====== Literatura ======

Skripta Vysoké školy báňské http://projekty.fs.vsb.cz/463/edubase/VY_01_043 soubor Operační systémy.pdf

Andrew S. Tanenbaum: Operating Systems Design and Implementation

William Stallings: Operating Systems: Internals and Design Principles 

Abraham Silberschatz, Peter B. Galvin, Greg Gagne: Operating System Concepts http://codex.cs.yale.edu/avi/os-book/

Randal E. Bryant and David R. O'Hallaron: Computer Systems: A Programmer's Perspective, 2/E http://csapp.cs.cmu.edu/2e/samples.html


====== Minulé příklady ======

[[FileHandles|File Handles]]

[[CreateProcess|Create Process]]

[[zos_createprocess|Simple Create Process]]

Program Linking http://csapp.cs.cmu.edu/2e/ch7-preview.pdf

====== Procesy a vlákna ======

Procesy http://www.tutorialspoint.com/operating_system/os_processes.htm

Plánování procesů https://www.tutorialspoint.com/operating_system/os_process_scheduling.htm \\
( Long Term Scheduler az Comparison among Scheduler můžete přeskočit, **Context Switch** doporučuji prečíst )

Vlákna https://www.tutorialspoint.com/operating_system/os_multi_threading.htm

=== Videa ===

Můžete se podívat na jednoduchý uvod
http://www.youtube.com/watch?v=fxMOi7BlTyM

Nebo na klasickou přednášku
http://www.youtube.com/watch?v=LNiNOW-_8lw

Process management http://www.youtube.com/watch?v=elzvHG6M-eU

Threads http://www.youtube.com/watch?v=4kfiQEA7Qj8

=== Kompletní přednášky podle knihy Operating System Concepts ===

Chapter 6: CPU Scheduling, part 1 http://www.youtube.com/watch?v=Nq5LwpgXY6o

Chapter 6: Processes, part 2 http://www.youtube.com/watch?v=0hjn5k5rN-Y




====== Synchronizace procesů ======

:-) [[http://projekty.fs.vsb.cz/463/edubase/VY_01_043/Opera%C4%8Dn%C3%AD%20syst%C3%A9my/02%20Text%20pro%20e-learning/Opera%C4%8Dn%C3%AD%20syst%C3%A9my%2005.pdf|skripta - synchronizace]]

:-) [[http://projekty.fs.vsb.cz/463/edubase/VY_01_043/Opera%C4%8Dn%C3%AD%20syst%C3%A9my/02%20Text%20pro%20e-learning/Opera%C4%8Dn%C3%AD%20syst%C3%A9my%2006.pdf|skripta - uváznutí procesů ]]

Úvod - synchronizace http://www.geeksforgeeks.org/introduction-of-process-synchronization

Semafory http://www.geeksforgeeks.org/semaphores-in-process-synchronization/

=== Semafory - videa ===

Introduction to Semaphores http://www.youtube.com/watch?v=e2ujg5K310s

=== Uváznutí procesů - videa ===

Deadlock http://www.youtube.com/watch?v=x9FF723STvo

Deadlock Avoidance with Resource Allocation Graph, **od 9min40sec** https://www.youtube.com/watch?v=nDDytwtIMXE

Resource Allocation Graph http://www.youtube.com/watch?v=-VksGXfiK7k

=== Kompletní přednášky podle knihy Operating System Concepts ===

Chapter 5: Process Synchroninzation http://www.youtube.com/watch?v=RDovfnKH6lU

Chapter 7: Synchronization http://www.youtube.com/watch?v=0RpzPerKSX0





====== Správa paměti ======

:-) [[http://projekty.fs.vsb.cz/463/edubase/VY_01_043/Opera%C4%8Dn%C3%AD%20syst%C3%A9my/02%20Text%20pro%20e-learning/Opera%C4%8Dn%C3%AD%20syst%C3%A9my%2002.pdf|skripta - správa paměti]]

Memory management http://www.tutorialspoint.com/operating_system/os_memory_management.htm

( Dříve používané segmenty http://www.geeksforgeeks.org/memory-segmentation-8086-microprocessor )

Virtual memory http://www.tutorialspoint.com/operating_system/os_virtual_memory.htm

Virtual memory http://csapp.cs.cmu.edu/2e/ch9-preview.pdf

=== videa ===

Virtual Memory http://www.youtube.com/watch?v=ujoJ7J_l9cY

Memory Management Using Paging http://www.youtube.com/watch?v=kt4LkPFt8Zg

Page Fault in Virtual Memory http://www.youtube.com/watch?v=kt4LkPFt8Zg

Page replacement, **prvních 11 minut** http://www.youtube.com/watch?v=FWoMSiMep80

=== videa - Virtual Memory - David Black-Schaffer ===

( Virtual Memory: 1 Introduction http://www.youtube.com/watch?v=qcBIvnQt0Bw )

( Virtual Memory: 2 Three problems with Memory http://www.youtube.com/watch?v=eSPFB-xF5iM )

