(1) ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα πρέπει να κατανοήσουν τις γενικές αρχές των Λειτουργικών Συστημάτων ώστε να αποκτήσουν ικανοποιητικές γνώσεις για τις κύριες λειτουργικές μονάδες ενός συστήματος και επίσης να μπορούν:
- Να εξηγούν τις θεμελιώδεις έννοιες και αρχές των λειτουργικών συστημάτων
- Να διακρίνουν τους στόχους καθώς και τα βασικά και επιθυμητά χαρακτηριστικά των λειτουργικών συστημάτων
- Να περιγράφουν τα στοιχεία της αρχιτεκτονικής των λειτουργικών συστημάτων
- Να διακρίνουν τα βασικά ζητήματα σχετικά με την διαχείριση/συγχρονισμό διεργασιών και να αναγνωρίζουν λύσεις για προβλήματα συγχρονισμού και αμοιβαίου αποκλεισμού διεργασιών
- Να περιγράφουν και να εξηγούν την οργάνωση και διαχείριση αρχείων
- Να εξηγούν τη διαχείριση και οργάνωση Κεντρικής και Ιδεατής μνήμης
- Να εξηγούν τη διαχείριση και χρονοδρομολόγηση Εισόδου-Εξόδου και των μονάδων
- Να προσδιορίζουν και να διακρίνουν τους αλγόριθμους χρονοδρομολόγησης μονού επεξεργαστή, πολυεπεξεργαστή και πραγματικού χρόνου
- Να περιγράφουν τις αρχές και χαρακτηριστικά των ενσωματωμένων λειτουργικών συστημάτων
- Να διακρίνουν και να προσδιορίζουν τις βασικές διαφορές των σύγχρονων λειτουργικών συστημάτων
(2) ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ
- Εισαγωγή – Ιστορική Εξέλιξη – Ανασκόπηση Υπολογιστικών Συστημάτων: Εισαγωγή στα Λειτουργικά Συστήματα, στόχοι, βασικά και επιθυμητά χαρακτηριστικά Λειτουργικών Συστημάτων.
- Αρχιτεκτονικές Λειτουργικών Συστημάτων: Αρχιτεκτονική Λειτουργικών Συστημάτων, πυρήνας Λειτουργικού Συστήματος.
- Διεργασίες, Αμοιβαίος Αποκλεισμός και Αδιέξοδα: Εισαγωγή στις διεργασίες, αναπαράσταση διεργασιών με γράφους (συμβολισμοί AND, parbegin-parend, fork-join). Βασικά ζητήματα (αμοιβαίος αποκλεισμός, συγχρονισμός, αδιέξοδα) και το πρόβλημα του Κρίσιμου Τμήματος. Επικοινωνία μεταξύ διεργασιών. Χρήση σηματοφορέων για λύση προβλημάτων συγχρονισμού και αμοιβαίου αποκλεισμού διεργασιών. Κλασσικά προβλήματα επικοινωνίας-συγχρονισμού διεργασιών (πρόβλημα αναγνωστών-συγγραφέων, πρόβλημα παραγωγού-καταναλωτή, πρόβλημα των φιλοσόφων που γευματίζουν).
- Διαχείριση Εισόδου-Εξόδου (Ε/Ε) και μονάδων Δίσκων: Αρχές υλικού και λογισμικού Ε/Ε, διαχείριση και χρονοδρομολόγηση μονάδων δίσκων. Τεχνολογία RAID.
- Οργάνωση και διαχείριση αρχείων: Περιγραφή, προσπέλαση και τρόποι οργάνωσης αρχείων. Διαχείριση συστήματος αρχείων. Λογική οργάνωση και κατάλογοι αρχείων. Μέθοδοι αποθήκευσης αρχείων. Ασφάλεια συστήματος αρχείων.
- Κατανεμημένα Συστήματα Αρχείων: Απαιτήσεις κατανεμημένου συστήματος αρχείων (διαφάνεια, concurrency, ασφάλεια, αποδοτικότητα, ανοχή σε σφάλματα), Αρχιτεκτονική υπηρεσίας αρχείων, έλεγχος πρόσβασης.
- Διαχείριση και οργάνωση Κεντρικής και Ιδεατής μνήμης: Ιεράρχηση της μνήμης. Εισαγωγή και βασικά ζητήματα στη διαχείριση της Κεντρικής Μνήμης (ΚΜ), ανταλλαγή, στατική και δυναμική κατανομή. Στρατηγικές διαχείρισης μνήμης (στρατηγική μεταφοράς, στρατηγική τοποθέτησης, στρατηγική αντικατάστασης). Σελιδοποίηση, κατάτμηση και συνδυασμός σελιδοποίησης και κατάτμησης. Προστασία μνήμης.
- Διαχείριση Κεντρικής Μονάδας Επεξεργασίας (ΚΜΕ): Εισαγωγή και αρχές χρονοδρομολόγησης μονού επεξεργαστή. Αλγόριθμοι χρονοδρομολόγησης ΚΜΕ (First-Come-First-Served, Shortest Job First, Response ratio, εξυπηρέτηση με βάση τη προτεραιότητα). Διακοπτοί αλγόριθμοι. Αξιολόγηση αλγορίθμων χρονοδρομολόγησης. Αρχές χρονοδρομολόγησης πολυεπεξεργαστή και πραγματικού χρόνου.
- Ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα:Εισαγωγή, αρχές και χαρακτηριστικά. Παραδείγματα ενσωματωμένων λειτουργικών συστημάτων.
- Σύγχρονα λειτουργικά συστήματα: Αρχές και βασικά χαρακτηριστικά των λειτουργικών συστημάτων Windows, Linux, Chrome OS, Mac OSX καθώς και αυτών για κινητές συσκευές Android, iOS Windows Phone, Firefox OS, Tizen.
(3) ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ – ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ
ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ
Πρόσωπο με πρόσωποστην αίθουσα διδασκαλίας
ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ
Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία και στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ
| Δραστηριότητα |
Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου |
| Διαλέξεις |
13 x 4= 52 |
| Πρακτική εξάσκηση |
13 x 1 = 13 |
| Επικοινωνία/συνεργασία |
7 |
| Αυτοτελής μελέτη |
18 x 6 = 108 |
| Σύνολο Μαθήματος (30 ώρες φόρτου εργασίας ανά πιστωτική μονάδα) |
180 |
ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ
Γραπτή τελική εξέταση (100%) που περιλαμβάνει:
– Ερωτήσεις σωστού λάθους
– Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής
– Ερωτήσεις ανάπτυξης σχετικά με τις αρχές σχεδίασης λειτουργικών συστημάτων
(4) ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ-ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
- William Stallings, “Λειτουργικά Συστήματα – Αρχές Σχεδίασης”, 8η έκδοση, Εκδόσεις Τζιόλα, 2014.
- Andrew S. Tanenbaum, “Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα”, 3η έκδοση, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2009.
- Andrew S. Tanenbaum & Maarten van Steen, “Distributed Systems: Principles and Paradigms”, 2nd edition, Pearson Prentice Hall, 2007.
- George Coulouris, Jean Dollimore and Tim Kindberg, “Distributed Systems: Concepts and Design”, 5th edition, Addison-Wesley, 2005.
- Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin and Greg Gagne, “Λειτουργικά Συστήματα”, Εκδόσεις ΙΩΝ, 2007.
- Ιωάννης Κάβουρας, “Λειτουργικά Συστήματα”, 7η έκδοση, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2009.
