkiewicz, semestr zimowy 2009/2010
• Instytut Informatyki, Wydział Informatyki i Zarządzania, Politechnika Poznańska, Dariusz Wawrzyniak
• M.I.T. Undergraduate course in Operating Systems, Prof. Martin C. Rinard

Zaliczenie wykładu

Kolokwium

Na kolokwium zaliczeniowym obowiązuje cały materiał z wykładu i laboratorium.

„Haszówki”

Oceny zaliczenia kolokwium na podstawie punktacji z haszówek:

Na haszówkach nie można korzystać z żadnych pomocy, książek, notatek ani urządzeń elektronicznych. Nie ma usprawiedliwień ani odrabiania w razie nieobecności.

Haszówki można pisać do wyboru w wersji papierowej lub elektronicznej, za pomocą aplikacji na telefon z systemem Android. Nie jest dopuszczalne pisanie jednocześnie na papierze i telefonie.

Uwaga:
W przypadku zmiany w trakcie trwania semestru formy zajęć na zdalną, haszówki będą przeprowadzane zdalnie przez system eportal.pwr.edu.pl. Proszę sprawdzić poprawność swojego hasła i dostęp do konta w tym systemie.

Wersja papierowa - wysyłanie wyników haszówek przez stronę WWW

Dodatkowo warunkiem niezbędnym do zwolnienia z kolokwium jest poprawne wprowadzenie pełnej treści wypełnionego formularza odpowiedzi w ciągu dwóch dni (48 godzin) po haszówce, na stronie: SENDHASH
Formularz wymaga zalogowania się danymi używanymi do logowania się do serwerów diablo/panamint.

Tak wysłane wyniki będą przetwarzane codziennie rano (około godziny 5:45) i udostępniane przez formularz w sekcji Wyniki.

W przypadku niepoprawnego wypełnienia formularza z odpowiedzią, która nie została zaakceptowana, można wysłać ponownie odpowiedź we właściwej formie. Jeśli to nie pomaga, i wyniku nadal nie ma, lub jest źle obliczony, proszę o zgłoszenie się na konsultacje.

W przypadku wysłania wyniku poprawnego formalnie, ale z błędnie wpisaną odpowiedzią, dla której wynik obliczył się i jest widoczny w formularzu wyników, skorygowanie tej sytuacji bezwzględnie wymaga osobistego kontaktu na konsultacjach.

Brak poprawnie wypełnionej w terminie odpowiedzi, odpowiedź przysłana w niepoprawnym formacie, lub niezgodna z odpowiedziami na oddanej pracy pisemnej są podstawą do nieuznania wyniku haszówki!

Wersja elektroniczna - wysyłanie wyników haszówek smartfonem

Wyniki haszówek przesłane przez aplikację obliczane są jednorazowo bezpośrednio po teście, i udostępniane na tej stronie przez formularz w sekcji Wyniki.

Pisanie testów na telefonie jest alternatywą pisania na papierze i obowiązują te same zasady:

1. Test można pisać wyłącznie osobiście, w sali wykładowej, w czasie normalnego wyświetlania testu.
2. Nie można korzystać z żadnych materiałów źródłowych, notatek, materiałów z Internetu, itp.

Do pisania testów na telefonie potrzebny jest smartfon z systemem Android w wersji wymaganej przez aplikację (>= 4.0) z dobrej jakości połączeniem z Internetem. Należy zainstalować wersję aplikacji właściwą dla danego testu, oraz wpisać w aplikacji swoje dane, nazwę przedmiotu, kod testu, i adres serwera testu (te dane podaje prowadzący).

Aplikację można pobrać z poniższego linka:
- Haszowki wersja 1.0.16b

Dla wypróbowania aplikacji można wykorzystać następujący test próbny: . Z danymi tego testu można wystartować aplikację oraz odpowiadać na dowolne pytania. Odpowiedzi są wysyłane przez Internet na serwer testów ale do niczego się nie liczą.

