Рабочая программа по курсу «Операционные системы» для специальности (ей) 230201 «Информационные системы и технологии»
| Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа по курсу «Логистика и конроллинг» для специальности 230201 «Информационные, 193.18kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Мировые информационные ресурсы и сети» для специальности, 124.2kb.
- Программа по курсу «Реинжиниринг бизнес-процессов» для специальности 230201 «Информационные, 204.52kb.
- Рабочая программа по дисциплине " Метрология, стандартизация и сертификация " для специальности, 212.29kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» для специальности 230201, 202.14kb.
- Рабочая программа по дисциплине " Управление данными " для специальности 230201 "Информационные, 191.4kb.
- Рабочая программа по дисциплине: Проектирование Информационных систем. Для специальности:, 255.76kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Вычислительная математика» Для специальности 230201, 153.3kb.
- Рабочая программа по дисциплине "алгоритмизация и программирование" для специальности, 136.78kb.
- Программа государственного экзамена по специальности: 230201. 65 «Информационные системы, 450.31kb.
Федеральное агентство по образованию
Шахтинский институт (филиал)
Южно-Российского государственного технического университета
(Новочеркасского политехнического института)
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по курсу «Операционные системы»
для специальности (ей) 230201 – «Информационные системы и технологии»
новый шифр – название специальности(ей)
для специализации______________________________________________
название специализации
________________________________________________________________
Шахты 2008 г.
Шахтинский институт (филиал)
Южно-Российского государственного технического университета
(Новочеркасского политехнического института)
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель директора по ОД
_______________А.Ю.Прокопов
(должность, фамилия, инициалы)
”___” ______________ 2008 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по курсу Операционные системы
для специальности (ей) 230201 - «Информационные системы и технологии».
Факультет Гуманитарных наук, информатики и управления
Кафедра Информационных технологий и управления
Курс 2
Семестр 3
| Лекции 34 (час.) | Экзамен 3 (семестр) Зачет нет |
| Практические (семинарские) занятия 17 (час.) | Всего самостоятельной работы 34 (час.), из них: плановая работа - (час.) курсовой проект _____ семестр нет (час.) курсовая работа __семестр нет (час.) реферат _____ семестр нет (час) домашнее задание _____ семестр нет (час.) контрольная работа (ЗФО) ____ семестр ___ (час.) индивидуальная работа 21 (час.) домашняя работа 13 (час) |
| Лабораторные занятия 17 (час.) | |
| | |
| Всего аудиторных 68(час.) | |
| |
ИТОГО по дисциплине 102(час.)
2008 г.
Рабочая программа по курсу «Операционные системы» составлена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 230201- «Информационные системы и технологии», утвержденного 27.03. 2000 г. № 276 тех./дс, на основании рабочего учебного плана, утвержденного ученым советом ЮРГТУ (НПИ) протоколом № 6 от «22» декабря 2006 г.
Код дисциплины по ГОС – ОПД.Ф.11
- Рабочую программу составила к.т.н., доцент Беликова Н.В.
- Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Информационных технологий и управления____________________________
наименование кафедры
утверждена «_____» ________ 2008 г. Протокол № ____________
Заведующий кафедрой Информационных технологий и управлния_____________________________/Черкесова Э.Ю./
- (подпись, фамилия, инициалы)
- Рабочая программа согласована:
Заведующий кафедрой Информационных технологий_и управления____________________________/Черкесова Э.Ю./
наименование выпускающей кафедры, подпись,
«______»________________ 2008 г. Протокол № _______________
- Рабочая программа согласована с зам.директора по информатизации и качеству деятельности
Зам. директора по ИКД Ю.Н.Попков
«______»________________ 2008 г.
