Рабочая программа По дисциплине «Операционные системы» По специальности 230102. 65 Автоматизированные системы

Вид материала

Рабочая программа

Содержание Индекс по учебному плану Форма обучения Советом факультета «Цифровых систем и технологий» В результате изучения дисциплины студент должен Вид учебной работы Аудиторные занятия Практические занятия (ПЗ) Семинары (С) Самостоятельная работа Курсовой проект(работа) Расчетно-графические работы Вид итогового контроля (зачет, экзамен) Раздел дисциплины Тема 1. Введение Тема 2. Типы операционных систем. Режимы работы операционных систем Универсальные ОС. ОС специального назначения. Процесс. Диаграмма состояний процесса. Временные характеристики. Клас­сификация процессов. Концепция виртуализации. Виртуализация ресурсов, примеры. Понятие виртуальной машины. Менеджер виртуальных машин. Взаимосвязанные задачи. Способы их коммуникации: сообщения, почтовые ящики. Многоуровневая модель файловой системы. Отображение файлов в адресное пространство выполняемого процесса. Архитектура современно ... Полное содержание

Подобный материал:

• Рабочая программа по дисциплине " Метрология, стандартизация и сертификация " для специальности, 284.04kb.
• Рабочая программа по дисциплине «Основы разработки Internet-приложений» для специальности, 51.53kb.
• Программа дисциплины опд. Ф. 10, Дн. Ф операционные системы для студентов специальности, 203.73kb.
• Рабочая программа По дисциплине «Системы искусственного интеллекта» для специальности, 86.74kb.
• Рабочая программа по дисциплине «Алгоритмические языки и программирование» Для специальности, 208.45kb.
• Рабочая программа по дисциплине Системное программное обеспечение Для специальности, 113.75kb.
• Рабочая программа по дисциплине: Теория принятия решений Для специальности: 230102, 84.08kb.
• Рабочая программа по дисциплине "Организация ЭВМ и систем" Для специальности: 230102, 148.01kb.
• Рабочая программа по курсу "Моделирование систем" для специальности 230102 "Автоматизированные, 99.53kb.
• Рабочая программа по дисциплине: Методы и средства защиты компьютерной информации Для, 75.18kb.

М

ИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ




Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

_______ Т.В. Маркелова

«_____» _________2005 г.

рабочая программа

По дисциплине «Операционные системы»

По специальности 230102.65 - Автоматизированные системы

обработки информации и управления

Факультет Цифровых систем и технологий

Кафедра «Информационных систем»

Индекс по учебному плану	Цикл	Компонент
		Федеральный	Национально-региональный (вузовский)	Элективный
ОПД.Ф11	Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины
	Общие математические и естественнонаучные дисциплины
	Общепрофессиональные дисциплины	X
	Специальные дисциплины
	Дисциплины специализации

Форма обучения	курс	семестр	Трудоемкость дисциплины в часах								Форма итогового контроля
			Всего часов	Аудиторных часов	Лекции	Семинарские (практически) занятия	Лабораторные занятия	Курсовая Работа	Курсовой проект	Самостоятельная работа
Очная	2	3	102	54	36		18			48	экзамен
Очно-заочная	3	5	102	36	18		18			66	экзамен
Заочная

Москва — 2005 г.


Составитель: _Доцент Иванько А.Ф._________

Рецензенты: __Доцент Тедеев В.Л.__________

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Информационные системы»

(дата) __________________, протокол № ________.


Зав. кафедрой ____________________/Марков А.А./


Одобрена Советом факультета «Цифровых систем и технологий»

(дата) __________________, протокол № __________.


Председатель______________________


1. Цели и задачи дисциплины, требования к знаниям и умениям


1.1 Цели и задачи дисциплины

Цель преподавания дисциплины - обучение студентов принципам построения операционных систем(ОС) и практическим навыкам работы с не­которыми из них.

Задачи преподавания дисциплины:

• формирование систематизированного представления о концепциях, принципах и моделях, положенных в основу построения операционных систем;
  

• получение практической подготовки в области выбора и применения операционных систем для задач автоматизации обработки информации и управления, а также программирования в современных операционных средах.
  

1.2. Требования к знаниям и умениям.

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление:

о направлениях развития операционных систем(ОС);

знать:

-основные функции операционных систем и стандартные сервисные программы;

- основные типы операционных систем и операционных оболочек;

- возможности современных операционных систем и оболочек;

-способы и принципы построения современных операционных систем;

-вычислительный процесс и его реализация с помощью ОС ;управление вычислительными процессами; вводом-выводом; реальной памятью;

-управление виртуальной памятью; машинно-независимые свойства ОС;

-планирование заданий пользователей; динамические , последовательные и параллельные структуры программ;

-интерфейсы и основные стандарты в области системного программного обеспечения;

-методы сохранности и защиты программных систем;

уметь использовать:

современные операционные системы и оболочки, обслуживающие сервисные программы;

владеть:

навыками работы в различных операционных средах;

иметь опыт:

программирования в современных операционных средах.