Virtual Memory: 3 What is Virtual Memory http://www.youtube.com/watch?v=qlH4-oHnBb8

Virtual Memory: 4 How Does Virtual Memory Work http://www.youtube.com/watch?v=59rEMnKWoS4

:-) Virtual Memory: 5 Page Tables http://www.youtube.com/watch?v=KNUJhZCQZ9c

Virtual Memory: 6 Address Translation http://www.youtube.com/watch?v=ZjKS1IbiGDA

Virtual Memory: 7 Address Translation Example http://www.youtube.com/watch?v=6neHHkI0Z0o

Virtual Memory: 8 Page Faults http://www.youtube.com/watch?v=bShqyf-hDfg

Virtual Memory: 9 Memory Protection http://www.youtube.com/watch?v=uDzXXnNy544

Virtual Memory: 10 Making Virtual Memory Fast http://www.youtube.com/watch?v=uyrSn3qbZ8U

Virtual Memory: 11 TLB Example http://www.youtube.com/watch?v=95QpHJX55bM

=== Kompletní přednášky ===

Chapter 8: Main memory, part 1 http://www.youtube.com/watch?v=Jy_teuaj7Ic

Chapter 8: Main memory, part 2 http://www.youtube.com/watch?v=8Zw4gIqqZe0

Chapter 8: Main memory, part 3 http://www.youtube.com/watch?v=gUSOVZK7PaU

Chapter 9: Virtual Memory http://www.youtube.com/watch?v=KTx9RNfyFO8

"slidy" z knihy naleznete na http://www.os-book.com/OS10/slide-dir/index.html








====== Soubory zobrazované do paměti (memory mapped files) ======

[[mmap|Memory Mapped Files]]

Windows CreateFileMapping, MapViewOfFile http://www.labri.fr/perso/betrema/winnt/manamemo.html

( Linux mmap http://www.tutorialspoint.com/inter_process_communication/inter_process_communication_memory_mapping.htm )

( Win32 shared memory http://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/memory/creating-named-shared-memory )

====== Unix, souborový systém ======

http://www.tutorialspoint.com/operating_system/os_file_system.htm

Souborový systém http://www.tutorialspoint.com/unix/unix-file-system.htm

Přístupová práva http://www.tutorialspoint.com/unix/unix-file-permission.htm




====== Unix, jádro ======

http://www.oreilly.com/library/view/understanding-the-linux/0596002130/ch01s06.html

http://www.tutorialspoint.com/operating_system/os_linux.htm

( http://www.pearsonhighered.com/assets/samplechapter/0/1/3/0/0130187062.pdf )

( http://www.geeksforgeeks.org/introduction-of-system-call )




====== Unix, uživatelé a skupiny ======

http://www.tutorialspoint.com/unix/unix-user-administration.htm

http://www.linode.com/docs/tools-reference/linux-users-and-groups

( http://www.pluralsight.com/blog/tutorials/linux-add-user-command )

====== Různá videa ======

http://www.youtube.com/playlist?list=PLdo5W4Nhv31a5ucW_S1K3-x6ztBRD-PNa





====== Přístupová práva k unixovým souborům ======

Zde jsou popsána přístupová práva read, write, execute

http://cs.wikipedia.org/wiki/P%C5%99%C3%ADstupov%C3%A1_pr%C3%A1va_v_Unixu \\
http://en.wikipedia.org/wiki/File_system_permissions#Traditional_Unix_permissions

Myslím, že přístupová práva pro soubory jsou jasná.
Podívejme se na read a execute pro adresáře.

Přístupová práva pro adresáře:

  * r - vypsat soubory v adresáři
  * w - přidat nebo vymazat soubor nebo adresář
  * x - vstoupit do podresáře pomocí "cd, change directory"

Vytvoříme si adresář, ve kterému "ostatní" uživatelé mají jen právo read
<code>
ll /src

drwxr-xr-- 2 inst inst 4096 May 12 13:51 test
</code>

V tomto adresáři uživatel se jménem "inst" vytvoří soubor "test.txt"
<code>
ll /src/test

-rw-r--r-- 1 inst inst 10 May 12 13:51 test.txt
</code>



===== Konzolové příkazy v Linuxu =====

Jinému uživateli, který ani nepatří do skupiny "inst" se nepodaří ani vypsat adresář
<code>
ll /src/test
ls: cannot access '/src/test/test.txt': Permission denied
total 0
-????????? ? ? ? ?            ? test.txt
</code>

Ani zobrazit obstah souboru
<code>
cat /src/test/test.txt

cat: /src/test/test.txt: Permission denied
</code>

Je to divné: pro adresář i soubor mám právo **read**. \\
Do adresáře pomocí **cd** nevstupuji, tak bych **execute** pro adresář neměl potřebovat.