- Рабочая программа одобрена научно-методической комиссией и деканом факультета ГНИиУ______________________________________________________
Председатель НМК, декан факультета гуманитарных наук, информатики и управления_ ______________________ /Привалов А.А./
(подпись, фамилия, инициалы)
«______»________________ 2008 г.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«Операционные системы»
| ОПД.Ф.11 | Операционные системы Принципы построения операционных систем (ОС), вычислительный процесс и его реализация с помощью ОС; основные функции ОС; обзор современных ОС и операционных оболочек; стандартные сервисные программы; машинно-зависимые свойства ОС; управление вычислительными процессами, вводом-выводом, реальной памятью; управление виртуальной памятью; машинно-независимые свойства ОС; способы планирования заданий пользователей; динамические, последовательные и параллельные структуры программ; способы построения ОС; сохранность и защита программных систем; интерфейсы и основные стандарты в области системного программного обеспечения. | 102 час |
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе
1.1. Цели и задачи изучения дисциплины
Целью преподавания дисциплины «Операционные системы» является получение студентами знаний о принципах построения, идеологии и архитектуре операционных систем, получение навыков работы и конфигурирования операционных систем под выполнение различных задач.
Задачей изучения дисциплины является знакомство с основными понятиями операционных систем; знакомство с устройством , принципами работы и различиями современных операционных систем; обучение навыкам работы по эффективному использованию системных средств для оптимизации операционной среды; знакомство с инсталляцией и администрированием различных операционных сиcтем; знакомство с различиями в работе локальных и глобальных сетей.
В результате изучения дисциплины студент должен знать:
- назначение ОС;
- функции ОС;
- состав ОС;
- основные принципы работы операционных систем;
- получить общие представления об инсталляции и конфигурировании сетей;
- получить общие представления о средствах защиты информации;
- получить общие представления о локальных и глобальных сетевых технологиях.
Студент должен уметь:
- работать в современных операционных системах;
- работать в локальных и глобальных вычислительных сетях
1.2. Краткая характеристика дисциплины и ее фундаментальных основ
Дисциплина «Операционные системы» должна дать представление об основных понятиях и терминах операционных систем, сред и оболочек, а также дать теоретические основы построения, организации и функционирования современных ОС для ПЭВМ. Научить управлять функционированием ПЭВМ и отдельными ее устройствами, оценивать параметры выбираемых ОС, конфигурировать, оптимизировать и настраивать вычислительную систему для решения конкретных классов задач
1.3. Место дисциплины в учебном процессе и основополагающие интеграционные связи с другими дисциплинами учебного плана
В результате изучения курса студентами будут освоены, такие операционные системы, как Windows 9X, Windows NT, Unix. Кроме этого студенты освоят, а также изучат виды системных оболочек. Полученные навыки в работе операционными системами, создадут теоретическую базу для последующих дисциплин, связанных с использованием вычислительной техники.
1.4. Связь с предшествующими дисциплинами, общность фундаментальных основ и гуманитарной подготовки.
Перечень дисциплин с указанием разделов, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины.
Таблица 1
| № | Наименование дисциплины и ее разделы | Уровень знаний | Номера модулей изучаемой дисциплины |
| 1 | Теория вероятностей, математическая статистика и случайные процессы | 3 | 3 |
| 2 | Информатика | 3 | 10 |
| 3 | Дискретная математика определенный интеграл | 3 | 1 |
| 4 | Программирование | 3 | 2 |
1.5. Связь с последующими дисциплинами, фундаментализация, гуманитаризация и интеграция естественно-научных, гуманитарных и технических знаний.
- Экономика – 6 семестр
- Методы и средства защиты информации – 7 семестр
- Логистика и контроллинг – 8 семестр
1.5.4. Интеллектуальные информационные системы – 8 семестр.
1.5.5. Дипломное проектирование - спецчасть.
2. Распределение тем и часов занятий по модулям
Таблица 2
| Форма обучения | Но мер семестра | Номер модуля | Объем аудиторных занятий | Самостоят. работа студентов, (всего часов) | Итого | |||
| Лекции | Лаб. занятия | Практич. занятия | Всего | |||||
| Очная | 3 | 40 | 10 | 5 | 6 | 21 | 10 | 31 |
| Очная | 3 | 40 | 14 | 6 | 6 | 26 | 14 | 40 |
| Очная | 3 | 22 | 10 | 6 | 5 | 21 | 10 | 31 |
| | 102 | |||||||
3. Содержание дисциплины
3.1. Наименование модуля дисциплины, его содержание и объем в часах
Модуль 1.
