Učební pomocník

Tahle stránka tě provede přípravou na zkoušku z BI-OSY — od prvního čtení skript až po poslední opakování večer před termínem. Není to další výkladová stránka: je to plán a návod, jak ostatní tři části wiki používat efektivně.

Tři části wiki a jak je propojit

• 📚 Skripta — odsud se učíš novou látku.
• 🧭 Rozcestník pojmů — sem se vracíš ověřit, že pojmy znáš.
• ❓ Testové otázky — tady si ověříš, že látku umíš použít.

Obsah stránky

• Jak vypadá zkouška
• Doporučený postup učení
• Studijní plán podle času
• Co se učit u každé kapitoly
• Mapa: typ úlohy → kde se to naučit
• Strategie u zkoušky
  • Hierarchie obtížnosti
• Kontrolní seznam připravenosti

Jak vypadá zkouška

Zkouška BI-OSY má dvě části a obě je potřeba zvládnout:

Část	Co to je	Jak se připravit
Teoretický test	Sada tvrzení, u každého rozhoduješ pravda / nepravda	Teoretické otázky
Praktické příklady	6–7 výpočetních úloh, dohromady zhruba 40 bodů	Praktické příklady

Praktická část se losuje z pevného poolu úloh. Konkrétní čísla se mění, ale typy úloh zůstávají stejné napříč termíny 2010–2025. Když zvládneš všech 7 typů, jsi připraven.

Binární jednotky

Skoro každá početní úloha pracuje s binárními prefixy: 1 KiB = 1024 B, 1 MiB = 2^20 B, 1 GiB = 2^30 B, 1 TiB = 2^40 B. Pozor: 1 MB ≠ 1 MiB. Výsledky v MiB se zaokrouhlují nahoru: ceil(byty / 1048576).

Doporučený postup učení

Osvědčený cyklus — projdi ho pro každou kapitolu zvlášť, kapitoly ber v pořadí 01 → 07 (navazují na sebe):

1. Přečti kapitolu skript. Nepřeskakuj obrázky a admonice !!! tip "U zkoušky" — ty ukazují, co je důležité.
2. Projdi ## Shrnutí na konci kapitoly. Co ti není jasné, dočti znovu.
3. Otevři Rozcestník pojmů a u dané sekce si projeď pojmy. Cíl: ke každému pojmu řekneš definici vlastními slovy.
4. Vyřeš odpovídající typ úlohy v Praktických příkladech — nejdřív zkus sám, teprve pak rozbal řešení.
5. Projdi T/F otázky daného tématu v Teoretických otázkách.

Když takhle projdeš všech 7 kapitol, udělej závěrečné kolo: namíchané T/F otázky + jeden příklad od každého typu na čas.

Aktivní vybavování

Nejúčinnější není číst, ale vybavovat si. Po přečtení sekce zavři skripta a zkus zpaměti zopakovat hlavní myšlenky. Rozbalovací bloky ??? ... v testových otázkách jsou k tomu navržené — odpověď uvidíš, až ji opravdu chceš vidět.

Studijní plán podle času

Mám 2 týdnyMám 1 týdenMám 3 dnyNoc před zkouškou

Komfortní tempo, zvládneš všechno do hloubky.

Dny	Náplň
1–2	Kap. 01 Úvod + 02 Procesy a vlákna
3–4	Kap. 03 Synchronizace
5–6	Kap. 04 Deadlock + 05 Plánování
7–9	Kap. 06 Správa paměti (nejobsáhlejší)
10–11	Kap. 07 Disky a souborové systémy
12–13	Všechny typy praktických úloh na čas
14	T/F otázky + Rozcestník pojmů, lehké opakování

Rychlejší tempo, kombinuj čtení s procvičováním.

Dny	Náplň
1	Kap. 01 + 02 + jejich úlohy
2	Kap. 03 + úlohy na synchronizaci
3	Kap. 04 + 05 + Bankéř a plánování
4	Kap. 06 + úlohy na stránkování a náhradu stránek
5	Kap. 07 + úlohy na RAID a souborové systémy
6	Všechny T/F otázky, Rozcestník pojmů
7	Praktické úlohy namíchaně na čas

Priorita = body. Zaměř se na úlohy, které se objevují téměř vždy.

Den	Náplň
1	Deadlock/Bankéř, Plánování, RAID — projdi skripta jen zběžně, hlavně řeš úlohy
2	Stránkování, Souborové systémy (UFS/FAT), Procesy/fork
3	Synchronizace (multichoice), T/F otázky, vzorce z Rozcestníku

Žádné nové učení — jen vyladění toho, co umíš.

• Projdi sekci Vzorce na jednom místě v Rozcestníku pojmů.
• Projeď postupy řešení u každého typu v Praktických příkladech (zadání + postup, řešení jen zkontroluj).
• Přečti T/F otázky — je jich hodně a jsou rychlé body.
• Vyspi se. Unavený mozek počítá chyby.

