ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/ήτρια θα είναι σε θέση:
- Να έχει κατανοήσει τα μέρη που αποτελούν ένα λειτουργικό σύστημα.
- Να έχει κατανοήσει τον τρόπο με τον οποίο διαχειρίζεται το λειτουργικό σύστημα το υλικό.
- Να έχει γνώση σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας δημοφιλών λειτουργικών συστημάτων.
- Να χρησιμοποιεί το κέλυφος του λειτουργικού ώστε να πραγματοποιήσει απλές λειτουργίες.
- Να μπορεί να αναγνωρίσει λειτουργικά συστήματα σε εξειδικευμένες συσκευές.
Λέξεις κλειδιά: Διεργασίες, νήματα, μνήμη, σύστημα αρχείων, Linux, Android.
Γενικές Ικανότητες
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
- Λήψη αποφάσεων
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ
Το μάθημα εισάγει τους/τις φοιτητές/ήτριες στις βασικές αρχές που διέπουν ένα σύγχρονο λειτουργικό σύστημα ώστε να διαχειρίζεται το υλικό. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται υλοποιήσεις αυτών των αρχών μέσα από δημοφιλή λειτουργικά συστήματα
Ενότητες
- Ενότητα 1: Εισαγωγή στα λειτουργικά συστήματα
Παρουσιάζονται Βασικές έννοιες λειτουργικών συστημάτων, σύνδεση με το υλικό, υποστήριξη λογισμικού, χρήση και διαχείριση του υλικού του υπολογιστή. ιστορική αναδρομή.
Περιεχόμενα: Hardware, Software, Firmware, Operating system (OS), οδηγοί συσκευών, BIOS, τρόποι ενημέρωσης διαχείριση υλικού, εκκίνηση και φόρτωση λειτουργικού, ιστορική αναδρομή και παρουσίαση λειτουργικών. - Ενότητα 2: Διεργασίες (Processes)
Παρουσιάζονται οι διεργασίες, η υλοποίησή τους, οι τρόποι επικοινωνίας τους, η διαχείριση και ο χρονοπρογραμματισμός τους.
Περιεχόμενα: Μοντέλο διεργασιών, υλοποίηση, διεργασιακή επικοινωνία, διαχείριση από το λειτουργικό σύστημα, χρονοπρογραμματισμός, καταστάσεις - Ενότητα 3: Νήματα (Threads)
Παρουσιάζονται τα νήματα, η υλοποίησή τους και τα προβλήματα που μπορεί να προκύψουν από την υλοποίηση προγραμμάτων με πολλά νήματα.
Περιεχόμενα: Μοντέλα νημάτων, αυτόματη νημάτωση, προβλήματα με τα νήματα - Ενότητα 4: Μνήμη και διαχείρισή της
Παρουσιάζεται ο τρόπος διαχείρισης της μνήμης από το λειτουργικό.
Περιεχόμενα: τύποι μνήμης, σελιδοποίηση, κατάτμηση, διαχείριση μνήμης, ιδεατή μνήμη, προσωρινή μνήμη (cache) - Ενότητα 5: Συστήματα αρχείων και διαχείρισή τους από το λειτουργικό
Παρουσιάζεται η οργάνωση των αρχείων και των φακέλων στο μέσο αποθήκευσης και ο τρόπος προσπέλασής τους από το λειτουργικό σύστημα.
Περιεχόμενα: Δομή δίσκου, τρόποι προσπέλασης, αρχεία – φάκελοι και οι λειτουργίες τους, παραδείγματα συστημάτων αρχείων - Ενότητα 6: Το λειτουργικό σύστημα Windows
Παρουσιάζονται οι στόχοι σύμφωνα με τους οποίους σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε το λειτουργικό σύστημα Windows καθώς και τα μέρη από τα οποία αποτελείται.
Περιεχόμενα: Αρχές σχεδίασης του λειτουργικού, πυρήνας, νήματα και χρονοπρογραμματισμός, σήματα διακοπής, διαχείριση εικονικής μνήμης, διαχείριση διεργασιών - Ενότητα 7: Το λειτουργικό σύστημα Linux και ο προγραμματισμός σε αυτό
Παρουσιάζεται η δομή των αρχείων του Linux, ο πυρήνας, ο τρόπος διαχείρισης των διεργασιών, ο τρόπος προσπέλασης δεδομένων και συσκευών, η διαχείριση των χρηστών και εντολές για την επικοινωνία του χρήστη με τον πυρήνα.
Περιεχόμενα: Δομή αρχείων, πυρήνας του Linux, διαχείριση διεργασιών, χρονοπρογραμματισμός, λειτουργίες εισόδου-εξόδου, χρήστες και ασφάλεια, βασικές εντολές κελύφους - Ενότητα 8: Το λειτουργικό σύστημα Android
Παρουσιάζεται η αρχιτεκτονική του λειτουργικού συστήματος Android, οι διαφορές του με το Linux και ο τρόπος εκτέλεσης προγραμμάτων και εφαρμογών.
Περιεχόμενα: Επικοινωνία με τις συσκευές, διάταξη συστήματος αρχείων, διαδικασία εκκίνησης, εκτέλεση εφαρμογών - Ενότητα 9: Εξειδικευμένα λειτουργικά
Παρουσιάζονται Λειτουργικά εξειδικευμένα σε τύπους συσκευών (smartwatches, TVs, Routers, In Car Entertainment), οι διαφορές τους με τα λειτουργικά στα οποία βασίζονται, οι τροποποιήσεις που έχουν γίνει και ο τρόπος διεπαφής του χρήστη με το λειτουργικό.
Περιεχόμενα: Διαφορές εξειδικευμένων λειτουργικών, τρόπος διεπαφής χρήστη με το λειτουργικό
ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ
Δικαίωμα εξέτασης έχουν μόνο οι φοιτητές/ήτριες οι οποίοι έχουν δηλώσει το μάθημα και έχουν δικαίωμα να εξεταστούν, σύμφωνα με τις λίστες της γραμματείας του τμήματος. Για το θεωρητικό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται με τη λήξη των διαλέξεων και περιλαμβάνουν γραπτή εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται στα Ελληνικά και περιλαμβάνουν:
-Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής σε θέματα λειτουργικών συστημάτων.
-Επίλυση προβλημάτων σχετικών με εντολές για την υλοποίηση συγκεκριμένου στόχου σε επίπεδο λειτουργικού.
-Απαντήσεις σε ερωτήσεις σχετικά με θέματα επιλογής λειτουργικού, σε συνάρτηση με περιβάλλον λειτουργίας, εργαλείων ανάπτυξης κώδικα, υλικού και δυνατοτήτων παροχής υπηρεσιών σε σχέση με υπολογιστικές και δικτυακές υποδομές.
ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
- Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne, “Λειτουργικά Συστήματα, 9η έκδοση”, Γκιούρδας, 2013.
- Andrew S. Tanenbaum, Herbert Bos, “Modern Operating Systems, 4th Edition”, Pearson Education, 2015.
- Brian Ward, “How Linux Works, 2nd Edition”, No Starch Press, 2015.
- Karim Yaghmour, “Embedded Android”, O’Reilly Media, 2013