Основы построения и функционирования операционных систем. (40 час)
Тема 1.1. Эволюция операционных систем (10 час)
Появление первых ОС. Появление мультипрограммных ОС. Операционные системы и глобальные сети. Развитие операционных систем в 80-е годы. Особенности современного этапа развития ОС. Обзор современных ОС и операционных оболочек; стандартные сервисные программы
Литература 4 – 1 – 14],
Тема 1.2. Определение, назначение, состав и функции операционной системы (10 час)
Операционные системы для автономного компьютера. Принципы построения операционных систем (ОС), вычислительный процесс и его реализация с помощью ОС; основные функции ОС. Способы построения ОС. ОС как виртуальная машина. ОС как система управления ресурсами. Прерывания. Вычислительный процесс и ресурс. Мультипрограммирование, многопользовательский режим работы и режим разделения времени. Диаграмма состояния процесса. Процессы и задачи. Основные виды ресурсов и возможности их разделения. Классификация операционных систем.
Литература 4 – 1 – 14],
Тема 1.3. Управление задачами (10 час)
Способы планирования заданий пользователей. Динамические, последовательные и параллельные структуры программ. Машинно-зависимые свойства ОС. Планирование и диспетчеризация процессов и задач. Качество диспетчеризации и гарантии обслуживания. Диспетчеризация задач с использованием динамических приоритетов. Машинно-независимые свойства ОС.
Уровень знаний – 3,
Литература 4 – 1 – 14],
Самостоятельная работа студентов – 10 часов.
Модуль 2. Концепции и механизм управления локальными ресурсами компьютера (40 час)
Тема 2.1. Управление памятью в ОС (7 час)
Память и отображения, виртуальное и адресное пространство. Управление вычислительными процессами, вводом-выводом, реальной памятью.; управление виртуальной памятью. Простое непрерывное распределение и распределение с перекрытием. Принципы управления памятью в однопрограммных операционных системах. Распределение оперативной памяти в MS-DOS. Распределение памяти статическими и динамическими разделами. Разделы с фиксированными границами, с подвижными границами. Сегментная, страничная и сегментно-страничная организация памяти. Сегментный, страничный и сегментно-страничный способ организации виртуальной памяти.
Тема 2.2. Особенности архитектуры микропроцессоров i80x86 для организации мультипрограммных ОС (7 час)
Реальный и защищенный режим работы процессоров. Поддержка сегментного, страничного способа организации виртуальной памяти. Режим виртуальных машин для исполнения приложений реального режима. Защита адресного пространства задач. Уровни привилегий для защиты адресного пространства. Механизм шлюзов для передачи управления на сегменты кода с другими уровнями привилегий. Система прерываний в реальном и защищенном режимах.
Тема 2.3. Управление вводом-выводом в ОС (7 час)
Основные концепции организации ввода-вывода в ОС. Режимы управления вводом- выводом. Основные системные таблицы ввода-вывода. Синхронный и асинхронный ввод- вывод. Организация внешней памяти на магнитных дисках. Логическая структура магнитного диска. Кэширование операций ввода-вывода при работе с накопителями на магнитных дисках.
Тема 2.4. Файловые системы (7 час)
Функции файловой системы и иерархия данных. Файловая система FAT. Таблица размещения файлов. Структура загрузочной записи DOS. Файловые системы VFAT и FAT32. Основные возможности файловой системы NTFS.
Тема 2.5. Организация параллельных и взаимодействующих вычислений. Проблема тупиков (6 час)
Независимые и взаимодействующие вычислительные процессы. Средства их синхронизации и связи взаимодействующих процессов. использование блокировки памяти при синхронизации параллельных процессов. Семафорные примитивы Дейкстры. Мьютексы. Использование семафора при проектировании взаимодействующих вычислительных процессов. Конвейеры и очереди сообщений. Примеры тупиковых ситуаций и причины их возникновения. Проблемы тупиков и методы борьбы с ними: предотвращение тупиков, обход тупиков, обнаружение тупиков.
