Politechnika
Warszawska

Katalog
ECTS

Nazwa przedmiotu:

Systemy operacyjne 1

Koordynator przedmiotu:

Prof. nzw. dr hab. inż. Leszek Jan Opalski

Status przedmiotu:

Obowiązkowy

Poziom kształcenia:

Studia I stopnia

Program:

Informatyka

Grupa przedmiotów:

Wspólne

Kod przedmiotu:

1030-IN000-ISP-0236

Semestr nominalny:

3 / rok ak. 2015/2016

Liczba punktów ECTS:

2

Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:

1. godziny kontaktowe – 30 h; w tym a) obecność na wykładach – 15 h b) obecność na laboratoriach – 15 h 2. praca własna studenta – 30 h; w tym a) przygotowanie do zajęć laboratoryjnych (w tym konsultacje) – 30 h Razem 64 h, co odpowiada 2 pkt. ECTS

Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:

1. obecność na wykładach – 15 h 2. obecność na laboratoriach – 15 h Razem 30 h, co odpowiada 1 pkt. ECTS

Język prowadzenia zajęć:

polski

Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:

1. obecność na laboratoriach: 15 h 2. przygotowanie do zajęć laboratoryjnych, w tym lektura dokumen-tacji AP, konsultacje i rozwiązanie zadań przykładowych: 30 h Razem 45 h, co odpowiada 2 pkt. ECTS

Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:

• Wykład15h
• Ćwiczenia0h
• Laboratorium15h
• Projekt0h
• Lekcje komputerowe0h

Wymagania wstępne:

Programowanie 1 – strukturalne Programowanie 2 – obiektowe Podstawy systemu UNIX

Limit liczby studentów:

Laboratorium (ćwiczenia komputerowe) – 15-24 os. /grupa

Cel przedmiotu:

Celem przedmiotu jest zapoznanie z budową i działaniem współcze-snych systemów operacyjnych, a także kształtowanie umiejętności wykorzystania mechanizmów systemowych do poprawnej realizacji prostych aplikacji wieloprocesowych/wielowątkowych. Po ukończe-niu kursu studenci: 1. posiadają wiedzę na temat: - zadań, właściwości i budowy systemów operacyjnych - podstawowych modeli i sposobów realizacji współbieżności przez system komputerowy - planowania przydziału czasu procesora/procesorów - budowy i własności podstawowych typów systemów plików - podstawowych mechanizmów synchronizacji i komunikacji mię-dzyprocesowej 2. umieją zaprojektować, napisać w języku C i przetestować stworzoną przez siebie prostą aplikację o zadanej funkcjonalności, wykorzystując mechanizmy i funkcje systemowe (API POSIX)

Treści kształcenia:

Celem pierwszej części modułu "Systemy Operacyjne" jest zapoznanie studentów z podstawami działania i konstrukcji współczesnych systemów operacyjnych, a także kształtowanie umiejętności wykorzystania funkcji systemowych do poprawnej realizacji prostych aplikacji wieloprocesowych/wielowątkowych, wykorzystujących standardowe kanały wejścia/wyjścia i dostęp do plików. Treść wykładu: Wprowadzenie. System operacyjny, a system komputerowy. Zadania i interfejs systemów operacyjnych. Struktury systemów operacyjnych. Działanie systemu komputerowego. Procesy i wątki. Koncepcje procesu, procesu lekkiego, włókna i wątku; cykl życia i interfejs programisty. Realizacja współbieżności procesów i wątków. Współgramy (coroutines) i kontynuacje. Sygnały i wyjątki oraz ich obsługa. Funkcje systemowe POSIX związane z obsługą procesów, sygnałów i wątków. Modele i interfejsy systemów plików. Plik, organizacja systemu plików. Operacje na systemie plików i interfejs programisty. Dostęp i ochrona plików, tryby dostępu do plików. Funkcje systemowe (POSIX) związane z obsługą synchroniczną i asynchroniczną plików i katalogów. Funkcje obsługi strumieni wejścia/wyjścia standardowej biblioteki języka C. Zakres zajęć laboratoryjnych: Wprowadzenie (1g). Środowisko wykonania programu POSIX (3g). Procesy i sygnały (3g). Wątki i muteksy (3g). Asynchroniczne operacje wejścia/wyjścia (3g). Indywidualna poprawa jednego ćwiczenia (2g).

Metody oceny:

