FOI Nastava - Napredni operacijski sustavi

Sadržaj se učitava...

FOI Nastava

apps

mdi-login

Napredni operacijski sustavi

Advanced operating systems
2026/2027

5 ECTSa

Baze podataka i baze znanja 1.4 (BPBZ)
Informacijsko i programsko inženjerstvo 1.4 (IPI)

Katedra za informatičke tehnologije i računarstvo

TOS

1. 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
Baze podataka i baze znanja 1.4 (BPBZ)		1	izborni
Informacijsko i programsko inženjerstvo 1.4 (IPI)		1	obavezan

Cilj kolegija

Operacijski sustavi su bitni dijelovi svakog računalnog sustava te predmet o operacijskim sustavima mora biti dio nastave u obrazovanju poveznom, 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 kompleks programa koji djeluju kao posrednici između sklopovlja i primjenskih programa te korisnika. Osnovni je cilj predmeta kod studenata razviti razumijevanje služenih mehanizama, koji se obavljaju unutar operacijskih sustava, raspodijeljenih sustava i sigurnosti.

Preduvjeti

Kolegij nema definirane preduvjete

Norma kolegija

Predavanja

15 sati

Vježbe u praktikumu

15 sati

Nastavnik	Uloga na kolegiju	Oblik nastave	Tjedana	Sati	Grupa
Ivković Nikola	Nositelj
Magdalenić Ivan	Nositelj	Predavanja	4	2	1
Milić Luka	Suradnik	Vježbe u praktikumu Vježbe u praktikumu Predavanja Predavanja	7 1 3 1	2 1 2 1	4 5 1 1
Mihaljević Ivan	Suradnik	Vježbe u praktikumu	7	2	1

Sadržaj predavanja

Virtualizacija
Emulatori, Paravirtualizacija, Virtualizacija zasnovana na sklopovlju, Virtualizacija na nivou operacijskog sustava, Virtualizacija na nivou programa, Programski kontejneri.
Vremenska analiza računalnih sustava
Osnovne koncepcije i definicije. Ponašanje determinističkog periodnog sustava zadataka. Osnovni modeli stohastički sustava zadataka. Analiza sustava s Poissonovom razdiobom dolazaka i eksponencijalnom razdiobom trajanja obrade. Osnovni načini dodjeljivanja procesora. Analiza algoritama za raspoređivanje.
Raspodijeljeni sustavi
Uvod u raspodijeljene sustave. Komunikacija u raspodijeljenim sustavima: generički oblik komunikacije razmjenom poruka, poziv udaljenih procedura, raspodijeljeni dijeljeni spremnik. Međusobno isključivanje u raspodijeljenim sustavima. Vremensko uređenje u raspodijeljenim sustavima. Lokalni i globalni logički satovi. Lamportov raspodijeljeni protokol. Protokol Ricarta i Agrawala.
Sigurnost u računalnim sustavima
Sigurnosni mehanizmi. Ugrožavanje sigurnosti. Simetrični kriptosustavi (DES, AES) Asimetrični kriptosustavi (RSA). Sažetak poruke (SHA, SHA2, SHA3). Metode kriptografskog sažimanja za lozinke. Diffie-Hellmanov postupak za razmjenu tajnog ključa. Raspodjela ključeva u zatvorenom simetričnom kriptosustavu. Raspodijeljena raspodjela ključeva. Raspodjela ključeva u zatvorenom asimetričnom kriptosustavu. Autentifikacija i autorizacija. Implementacija autorizacije u modernim operacijskim sustavima. Autentifikacijski protokol Kerberos. Digitalna omotnica. Digitalni potpis. Digitalni certifikat. Infrastruktura javnih ključeva.
Višediskovni zalihosni spremnik
Poboljšanja svojstava paralelnom uporabom više diskova. Popravljive i nepopravljive komponente. Pouzdanost i nepouzdanost nepopravljivih komponenti. Prosječno vrijeme do pojave kvara – MTTF. Modeliranje procesa popravljanja komponenti. Prosječno vrijeme do popravka – MTTR. Model ponašanja popravljive komponente s konstantnim brzinama kvarenja i popravljanja. Poboljšanje raspoloživosti uvođenjem zalihosti. Usporedba različitih struktura zalihosnih sustava nezavisnih diskova (RAID). Srednje vrijeme do gubitka podataka u zalihosnim podsustavima.

Sadržaj seminara/vježbi

VJEŽBE
U okviru vježbi studenti će koristiti standardne programske alate kojima će izrađivati vlastite programske module u kojima će implementirati kriptografske algoritme i digitalni potpis. Studenti će izrađivati programe koji će razmjenjivati poruke u distribuiranim raspodijeljenim sustavima i implementirati će odgovarajuće sinkronizacijske mehanizme.

Ishodi učenja kolegija

Analizirati sigurnosne autentifikacijske protokole te protokole za razmjenu ključeva.
Definirati vremensko uređenje u raspodijeljenim sustavima.
Modelirati stohastički sustav zadataka.
Opisati sigurnosne mehanizme u operacijskom sustavu.
Osmisliti sigurnosne mehanizme u operacijskom sustavu koristeći kriptografske algoritme.
Osmisliti višediskovni zalihosni sustav diskova (RAID).
Primijeniti Lamportov raspodijeljeni protokol i protokol Ricarta i Agrawala.
Procijeniti potrebu za simetričnim i asimetričnim kriptoalgoritmima te funkcijama za izračunavanje sažetka poruke.
Procijeniti prosječno vrijeme do pojave kvara u vošediskovnom zalihosnom sustavu.
Procjenjivati vremenska svojstva računalnog sustava.
Objasniti načine komunikacije i sinkronizacije u raspodijeljenim sustavima.

Ishodi učenja programa

Osnovna literatura

Budin, L.; Golub, M.; Jakobović, D.; Jelenković, L. Operacijski sustavi. Element, Zagreb, 2018.
Tanenbaum, T. A., Van Steen, M. Distributed Systems: principles and paradigms, 2ed. Prentice-Hall, 2007.
Silberschatz, A.; Galvin, P.B.; Gagne, G. Operating systems concepts, 10th ed. John Wiley&Sons, New York, 2021.

Dopunska literatura

Silberschatz, A., Galvin, P.B.; Gagne, G. Applied operating systems concepts. John Wiley and Sons, New York, 2000.
Nutt, G. Operating Systems, a modern perspective. 2nd edition, Addison-Wesley, Reading, 2000.

Slični kolegiji

The University of Manchester, Operating Systems, http://www.cs.man.ac.uk/ugrad/syllabus/CS2051.htm
The University of Nottingham, Operating Systems, http://www.cs.nott.ac.uk/~acc/g53ops/overview.html
Uppsala University, Operating Systems and System Programming, http://user.it.uu.se/~brahim/os1.html
Stanford University, Distributed Systems, http://www.stanford.edu/class/cs244b/
University of Freiburg, Distributed Systems, http://tele.informatik.uni-freiburg.de/Teaching/ws03/dsys/

Redoviti studenti

Izvanredni studenti

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