FOI Nastava - Operacijski sustavi

Sadržaj se učitava...

FOI Nastava

apps

mdi-login

Operacijski sustavi

Operating Systems
2023/2024

5 ECTSa

Informacijski i poslovni sustavi 1.2 (IPS)

Katedra za informatičke tehnologije i računarstvo

3. semestar

Osnovne informacijemdi-information-variant

Izvođači nastavemdi-account-group

Nastavni plan i programmdi-clipboard-text-outline

Model praćenjamdi-human-male-board

Ispitni rokovimdi-clipboard-check-outline

Rasporedmdi-calendar-clock

Konzultacijemdi-account-voice

Izvođenje kolegija

Studij	Studijski program	Semestar	Obavezan
Informacijski i poslovni sustavi 1.2 (IPS)		3	obavezan

Cilj kolegija

Operacijski sustavi su bitni dijelovi svakog računalnog sustava te predmet o operacijskim sustavima predstavlja važan dio nastave u obrazovanju poveznim, na neki način, s računalima. Računalni se sustav može podijeliti u četiri razine: razinu sklopovlja, razinu operacijskih sustava, razinu primjenskih programa i razinu korisnika. Operacijski je sustav skup programa koji djeluju kao posrednici između sklopovlja i primjenskih programa te korisnika. Osnovni je cilj predmeta kod studenata razviti razumijevanje da operacijski sustavi služe dvjema svrhama: prvo, da operacijski sustavi moraju raspodijeliti računalne aktivnosti tako da osiguraju dobru iskorištenost računalnih sredstava i, drugo, da uspostave prikladno okruženje za pripremu i izvođenje korisničkih programa.

Preduvjeti

Informacijski i računalni sustavi (IPS 1.2)
Programiranje 1 (IPS 1.2)
Programiranje 2 (IPS 1.2)

Norma kolegija

Predavanja

30 sati

Vježbe u praktikumu

30 sati

Nastavnik	Uloga na kolegiju	Oblik nastave	Tjedana	Sati	Grupa
Ivković Nikola	Nositelj	Predavanja	2	2	1
Magdalenić Ivan	Nositelj	Predavanja	14	2	1
Golub Marin	Nositelj	Predavanja	14	2	1
Milić Luka	Suradnik	Seminar Vježbe u praktikumu	15 15	1 1	2 6
Popović Elvis	Suradnik
Mihaljević Ivan	Suradnik	Vježbe u praktikumu	15	1	8

Sadržaj predavanja

Uvod. (2 sata)
Prvi susret s operacijskim sustavom. Zadaci operacijskog sustava. Sučelja. Načini izučavanja operacijskog sustava.
Model jednostavnog računala. (2 sata)
Uloga procesora i radnog spremnika u rudimentarnom računalu. Instrukcijska dretva. Računalni proces. Okruženje za izvođenje dretvi. Zamjena konteksta.
Ulazno-izlazne operacije. (4 sata)
Priključivanje ulazno-izlaznih naprava. Prekidni način rada procesora. Podsustav za prihvat prekida. Sklopovska potpora za ostvarenje višestrukog prekidanja. Prenošenje blokova znakova. Sklopovi s neposrednim pristupom spremniku. Čvrsto povezani višeprocesorski sustavi.
Međusobno isključivanje u višedretvenim sustavima. (4 sata)
Programi, procesi i dretve. Višedretveno ostvarenje zadataka, sustav podzadataka. Model višedretvenosti. Nezavisnost dretvi. Ostvarenje međusobnog isključivanje dviju dretvi. Dekkerov postupak. Petersonov postupak. Međusobno isključivanje većeg broja dretvi. Lamportov protokol. Sklopovska potpora međusobnom isključivanju u čvrsto povezanim sustavima.
Jezgra operacijskog sustava. (4 sata)
Jednostavni model jezgre. Struktura podataka jezgre. Opisnik dretve. Stanja dretvi: pasivno, aktivno, pripravno, blokirana. Jezgrine funkcije za: ulazak u jezgru i izlazak iz jezgre, međusobno isključivanje (binarni semafor), sinkronizaciju (opći semafor), za osnovne ulazno-izlazne operacije i ostvarivanje kašnjenja. Ostvarivanje jezgre u čvrsto povezanom višeprocesorskom sustavu.
Komunikacija između dretvi, koncepcija monitora. (4 sata)
Problem proizvođača i potrošača. Komunikacija preko neograničenog i ograničenog međuspremnika te preko reda poruka. Sinkronizacija dretvi. Potpuni zastoj. Uvjeti za nastajanje potpunog zastoja. Izbjegavanje potpunog zastoja. Problem 5 filozofa. Hoareov koncept monitora. Jezgrine funkcije za ostvarivanje monitora. Monitor kao općeniti sinkronizacijski mehanizam. Primjeri izgradnje monitora.
Gospodarenje spremničkim prostorom. (6 sata)
Logički i fizički adresni prostor. Diskovi kao glavni pomoćni spremnici. Statičko i dinamičko dodjeljivanje spremnika. Unutarnja i vanjska fragmentacija. Načela preklopnog načina uporabe spremnika. Straničenje kao osnova za ostvarenje virtualne memorije. Sklopovska podloga straničenju. Straničenje na zahtjev. Strategije zamjene stranica. Raspodjela okvira u višeprogramskom radu.
Datotečni sustav. (2 sata)
Uloga datoteka u računalnim sustavima. Smještaj datoteka na diskovima. Opis spremničkog prostora. Opisnici datoteka. Struktura direktorija. Metode dohvata datoteka. Tipične funkcije datotečnih sustava.
Sigurnosni mehanizmi. (2 sata)
Korisnički računi, autentifikacija, autorizacija