1.3. Перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентам необходимо для изучения данной дисциплины.

1. Математика: Дифференциальное и интегральное исчисление, дифференциальные уравнения, векторный анализ, функции комплексного переменного, случайные процессы.
   
2. Основы программирования.
   
3. Информатика: Модели решения функциональных и вычислительных задач, программное обеспечение и языки программирования.
   
4. Дискретная математика.
   

1.4. Объем дисциплины и виды учебной работы.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
Общая трудоемкость дисциплины	102	3
Аудиторные занятия	54	3
Лекции	36	3
Практические занятия (ПЗ)	-
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)	18	3
и (или) другие виды аудиторных занятий
Самостоятельная работа	48	3
Курсовой проект(работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
и (или) другие виды самостоятельной ра­боты
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)	Экзамен	3

2. Содержание дисциплины


2.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах лекционных занятий.

№ п/п	Раздел дисциплины	Лекции	ПЗ (или С)	ЛР
1	Введение	4
2	Типы операционных систем	10		12
3	Принципы построения операционных систем	12		4
4	Коммерческие операционные системы и оболочки	8		2
5	Заключение	2

Тема 1. Введение

Цели и задачи дисциплины. Место и роль дисциплины в общей структуре подготовки специалистов, связь с другими дисциплинами. Вычислительный процесс и его реализация с помощью операционных систем Назначение и функции операционных систем (ОС). Роль и место ОС в архитектуре вычислительных систем. Понятие ядра ОС. Этапы развития ОС.


Тема 2. Типы операционных систем. Режимы работы операционных систем

Однозадачный режим. Многозадачный режим. Режим разделения времени. Сетевой режим. Режим распределен­ной обработки. Режим реального времени .Стандартные сервисные программы. Управление вычислительными процессами, вводом- выводом, реальной памятью, управление виртуальной памятью. Машинно-независимые свойства ОС.

Универсальные ОС. ОС специального назначения.. Пользовательский интерфейс операционных систем

Командный интерфейс. Оконный интерфейс (WIMP-интерфейс). Ре­чевой интерфейс (SILK-интерфейс).

Тема 3. Принципы построения операционных систем. Основные концепции

Процесс. Диаграмма состояний процесса. Временные характеристики. Клас­сификация процессов.

Ресурс. Классификация ресурсов. Дисциплины распределения ре­сурсов: одноочередные (FIFO, LIFO, RR) и многоочередные (бесприо­ритетные и приоритетные). Способы планирования заданий пользователей. Динамические, последовательные и параллельные структуры программ.

Концепция виртуализации. Виртуализация ресурсов, примеры. Понятие виртуальной машины. Менеджер виртуальных машин.

Концепция прерывания. Основные виды прерываний. Обработка прерываний. Векторы прерываний.

Задачи. Разновидности задач: процессы и потоки (нити). Основные свойства задач: приоритет, контекст, статус, реентерабильность. Дескриптор задачи. Многозадачность. Понятие событийного вида обработки. Обработчики событий. Кооперативная (невытесняющая) и вытесняющая многоза­дачность.

Очередь готовых задач. Приоритеты задач: статические и динамические. Основные алгоритмы планирования задач: алгоритмы, основанные на квантовании (разделения времени), алгоритмы, основанные на приоритетах (невытесняющая и вытесняющая многозадачность), комбинированные алгоритмы.

Взаимосвязанные задачи. Способы их коммуникации: сообщения, почтовые ящики.

Конкурирующие задачи. Проблемы синхронизации: тупики, инверсия приоритетов, гонки. Понятие критической секции. Способы синхронизации: семафоры, исключающие семафоры (мутексы), мониторы

Функции ОС по управлению памятью. Типы адресов: виртуальные и физические.

Методы распределения памяти без использования дискового пространства. Мультипрограммирование с фиксированными разделами. Мультипрограммирование с переменными разделами. Фрагментация памяти. Перемещаемые разделы.

Методы распределения памяти с использованием дискового пространства. Понятие виртуальной памяти. Страничное распределение. Сегментное распределение. Странично-сегментное распределение. Механизмы реализации виртуальной памяти. Свопинг. Стратегии управления виртуальной памятью.

Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных. Кэш-память.

Многопроцессорный режим работы. Совместное использование памяти. Защита памяти.

