**Wstęp.** Systemy operacyjne są specyficznym oprogramowaniem. Ich ewolucja
trwa już ponad pół wieku, a poszczególne systemy są użytkowane przez
dziesiątki lat. Na przykład historia jednego z nowszych systemów operacyjnych,
Linuxa, sięga początku lat 90. XX wieku. Współczesne systemy operacyjne to
oprogramowanie liczące miliony wierszy kodu źródłowego. Można używać komputera
(dowolnego: od smartfonu do mainframe'a), korzystać z licznych aplikacji i nie
rozumieć, jak działa oprogramowanie podstawowe. Jednak podobnie jak
posiadaczowi prawa jazdy nie godzi się nie wiedzieć, dlaczego samochód się
toczy (nawet pod górę), studentowi, a zwłaszcza studentowi informatyki, nie
wypada nie rozumieć elementarnych zasad działania systemów operacyjnych.
**Przeglądowy wykład z systemów operacyjnych** (SO) jest oparty na najlepszych
światowych podręcznikach tego przedmiotu (zob. wykaz literatury podany niżej i
powtórzony w załączniku na końcu). Wykład obejmuje: zagadnienia wstępne, w tym
szkic historycznych uwarunkowań w projektowaniu SO, ogólny przegląd struktur
systemów komputerowych, struktury systemów operacyjnych, architekturę i
funkcje jądra SO, planowanie i synchronizowanie procesów (wątków), problemy
zakleszczeń, zarządzanie pamięcią hierarchiczną, organizację dysków, pamięć
wirtualną, systemy plików, przegląd podsystemów wejścia-wyjścia, uwagi o
systemach rozproszonych (jest im poświęcony **osobny wykład** ) oraz
zagadnienia ochrony i bezpieczeństwa ( **osobny wykład** ). Specjalny nacisk
jest kładziony na poprawną, standardową polsko-angielską terminologię
systemów.
Systemy operacyjne rozwiązują zasadnicze problemy efektywnego, wygodnego i
bezpiecznego eksploatowania systemów komputerowych. Ich specjalizowane
realizacje odnajdujemy w postaci systemów baz danych (zob. **inny wykład** )
lub systemów wbudowanych ( **inny wykład** ). Zarządzanie chmurami w Sieci,
maszyny wirtualne i Internet rzeczy też zaliczamy do najnowszych odmian SO.
Natomiast sam interfejs graficzny (GUI) systemów nie jest częścią systemu
operacyjnego, stanowi jego ,,okrycie" (por. **odrębny wykład** : komunikacja
człowiek-komputer).
Znajomość podstawowych zasad działania systemów operacyjnych jest elementem
ogólnego wykształcenia informatyka. Osoby zaawansowane w problematyce systemów
operacyjnych mogą pogłębiać swoją wiedzę i doświadczenia na **osobnym,
specjalistycznym wykładzie**. ****
**Podręczniki**
1\. Stallings W.: _Systemy operacyjne. Organizacja wewnętrzna i zasady
projektowania._ _Wydanie dziewiąte_. Gliwice, Helion 2018 (podręcznik w
przygotowaniu; bogate materiały pomocnicze w Sieci).
2\. Stallings W.: _Operating Systems Internals and Design Principles. Ninth
Edition_. Pearson Education 2018 (w przygotowaniu).
3\. Tanenbaum A. S., Bos H.: _Systemy operacyjne. Wydanie czwarte_. Gliwice,
Helion 2016.
4\. Silberschatz A., Galvin P. B., Gagne G.: _Podstawy systemów operacyjnych._
_Wydanie siódme_. Warszawa, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2005.
5\. Silberschatz A., Galvin P. B., Gagne G.: _Operating Systems Concepts.
Ninth Edition._ _International Student Version_. John Wiley & Sons 2013.
6\. Tanenbaum A. S.: _Strukturalna organizacja systemów komputerowych._
_Wydanie piąte_. Gliwice. Helion 2006
7\. Zasoby Sieci.
W trakcie semestru materiały pomocniczne do wykładu są udostępniane na
odpowiedniej stronie witryny SKOS.
