Μάθημα : Λειτουργικά Συστήματα - Open Courses

Κωδικός : INF362

Λειτουργικά Συστήματα - Open Courses

INF101-OC  -  Γεώργιος Ξυλωμένος

Περιγραφή Μαθήματος

Μάθημα
ΠΡΟΣΟΧΗ: το μάθημα αυτό ΔΕΝ είναι το μάθημα Λειτουργικά Συστήματα που διδάσκεται κάθε έτος στο τμήμα Πληροφορικής του ΟΠΑ.
 
Στο μάθημα καλύπτονται οι βασικές έννοιες και αρχές των λειτουργικών συστημάτων, περιγράφονται σε βάθος τα διάφορα συστατικά τους στοιχεία (διαχειριστές επεξεργαστή, μνήμης, εισόδου/εξόδου, αρχείων) και καλύπτονται θέματα που επηρεάζουν όλα τα συστατικά (αδιέξοδα, ασφάλεια). Αφού τεθεί το ιστορικό πλαίσιο εξέλιξης των λειτουργικών συστημάτων, παρουσιάζονται διάφορες σχεδιαστικές προσεγγίσεις για κάθε συστατικό στοιχείο. Έμφαση δίνεται στα προβλήματα υλοποίησης κάθε συστατικού των λειτουργικών συστημάτων, παρουσιάζοντας διάφορες λύσεις που έχουν χρησιμοποιηθεί σε πραγματικά συστήματα. Το μάθημα κλείνει με δύο μελέτες περίπτωσης, μία για το UNIX γενικά και ειδικά για το Linux, και μία για τα Microsoft Windows.
 
Το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος επικεντρώνεται στη χρήση των μηχανισμών του Linux (και γενικά του UNIX) για διαχείριση, επικοινωνία και συγχρονισμό διεργασιών και νημάτων. Το σχετικό υλικό παρουσιάζεται σε φροντιστηριακές διαλέξεις, εφαρμόζεται σε εργαστηριακά μαθήματα και αξιολογείται μέσω δύο προγραμματιστικών εργασιών που περιλαμβάνονται στη βαθμολόγηση του μαθήματος.

 

Ενότητες

Εισαγωγή

Οι στόχοι της ενότητας, αφορούν τη κατανόηση των στόχων και της ιστορικής εξέλιξης των λειτουργικών συστημάτων (ΛΣ), μια επισκόπηση του υλικού υπολογιστών, και τη κατανόηση των τύπων των ΛΣ. Επίσης, παρουσιάζονται οι βασικές έννοιες και τυπικές κλήσεις των ΛΣ, των τρόπων δόμησης των ΛΣ, και μια εισαγωγή στη γλώσσα C.

 

Λέξεις Κλειδιά: Πυρήνας, κλήσεις συστήματος.

Διεργασίες και Νήματα

Η ενότητα περιλαμβάνει τη κατανόηση της έννοιας της διεργασίας και του νήματος εκτέλεσης καθώς των διακριτών ρόλων των διεργασιών και των νημάτων, την εξοικείωση με τους μηχανισμούς διαδιεργασιακής επικοινωνίας, και τη κατανόηση των βασικών αλγορίθμων χρονοπρογραμματισμού του επεξεργαστή.

 

Λέξεις κλειδιά: Διεργασίες, νήματα, επικοινωνία, συγχρονισμός, χρονοπρογραμματισμός.

Διαχείριση Μνήμης
Η ενότητα περιλαμβάνει αναφορές στη κατανόηση της ανάγκης αφαίρεσης μνήμης, την εξοικείωση με τις βασικές τεχνικές οργάνωσης της εικονικής μνήμης (σελιδοποίηση και τμηματοποίηση),  τη κατανόηση των βασικών αλγορίθμων αντικατάστασης σελίδων, και τα βασικά ζητήματα σχεδιασμού και υλοποίησης εικονικής μνήμης.
 
Λέξεις κλειδιά: Εικονική μνήμη, σελιδοποίηση, τμηματοποίηση.
Συστήματα Αρχείων
Η ενότητα στοχεύει στη κατανόηση της έννοιας των αρχείων και των καταλόγων αρχείων, στην εξοικείωση με τις βασικές τεχνικές υλοποίησης συστημάτων αρχείων, καθώς και στην εξοικείωση με τις τεχνικές διαχείρισης και βελτιστοποίησης των συστημάτων αρχείων, και με τον τρόπο υλοποίησης πραγματικών συστημάτων αρχείων.
 
