Systemy operacyjne

obowiązkowe

Systemy operacyjne koncentrują się na pracy w systemie Linux/Unix, ale ponieważ są zajęciami odbywającymi się na pierwszym semestrze studiów, nie jest wymagana wcześniejsza znajomość systemu Linux/Unix ani też zaawansowane użytkowanie systemów rodziny MS Windows. Student nabywa te umiejętności w trakcie kursu.

w sali

Zajęcia rozbudowują wiedzę informatyczną studenta, przygotowują go do pracy w systemie operacyjnym Linux/Unix oraz do świadomego użytkowania systemu rodziny Windows. Poznawane są kluczowe mechanizmy systemów operacyjnych (menadżer pamięci, zarządzanie operacjami wejścia-wyjścia, wielozadaniowość), a także te niskopoziomowe aspekty pracy komputera - jak przerwania sprzętowe/programowe czy też systemy plików. Wszystko to pozwoli studentowi kontynuować pracę z dziedziny IT na kolejnych semestrach (np. podczas programowania, metod numerycznych czy zajęć z komputerami jednopłytkowymi - Raspberry Pi) oraz podczas zajęć z mikrokontrolerów / internetem rzeczy (zajęcia prowadzone na platformie Arduino). Ponieważ są to zajęcia na pierwszym semestrze, nie jest wymagane wcześniejsza znajomość systemu Linux/Unix ani zaawansowane użytkowanie Windowsów.

Profil studiów ogólnoakademicki

Forma studiów: stacjonarne

Rodzaj przedmiotu:obowiązkowy, moduł 1 narzędzia informatyki

Dziedzina i dyscyplina nauki: Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych, Dyscyplina nauki fizyczne

Rok studiów/semestr: 1 rok, 1 semestr, studia I-go stopnia

Wymagania wstępne: brak

Liczba godzin dydaktycznych: wykład 15h, laboratoria 30h

Metody dydaktyczne: wykład, praca laboratoryjna, dyskusja, konsultacje, kolokwia, praca własna studenta w domu

Punkty ECTS: 4.00

Bilans nakładu pracy studenta: udział w wykładach: 0,6 ECTS, udział w laboratoriach: 1,2 ECTS, praca własna w domu: 1,2 ECTS, przygotowanie do zaliczenia: 1.4 ECTS

Wskaźniki ilościowe: nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela: 1,8 ECTS, nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym: 1,2 ECTS

WYKŁAD zapoznaje studenta z następującymi zagadnieniami:

1. Działanie procesora - wykonywanie zadań. Język maszynowy. Rejestry systemowe. Pojęcie procesu. Wielozadaniowość.

2. Podstawowe pojęcia w dziedzinie systemów operacyjnych: jądro systemu, procesy, wątki, sygnały i przerwania systemowe, zasoby systemowe, pamięć fizyczna i wirtualna.

3. Rodzaje systemów operacyjnych - klasyfikacja i przykłady. Start systemu. Maszyny wirtualne (VirtualBox firmy Oracle).

4. Warstwa sprzętowa komputera. Pojęcia plików i katalogów. Systemy plików – FAT, NTFS, ext3/4. Pojęcia związane z zapisem plików na dysku twardym. Defragmentacja. I-węzły. Rozmiar pliku.

5. Praca sieciowa. Konfiguracja sieci. Podstawowe pojęcia (adres IP, MAC).

6. Potoki i strumienie. Praca z plikami wsadowymi (skrypty). Narzędzia do pracy z plikami tekstowymi (grep, sed). Inne przydatne narzędzia, w tym tekstowe edytory tekstu.

7. Konfigurowanie powłoki (bash). Zmienne środowiskowe. Tworzenie skryptów powłoki. Pętle i instrukcje warunkowe.

9. Praca administratora systemu.

LABORATORIA

Głównym celem zajęć laboratoryjnych jest umożliwienie studentowi kontaktu z praktyczną częścią pracy w systemie operacyjnym Linux/Unix. Student poznaje też bardziej zaawansowane narzędzia w Windows.

1. Uruchomienie komputera. Podstawowe funkcje w BIOSie komputera. Praca w systemie Linux/Unix. Logowanie do systemu – uwierzytelnianie, grupy, prawa. Pliki i katalogi – atrybuty. Poruszanie się po katalogach (polecenia cd, ls, ls -l, pwd). Struktura katalogów w Linuxie. Rejestr systemowy w porównaniu do /etc. Konfiguracja sprzętowa - katalog /proc. Zainstalowane oprogramowanie - katalog /bin oraz /usr/bin. Skojarzenia plików i programów w Windows (rejestr) a Linux - rozszerzenia plików (program file, typy plików: tekstowe sformatowane i nie; program cat). Przykłady programów: cal (kalendarz) oraz date (data i godzina). Czytanie stron instruktażowych poleceń - program man. Konsole tekstowe - F1..F6. Wylogowanie z systemu. Praca w środowisku graficznym (GUI), menadżer plików.

2. Struktura katalogów. Poruszanie się po drzewie katalogów (cd, pwd, ls), pytanie o rozmiar katalogu, dysku, pamięci operacyjneh (du, df, free). Nazewnictwo dysków w Linuxie. Kopiowanie plików i katalogów (cp,mv,rm). Praca w środowisku graficznym (GUI) - menadżer plików, kopiowanie plików, usuwanie, zmiana nazwy. Adresowanie pośrednie i bezpośrednie. Szukanie plików na dysku (find). Menager procesów w Linux/Unix (top, ps). Monitorowanie zasobów. Prawa plików i katalogów - polecenia chmod, chgrp. Strumienie wyjścia/wejścia, potoki. Polecenie wc, grep.