Тема 2.6. Архитектура операционных систем (6 час)
Основные принципы построения операционных систем: принцип модульности, принцип особого режима работы, принцип виртуальности, принцип мобильности, принцип совместимости, принцип генерируемости, принцип открытости, принцип обеспечения безопасности вычислений. Микроядерные ОС. Макроядерные ОС. Требования к ОС реального времени. Мультипрограммность и многозадачность. Приоритеты задач. Наследование приоритетов. Синхронизация процессов и задач. Предсказуемость. Интерфейсы ОС. Интерфейс прикладного программирования. Итерфейсы и основные стандарты в области системного программного обеспечения
Уровень знаний – 3,
Литература раздел 4 – 1 – 14],
Самостоятельная работа студентов – 14 часов.
Модуль 3. Современные ОС (22 часа)
Тема 3.1. Краткий обзор современных ОС (11 час)
Семейство ОС UNIX. Общая характеристика и особенности архитектуры. Функционирование. Файловая система. Взаимодействие между процессами. Операционная система LINUX. Сетевая операционная система реального времени QNX, ее архитектура, основные механизмы организации вычислений. Семейство операционных систем OS/2Warp компании IBM. Основные возможности, особенности интерфейсов.
Тема 3.2. Сетевая безопасность (11 час)
Сохранность и защита программных систем. Основные понятия информационной безопасности: конфиденциальность, целостность и доступность данных, классификация угроз, системный подход к обеспечению безопасности. Политика безопасности. Средства защиты информации в сети. Базовые технологии безопасности: шифрование, аутентификация на основе многоразового, одноразового пароля, на основе сертификатов, аутентификация информации. Система Kerberos: первичная аутентификация, получение разрешения на доступ к ресурсному серверу, получение доступа к ресурсу. Достоинства и недостатки.
Уровень знаний – 3,
Литература раздел 4 – 1 – 14],
Самостоятельная работа студентов – 10 часов.
3.2. Практические занятия, их наименование и объем в часах
Таблица 3
| № модуля | Наименование тем занятий | Количество часов | Форма контроля | Сроки контроля | Литература |
| 1 | Регистрация в системе | 3 | Отчет | 2 неделя | 4 [1-14] |
| 1 | Изучение справочных команд | 5 | Отчет | 4 неделя | 4 [1-14] |
| 1 | Изучение команд для работы с каталогами | 3 | Отчет | 6 неделя | 4 [1-14] |
| 2 | Изучение команд для работы с файлами | 3 | Отчет | 8 неделя | 4 [1-15] |
| 2 | Изучение команд для работы с текстовыми фай лами | 3 | Отчет | 10 неделя | 4 [1-14] |
| 2 | Введение в ОС UNIX | 5 | Отчет | 14 неделя | 4 [1-14] |
| 3 | Работа с регулярными выражениями | 6 | Отчет | 16 неделя | 4 [1-14] |
| 3 | Работа с файлами | 6 | Отчет | 17 неделя | |
3.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
Таблица 4
| № модуля | Наименование модуля (лабораторной работы) | Кол-во часов | Контроль | Литература | |
| Форма | Неделя | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | Сравнение операционных систем | 2 | Отчет | 3 | 4 1 – 22], |
| 1 | Изучение командной оболочки Windows. Команды для работы с файлами. | 3 | 5 | ||
| 1 | Изучение командной оболочки Linux Команды для работы с файлами. | 3 | 7 | ||
| 2 | Изучение командной оболочки Windows. Команды для работы с процессами. | 2 | 9 | ||
| 2 | Изучение командной оболочки Linux Команды для работы с процессами. | 3 | 11 | ||
| 3 | Изучение командной оболочки Windows. Команды для работы с сетью. | 2 | 13 | ||
| 3 | Изучение командной оболочки Linux Команды для работы с сетью. | 2 | 15 | | |
| | ИТОГО: | 17 | | | |
3.4. Курсовой проект (курсовая работа), реферат, домашнее задание, их содержание и характеристики
Учебным планом не предусмотрены.