Имена файлов. Типы файлов: обычные файлы, специальные файлы, каталоги. Логическая организация файла. Физическая организация и адрес файла. Дескриптор файла. Управление доступом к файлам и каталогам. Защита от несанкционированного доступа.

Многоуровневая модель файловой системы. Отображение файлов в адресное пространство выполняемого процесса. Архитектура современной файловой системы.


Тема 4. Коммерческие операционные системы и оболочки. Однозадачные однопользовательские операционные системы (MS-DOS 6, PC DOS 7, Novell DOS 7)

Функциональные возможности. Модули ОС и размещение их в памяти и на дисках. Загрузка ОС и организация вы­полнения команд.

BIOS, основные функции. Модуль расширения BIOS, основные функ­ции. Файл CON­FIG.SYS. Модуль обработки прерываний, назначение. Пре­рывания верхнего уровня ДОС. Вызовы функций ДОС через механизм пре­рываний. Виды обращений к ДОС.

Файловая система. Файлы и каталоги. Основные команды для вы­полнения операций над файлами и каталогами. Командные файлы. Файл AUTOEXEC.BAT.


Многозадачные многопользовательские операционные системы

( Windows 95, Windows NT 4.0, Windows 98, Windows 2000, Linux)

Основные функции многозадачных многопользовательских опе­рационных систем.

Операционные системы семейства Win32 (Windows 95, Windows NT 4.0, Windows 98, Windows 2000). Аппаратные требования. Архитектура. Состав. Реализация многозадачно­сти. Виртуальные машины среды Windows. Управ­ление памятью. Файловые системы FAT, FAT32, NTFS. Управление программами. Планирование приоритетов. Интерфейс программирования прикладных про­грамм Win32.

Основные особенности и характеристики ОС семейства Linux.

Операционные оболочки и сервисные программы

Назначение и функции операционных оболочек.

Norton Commander. Возможности Norton Commander 5.0.

Windows Commander. Возможности Windows Commander 4.

Пакет сервисных программ Norton Utilities: назначение, основные возможности.


Тема 5. Заключение

Тенденции развития операционных систем.


2.2. Лабораторный практикум

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ
1	2	Работа с файлами и каталогами в среде MS-DOS
2	2	Командные файлы MS-DOS
3	3	Работа c файлами и каталогами в среде Norton Commander 5.0
4	3	Работа c файлами и каталогами в среде Windows Commander 4
5	4	Работа c файлами и каталогами в среде Windows 95/NT/98/2000
6	4	Программирование в среде Windows с использованием функций WinAPI

2.5. Организация самостоятельной работы

Наименование тем, разделов

Виды и формы самостоятельной работы * (распределение часов по формам обучения)

Подготовка к практическому (семинару, лаб. работе)

Подготовка рефератов (докладов, сообщений и информационных материалов т.п.)

Выполнение домашних контрольных и иных заданий)

Подготовка к промежуточной аттестационной работе (в т.ч. коллоквиум, тестированием и пр.)

Подготовка к зачету (экзамену)

Очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная

Введение Тема 1.

Тема 2.

Тема 3.

Тема 4.

Тема 5.

* могут быть предложены иные формы СРС


3. Учебно-методические материалы по дисциплинам.


3.1. Рекомендуемая литература

Основная литература:

1. Соловьев Г.Н., Никитин В.Д. Операционные системы ЭВМ. - М.: Высшая школа, 1989. - 255 с.
   
2. Дейтел Г. Введение в операционные системы: В 2-х т. - М.: Мир, 1987. - Т.1 - 359 с., Т.2 - 398 с.
   
3. Финогенов К.Г. MS-DOS 6.2. - М.: "ABF", 1994. - 320 с.
   
4. Персон Р. Windows 95 в подлиннике. - СПб: BHV - Санкт- Петербург, 1996. - 736 с.
   
5. Симонович С. Windows 98: Учебный курс. - СПб.: Питер, 1999.- 512 с.
   
6. Зубанов Ф.В. Microsoft Windows 2000. Планирование, развертывание, установка. - М.: Издательско-торговый дом “Русская редакция”, 2000. – 600 с.
   
7. Скловская С. Red Hat Linux 6. Учебник. – Киев: ДиаСофт, 2000. – 416 с.
   

8. ИНФОРМАТИКА, под ред.проф.Н.В.Макаровой, Москва, «Финансы и статистика»,1997.

Дополнительная литература:

1. Краковяк С. Основы организации и функционирования ОС ЭВМ. - М.: Мир, 1988. - 480 с.
   
2. Бек Л. Введение в системное программирование. - М.: Мир, 1988. - 448 с.
   
3. Богумирский Б.С. MS-DOS 6. Новые возможности для пользова­теля. - СПб: "Питер", 1994.
   
