Operating Systems II

General

• Code: ΠΛΥ03023
• Semester: 3rd
• Study Level: Undergraduate
• Course type: Special Background
• Teaching and exams language: Greek
• The course is offered to Erasmus students
• Teaching Methods (Hours/Week): Lectures (2) / Practice Exercises (1) / Laboratory Exercises (1)
• ECTS Units: 5
• Course homepage: http://www.teicm.gr/icd/staff/nikolaid/opsystems_IΙ_gr.html
• Instructors: Kazarlis Spyridon, Klonis Apostolos
• Coordinator: Kazarlis Spyridon
• Class Schedule:
  • Mon 10:00 - 13:00: Θ (302) - Καζαρλής
  • Tue 19:00 - 21:00: Ε ΤΕΙ (Ε.ΛΕΙΤ) - Κλώνης

Course Contents

• Ομαδική Επεξεργασία, Πολυπρογραμματισμός και Καταμερισμός Χρόνου, Ταυτόχρονη εκτέλεση διεργασιών, Σύγκριση επίδοσης ΛΣ διαφορετικών αρχών, Ελαφρές διεργασίες-νήματα.
• Απεικόνιση ταυτόχρονων διεργασιών-Γράφος προήγησης, Κρίσιμα τμήματα διεργασιών, Αμοιβαίος αποκλεισμός και μέθοδοι, Σηματοφορείς, Λίστες αναμονής σηματοφορέων.
• Χρονοδρομολόγηση διεργασιών, Επίπεδα χρονοδρομολογητών, Κύκλος εκτέλεσης διεργασιών, Είδη αλγορίθμων Χρονοδρομολόγησης.
• Παρουσίαση και σύγκριση μή διακοπτών αλγορίθμων χρονοδρομολόγησης, παρουσίαση και σύγκριση διακοπτών αλγορίθμων χρονοδρομολόγησης, Εκτίμηση του χρονου εκτέλεσης διεργασίας, Αξιολόγηση αλγορίθμων χρονοδρομολόγησης, Χρονοδρομολόγηση πολλών επεξεργαστών και πραγματικού χρόνου.
• Αδιέξοδα, Μέθοδοι χειρισμού αδιεξόδων, Πρόληψη αδιεξόδων, Αποφυγή αδιεξόδων, Ανίχνευση αδιεξόδων-αναγωγή διαγράμματος, Ανάνηψη από αδιέξοδο.
• Εικονική μνήμη, Επίλυση κοινής προσπέλασης μνήμης, Εναλλαγή με το δίσκο, Απεικόνιση εικονικής μνήμης σε φυσική, Τεχνικές διαχείρισης εικονικής μνήμης, Σελιδοποίηση, Κατάτμηση, κατατμημένη Σελιδοποίηση, Τεχνικές Μεταφοράς Σελίδων, Τεχνικές Αντικατάστασης σελίδων, Τεχνικές τοποθέτησης τμημάτων.
• Σύστημα αρχείων Δισκέτας-FAT12, Περιγραφή boot sector, Σύστημα αρχείων EXT2 – UNIX/Linux, Περιοχή συστήματος, περιγραφή I-Node, Περιγραφή Superblock, Διαχείριση ελεύθερων clusters, Άνοιγμα αρχείου σε σύστημα FAT, Άνοιγμα αρχειου σε σύστημα EXT2, Έλεγχος ακεραιότητας συστήματος αρχείων, Έλεγχος αρχείων και καταλόγων, διόρθωση σφαλμάτων.
• Ασφάλεια υπολογιστικών συστημάτων, τύποι ασφάλειας και απειλών, μέθοδοι παραβίασης ασφάλειας, Μηχανισμοί προστασίας, Δικαιώματα και έλεγχος πρόσβασης. Παράλληλα και κατανεμημένα ΛΣ, Βασικοί τύποι Παράλληλων και κατανεμημένων ΛΣ.
• Το ΛΣ UNIX, Σύντομη ιστορία, βασική χρήση – το κέλυφος του UNIX, Βασικές εντολές του UNIX, Χαρακτηριστικά του κελύφους, Διεργασίες και υλοποίηση διεργασιών – δομή χρήστη, Δαίμονες – daemons, Χρονοπρογραμματισμός διεργασιών, Η μνήμη στο UNIX, Απεικόνιση ιδεατής μνήμης σε φυσική.
• Είσοδος Έξοδος στο UNIX, Συστήματα αρχείων στο UNIX, Η ασφάλεια του UNIX, Θέματα διαχειριστή συστήματος.

Educational Goals

The purpose of the course is to deepen the principles of operation, the inherent problems and the ways of dealing with them in modern Operating Systems. It aims to consolidate the basic algorithms that are applied to optimize the performance of PCs, and introduces the student to more complex concepts, problems and solutions. Issues such as process scheduling, deadlocks, memory management algorithms, advanced file system issues, and computer security issues are analyzed. It also delves deeper into the architecture, design and construction principles and the operation and capabilities of UNIX, for which a case study is performed. This study analyzes the history of Unix, its use and its basic commands, process implementation, process scheduling, memory, I/O, file system, Unix security, as well as selected administration issues.

General Skills

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
• Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις.
• Λήψη αποφάσεων.
• Σχεδιασμός και διαχείριση έργων.
• Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής.
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

Teaching Methods

• Θεωρητική από έδρας διδασκαλία με συζήτηση και ενεργή συμμετοχή των φοιτητών. Κατά την διάρκεια του μαθήματος γίνονται παρουσιάσεις σε power point.
• Εργαστηριακές Ασκήσεις.

Use of ICT means

• Χρήση κατάλληλου λειτουργικού συστήματος.
• Επικοινωνία με φοιτητές μέσω e-mail και της ιστοσελίδας του μαθήματος.

Teaching Organization

Students Evaluation

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται κατά ένα μέρος από τον βαθμό του θεωρητικού μέρους και κατά άλλο από τον βαθμό του εργαστηριακού. Σημειώνεται ότι ο φοιτητής θα πρέπει να έχει παρακολουθήσει επιτυχώς το εργαστηριακό μέρος για να έχει δικαίωμα εξέτασης στο θεωρητικό μέρος. Ο βαθμός του θεωρητικού μέρους διαμορφώνεται από γραπτή τελική εξέταση .

1. Η γραπτή τελική εξέταση του θεωρητικού μέρους μπορεί να περιλαμβάνει:
   • Ανάπτυξη θεωρητικών θεμάτων.
   • Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.
   • Επίλυση προβλημάτων εφαρμογής των γνώσεων που αποκτήθηκαν.
   • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
   • Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας.
2. Η εξέταση του εργαστηρίου περιλαμβάνει δύο ενδιάμεσες αξιολογήσεις είτε με χρήση του υπολογιστή και του κατάλληλου λειτουργικού
   συστήματος είτε με ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής για έλεγχο εμπέδωσης των εργαστηριακών δεξιοτήτων.