17-05-22, 20-05-04 zpl..IIUWr
___________________________________________________________
Załącznik Nr 5
**OPIS PRZEDMIOTU/MODUŁU KSZTAŁCENIA (SYLABUS)**
1\.
|
Nazwa przedmiotu/modułu w języku polskim
**_Systemy operacyjne. Podstawy_**
---|---
2\.
|
Nazwa przedmiotu/modułu w języku angielskim
_Operating System Principles_
3\.
|
Jednostka prowadząca przedmiot
_Instytut Informatyki_
4\.
|
Kod przedmiotu/modułu
5\.
|
Rodzaj przedmiotu/modułu _(obowiązkowy lub fakultatywny)_
_Gwarantowany_
6\.
|
Kierunek studiów
_Informatyka_
7\.
|
Poziom studiów _(I lub II stopień lub jednolite studia magisterskie)_
_I stopień_
8\.
|
Rok studiów _(jeśli obowiązuje_ )
_2-3 rok (zalecane)_
9\.
|
Semestr _(zimowy lub letni)_
_Zimowy_
10\.
|
Forma zajęć i liczba godzin
_30 godzin wykładu, 30 godzin ćwiczeń-pracowni, egzamin_
11\.
|
Imię, nazwisko, tytuł/stopień naukowy osoby prowadzącej zajęcia
_Zdzisław Płoski, mgr_
12\.
|
Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych
dla przedmiotu/modułu
_Podstawowa znajomość architektury sprzętowej komputerów_
_elementarna znajomość któregoś z języków programowania systemów (C lub C++),_
_zamiłowanie do encyklopedycznego porządkowania informacji,_
_dogłębnego pojmowania koncepcji i krytycznej refleksji terminologicznej._
13\.
|
Cele przedmiotu
_Przeglądowy wykład "Podstawy systemów operacyjnych"_ _przedstawia
elementarne,_
_ugruntowane zagadnienia związane z budową i działaniem systemów
operacyjnych._
_Celem przeglądu jest zapoznanie słuchaczy z podstawowymi koncepcjami i
zasadami_
_działania wieloprogramowego systemu operacyjnego ogólnego przeznaczenia_
_ze szczególnym uwzględnieniem działania jego jądra._
_Poruszane są następujące zagadnienia:_
_1._ _Przegląd systemów komputerowych_
_2._ _Przegląd systemów operacyjnych_
_3._ _Procesy, wątki, problemy synchronizacji_
_4._ _Procesory i wieloprocesory, planowanie przydziału_
_5._ _Hierarchia pamięci, zarządzanie pamięcią główną i masową_
_6._ _Wejście-wyjście i systemy plików_
_7._ _Problemy ochrony i bezpieczeństwa SO_
_8._ _Wirtualizacja, chmury i Internet rzeczy_
_9._ _Ogólne zasady projektowania dużych systemów_
_10._ _Systemy operacyjne w przekroju historycznym_
_11\. Polska i angielska terminologia dziedziny (wskroś wykładu)_
14\.
|
Zakładane efekty kształcenia
|
**_KMSO_01:_** _rozumie zasady działania jądra wieloprogramowego systemu
operacyjnego ze szczególnym uwzględnieniem zarządzania procesami (planowania
procesów) i pamięcią_
|
**_KW_18:_** _zna zasady działania systemów operacyjnych ze szczególnym
uwzględnieniem procesów, współbieżności, planowania zadań i zarządzania
pamięcią_
---|---
**_KMSO_02:_** _zna i docenia problematykę bezpieczeństwa systemów
operacyjnych, potrafi uwzględniać ją w codziennej eksploatacji systemów_
|
**_KW_25:_** _zna podstawowe pojęcia bezpieczeństwa systemów informatycznych,
rozumie ryzyko i odpowiedzialność związane z systemami informatycznymi,
rozumie zagrożenia związane z przestępczością elektroniczną_
**_KMSO_03:_** _umie zainstalować i zestroić (odpowiednio sparametryzować)
typowy system operacyjny komputera osobistego; potrafi instalować niezbędne
oprogramowanie systemowe i użytkowe_
|
**_KU_17:_** _potrafi zainstalować i skonfigurować wybrany system operacyjny
oraz nim administrować, w tym instalować potrzebne oprogramowanie_
**_KMSO_04:_** _zna i rozumie hierarchię pamięci w systemach operacyjnych,
powody jej organizacji i zasady działania; orientuje się w zasadach działania
i korzyściach z użytkowania pamięci wirtualnej, a także w jej ograniczeniach_
|
**_KU_18:_** _: potrafi wyjaśnić na czym polega zarządzanie pamięcią w
systemach operacyjnych, co to jest hierarchia pamięci, co to jest pamięć
wirtualna_
**_KMSO_05:_** _potrafi zrealizować programowo i przetestować proste
scenariusze synchronizacji procesów współbieżnych, rozróżnia i rozumie
mechanizmy synchronizacji procesów i wątków_
|
**_KU_19:_** _opisuje problemy związane z wykonywaniem programów
współbieżnych; rozumie mechanizmy synchronizacji procesów_
****
__
Symbole kierunkowych efektów kształcenia, _np.: K_W01_ _*_ , _K_U05,K_K03_
****
15\.