Wykład: - Wykłady mają wprowadzić studentów w tematykę przedmiotu, w szczególności w tematykę laboratorium. Dlatego spotkania w blokach 2-godzinnych odbywają się w pierwszej części semestru. - Nie ma sprawdzianów audytoryjnych (wykładowych). Treści wykładowe będą się jednak pojawiać na wejściówkach laboratoryjnych. Zajęcia laboratoryjne: - Do dyspozycji studenta są zajęcia wprowadzające (L0), 4 ćwiczenia oceniane (L1, L2, L3, L4) oraz zajęcia (L5) poświęcone poprawie oceny z laboratorium. - Ćwiczenia L1, L2, L3 mają układ: wejściówka sprawdzająca wiedzę techniczna wymaganą na zajęciach (z wykładu i man'a), tutorial ukazujący praktyczne aspekty użycia wiedzy technicznej związanej z tematyką zajęć i na koniec zadanie programistyczne ("łatwe"). Sprawdzana jest poprawność działania opracowanego programu na podstawie osiągania przez studentów z góry wyznaczonych punktów kontrolnych. Student okazuje efekt działania programu na ekranie monitora, prowadzący może zażądać pokazania również kodu. Maksymalna liczba punktów za każde z ćwiczeń: 25. - Ćwiczenie L4 ma układ: wejściówka sprawdzająca poprawność rozumowania koncepcyjnego związanego z następującym zadaniem programistycznym ("trudnym"). W trakcie zajęć sprawdzane jest zaawansowanie wykonania zadania poprzez osiąganie po-szczególnych punktów kontrolnych. Sprawdzeniu podlega nie tylko poprawność działania opracowanego programu ale i jakość kodu, który jest oceniany po zajęciach przez prowadzących. Maksymalna liczba punktów: 25. - Szczegółowy sposób wyliczenia punktów oceny będzie podany dla każdego zadania oddzielnie. - Rozwiązania wszystkich zadań (kod) podlegających ocenie muszą zostać przekazane prowadzącym w wymaganej formie. - Zajęcia L5 poświęcone są na poprawianie oceny. Student może wybrać jeden temat, który chciałby poprawić lub nadrobić. Forma zadania będzie zgodna z tematem, który poprawia student. Nie ma możliwości poprawiania ani nadrabiania więcej niż jednego tematu w semestrze. - Zajęcia odbywają się (bez przerw) wg harmonogramu. Zawartość grup laboratoryjnych oraz przydział grup do terminów harmonogramu zostanie uzgodniona z reprezentacją przed pierwszymi za-jęciami. Uwagi ogólne: - Wszystkie oceniane prace muszą być wykonywane samodzielnie. Niesamodzielność pracy, bądź korzystanie przez studenta z niedozwolonych materiałów powoduje uzyskanie z danej pracy/sprawdzianu 0p. - W czasie wykonywania ocenianych prac pisemnych (jak wejściówki laboratoryjne) nie można korzystać z żadnych materiałów pisanych, nagrań dźwiękowych, środków komunikacji elektronicznej. - W czasie realizacji tutoriali dozwolona (a wręcz zalecana) jest komunikacja studentów z prowadzącymi, a także pomiędzy sobą - jednak tak, by nie przeszkadzać osobom postronnym. - W czasie rozwiązywania ocenianych programistycznych zadań laboratoryjnych można korzystać z tutoriala, własnych materiałów ,rozwiązań zadań przykładowych, dokumentacji systemowej oraz Internetu jednak tak, by oceniana praca była dziełem samo-dzielnym. Punkty z wszystkich ocenianych elementów sumują się do 100. Do zaliczenia wymagane jest 50p, oceny wyższe są wyznaczane co 10p metodą proporcjonalną.

Egzamin:

nie

Literatura:

Podstawowa: 1. A. Silberschatz, P.B. Galvin, G. Gagne, Podstawy systemów opera-cyjnych, wyd. 6 zm. i rozsz., WNT 2005. 2. The GNU C Library Manual, http://www.gnu.org/software/libc/manual/ Uzupełniająca: 1. W. Stallings, Systemy operacyjne. Struktura i zasady budowy, Wyd. Naukowe PWN SA, 2006. 2. K. Stencel, Systemy operacyjne, Wyd. PJWSTK, 2004 3. U. Vahalia, Jądro systemu UNIX. Nowe horyzonty, WNT 2001 4. W.R. Stevens, Programowanie w środowisku systemu UNIX, WNT 2002. 5. M.K. Johnson, E.W. Troan, Oprogramowanie użytkowe w systemie Linux, WNT 2000. 6. K. Haviland, D. Gray, B. Salama, Unix. Programowanie systemowe, Wyd. RM, Warszawa 1999. 7. K. Wall, Linux, programowanie w przykładach, MIKOM 2000.

Witryna www przedmiotu:

e.mini.pw.edu.pl

Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W01

Ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę nt. zadań, właściwości i budowy systemów operacyjnych
Weryfikacja: wejściówki lab.
Powiązane efekty kierunkowe: K_W05
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03

Efekt W02

Zna podstawowe metody, techniki i narzędzia stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań z zakresu środowiska wykonania, procesów i sygnałów, wątków i operacji asynchronicznych
Weryfikacja: wejściówki i zadania lab.
Powiązane efekty kierunkowe: K_W11, K_W13
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W07, T1A_W07

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U01

Potrafi pozyskiwać informacje z dokumentacji technicznej systemu operacyjnego (man) i standardu POSIX oraz wykorzystywać te informacje do pisania kodu przenośnego pomiędzy platformami Unix/Linux.
Weryfikacja: zaliczenie zadania lab.
Powiązane efekty kierunkowe: K_U05, K_U07
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U01, T1A_U03, T1A_U04, T1A_U06

Efekt U02

Potrafi zrealizować w języku C proste aplikacje o zadanej funkcjonalności, wykorzystując narzędzia linii poleceń systemu Linux.
Weryfikacja: zaliczenie zadania lab.
Powiązane efekty kierunkowe: K_U11
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09, T1A_U14, T1A_U15

Efekt U03

Potrafi wykorzystać nabytą wiedzę o własnościach SO oraz znajomość API POSIX do realizacji prostych aplikacji wieloprocesowych / wielowątkowych o zadanej funkcjonalności.
Weryfikacja: zaliczenie zadania lab.
Powiązane efekty kierunkowe: K_U11, K_U15, K_U18
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U16

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt K01

Rozumie konieczność ciągłego śledzenia zmian w obszarze systemów operacyjnych
Weryfikacja: wejściówki lab.
Powiązane efekty kierunkowe: K_K01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K01