Λέξεις κλειδιά: Αρχεία, κατάλογοι, συστήματα αρχείων.
Είσοδος / Έξοδος
Στη παρούσα ενότητα εμπεριέχονται η κατανόηση των βασικών αρχών του υλικού και του λογισμικού Ε/Ε, η εξοικείωση με τον τρόπο οργάνωσης του λογισμικού Ε/Ε σε επίπεδα, η εισαγωγή στο λογισμικό βασικών συσκευών Ε/Ε και διασυνδέσεων με το χρήστη, και η κατανόηση των βασικών τεχνικών διαχείρισης ισχύος στα σύγχρονα ΛΣ.
 
Λέξεις κλειδιά: Διακοπές, οδηγοί συσκευών.
Αδιέξοδα
Η παρούσα ενότητα περιλαμβάνει αναφορές στη κατανόηση της έννοιας των πόρων και του προβλήματος των αδιεξόδων κατά τη χρήση των πόρων, τις βασικές τεχνικές διαχείρισης αδιεξόδων (αγνόηση, εντοπισμός και ανάκαμψη, αποφυγή, αποτροπή).
 
Λέξεις κλειδιά: Πόροι, αδιέξοδα.
Ασφάλεια
Η παρούσα ενότητα περιέχει θέματα για τη κατανόηση της έννοιας της ασφάλειας στα ΛΣ, καθώς και μια εισαγωγή στην κρυπτογραφία και εξοικείωση με τους βασικούς μηχανισμούς προστασίας και πιστοποίησης ταυτότητας. Επίσης, η ενότητα περιλάμβανει αναφορές στη κατανόηση των βασικών κινδύνων ασφάλειας (εσωτερικές επιθέσεις, αξιοποίηση σφαλμάτων κώδικα και κακόβουλο λογισμικό), και στους βασικούς τρόπους άμυνας απέναντι στις επιθέσεις στα ΛΣ.
 
Λέξεις κλειδιά: Κρυπτογραφία, προστασία, ταυτοποίηση, κακόβουλο λογισμικό.
Το ΛΣ Linux
Η παρούσα ενότητα περιλαμβάνει αναφορές στη κατανόηση της ιστορικής εξέλιξης που οδήγησε από το UNIX στο Linux, στη βασική δομή και σχεδίαση του Linux, στη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι γενικές αρχές ΛΣ εφαρμόζονται στο Linux στους τομείς των διεργασιών, διαχείρισης μνήμης, εισόδου / εξόδου, συστήματος αρχείων και ασφάλειας.
 
Λέξεις κλειδιά: Linux, UNIX.
Το ΛΣ Windows
Η ενότητα στοχεύει στη κατανόηση της ιστορικής εξέλιξης των Windows και της διαφοροποίησής τους από το UNIX, της βασικής δομής, σχεδίασης και του μοντέλου προγραμματισμού των Windows, καθώς και στη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι γενικές αρχές ΛΣ εφαρμόζονται στα Windows στους τομείς των διεργασιών, διαχείρισης μνήμης, εισόδου / εξόδου, συστήματος αρχείων και ασφάλειας.
 
Λέξεις κλειδιά: Windows, MS-DOS.
Προγραμματισμός UNIX
Η παρούσα ενότητα περιέχει θέματα για τη κατανόηση των διεργασιών και των νημάτων σε προγραμματιστικό επίπεδο, και την εξοικείωση με τους μηχανισμούς διαχείρισης διεργασιών και νημάτων. Επίσης, η ενότητα περιέχει αναφορές στη κατανόηση των βασικών μηχανισμών επικοινωνίας διεργασιών και του συγχρονισμού νημάτων.
 
Λέξεις κλειδιά: Αγωγοί, ουρές μηνυμάτων, pthreads.
Σχεδίαση λειτουργικών συστημάτων

Η παρούσα ενότητα ασχολείται με την κατανόηση των ιδιαιτεροτήτων της σχεδίασης ΛΣ και των βασικών διασυνδέσεων που πρέπει να σχεδιαστούν, τα βασικά ζητήματα υλοποίησης και τα κύρια προβλήματα απόδοσης στα ΛΣ και, τέλος, τη διαχείριση έργων λογισμικού μεγάλης κλίμακας και τις σχεδιαστικές τάσεις των ΛΣ.

Λέξεις κλειδιά: Διασυνδέσεις, υλοποίηση, απόδοση, διαχείριση έργων.

Ημερολόγιο

Προθεσμία
Γεγονός μαθήματος
Γεγονός συστήματος
Προσωπικό γεγονός

Ανακοινώσεις

Όλες...

Ανοικτό Ακαδ. Μάθημα

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα
Επίπεδο: A+

Αρ. Επισκέψεων :  19467
Αρ. Προβολών :  141652

Μεταδεδομένα μαθήματος