3. 5. Учебная практика по дисциплине
Учебным планом не предусмотрена.
3.6. Самостоятельная работа студентов (34 час)
Распределение самостоятельной работы выглядит следующим образом
Таблица 5
| Всего | Плановая | Индивидуальная | Домашняя |
| 34 | - | 21 | 13 |
4. Учебно-методические материалы по дисциплине
Литература
Основная
- В.Г. Олифер, Н.А Олифер Сетевые операционные системы. СПб.:Питер,2001.-544с.
- Д.Бэкон, Т. Харрис Операционные системы. СПб.:Питер; Киев:Издательская группа BHV.,2004-800с.
3.Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. 7-ое издание, М.: Финансы и статистика, 1998.
Дополнительная
4. Попов И.И, Партыка Т.Л. Операционные системы среды и оболочки, М: Форум-Инфа-М, 2003.
5. Левин А.В. Самоучитель работы на компьютере.3-е издание, М: Наука, 1997.
6. Мельников В. Защита информации в компьютерных системах, М.: Финансы и статистика, 1997.
7. Симонович С. Windows 98. Учебный курс, СПб.: Питер, 1999.
8. Ресурсы MicrosoftТ Windows NT Workstation 4.0: пер. с англ. - СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 1998. - 800 с., ил.
- Робачевский А.М. Операционная система UNIX. - СПб.:BHV - Сант-Петербург, 1999. - 528 с., ил.
10. Поддержка Microsoft Windows NT 4.0. Учебный курс / Пер. с англ. - М.: Издательский отдел "Русская редакция" ТОО "Channel Trading Ltd.". - 1998. - 680 с.: ил.
11. Администрирование сети Microsoft Windows NT 4.0. Учебный курс / Пер. с англ. - М.: Издательский отдел "Русская редакция" ТОО "Channel Trading Ltd.". - 1998. - 456 с.: ил.
12. Корпоративные технологии Microsoft Windows NT 4.0. Учебный курс / Пер. с англ. - М.: Издательский отдел "Русская редакция" ТОО "Channel Trading Ltd.". - 1998. - 664 с.: ил.
К практическим занятиям
13. Лукьянова Г.В. Тесты по дисциплине «Операционные системы»; Шахтинский ин-т (филиал) ЮРГТУ (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2007. - 31 с.
К лабораторным работам
14. Беликова Н.В. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Операционные системы, среды и оболочки»; Шахтинский ин-т (филиал) ЮРГТУ (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2008. – 40 с.
РЕЙТИНГ-ПЛАН
| ОЦЕНКИ: «отлично» - более 850 баллов; «хорошо» - 701-850 баллов; «удовлетворительно» - 551-700 баллов | По дисциплине «Операционные системы» | Курсовая работа – нет Лекции – 34 час. Лабор. работы – 17 час. Практические занятия – 17час. Всего – 68 час | ||||||
| Для студентов специальности 230201 ««Информационные системы и технологии» | ||||||||
| На семестр 2008/2009 уч. года | ||||||||
| Лектор – Беликова Н.В. | ||||||||
| Номер модуля | Тема количество баллов | Рубежный контроль | Макс. балл модуля | |||||
| Лекции | Лабораторные занятия | Практические занятия | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
| Модуль 1 | Введение в операционные системы, проблематика ОС | Введение ОС Windows | Справочные команды. Регистрация в системе. | Текущий контроль | | |||
| | 100 | 100 | 100 | | 300 | |||
| Модуль 2 | Концепции и механизм управления локальными ресурсами компьютера | Работа с регулярными выражениями | Изучение команд для работы с файлами, каталогами, текстовыми файлами | Текущий контроль | | |||
| | 100 | 100 | 100 | | 300 | |||
| Модуль 3 | Современные ОС | Работа с файлами | Введение ОС UNIX | Текущий контроль | | |||
| | 100 | 50 | 50 | | 200 | |||
| Итого | 300 | 500 | | | 800 | |||
| Экзамен | 200 | |||||||
| Всего по дисциплине | 1000 | |||||||
| Преподаватель | Беликова Н.В. | |||||||