Architektura komputerów i systemy operacyjne 1000-212bAKSO

Wykład
•  Architektura komputera:
◦ architektura a organizacja komputera
◦ model von Neumanna
◦ architektury Harward i Princeton
◦ architektury wspierające zrównoleglanie: superskalarna, wektorowa
◦ zrównoleglanie a dostęp do pamięci, architektury wieloprocesorowe i wielordzeniowe, modele SMP i NUMA

•  Mikroprocesor od wewnątrz:
◦ rejestry
◦ asembler, kod maszynowy, lista rozkazów
◦ tryby adresowania
◦ CISC a RISC
◦ przetwarzanie potokowe

•  Mikroprocesor w interakcji ze światem zewnętrznym:
◦ system przerwań, wyjątki
◦ sprzętowe wsparcie dla systemów operacyjnych
◦ poziomy ochrony, wywoływanie usług systemowych, segmentacja i stronicowanie
◦ interfejs binarny aplikacji (ABI)
◦ obsługa wejścia-wyjścia
◦ DMA

•  Hierarchia pamięci:
◦  pamięć operacyjna
◦  pamięci podręczne
◦  pamięci masowe
◦  macierze dyskowe

•  Wprowadzenie do systemów operacyjnych: 
◦ zadania systemu operacyjnego
◦ budowa systemu operacyjnego 
◦ funkcje systemowe

•  Procesy i zarządzanie nimi: 
◦ pojęcie procesu
◦ stany procesu i przejścia między nimi
◦ podział czasu, wieloprogramowość
◦ synchronizacja na poziomie jądra
◦ szeregowanie procesów

•  Zarządzanie pamięcią: 
◦ przestrzeń adresowa procesu
◦ strategie przydziału pamięci
◦ translacja adresów
◦ pamięć wirtualna

•    Systemy plików:
◦ koncepcja pliku
◦ realizacja systemu plików warstwy logicznej i fizycznej 
◦ przykłady konkretnych implementacji

•    System wejścia-wyjścia: 
◦ urządzenia blokowe i znakowe
◦ tablice rozdzielcze
◦ pliki specjalne
◦ struktura dysku
•   Wirtualizacja
   
Laboratorium

•  Interpreter poleceń:  
◦ podstawowe polecenia: diff, grep, find, ps, wc, sort, cut, tail, head itp.
◦ potoki, strumienie, przekierowania
◦ skrypty bash (instrukcje if, for itp.), argumenty wywołania
◦ skrypty do testowania programów

• Podstawy administracji systemem i maszyna wirtualna:
◦ maszyna wirtualna
◦ zarządzanie użytkownikami
◦ prawa dostępu do plików i katalogów
◦ instalowanie pakietów oprogramowania
◦ pliki konfiguracyjne .bash_profile, .profile, .bashrc itp.
◦ katalogi /etc, /usr, /home itp.
◦ logi systemowe

• Język C
◦ pliki nagłówkowe, preprocesor, kompilator, linker, program make
◦ wskaźniki, sterta, alokacja pamięci, tablica dynamiczna
◦ dynamiczne struktury danych, BST, wskaźniki do wskaźników, valgrind 
◦ obsługa plików
• funkcje systemowe: open, close, read, write itp.
• funkcje z biblioteki standardowej: fopen, fclose, fread, fwrite itp.
• pliki specjalne: /dev/null, /dev/zero, /dev/random, /dev/urandom itp.

• Programowanie niskopoziomowe
◦ asemblacja, dezasemblacja, łączenie
◦ podstawowe rozkazy asemblera x86
◦ ABI – integracja z programem w C
◦ współpraca z systemem operacyjnym
◦ debuger