Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Teleinformatyka (S1)

Sylabus przedmiotu Systemy operacyjne i architektura systemów komputerowych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Teleinformatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Systemy operacyjne i architektura systemów komputerowych
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Przetwarzania Sygnałów i Inżynierii Multimedialnej
Nauczyciel odpowiedzialny Przemysław Mazurek <Przemyslaw.Mazurek@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 5,0 ECTS (formy) 5,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny — Grupa obieralna —

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 30 2,00,62egzamin
laboratoriaL3 45 3,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Informatyka i programowanie

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z metodami programowania systemów komputerowych z wykorzystaniem systemów operacyjnych
C-2Zapoznanie studentów z architekturami komputerów

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Projektowanie maszyn stanów2
T-L-2Programowanie sterowników urządzeń7
T-L-3Programowanie metod komunikacji niskopoziomowej5
T-L-4Programowanie z wykorzystaniem sprzętowych techniki zwiększenia wydajności systemu komputerowego9
T-L-5Wykorzystanie technik debugowania10
T-L-6Pomiar wydajności oprogramowania i sprzętu6
T-L-7Obliczenia stałoprzecinkowe i zmiennoprzecinkowe2
T-L-8Konfiguracja systemów zagnieżdzonych4
45
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do systemów operacyjnych2
T-W-2Techniki obsługi zdarzeń i maszyny stanów2
T-W-3Zasada działania systemów operacyjnych bez wywłaszczania i z wywłaszczaniem2
T-W-4Jądra systemów Linux i FreeRTOS2
T-W-5Model programowy procesora i magistrale komputerowe2
T-W-6Superskalarne architektury procesorów2
T-W-7Przetwarzanie potokowe2
T-W-8Pamięci cache, pamięci współdzielone, DMA2
T-W-9Blokady i głodzenie2
T-W-10Kolejki i bufory1
T-W-11Przykładowe zadania synchronizacji1
T-W-12Arytmetyka stałoprzecinkowa i zmiennoprzecinkowa2
T-W-13Pamięci komputerów, organizacja fizyczna i logiczna2
T-W-14Tryby adresowania1
T-W-15Procesory VLIW1
T-W-16Techniki debugowania systemów komputerowych2
T-W-17Techniki weryfikacji modułowej2
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Przygotowanie się do zajęć laboratoryjnych45
A-L-2Uczestnictwo w zajęciach45
90
wykłady
A-W-1Przygotowanie się do egzaminu z przedmiotu w formie testu15
A-W-2Czytanie wskazanej literatury15
A-W-3Uczestnictwo z zajęciach30
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metoda podająca / wykład informacyjny
M-2Metoda praktyczna / ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Zaliczenie wszystkich ćwiczeń ujętych planem
S-2Ocena podsumowująca: Egzamin w formie testu wyboru

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TI_1A_C11_W01
Student zna podstawowe metody komunikacji z systemach komputerowych z wykorzystaniem systemów operacyjnych. Student zna budowę procesora i systemu komputerowego, niezbędną do realizacji komunikacji, w zakresie podstawowym.		TI_1A_W12, TI_1A_W16T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07InzA_W02, InzA_W05C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-W-14, T-W-15, T-W-16, T-W-17, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-5, T-L-6, T-L-4, T-L-7, T-L-8M-1, M-2S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TI_1A_C11_U01
Student potrafi realizować proste zadania komunikacji w systemach komputerowych z wykorzystaniem systemów operacyjnych.		TI_1A_U03, TI_1A_U07T1A_U01, T1A_U02, T1A_U05, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U13, T1A_U15, T1A_U16InzA_U07, InzA_U08C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-W-14, T-W-15, T-W-16, T-W-17, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-5, T-L-6, T-L-4, T-L-7, T-L-8M-1, M-2S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TI_1A_C11_W01
Student zna podstawowe metody komunikacji z systemach komputerowych z wykorzystaniem systemów operacyjnych. Student zna budowę procesora i systemu komputerowego, niezbędną do realizacji komunikacji, w zakresie podstawowym.		2,0
3,0Student zna podstawowe metody komunikacji z systemach komputerowych z wykorzystaniem systemów operacyjnych. Student zna budowę procesora i systemu komputerowego, niezbędną do realizacji komunikacji, w zakresie podstawowym.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TI_1A_C11_U01
Student potrafi realizować proste zadania komunikacji w systemach komputerowych z wykorzystaniem systemów operacyjnych.		2,0
3,0Student potrafi realizować proste zadania komunikacji w systemach komputerowych z wykorzystaniem systemów operacyjnych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. J.S. Gray, Komunikacja międzyprocesowa w Uniksie, RM, 1997
  2. A. Silberschatz, J.L. Peterson, P.B. Galvin, Podstawy systemów operacyjnych, WNT, 2011
  3. D.A. Patterson, J.L. Hennesey, Computer Organization and Design, 2010
  4. W. Stallings, Computer Organization and Architecture, 2010
  5. W.R. Stevens, Unix programowanie usług sieciowych t.1, WNT, 2000