4. Ботт Э. Windows 95: Руководство пользователя. - М.: БИНОМ, 1996. - 416 с.
   
5. Колесников А. Windows 98 для пользователя. - Киев: BHV-Киев, 1999. - 384 с.
   
6. Архитектура Microsoft Windows для разработчиков. Учебный курс, Microsoft Corp. - М.: Издательско-торговый дом “Русская редакция”, 1999. – 496 с.
   
7. Компьютер-Пресс, 1998 – 2000 гг.
   
8. Мир ПК, 1998 – 2000 гг.
   
9. COMPUTERWORLD, 1998 – 2000 гг.
   
10. PCWEEK/RE, 1998 – 2000 гг.
    

3.2. Перечень наглядных и других пособий, методических указаний по проведению конкретных видов учебных занятий, а также методических материалов к используемым в учебном процессе техническим средствам.

Презентационный комплекс (электронный вид формат pps, печатный раздаточный материал).

Банк тестовых заданий в объеме 950 тестовых заданий в соответствии со спецификацией.

Комплекс технических средств, позволяющих проецировать изображение из программ подготовки презентаций (экран, проектор, Notebook).

Возможности доступа в Internet.


В процессе изучения дисциплины используются:

• раздаточный материал для изучения лекционного материала;
  
• характерные образцы для изучения тем лабораторных работ;
  
• контрольные вопросы по курсу для подготовки к сдаче семестровой аттестации и экзамена;
  
• тест по самоподготовке студентов;
  
• справочник WINDOWS 98 (И. Рогов, Москва, Лаборатория Базовых Знаний,1999);
  
• тесты по промежуточному и итоговому контролю знаний в центре информационных технологий университета.
  

4. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Компьютерный класс, оборудованный IBM – PC совместимыми или любыми другими персональными компьютерами.


Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 230200.65 -“Информационные системы и технологии” направления 654700 “Информационные системы”, на базе Примерной программы подготовки специалистов по специальности 230200.65.


Составитель: доцент Иванько А.Ф._________________


Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры ИС

“____” ______________2005 г. протокол №____


Зав. кафедрой ИС, проф., д.т.н. Марков А.А.


Протокол согласования рабочей программы с другими дисциплинами специальности на 2005/2006 учебный год.

Наименование дисциплин, изучение которых опирается на данную дисциплину	Кафедра	Предположения об изменениях в пропорциях материала, порядка изложения и т.д.	Принятое решение( протокол №, дата) кафедрой, разработавшей программу
1	2	3	4
Проектирование информационных систем; Интеллектуальные информационные системы	Информационные системы	Порядок изложения материала, тематика разделов, их объем соответствует положениям ГОСа по направлению 071900, а также рекомендациям примерной программы данной дисциплины.	Программу утвердить. Протокол №_______ от__________2005г.

Учебно-методическая карта дисциплины «Операционные системы»

Номер недели	Номер темы	Вопросы по теме	Количество часов л-лекция п-практика	Рекомендуемая литература	Номер метод. материалов и наглядн. пособий, рекомендуемых для использования при проведении занятий	Задания для самостоятельного изучения	Затраты времени для самостояте льных занятий	Контрольные меропиятия
1	2	3	4	5	6	7	8	9
	1 2 3 4		Л-2 Л-10 Л-12 Л-12	[1],[4] [1] [1] [1] [1],[2] [4] [1],[4] [3] [2],[3] [4] [1]	- [1] - [1],[2],[3] - [1],[2],[4] [1] [1],[2],[3] - [1],[2],[3] -	Рефераты по теме лекционного материала Тоже Тоже Тоже Тоже Тоже Тоже Тоже Тоже Тоже Тоже Тоже	2 3 4 4 8 8 8 9 4 8 8 8 2	Опрос при проведении занятия. Тестирование по материалу раздела. Защита рефератов Тоже Тоже Тоже Тоже Тоже Тоже Тоже Тоже Тоже Тоже

Протокол

согласования рабочей программы с другими дисциплинами специальности на 2005/06 учебный год

Наименование дисциплин, изучение которых опирается на данную дисциплину	Кафедра	Предложения об изменениях в пропорциях материала, порядка изложения и т.д.	Принятое решение (протокол N°. дата) кафедрой, разработавшей программу
1	2	3	4

Дополнения и изменения в рабочей программе

на 200 I учебный год


В рабочую программу вносятся следующие изменения:


____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании


кафедры « »____________________200 г.


Заведующий кафедрой «Информационные системы»

____________________/ Марков А.А./


Внесенные изменения утверждаю

Проректор по учебной работе

_______________ Т.В. Маркелова

«_____» ___________200 г.