Pokročilé operační systémy

Předchozí rok: 2020/21

O předmětu

Předmět Pokročilé operační systémy poskytuje formou navazujících přednášek detailní informace o vybraných tematických okruzích, které se týkají architektury a implementace moderních operačních systémů. Podle aktuální situace může být předmět doplněn zvanými přednáškami odborníků z předních softwarových společností věnujících se vývoji operačních systémů.

V letním semestru 2022/2023 se přednášky konají ve čtvrtek od 15:40 do 17:10 v posluchárně S1.

Tento předmět navazuje na předmět Operační systémy ze zimního semestru a v rozumné míře předpokládá pochopení již probraných základů.

Všechny podstatné informace o předmětu budou primárně zveřejňovány na tomto webu. Urgentní změny budou rovněž ohlašovány pomocí e-mailu (na adresy evidované v SISu). V případě technických nebo organizačních dotazů prosím vytvořte issue na fóru na GitLabu. Je také možné přihlásit se k odběru notifikací pro tento repozitář a tak sledovat dotazy položené ostatními.

Pokud máte dotaz nebo připomínku, kterou nechcete probírat veřejně, můžete také kontaktovat přednášejícího Martina Děckého nebo garanta předmětu Petra Tůmu.

Plánovaná témata

V seznamu níže jsou uvedena témata, která plánujeme v průběhu semestru zařadit. Reálný průběh semestru bude však ovlivněn okolnostmi a také případnou nabídkou zvaných přednášek. U již probraných témat budou uvedeny studijní materiály.

1. Úvod do předmětu (16. 2. 2023)

2. Programovací jazyky, běhová prostředíí (23. 2. 2023, 2. 3. 2023)

3. Paměťová hierarchie, správa paměti (9. 3. 2023)

4. Souborové systémy, ukládání dat

5. Rozhraní a interakce, kompatibilita, přenositelnost, abstrakce

6. Ladění, výkonnost, observabilita

7. Komunikace, síťování, off-loading, distribuované počítání

8. Architektura, design a konfigurace

9. Požadavky, validace, certfikace, verifikace

10. Bezpečnost, spolehlivost

11. Virtualizace

12. Správa zdrojů a služeb

13. Reálný čas

Konzultace

Máte-li zájem o konzultace, prosíme o individuální e-mailovou domluvu s přednášejícím nebo s garantem předmětu. Typické ideální konzultační časy pro přednášejícího jsou bezprostředně před a po přednášce.

Hodnocení předmětu

Předmět nabízí několik alternativních způsobů zakončení:

• Tradiční písemná zkouška z přednesených témat. Test je hodnocen bodovou stupnicí, úspěšné řešení vyžaduje získání alespoň poloviny maximálního počtu bodů.
• Praktický individuální či týmový projekt s tématem z operačních systémů. Konkrétní náplň projektu a kritéria hodnocení je nutné dohodnout s přednášejícím a garantem předmětu (čím dříve tím lépe).
• Vypracování přednášky nebo praktická demonstrace tématu z operačních systémů. Je možné vypracovat studijní materiály a přednést přednášku či provést praktickou demonstraci některého tématu z oblasti operačních systémů (není nutné se omezovat jen na již plánovaná témata). Konkrétní náplň, hloubku zpracování a kritéria hodnocení je nutné dohodnout s přednášejícím a garantem předmětu (čím dříve tím lépe).

Doplňková literatura

• Baumann A. et al.: The Multikernel: A New OS Architecture for Scalable Multicore Systems, Proc. ACM SOSP 2009.
• Bonwick J.: The Slab Allocator: An Object-Caching Kernel Memory Allocator, Proc. USENIX Summer Technical Conference 1994.
• Bonwick J. et al.: Magazines and Vmem: Extending the Slab Allocator to Many CPUs and Arbitrary Resources, Proc. USENIX ATC 2001.
• Härtig H. et al.: The Performance of μ-Kernel-Based Systems, Proc. ACM SOSP 1997.
• Heiser G. et al.: L4 Microkernels: The Lessons from 20 Years of Research and Deployment, ACM TOCS Vol. 34 Issue 1, 2016.
• Herder J. et al.: Fault Isolation for Device Drivers, Proc. IEEE DSN 2009.
• Hunt G. et al.: Singularity: Rethinking the Software Stack, ACM SIGOPS OS Review Vol. 41 Issue 2, 2007.
• Levy H.: Capability-Based Computer Systems, Butterworth-Heinemann Newton, 1984.
• Nutt G. J.: Operating Systems: A Modern Perspective, Addison Wesley, 2002.
• Stallings W.: Operating Systems: Internals and Design Principles, Prentice Hall, 2012.
• Tanenbaum A. S. et al.: Operating Systems Design and Implementation, Prentice Hall, 2006.