Literatura dodatkowa

  1. D.P. Bovet, M. Cesati, Understanding the Linux Kernel, O'Reilly, 2005
  2. A. Rubini, J. Corbet, G. Kroah-Hartman, Linux Device Drivers, O'Reilly, 2011

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Projektowanie maszyn stanów2
T-L-2Programowanie sterowników urządzeń7
T-L-3Programowanie metod komunikacji niskopoziomowej5
T-L-4Programowanie z wykorzystaniem sprzętowych techniki zwiększenia wydajności systemu komputerowego9
T-L-5Wykorzystanie technik debugowania10
T-L-6Pomiar wydajności oprogramowania i sprzętu6
T-L-7Obliczenia stałoprzecinkowe i zmiennoprzecinkowe2
T-L-8Konfiguracja systemów zagnieżdzonych4
45

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do systemów operacyjnych2
T-W-2Techniki obsługi zdarzeń i maszyny stanów2
T-W-3Zasada działania systemów operacyjnych bez wywłaszczania i z wywłaszczaniem2
T-W-4Jądra systemów Linux i FreeRTOS2
T-W-5Model programowy procesora i magistrale komputerowe2
T-W-6Superskalarne architektury procesorów2
T-W-7Przetwarzanie potokowe2
T-W-8Pamięci cache, pamięci współdzielone, DMA2
T-W-9Blokady i głodzenie2
T-W-10Kolejki i bufory1
T-W-11Przykładowe zadania synchronizacji1
T-W-12Arytmetyka stałoprzecinkowa i zmiennoprzecinkowa2
T-W-13Pamięci komputerów, organizacja fizyczna i logiczna2
T-W-14Tryby adresowania1
T-W-15Procesory VLIW1
T-W-16Techniki debugowania systemów komputerowych2
T-W-17Techniki weryfikacji modułowej2
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Przygotowanie się do zajęć laboratoryjnych45
A-L-2Uczestnictwo w zajęciach45
90
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Przygotowanie się do egzaminu z przedmiotu w formie testu15
A-W-2Czytanie wskazanej literatury15
A-W-3Uczestnictwo z zajęciach30
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTI_1A_C11_W01Student zna podstawowe metody komunikacji z systemach komputerowych z wykorzystaniem systemów operacyjnych. Student zna budowę procesora i systemu komputerowego, niezbędną do realizacji komunikacji, w zakresie podstawowym.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTI_1A_W12Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie systemów operacyjnych, wirtualizacji, systemów czasu rzeczywistego oraz systemów wbudowanych i architektury systemów komputerowych, w szczególności warstwy sprzętowej, oraz urządzeń mobilnych i możliwości transmisji danych z wykorzystaniem tych urządzeń.
TI_1A_W16Ma uporządkowaną wiedzę z zakresu elektroniki, w tym elementów optoelektronicznych, programowalnych i rekonfigurowalnych układów scalonych, systemów mikroprocesorowych w zakresie pozwalającym na zrozumienie sposobu działania elektronicznych urządzeń wykorzystywanych w systemach transmisji i przetwarzania danych.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W02ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
InzA_W05zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z metodami programowania systemów komputerowych z wykorzystaniem systemów operacyjnych
C-2Zapoznanie studentów z architekturami komputerów
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie do systemów operacyjnych
T-W-2Techniki obsługi zdarzeń i maszyny stanów
T-W-3Zasada działania systemów operacyjnych bez wywłaszczania i z wywłaszczaniem
T-W-4Jądra systemów Linux i FreeRTOS
T-W-5Model programowy procesora i magistrale komputerowe
T-W-6Superskalarne architektury procesorów
T-W-7Przetwarzanie potokowe
T-W-8Pamięci cache, pamięci współdzielone, DMA
T-W-9Blokady i głodzenie
T-W-10Kolejki i bufory
T-W-11Przykładowe zadania synchronizacji
T-W-12Arytmetyka stałoprzecinkowa i zmiennoprzecinkowa
T-W-13Pamięci komputerów, organizacja fizyczna i logiczna
T-W-14Tryby adresowania
T-W-15Procesory VLIW
T-W-16Techniki debugowania systemów komputerowych
T-W-17Techniki weryfikacji modułowej
T-L-1Projektowanie maszyn stanów
