Napredni operacijski sustavi

Prikazani su podaci za akademsku godinu: 2023./2024.

Opis predmeta

Operacijski sustavi su bitni dijelovi svakog računalnog sustava i njihova je sigurnost neupitno vrlo važna. Operacijski je sustav kompleks programa koji djeluju kao posrednici između sklopovlja i primjenskih programa te korisnika. Osnovni je cilj predmeta kod studenata razviti razumijevanje komunikacijskih i sinkronizacijskih mehanizama u raspodijeljenim sustavima, mehanizama za upravljanje ulazno-izlaznih naprava te složenih mehanizama za poboljšanje sigurnosti, pouzdanosti i raspoloživosti koji se obavljaju unutar operacijskih sustava.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmet profila (1. semestar) (3. semestar)
Jezgreni predmeti profila (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Jezgreni predmeti profila (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER2-HR] Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi - profil
Predmeti specijalizacije profila (1. semestar)
[FER2-HR] Računalno inženjerstvo - profil
Predmeti specijalizacije profila (1. semestar)
[FER2-HR] Računarska znanost - profil
Teorijski predmeti profila (1. semestar)

Ishodi učenja

  1. primijeniti komunikacijske mehanizme unutar jednog računala kao i u raspodijeljenom okruženju
  2. prilagoditi stvarnim potrebama protokole međusobnog isključivanja u raspodijeljenim sustavima
  3. objasniti i prikazati autentifikacijske protokole
  4. opisati postupke upravljanja uređajima
  5. pokazati koliko iznosi srednje vrijeme do gubitka podataka u višediskovnom računalnom sustavu
  6. dizajnirati višediskovni zalihosni računalni sustav

Oblici nastave

Predavanja

Jednom tjedno.

Laboratorij

Laboratorijske vježbe se odrađuju samostalno u okviru domaće zadaće.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 0 % 20 % 0 % 0 %
Kratke provjere znanja 0 % 10 % 0 % 0 %
Međuispit: Pismeni 0 % 30 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 40 %
Ispit: Pismeni 50 % 50 %
Ispit: Usmeni 50 %

Tjedni plan nastave

  1. Komunikacija između procesa unutar jednog računala. Dijeljenje datoteka. Dijeljenje spremničkog prostora.
  2. Redovi poruka. Cjevovodi.
  3. Međusobno isključivanje u raspodijeljenim sustavima. Lokalni logički sat i globalni logički sat. Lamportov raspodijeljeni protokol. Protokol Ricarta i Agrawala.
  4. Sučelja OS-a za komunikaciju s napravama. Sinkrona, asinkrona komunikacija. Osnove upravljanja napravama: radno čekanje, prekidi, DMA. Osnovne ideje za jezgrine funkcije. Problemi obavljanja operacija nad napravama u stvarnim sustavima. Model naprava. Stvarne arhitekture za korištenje naprava. Korištenje međuspremnika i priručna spremnika.
  5. Primjeri komunikacije s napravama: serijska veza, paralelna veza, USB, PCI Express, Serial ATA.
  6. Upravljački programi naprava u Linuxu. Načini izvođenja jezgrina koda u Linuxu: u kontekstu procesa, u kontekstu jezgre, atomarno (bez konteksta). Moduli, upravljački programi.
  7. Primjer izgradnje upravljačkih programa: razvojno okruženje, moduli, virtualna naprava, logiranje, liste, alarmi, redovi poslova, višedretveno izvođenje unutar jezgre, obrade prekida, sučelja poll i ioctl, ispitno pokretanje, traženje uzroka greškama.
  8. Međuispit
  9. Sigurnosni mehanizmi. Ugrožavanje sigurnosti. Sigurnonosne kopije. Zaštitni mehanizmi. Prijava za rad. Zaštita pristupanja pojedinim sredstvima – autorizacija. Autentifikacijski protokol Kerberos. Digitalni certifikat.
  10. Sigurnosni mehanizmi operacijskog sustava. Autentifikacija i autorizacija.
  11. Sigurnosni protokoli.
  12. Osnovni koncepti (pouzdanost. dostupnost), Prostorna i vremenska zalihost.
  13. RAID sustavi. Metode za ostvarenje otpornosti na greške. Podrška RAID sustavima. Primjeri mehanizama za otkrivanje grešaka. oporavak od grešaka u okviru operacijskih sustava. Korištenje navedenih mehanizama u pojedinim uslugama operacijskog sustava.
  14. Tipovi višeprocesorskih sustava. Problemi u ostvarenju (jezgrinih) funkcija u višeprocesorskom okruženju. Razine atomarnosti operacija. Raspoređivanje dretvi u višeprocesorskim sustavima. Raspoređivači ugrađeni u Linux, njihova svojstva, proširene mogućnosti iskorištenja višeprocesorskih sustava kroz grupiranje zadataka i procesora.
  15. Završni ispit

Literatura

Budin, L.; Golub, M; Jakobovic, D., Jelenkovc, L (2013.), Operacijski sustavi, Element, Zagreb, Element, Zagreb
Silberschatz, A., P.B. Galvin, G. Gagne (2018.), Operating Systems Concepts, John Wiley&Sons

Za studente

Izvedba

ID 222506
  Zimski semestar
5 ECTS
R0 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
0 Seminar
0 Auditorne vježbe
10 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe

Ocjenjivanje

88 izvrstan
75 vrlo dobar
63 dobar
50 dovoljan