COCS 361

أهداف المقرر:

• لتعرف على مفاهيم ومبادئ نظم التشغيل
• فهم بنية ومكونات أنظمة التشغيل التقليدية
• اكتساب مهارات التعامل مع أنظمة التشغيل الشائعة مثل يونيكس، لينكس
• ويندوز

وصف المقرر :

• تعرف نظم التشغيل السلوك المجرد للمعدات الماديه مع البرامج التي يمكن أن تتحكم بها و تدير الموارد المشتركه بين مستخدمين الحاسب. يقدم هذا المقرر المسائل التي تساهم في تصميم نظم التشغيل الحديثه. سيكون هناك معمل نموذجي لمثل هذه المواد ليتمكن الطلاب التدريب على نظم التشغيل

محتويات المقرر:

• لمحه عن نظم التشغيل
• لدور و الغرض من نظم التشغيل
• تاريخ تطور نظم التشغيل
• فعالية نظام التشغيل النموذجي
• الميكانيكيات الداعمه لنماذج الخادم و العميل, أدوات التحقق اليدوي
• مسائل التصميم (الفعاليه, القوه, المرونه, قابلية الحمل, الأمن, الإنسجام)
• تأثيرات الأمن, الشبكات, الوسائط المتعدده, نظام النوافذ
• مبادئ نظم التشغيل
• الطرق البنائيه (المونوليثيك, الطبقه, القياس, نماذج النواة الدقيقه
• التجريد, العمليات, و الموارد
• مفاهيم واجهات التطبيقات البرمجيه
• الإحتياجيات التطبيقه و نمو التقنيات الماديه و البرمجيه
• تنظيم الجهاز
• المقاطعات : الطرق و الإنشاءات
• مفهوم حالة نظام المستخدم و الحمايه, الإنتقال إلى صيغة النواة
• التزامن
• لحالات و مخططات الحاله
• البنى (القائمه الجاهزه, قوالب عملية التحكم,...)
• الإرسال و سياق التحول
• دور المقاطعات
• التنفيذ المتزامن, المحاسن و المساوئ
• مسألة الإقصاء التبادلي و بعض الحلول
• التوقف التام : الأسباب, الشروط, الوقايه
• نماذج و ميكانيكيات (الإعلام الإشاري, المحذرات, الشروط, المتغيرات, الملتقى)
• مسائل المنتج-المستهلك و التزامن
• مسائل المعالج المتعدد (النسج, التثبيت, التعزيز)
• دور المقاطعات
• لتنفيذ المتزامن, المحاسن و المساوئ
• مسألة الإقصاء التبادلي و بعض الحلول
• التوقف التام : الأسباب, الشروط, الوقايه
• نماذج و ميكانيكيات (الإعلام الإشاري, المحذرات, الشروط, المتغيرات, الملتقى)
• مسائل المنتج-المستهلك و التزامن
• مسائل المعالج المتعدد (النسج, التثبيت, التعزيز)
• الجدوله و البرقيات
• جدولة الاستباقيه و لا إستباقيه
• المنظمون و السياسات
• العمليات و الصبغ
• المواعيد النهائيه و قضايا الوقت الحقيقي
• دارة الذاكره
• مراجعة الذاكره الفعليه و معدات إدارة الذاكرة
• الترحيل و الذاكره الظاهريه
• مجموعات العمل و محي التخزين المؤقت

مخرجات المقرر : عند الانتهاء من هذا المقرر ، ينبغي ان يكون لدى الطالب:

• وصف كيفة تطور أنظمة التشغيل مع مرور الوقت من أنظمه بدائية إلى أنظمة متطورة ومتعددة المستخدمين
• تحليل المفاضلات الملازمه في تصميم نظم التشغيل
• مناقشة الشبكات ، خدمة العملاء ، نظم التشغيل الموزعه ، وكيف أنها تختلف عن أنظمة التشغيل ذات المستخدم الواحد
• التعرف على التهديدات المحتملة لأنظمة التشغيل وأمن سمات التصميم لأخذ الحرص ضدهم
• وصف كيف أن قضايا مثل البرمجيات مفتوحة المصدر والاستخدام المتزايد لشبكة الإنترنت تؤثر على تصميم نظام التشغيل
• الحاجة إلى واجهات برمجة التطبيقات والمعدات الوسيطة
• وصف كيفية استخدام موارد الحوسبة تطبيق في البرمجيات وإدارتها من قبل برنامج النظام
• التباين بين النواة و نمط المستخدم في نظام التشغيل
• مقارنة و تباين الطرق المختلفة لهيكلة نظام التشغيل مثل البرمجه الكينونيه ، النواة الصغيرة ، والطبقات
• تلخيص مجموعة من الآليات التي يمكن استخدامها في مستوى نظام التشغيل لتحقيق النظم المتزامنة ووصف الفوائد لكل منهما
• تلخيص النهج المختلفه في حل مشكلة الاستبعاد المتبادل في نظام التشغيل
• القارنه والتباين بين الخوارزميات الشائعة المستخدمة في جدولة المهام الإستباقية ولا إستباقيه من في أنظمة التشغيل ، مثل الأولوية ، مقارنة الأداء ، و عمل المخططات
• وصف العلاقات بين خوارزميات الجدولة ومجالات التطبيق
• مناقشة أنواع جدولة المعالج مثل المدى القصير، المدى المتوسط, المدى الطويل ، والإدخال / الإخراج
• مناقشة الحاجة إلى حق الأولويه و جدولة الموعد النهائي الاستباق
• تحديد السبل التي تنطبق على المجالات الأخرىو التي تتجسد في منطق خوارزميات الجدوله, مثل قرص الإدخال و الإخراج, جدولة الشبكه, جدولة المشاريع, و غيرها من المشاكل التي لا علاقة لها بالحوسبه
• شرح مفهوم الذاكرة الظاهرية وكيفية تحقيق ذلك في المعدات الماديه والبرمجيات
• تلخيص مبادئ الذاكرة الظاهرية و تطبقها على التخزين المؤقت والترحيل
• تقييم المبادلات من حيث حجم الذاكرة (الذاكرة الرئيسية ، الذاكرة المؤقتة ، والذاكرة المساعدة) وسرعة المعالج.
• الدفاع عن طرق مختلفة لتخصيص الذاكرة للمهام ، مشيرا إلى المزايا النسبية لكل منها
• مناقشة مفهوم السحق ، سواء من حيث أسباب وقوعه والتقنيات المستخدمة للتمييز والتعامل مع هذه المشكلة.

طرق تقييم المقرر:

• سيتم تقييم الطلاب في هذا المقرر اعتمادا على مجموعة من الاختبارات والاختبارات القصيرة والجوانب العملية فيه.

الكتاب المقرر:

• Abraham Silberschatz, et al, “Operating System Concepts", eighth Edition 2004, John Wiley & Sons Inc, ISBN-10: 9780470128725 ,ISBN-13: 978-0470128725

مراجع مساندة :

• Tanenbaum and A. Woodhull, “Operating Systems Design and Implementation,” Third Edition 2006, Prentice Hall Software Series, ISBN 0131429388