Sadržaj seminara/vježbi

Sadržaj auditornih vježbi
Auditorne vježbe služe za pripremu studenata za obavljanje laboratorijskih vježbi (4 sata) te dodatno vježbanje zadataka iz gradiva predavanja. (11 sati)
Sadržaj laboratorijskih vježbi
Na laboratorijskim vježbama se očekuje da studenti korištenjem mehanizama operacijskog sustava ostvare programsku podršku koja će kreirati nove procese i dretve, ostvariti međusobno isključivanje procesa i dretvi, upravljati signalima i simulirati obradu prekida ulazno-izlaznog podsustava te prikazati izvršavanje algoritama raspoređivanja kod virtualne memorije i datotečnog podsustava. (15 sati)

Ishodi učenja kolegija

Objasniti ulogu i vrste operacijskih sustava.
Objasniti odnos programa, procesa i dretve.
Odabrati vrstu datotečnog podsustava za zadanu domenu.
Prikazati strukturu operacijskih sustava te steći temeljna znanja o načinu djelovanja pojedinih dijelova operacijskog sustava.
Koristiti i primijeniti važeće tehničke koncepte u informacijskim tehnologijama i standardne programske alate za izradu vlastitih programskih modula u kojima će uz pomoć API funkcija moći ostvariti: višezadaćni rad koristeći procese, dretve i sinkronizacijske mehanizme.
Razumjeti upravljanje memorijskim sustavom i njegov utjecaj na performanse rada računala.
Prilagoditi tekstove programa tako da se oni izvršavaju efikasnije uzimajući u obzir mogućnosti operacijskog sustava.
Odabrati prikladne sigurnosne mehanizme koje nudi izabrani operacijski sustav

Ishodi učenja programa

razumjeti stanje i trendove razvoja suvremenih informacijskih i komunikacijskih tehnologija (ICT), razumjeti njihov utjecaj na pojedinca, organizaciju i društvo te procijeniti njihovu primjenjivost u zadanom kontekstu
razumjeti i primijeniti suvremene tehničke koncepte i prakse u informacijskim tehnologijama (arhitektura računala, operacijski sustavi, mreže računala)

Osnovna literatura

ak.L. Budin, M. Golub, D. Jakobović, L. Jelenković, Operacijski sustavi, izdavač Element, Zagreb, 2013.

Dopunska literatura

Silberschatz, A., Galvin, P., Gagne, G.: Operating Systems Concepts, 10th edition, Addison-Wesley, 2018.
Tannenbaum, A. S. Modern Operating Systems, fourth edition, Prentice Hall, 2015.

Slični kolegiji

Redoviti studenti

Izvanredni studenti

izvanredni rok

Datum: 13.04.2026.

Vrijeme: 16:00

Opis: Na Fakultetu

U kalendaru ispod se nalaze konzultacije predmetnih nastavnika, no za detalje o konzultacijama možete provjeriti na profilu pojedinog predmetnog nastavnika.