Operációs rendszerek B

Előadás

Előadás anyaga

1.

Bevezetés: az operációs rendszer meghatározása, feladata, kialakulása, a hardverkörnyezet áttekintése. Az elterjedt operációs rendszerek áttekintése. A terület legfontosabb szabványai.

2.

Az operációs rendszer felépítése és működése: a kernel mint vezérlőprogram és erőforrás-allokátor, a felépítés alapelvei, moduláris és mikrokernelek, rendszerhívások működése, az operációs rendszer indulása és alapvető rendszerfolyamatai.

3.

Beágyazott operációs rendszerek: felépítésük, a rendszerindulás folyamata, valósidejű rendszerek, hardverkörnyezetek és alkalmazási példák, a beágyazott laborkörnyezet részletes bemutatása.

4.

Felhasználói felületek: grafikus és parancssori felületek felépítése és működése, shell programozás.

5.

Feladatkezelés: elvárások és jellemzők, a taszk fogalma és megvalósításai (folyamat és szál), életciklus és futási állapotok, programok adatterületei.

6.

Ütemezés: alapvető ütemezési algoritmusok, a Linux és a Windows ütemezője

7.

Memóriakezelés: a taszkok memóriatérképe, lapszervezésű virtuális memóriakezelés, hardver és szoftver címleképezés, teljesítménynövelő technikák, programozási példák.

8.

Kommunikáció: a taszkok közötti alapvető adatcsere és kooperációs megoldások ismertetése. Közös memórián (PRAM) alapuló módszerek, üzenetalapú kommunikáció. Gyakorlati példák: POSIX shmem, jelzések, üzenetsorok, csővezetékek, távoli eljáráshívás stb.

9.

Szinkronizáció: az operációs rendszerek szolgáltatásai együttműködő alkalmazások fejlesztésére, kölcsönös kizárás megvalósítása szemaforokkal, a holtpont fogalma és kezelése. Gyakorlati példák: POSIX szemaforok, test-and-set és compare-and-swap.

10.

Fájlrendszerek: alapfogalmak, létrehozás és hangolás, biztonsági mentés, Windows, Linux és Android könyvtárstruktúra, fájlok tulajdonságai, fájlok zárolása

11.

Tárolórendszerek: fájlrendszerek szervezése fizikai és virtuális tárolórendszerekben, LVM és RAID, elosztott tárolórendszerek: SAN, NAS és Ceph.

12.

Virtualizáció: alapfogalmak, hardver, szoftver és adatvirtualizáció, főbb fajtái (rendszer, folyamat és infrastruktúra), hosted és bare metal virtualizáció, IaaS, PaaS, SaaS, konténervirtualizáció és Docker.

Labor

A labor anyaga

L1.

Linux bevezető: telepítés, szolgáltatások beállítása (távoli elérés, webszerver), felhasználók és folyamatok kezelése.

L2.

Linux-alapú kisvállalati szerver beüzemelése, email- és fájlszerver, tűzfal, hozzáférés-szabályozás.

L3.

Linux-alapú webszerver beüzemelése egy példa alkalmazási feladaton (webshop) keresztül, webszerver, adatbázis és PHP telepítése. Teljesítménymérés.

W1.

Windows alapok: felhasználók és folyamatok kezelése, munkamenetek, alkalmazásbolt, fájlrendszerek kezelése, szolgáltatásmenedzsment.

W2.

Windows menedzsment: naplózás, menedzsment konzol, teljesítmény-monitorozás, memóriafigyelés, biztonsági házirend.

W3.

Windows szerver beüzemelése.

B1.

Ismerkedés a beágyazott operációs rendszerekkel, egy mintaalkalmazás telepítése és futtatása.

B2.

Szoftverfejlesztés beágyazott operációs rendszereken: a projekt felépítése, fordítása és telepítése.

B3.

Többszálú alkalmazások beágyazott környezetben: kommunikáció és szinkronizáció.

V1.

A virtualizáció alapjai labor: Vmware, VirtualBox, KVM- és felhőalapú (VPS) virtualizációs rendszerek alapismeretei gyakorlati példákon keresztül.

V2.

Konténervirtualizáció: docker konténerek létrehozása, telepítése és használata. Egy konténeralapú szolgáltatási környezet kialakítása (web- és adatbázis szerver, alkalmazásfuttató környezet).

V3.

Privát felhő: vállalati saját felhőalapú szolgáltatások kiépítése nyílt forráskódú szoftverek segítségével.