|
Treści programowe
_● Rys historyczny_
_● Pojęcie systemu operacyjnego, przegląd typów systemów operacyjnych,_
_ewolucja systemów operacyjnych_
_● Struktury systemów komputerowych, pomocne rozwiązania sprzętowe_
_● Struktury systemów operacyjnych_
_● Procesy i wątki_
_● Planowanie przydziału procesora_
_● Synchronizowanie procesów_
_● Zakleszczenia_
_● Zarządzanie zasobami pamięci (hierarchia pamięci, pamięć wirtualna, systemy
plików)_
_● Systemy wejścia-wyjścia_
_● Struktura pamięci masowej_
_● Wzmianka o systemach rozproszonych (_ _osobny wykład_ _)_
_● Zagadnienia ochrony_
_● Problemy bezpieczeństwa_
_● Przykłady konkretnych systemów (_ _opcjonalnie_ _)_
16\.
|
Metody kształcenia
_Wykład, ćwiczenia-pracownia_
17\.
|
Zalecana literatura _(podręczniki)_
1\. Stallings W.: _Systemy operacyjne. Organizacja wewnętrzna i zasady
projektowania_.
Wydanie dziewiąte. Gliwice, Helion 2018 (podręcznik w przygotowaniu;
bogate materiały pomocnicze w Sieci).
2\. Stallings W.: _Operating Systems Internals and Design Principles._ _Ninth
Edition_.
Pearson Education 2018 (w przygotowaniu).
3\. Tanenbaum A. S., Bos H.: _Systemy operacyjne. Wydanie czwarte_.
Gliwice, Helion 2016.
_4._ Silberschatz A., Galvin P. B., Gagne G.: _Podstawy systemów
operacyjnych._
_Wydanie siódme_. Warszawa, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2005.
_5._ Silberschatz A., Galvin P. B., Gagne G.: _Operating Systems Concepts._
_Ninth Edition._
_International Student Version_. John Wiley & Sons 2013.
_6._ Tanenbaum A. S.: _Strukturalna organizacja systemów komputerowych._
_Wydanie piąte_. Gliwice. Helion 2006
18\.
|
Forma zaliczenia poszczególnych komponentów przedmiotu/modułu, sposób
sprawdzenia
osiągnięcia zamierzonych efektów kształcenia:
_Wykład: egzamin_
seminarium: -
_Laboratorium: praca końcowa_
_Konwersatorium: interakcyjny dorobek semestralny_
Inne: -
19\.
|
Język wykładowy
_Polski_
20\.
|
Nakład pracy studenta
_Łącznie 60 godzin_
Forma aktywności studenta
_Praca własna offline, czynne uczestniczenie w ćwiczeniach (rozwiązywanie
zadań,_
_udział w dyskutowaniu problemów), samodzielne wykonanie elementów_
_oprogramowania systemowego ze szczególnym uwzględnieniem zaprojektowania,_
_wykonania i udokumentowania eksperymentu z synchronizacji._
|
liczba godzin na zrealizowanie aktywności
Godziny zajęć (wg planu studiów) z nauczycielem:
_\- wykład: 30_
_\- ćwiczenia: 20_
_\- laboratorium: 10_
\- inne: -
|
Praca własna studenta:
_\- przygotowanie do zajęć: tak, 15..25 godzin,_
_\- czytanie wskazanej literatury: tak, 15..30 godzin,_
_\- napisanie raportu z zajęć: tak, 15 godzin,_
_\- przygotowanie do egzaminu: tak, 15..20 godzin_
|
Łączna liczba godzin
_60 (zajęcia na uczelni) + 60..90 (praca własna studenta) = 120..150_
|
Liczba punktów ECTS
_6_
|
| | |
