Kompiuterių architektūra ir operacinės sistemos (MIT)
Dalyko anotacija lietuvių kalba
Kurso metu suteikiamos pagrindinės teorines ir paktinės žinios apie kompiuterių organizacijos ir architektūros pagrindus, pagrindinius procesus, vykstančius kompiuteryje (komandų vykdymą, konvejerizavimą, informacijos įvedimą ir išvedimą, t. t.), šiems procesams realizuoti skirtus pagrindinius kompiuterio įtaisus (procesorių, atmintis, įvesties bei išvesties įrenginius, t. t.) ir jų projektavimo principus, taip pat apie operacinės sistemos struktūrą, procesų ir gijų planavimą, valdymą ir tarpusavio sąveiką, atminties valdymo ir virtualios atminties organizavimo principus, įvedimo-išvedimo valdymą ir aklaviečių situacijos išvengimo būdus, failų sistemos struktūrą, apsaugos principus, operacinės sistemos vartotojo sąsajos organizavimo principus.
Dalyko anotacija užsienio kalba
Students will acquire theoretical and practical knowledge about the basis of computer organization and architecture; main processes, running in the computer (execution of commands, pipelining, input and output, etc.), appropriate devices (processor, memories, input and output devices, etc.) for processes implementation, and the principles of their design, about the structure of operating systems, process and thread planning and inter-process communication, memory management and virtual memory implementation principles, input-output management and deadlock avoidance, file system structure, security management, organizational principles of operating system user interfaces.
Būtinas pasirengimas dalyko studijoms
Elementarūs kompiuterių ir informacinių technologijų naudojimo įgūdžiai; programavimo pagrindai.
Dalyko studijų rezultatai
Apibūdinti pagrindinius kompiuterių kartų technologinius skirtumus.
Schematiškai atvaizduoti loginių schemų veikimo principus kombinacinės logikos diagramomis.
Atlikti įvairių skaitmeninių sistemų skaičių konvertavimą į patogius kompiuteriams formatus ir atlikti matematines operacijas naudojant šiuos formatus.
Paaiškinti įvesties / išvesties įrenginių, spartinančiosios, pagrindinės, virtualiosios atminties veikimo principus.
Apibūdinti ir paaiškinti struktūrinius principus operacinės sistemos.
Apibūdinti ir paaiškinti operacinės sistemos procesų, atminties, įvesties/išvesties, failų sistemos valdymo principus.
Suprasti ir mokėti taikyti pagrindinius operacinės sistemos valdymo algoritmus.
Dalyko turinys
1. Komandų aibės architektūra, pagrindinės rūšys, pavyzdžiai. MIPS architektūra
2. Loginiai elementai ir loginės schemos.
3. Aritmetinis loginis įrenginys. Skaičiavimo sistemos. Matematinės operacijos dviejų papildinių sistemoje. Sveikų bei realių skaičių ir simbolių atvaizdavimas kompiuteryje.
4. Atminties hierarchija: procesoriaus registrai, spartinančioji atmintis, pagrindinė atmintis, virtuali atmintis, išorinė atmintis.
5. Konvejerinis ir lygiagretus apdorojimas.
6. Įvestis ir išvestis.
7. Kompiuterio našumo vertinimo metrikos.
8. Operacinės sistemos raida.
9. Operacinės sistemos struktūra ir funkcijos.
10. Procesų ir gijų planavimas ir valdymas.
11. Procesų komunikavimas. Procesų lenktynės ir priemonės joms išvengti: semaforai, įvykių skaitliukai, pranešimai.
12. Atminties valdymas. Virtuali atmintis. Puslapiavimas. Puslapio pakeitimo algoritmai.
13. Įvesties-išvesties valdymas. Aklaviečių situacijos ir jų išvengimo algoritmai.
14. Failų sistemos struktūra ir valdymas.
Dalyko studijos valandomis
Paskaitos 30 val.
Laboratoriniai darbai 30 val.
Iš viso kontaktinio darbo val. 60 val.
Savarankiškas darbas 74 val.
Iš viso 134 val.
Studijų rezultatų vertinimas
Egzaminas (50%), kolokviumas (17%), laboratorinių darbų įvertinimas (33%).
Literatūra
1. 2013 Hennesy J.L., Patterson D.A. Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface Morgan Kaufmann Publishers Inc. https://discovery.hw.ac.uk/primo-explore/fulldisplay/44hwa_alma5141486780003206/44HWA_V1
2. 2015 Stallings W., Computer Organization and Architecture Prentice-Hall International, Inc. 2 egzemplioriai VDU ir katedros bibliotekose
3. 2014 Andrew S. Tanenbaum. Herbert Boss. Modern Operating Systems Prentice-Hall International, Inc. 3 egzemplioriai VDU ir katedros bibliotekose
4. 2007 Marvin Solomon. Introduction to Operating Systems. FreeTechBooks.com https://www.freetechbooks.com/introduction-to-operating-systems-t340.html
Papildoma literatūra
1. 2011 Hennesy J.L., Patterson D.A., Computer Architecture A Quantitive Approach Morgan Kaufmann Publishers Inc.
2. 2009 A.Silberschatz, P.B.Galvin, G.Gagne. Operating System Concepts with Java John Wiley and Sons
3. 2006 Greg Kroah-Hartman. Linux Kernel in a Nutshell O’Reilly