English version

Zaawansowane Systemy Operacyjne

wykład obieralny

semestr letni roku akademickiego 2024/2025

Szczegóły organizacyjne

• Łukasz Sznuk (email: luke@mimuw.edu.pl)
• Wojciech Ciszewski (email: w.ciszewski2@uw.edu.pl)
• Maciej Matraszek (email: m.matraszek@mimuw.edu.pl)
• Adam Cichy (email: ac417913@students.mimuw.edu.pl)

Grafik zajęć

Wykłady są otwarte dla wszystkich chętnych
Wykład (wtorki 14:15)
Laboratorium (wtorki 12:15, wtorki 16:00)

Wykłady

• Wykład 1: Wprowadzenie: Zadania SO, UNIX i Linux - historia, cechy, budowa, eBPF, podstawowe pojęcia: kontekst wykonania, funkcje systemowe, raporty nt jądra
• Wykład 2: Trochę o sprzęcie (na przykładzie Intela): procesor i pamięć, adresowanie, pamięć podręczna procesora, architektura komputerów
• Wykład 3: Zarządzanie pamięcią i procesami: Inicjowanie pracy jądra, stronicowanie w Linuksie, struktury danych procesu
• Wykład 4: Zarządzanie pamięcią i procesami: Struktury danych procesu, przestrzeń adresowa procesu, fork(), błąd braku strony
• Wykład 5: Zarządzanie pamięcią: Pamięć fizyczna, wypełnianie tablic stron, zarządzanie ramkami, strefy, pamięć wysoka, zarządzanie nieciągłymi obszarami pamięci
• Wykład 6: Zarządzanie pamięcią: System bliźniaków, alokator płytowy
• Wykład 7: Zarządzanie procesami: Synchronizacja na poziomie jądra
• Wykład 8: Zarządzanie plikami: Wirtualny system plików, interfejs, struktury danych
• Wykład 9: Zarządzanie plikami: Wirtualny system plików, montowanie, pamięć podręczna katalogów, i-węzły w pamięci
• Wykład 10: Zarządzanie pamięcią: Podręczna pamięć stron, wymiana stron
• Wykład 11: Zarządzanie pamięcią: THP (Transparent Huge Pages); Zarządzanie plikami: systemy plików ext2, ext3 i ext4
• Wykład 12: Warstwa blokowego wejścia-wyjścia i szeregowanie żądań wejścia-wyjścia
• Wykład 13: Szeregowanie procesów: przestrzeń nazw PID, wprowadzenie do szeregowania procesów w Linuksie, planista O(N), O(1), RSDS
• Wykład 14: Szeregowanie procesów: planista CFS, BFS, MuQSS, Deadline; co nowego w szeregowaniu procesów?
  
• Wykład 15: Real Time Linux (PREEMPT_RT): history, kto używa, RT checklista, co RT dało Linuksowi
  
• Pytania i odpowiedzi

Laboratoria

• Materiały do części laboratoryjnej (w roku akad. 2023/2024)

Linux - kod źródłowy

W ramach wykładów będziemy omawiać (w celach porównawczych) różne wersje Linuksa, w tym najnowszą (ostatnia stabilna to 6.12.6, mainline to 6.13-rc4, na lab będzie używany Debian 11 z jądrem 6.12.6).

Literatura - książki

• R. Love, Linux Kernel Development, Addison-Wesley, 2010 (trzecie wydanie, wersja jądra 2.6.34)
  Wersja elektroniczna
• W. Mauerer, Professional Linux Kernel Architecture, Wiley Inc., 2008 (pierwsze wydanie, wersja jądra 2.6.24).
  Wersja elektroniczna
• D.P. Bovet, M. Cesati, Understanding the Linux Kernel, O'Reilly, November 2005 (trzecie wydanie, wersja jądra 2.6.11).
  Wersja elektroniczna
• A. Rubini, J. Corbet, G. Kroah-Hartman, Linux Device Drivers, O'Reilly, 2005 (trzecie wydanie, wersja jądra 2.6.10).
  Wersja elektroniczna
• R. Love, Linux System Programming: Talking Directly to the Kernel and C Library, O'Reilly, 2013 (drugie wydanie, wersja jądra 3.0).
  Wersja elektroniczna

Dostępne w Internecie

• Linux Cross Reference
• Kernel coverage at LWN.net
• The Linux Kernel Archives
• Linux Versions
• The Linux Kernel Documentation
• OSDev.org - online community of operating system developers

Kryterium zaliczenia przedmiotu

Wykład

Oczekuję aktywnego udziału w wykładzie, dyskusji, zadawania pytań. Każda obecność na wykładzie jest premiowana anulowaniem jednego dnia 'karnego' za opóźnienie w dostarczeniu zadania zaliczeniowego (łącznie można w ten sposób zyskać 14 dodatkowych dni na realizację zadań).

Laboratorium

Obecność na laboratorium jest obowiązkowa. Wykonywanie w trakcie zajęć zadań przewidzianych scenariuszami jest premiowane anulowaniem jednego dnia 'karnego' za opóźnienie w dostarczeniu zadania zaliczeniowego (łącznie można w ten sposób zyskać ok. 7 dodatkowych dni na realizację zadań).

Będą trzy zadania laboratoryjne, każde oceniane na 10 punktów. Warunkiem koniecznym zaliczenia laboratorium w pierwszym terminie jest uzyskanie co najmniej 3 punktów z KAŻDEGO zadania (chodzi o punkty przyznane w wyniku oceny przez sprawdzającego, przed uwzględnieniem kar czy bonusów) oraz co najmniej 18 punktów w sumie za wszystkie zadania. Ponadto, ocena zależy od punktów w następujący sposób:

Terminy oddawania zadań - do końca dnia wskazanego w grafiku.

Każdy dzień opóźnienia w oddaniu zadania skutkuje przemnożeniem otrzymanej liczby punktów przez 0.9 (czyli przy założeniu, że przysługuje maksymalna liczba 10 punktów, 1 dzień po terminie oznacza to 9 punktów, 2 dni - 8.1, 5 dni 5.9, 10 dni - 3,5, 14 dni (maksymalne dopuszczalne opóźnienie w oddaniu zadania) - 2,3).

Można poprawić uzyskaną liczbę punktów, przesyłając *jedno* zadanie do (ponownego) sprawdzenia w terminie poprawkowym (jest to ostatnia data wskazana w grafiku, nie stosują się żadne bonusy). Uzyskana liczba punktów zostanie przemnożona przez 0,8. Nowa liczba punktów za to zadanie *bezwarunkowo* zastępuje punkty z pierwszego terminu. Warunkiem koniecznym zaliczenia laboratorium w drugim terminie jest uzyskanie co najmniej 3 punktów z KAŻDEGO zadania (chodzi o punkty przyznane w wyniku oceny przez sprawdzającego, przed uwzględnieniem kar czy bonusów) oraz co najmniej 18 punktów w sumie za wszystkie zadania.

Aktualny stan punktów można śledzić w USOSweb w module Sprawdziany.