3. Instalowanie systemu Linux/Unix w maszynie wirtualnej. Partcjonowanie dysku. Instalacja kilku systemów operacyjnym na jednym dysku - w maszynie wirtualnej.

4. Zdalna praca – ipconfig, ping, tracert, Putty, WinSC (Windows), ifconfig, taraceroute, ping, ssh, scp, rsync (Unix/Linux); przeglądanie i kopiowanie w środowisu GUI (także sieciowo).

5. Narzędzia w Linux/Unix (bc,wc,tr,calc,date); uruchamianie procesów (bg, fg, jobs); pomiar czasu zadania; nadawanie priorytetów zadaniom;

6. Edytor tekstu (nano); praca z plikami tekstowymi (sed, grep).

7. Potoki i strumienie.

8. Pliki wsadowe w Bash-u.

9. Praca administratora systemu. Instalowanie oprogramowania. Zarządzanie bibliotekami systemowymi. Konfiguracja sieci.

ZALECANA:

1. Tanenbaum Andrew S., Systemy operacyjne (wydanie 3, wydanie 4), Wydawnictwo Helion, Warszawa (ISBN: 978-83-283-1422-1)

2. Sosna Ł., Linux Komendy i polecenia, Wydawca: Helion, Warszawa 2014 r. (ISBN: 9788324688388)

3. A. Silberschatz, P. B. Galvin, G. Gagne, Podstawy systemów operacyjnych, WNT, Warszawa 2005 (ISBN 83-204-2961-7).

4. Linux - wprowadzenie do wiersza poleceń, William E. Shotts Jr., wydawnictwo Helion,

5. Linux. Komendy i polecenia. Wydanie I, II, III, IV, V -- Łukasz Sosna, Wydawnictwo Helion

UZUPEŁNIAJĄCA:

1. The Linux Command Line, by William Shotts, Released under a Creative Commons license, this book is available for free download in PDF format from www.linuxcommand.org

2. B. Ward, Jak działa Linux. Podręcznik administratora. Wydanie II, Wydawnictwo Helion, (ISBN 978-83-283-0980-7)

3. http://www.linux.org/ lub http://www.linux.pl/ oraz http://www.microsoft.com/

4. Linux Magazine, miesięcznik wydawnictwa Linux New Media Polska SP. z o. o.

5. K. Haviland, D. Gray, B. Salama, UNIX - programowanie systemowe, Wyd. RM, Warszawa 1999

Student

1. umie scharakteryzować pojęcie systemu operacyjnego, wymienia typy systemów oraz najpopularniejsze systemy [K KOs] [K KO3] [K KO1]

2. potrafi zidentyfikować różnice w konstrukcji systemów operacyjnych oraz zna konsekwencje tych różnic w ich działaniu i możliwym zastosowaniu [K KOs] [K KO3] [K KO1]

3. zna fundamenty implementacyjne systemów typu Linux/Unix oraz konkurencyjnych [K KOs] [K KO3] [K KO1]

4. umie zainstalować dowolną dystrybucję Linuxa na dysku twardym komputera [K U25]

5. umie posługiwać się maszyną wirtualną [K U22]

6. potrafi posługiwać się zasobami systemu poprzez typowy interfejs użytkownika (tekstowy i graficzny) [K U22] [K U25]

7. potrafi posługiwać się podstawowymi poleceniami systemowymi i programami narzędziowymi w systemach typu Linux/Unix [K U22] pisze proste skrypty powłoki bash [K U23]

8. identyfikuje zadania administracyjne zarządcy systemu i potrafi znaleźć się w jego roli, ma wiedzę i umiejętności pozwalające na konfigurację systemu i instalowania oprogramowania [K U22] [K U25]

9. umie ze zrozumieniem i krytycznie korzystać z literatury i zasobów Internetu w odniesieniu do problemów z informatyki

10. umie korzystać ze źródeł wiedzy w języku angielskim

11. potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze i zasobach Internetu, także w językach obcych

[K U22] umie pracować w środowisku różnych systemów operacyjnych oraz korzystać z wybranych programów aplikacyjnych

[K U23] umie napisać prosty program komputerowy w wybranym języku

programowania, skompilować go i uruchomić

[K U25] umie wyszukiwać i wykorzystywać specjalistyczne oprogramowanie komputerowe w zasobach Internelu z poszanowaniem własności Intelektualnej oraz zasad użytkowania

[K KO1] zna ograniczenia swojej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego

kształcenia, podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych

[K KO3] rozumie znaczenie uczciwości intelektualnej w działaniach własnych i innych osób

[K KOs] potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze i zasobach Inlernetu, także w językach obcych

Przewiduje się dwa sprawdziany (punktowane po 8 punktów) LUB system prac cotygodniowych (tzw. "wejściówki") sprawdzające wiedzę z poprzednich zajęć laboratoryjnych (wybór jednego z powyższych trybów zaliczenia ustalany jest na początku semestru przez osobę prowadzącą laboratoria - w przypadku więcej niż jednej grupy sposób zaliczenia musi być jednakowy).

Zaliczenie laboratoriów uzyskuje się na podstawie tabeli (lub odpowiedniej, jeśli zastosowano inną skalę na zajęciach):

0..7 ocena ndst

8..10 ocena dst

11..13 ocena db

14.. ocena bdb

Zaliczenie części wykładowej odbywa się na podstawie egzaminu ustnego (niewykluczona forma pisemna) - student otrzymuje 3 pytania, punktowane każde po 5 punktów. Tabela z ocenami:

0..7 ocena ndst

8..10 ocena dst

11..13 ocena db

14.. ocena bdb