T-L-2Programowanie sterowników urządzeń
T-L-3Programowanie metod komunikacji niskopoziomowej
T-L-5Wykorzystanie technik debugowania
T-L-6Pomiar wydajności oprogramowania i sprzętu
T-L-4Programowanie z wykorzystaniem sprzętowych techniki zwiększenia wydajności systemu komputerowego
T-L-7Obliczenia stałoprzecinkowe i zmiennoprzecinkowe
T-L-8Konfiguracja systemów zagnieżdzonych
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca / wykład informacyjny
M-2Metoda praktyczna / ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Zaliczenie wszystkich ćwiczeń ujętych planem
S-2Ocena podsumowująca: Egzamin w formie testu wyboru
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna podstawowe metody komunikacji z systemach komputerowych z wykorzystaniem systemów operacyjnych. Student zna budowę procesora i systemu komputerowego, niezbędną do realizacji komunikacji, w zakresie podstawowym.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTI_1A_C11_U01Student potrafi realizować proste zadania komunikacji w systemach komputerowych z wykorzystaniem systemów operacyjnych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTI_1A_U03Potrafi: - dobrać sposób przesyłania, przetwarzania i gromadzenia informacji, - wykorzystać pozyskaną wiedzę do analizy i projektowania systemów przewodowej i bezprzewodowej transmisji danych.
TI_1A_U07Potrafi zastosować w praktyce wiedzę z zakresu inżynierii oprogramowania oraz dobre praktyki programistyczne stosując wybrane narzędzia i środowiska deweloperskie.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U01potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie
T1A_U02potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach
T1A_U05ma umiejętność samokształcenia się
T1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
T1A_U13potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T1A_U15potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
T1A_U16potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U07potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
InzA_U08potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z metodami programowania systemów komputerowych z wykorzystaniem systemów operacyjnych
C-2Zapoznanie studentów z architekturami komputerów
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie do systemów operacyjnych
T-W-2Techniki obsługi zdarzeń i maszyny stanów
T-W-3Zasada działania systemów operacyjnych bez wywłaszczania i z wywłaszczaniem
T-W-4Jądra systemów Linux i FreeRTOS
T-W-5Model programowy procesora i magistrale komputerowe
T-W-6Superskalarne architektury procesorów
T-W-7Przetwarzanie potokowe
T-W-8Pamięci cache, pamięci współdzielone, DMA
T-W-9Blokady i głodzenie
T-W-10Kolejki i bufory
T-W-11Przykładowe zadania synchronizacji
T-W-12Arytmetyka stałoprzecinkowa i zmiennoprzecinkowa
T-W-13Pamięci komputerów, organizacja fizyczna i logiczna
T-W-14Tryby adresowania
T-W-15Procesory VLIW
T-W-16Techniki debugowania systemów komputerowych
T-W-17Techniki weryfikacji modułowej
T-L-1Projektowanie maszyn stanów
T-L-2Programowanie sterowników urządzeń
T-L-3Programowanie metod komunikacji niskopoziomowej
T-L-5Wykorzystanie technik debugowania
T-L-6Pomiar wydajności oprogramowania i sprzętu
T-L-4Programowanie z wykorzystaniem sprzętowych techniki zwiększenia wydajności systemu komputerowego
T-L-7Obliczenia stałoprzecinkowe i zmiennoprzecinkowe
T-L-8Konfiguracja systemów zagnieżdzonych
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca / wykład informacyjny
M-2Metoda praktyczna / ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Zaliczenie wszystkich ćwiczeń ujętych planem
S-2Ocena podsumowująca: Egzamin w formie testu wyboru
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi realizować proste zadania komunikacji w systemach komputerowych z wykorzystaniem systemów operacyjnych.
3,5
4,0
4,5
5,0