UWAGA: powyższa aplikacja smartfonowa przydaje się nie tylko do pisania testu i wysyłania wyników przez Internet. Można ją również wykorzystać do obliczenia numeru grupy testu pisanego na kartce i wysyłanego ręcznie. Warto to zrobić, ponieważ pomyłka przy ręcznym obliczaniu numeru grupy praktycznie dyskwalifikuje napisany test.

Aplikacja Android - szczegółowe instrukcje i procedury awaryjne

• Należy być przygotowanym, aby w przypadku awarii telefonu, wyczerpania baterii, odebrania połączenia, albo wyjścia z aplikacji, kontynuować pisanie testu na zwykłej kartce papieru.
  W takim przypadku kartkę z częściowymi odpowiedziami należy oddać prowadzącemu, a także wysłać je zgodnie z obowiązującą procedurą papierową. Należy zapisać komplet odpowiedzi testu, zaznaczając początkowe odpowiedzi wysłane przez telefon jako „-” (czyli „brak odpowiedzi”; nie należy w tych odpowiedziach wpisywać „?” czyli „nie wiem”). Odpowiedzi przysłane przez telefon i przez formularz zostaną automatycznie połączone na serwerze.
• Alternatywnie, w przypadku restartu aplikacji można również przewinąć test do aktualnego pytania, i kontynuować pisanie testu na telefonie.
  WAŻNE: po uruchomieniu drugiej sesji danego testu, nie należy odpowiadać „nie wiem” na wcześniejsze pytania, ponieważ odpowiedź „nie wiem” jest wiążąca i nadpisuje wcześniej wysłane odpowiedzi. Zamiast tego, test należy przewinąć do aktualnego pytania.
• W przypadku utraty połączenia z Internetem w czasie testu, można dokończyć pisanie testu na telefonie. Jeśli aplikacja pokaże, że nie wszystkie odpowiedzi zostały poprawnie wysłane na serwer, należy wysłać prowadzącemu e-mailem plik testu zapisany przez aplikację na telefonie w katalogu Haszowki.
  Plik z telefonu o nazwie typu 2017_10_*.txt proszę przysłać na adres email wykładowcy jako załącznik do maila o temacie [plik_z_aplikacji], bez żadnej treści, pytań, komentarzy, pozdrowień, itp.
  Uwaga: nie usuwaj plików zapisanych przez aplikację bo mogą się przydać do wyjaśnienia jakichś wątpliwości. W celu wysłania pliku, wpierw skopiuj go menadżerem plików na telefonie do katalogu na karcie SD (albo innego katalogu na telefonie), i tę kopię wyślij prowadzącemu emailem. Kopiowanie ma na celu pełne zapisanie i zindeksowanie pliku w Androidzie.
• Przy sprawdzaniu wyników na stronie prowadzącego warto zwrócić uwagę, czy w ciągu odpowiedzi nie występuje znak „-”. Ten znak oznacza brak odebrania odpowiedzi przez serwer. W takim przypadku również należy wysłać prowadzącemu plik testu zapisany przez aplikację na telefonie.

Wyniki

Zauważone błędy albo niezgodności w dostępnych tu wynikach można zgłaszać prowadzącemu mailem, jednak istotne problemy będzie można rozwiązać jedynie w ramach konsultacji.

Program laboratorium

nr	temat ćwiczenia	opis	mat.pomocnicze
1	System Unix, praca z interpreterem poleceń
	Praca w środowisku sieciowym i okienkowym, praca z edytorem tekstu
2	Narzędzia systemowe i skrypty Uniksa		samouczek shella uniksowego
3	Operacje na procesach: tworzenie, sygnały, priorytety, ograniczenia zasobów
4	Operacje na procesach (ciąg dalszy)
5	Śledzenie wykonujących się procesów
6	Programowanie procesów - komunikacja przez potoki
7	Programowanie procesów - komunikacja przez pamięć wspólną
8	Programowanie wątków - podstawowe mechanizmy		programy do wykorzystania
9	Synchronizacja wątków i tworzenie programów równoległych
10	Programowanie z wątkami - komunikacja i synchronizacja
11	Algorytmy szeregowania zadań