===== Výpis adresáře v jazyce C =====

V dokumentaci knihovny jazyka C, glibc, používané v Linuxu naleznu program pro výpis adresáře.

http://www.gnu.org/software/libc/manual/pdf/libc.pdf \\
  * 14.1  Working Directory, getcwd, chdir
  * 14.2  Accessing Directories
  * 14.2.2  Opening a Directory Stream. opendir
  * 14.2.4  Simple Program to List a Directory

<code C>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>

int main (void)
{
    DIR *dp;
    struct dirent *ep;dp = opendir ("/src/test");
    if (dp != NULL)
    {
        while (ep = readdir (dp))
           puts (ep->d_name);
        closedir (dp);
    }
    else
    {
        perror ("Couldn't open the directory");
    }
    return 0;
}
</code>

Program přeložím příkazem 
<code>
   gcc list.cc -lc -o list.bin
</code>
A program zobrazí jméno souboru "test.txt"

===== Program v jazyce Python =====

Zobrazí obsah adresáře.
Ale nezobrazí obsah souboru.

<code Python>
from __future__ import print_function
import os

for t in os.listdir ("/src/test") :
    print ("FILE", t)

f = open ("/src/test/test.txt", "r")
print (f.read ())
f.close ()
</code>


===== Obsah souboru - program jazyce C =====

Ani program v jazyce C nezobrazí obsah souboru

<code C>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main ()
{
    FILE * f = fopen ("/src/test/test.txt", "rb");
    if (f != NULL)
    {
        fseek(f, 0, SEEK_END);
        long fsize = ftell(f);
        fseek(f, 0, SEEK_SET);  /* same as rewind(f); */

        char * text = (char *) malloc (fsize + 1);
        fread (text, 1, fsize, f);
        fclose(f);

        text [fsize] = 0;

        printf ("%s", text);
    }
    else
    {
        perror ("Couldn't open the file");
    }
    return 0;
}
</code>




==== Toaru OS ====

Zkusme se podívat na přistupová práva v jednoduchém OS.

http://toaruos.org/ \\
http://github.com/klange/toaruos/releases

Zde jsou jednotlivá systémové funkce
http://github.com/klange/toaruos/blob/master/kernel/sys/syscall.c

Např. **sys_read** kontroluje přistupová práva
<code C>
   if (!(FD_MODE(fd) & 01)) {
</code>

Nebo **sys_write**
<code C>
   if (!(FD_MODE(fd) & 02)) {
</code>

Makro **FD_MODE** kontroluje přístupová práva, která si systém poznamenel při otevření souboru

<code C>
int sys_open(const char * file, int flags, int mode) {

	if (!(flags & O_WRONLY) || (flags & O_RDWR)) {
		if (node && !has_permission(node, 04)) {
			return -EACCES;
		} else {
			access_bits |= 01;
		}
	}

	if ((flags & O_RDWR) || (flags & O_WRONLY)) {
		if (node && !has_permission(node, 02)) {
			return -EACCES;
                }
		} else {
			access_bits |= 02;
		}
       }

   /* ... */
}	
</code>

Funkce **has_permission** \\
http://github.com/klange/toaruos/blob/master/kernel/fs/vfs.c#L29

<code C>
int has_permission (fs_node_t * node, int permission_bit) {
	if (!node) return 0;

	if (current_process->user == 0 && permission_bit != 01) { /* even root needs exec to exec */
		return 1;
	}

	uint32_t permissions = node->mask;

	uint8_t user_perm  = (permissions >> 6) & 07;
	uint8_t other_perm = (permissions) & 07;

	if (current_process->user == node->uid) {
		return (permission_bit & user_perm);
	} else {
		return (permission_bit & other_perm);
	}
}
</code>

Funkci **has_permission** ještě nalezneme v souboru kernel/fs/vfs.c \\
http://github.com/klange/toaruos/blob/master/kernel/fs/vfs.c#L354


===== Opravdový Linux =====

Přístupová práva kontroluje funkce **inode_permission** \\
https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source/fs/namei.c#L425

Systémová funkce **ksys_chdir** pro změnu aktuálního adresáře \\
http://elixir.bootlin.com/linux/latest/source/fs/open.c#L453 \\
kontroluje **execute** právo.
<code C>
int ksys_chdir (const char __user *filename)
{
        /* ... */

	error = inode_permission(path.dentry->d_inode, MAY_EXEC | MAY_CHDIR);

        /* ... */
}
</code>

Ostatní systémové funkce
https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source/include/linux/syscalls.h#L431

===== Úkoly =====

Vyberte si **jeden** úkol a pokuste se odpovědět

  * Popište kdy potřebujeme **execute** právo pro adresáře ( a mohou se mírně lišit informace získané experimentem a z různých popisů )
  * Jedoduchý systém ToaruOS nepracuje s právy pro skupinu, navrhněte kousek programu, který práva skupiny zkontroluje.
  * Zkuste slovy vysvětlit komentář v ToaruOS: /* even root needs exec to exec */
  * Zkuste najít ve zdrojovém textu Linuxu další místa kde se kontrolují přístupová práva