Co se učit u každé kapitoly

Kapitola	Na co se zaměřit	Procvič si
01 Úvod	Role OS, systémová volání, uživatelský vs. privilegovaný režim, přerušení	T/F: OS obecně
02 Procesy a vlákna	fork/exec/wait, stavy vlákna, zombie/sirotek, kritická sekce	Úloha: Procesy a vlákna
03 Synchronizace	Semafory vs. mutex vs. podmíněná proměnná, sestavení semaforu, race/deadlock/livelock	Úloha: Synchronizace
04 Deadlock	Coffmanovy podmínky, Bankéřův algoritmus, alokační graf	Úloha: Deadlock
05 Plánování	Round-robin, statická priorita (výpočet času běhu), CFS	Úloha: Plánování
06 Správa paměti	Stránkovací tabulky (klasická/invertovaná/TLB), překlad adres, algoritmy náhrady stránek	Úloha: Správa paměti
07 Disky a FS	RAID (kapacita, rychlost, spolehlivost), disk I/O, UFS/FAT vzorce, FS operace	Úlohy: Disky a RAID, Souborové systémy

Mapa: typ úlohy → kde se to naučit

Praktická část se skládá z opakujících se typů úloh. Tahle tabulka říká, kde každý typ nastudovat a kde procvičit:

Typ úlohy	Skripta	Testové otázky
Procesy, fork-strom, paměť procesu	02 Procesy a vlákna	Procesy a vlákna
Synchronizace, multichoice race/deadlock	03 Synchronizace	Synchronizace
Bankéřův algoritmus	04 Deadlock	Deadlock
Plánování se statickou prioritou	05 Plánování	Plánování procesů
Stránkování, náhrada stránek	06 Správa paměti	Správa paměti
RAID + spolehlivost, disk I/O	07 Disky a FS	Disky a RAID
UFS/FAT, FS operace (cp/mv/ln/rm)	07 Disky a FS	Souborové systémy

Strategie u zkoušky

Pořadí, ve kterém úlohy řešíš, rozhoduje o počtu bodů. Nezačínej od první úlohy — začni od těch, kde získáš body nejrychleji.

Pořadí řešení

1. Nejdřív rychlé body — T/F otázky a krátké vzorcové úlohy (max. velikost souboru, velikost FAT tabulky, kapacita RAID). Hotové za 1–2 minuty.
2. Pak jisté úlohy — Bankéř a Plánování. Pokud znáš postup, jsou to mechanické výpočty za hodně bodů.
3. Středně náročné — stránkování (multichoice), TSL kód, fork-strom.
4. Nakonec časově náročné — FS operace přes hranice systému, dlouhé sekvence náhrady stránek, RAID se všemi podotázkami.

Hierarchie obtížnosti

Snadné (1–2 minuty)

• Maximální velikost souboru v UFS / FAT (dosadit do vzorce)
• Velikost FAT tabulky
• Bitmapa vs. zřetězený seznam volných bloků (jednoduchá nerovnost)
• T/F teorie — pokud látku znáš

Střední (~5 minut)

• Fork-strom s && / ||
• Stránkování — multichoice
• TSL / XCHG kód
• Sestavení semaforu z mutexů a podmíněné proměnné

Náročné (10–15 minut)

• Fork-strom s execlp + wait + iterací
• Bankéř s 5 procesy, včetně ověření Coffmanových podmínek
• Plánování s background load a více úrovněmi priorit
• Náhrada stránek (LRU/Clock/NRU) na dlouhé referenční sekvenci
• RAID — všech 6 podotázek včetně spolehlivosti
• FS operace mv přes hranice souborových systémů s velkým souborem

Drobné taktiky

• Bankéř a Plánování patří k sobě — oba jsou jen mechanický postup. Naučíš-li se jeden, máš skoro i druhý.
• Stránkování multichoice = hodně bodů za málo času, nevynechávej ho.
• RAID — nauč se sekvenci vzorců pro každý typ, ne výsledky.
• FS operace odlož na konec, snadno na nich utopíš čas.
• Píšeš-li mezivýpočty, piš je čitelně — za správný postup s drobnou číselnou chybou bývají dílčí body.

Kontrolní seznam připravenosti

Než půjdeš na zkoušku, měl bys umět odpovědět ano u každého bodu. Když ne, klikni do skript a dostuduj.

• Vím, co vrací fork() v rodiči a v potomkovi a co dělá execve() a wait(). → 02
• Spočítám počet procesů ve fork-stromu a paměť procesu v MiB. → 02
• Vyjmenuji stavy vlákna a přechody mezi nimi. → 02
• Vysvětlím rozdíl mezi mutexem, semaforem a podmíněnou proměnnou. → 03
• Poznám v kódu race condition, deadlock, livelock a aktivní čekání. → 03
• Vyjmenuji 4 Coffmanovy podmínky a vím, že musí platit všechny. → 04
• Projdu Bankéřův algoritmus a najdu bezpečnou posloupnost. → 04
• Spočítám čas běhu procesů při plánování se statickou prioritou. → 05
• Vím, kolik řádků má klasická, invertovaná a TLB tabulka a co je v každé. → 06
• Přeložím virtuální adresu na fyzickou přes stránkovací tabulku. → 06
• Aplikuji algoritmy náhrady stránek (FIFO, LRU, Clock, NRU, Optimální). → 06
• Spočítám kapacitu, rychlost a spolehlivost pro RAID 0/1/5/6/10. → 07
• Spočítám max. velikost souboru v UFS i ve FAT. → 07
• Určím počet čtení/zápisů i-nodů a bloků u operací cp/mv/ln/rm. → 07

Když máš zaškrtnuto všechno, jsi připraven. Hodně štěstí u zkoušky! 🍀