Учебно-методический комплекс основной образовательной программы по направлению подготовки бакалавров «Системный анализ и управление» Санкт-Петербург 2009 г
| Вид материала | Учебно-методический комплекс |
- Учебно-методический комплекс дисциплины б дв1 Теория систем и системный анализ Направление, 568.62kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины для бакалавров по направлению философия, 325.96kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине философия спорта основной образовательной, 407.33kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине конфликтология основной образовательной, 480.7kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине культурология основной образовательной программы, 839.94kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине антропология основной образовательной программы, 2420.38kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине речевая коммуникация основной образовательной, 353.09kb.
- Основы экономики учебно-методический комплекс дисциплины для программы подготовки бакалавров, 888.35kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине основы теории коммуникации основной образовательной, 400.21kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине философия основной образовательной программы, 801.95kb.
4.2. Содержание разделов дисциплины
1.Принципы построения операционных систем (ОС), вычислительный процесс и его реализация с помощью ОС. Базовые понятия (операционная система, разделяемые ресурсы, процесс, поток), история развития ОС, классификации ОС.
2.Основные функции ОС. Основные функции ОС: предоставление расширенной виртуальной машины, управление ресурсами.
3.Обзор современных ОС и операционных оболочек. Основные семейства современных универсальных операционных систем: Unix/ Linux, Windows.
4.Стандартные сервисные программы. Утилиты. Стандартные сервисные программы. Сетевые компоненты ОС.
5.Машинно-зависимые свойства ОС. Прерывания, смена выполняющихся (активных) процессов, обслуживание ввода-вывода, управление памятью (общие понятия).
6.Управление вычислительными процессами, вводом-выводом, реальной памятью.
Состояние процессов. Управление процессами. Взаимодействие ОС и программ с внешними устройствами. Управление памятью.
7.Управление виртуальной памятью. Виртуальная память. Страничная, сегментная, сегментно-станичная организация памяти.
8.Машинно-независимые свойства ОС. Работа с файлами, файловые системы. Примеры файловых систем: FAT, NTFS. Управление заданиями. Распределение ресурсов.
9.Способы планирования заданий пользователей. Алгоритмы планирования: основанные на квантовании; основанные на относительных и абсолютных приоритетах.
10.Динамические, последовательные и параллельные структуры программ. Динамические, последовательные и параллельные структуры программ. Взаимодействие, взаимоисключение и синхронизация процессов. Простые алгоритмы взаимоисключения. Семафоры. Мьютексы.
11.Способы построения ОС. Архитектуры ОС: ОС на базе монолитного ядра, ОС с иерархическим ядром, микроядерная архитектура. Пример: архитектура ОС семейства Windows NT/2000/XP/Vista.
12.Сохранность и защита программных систем. Безопасность ОС: основные угрозы безопасности, встроенные механизмы защиты.
13.Интерфейсы и основные стандарты в области системного программного обеспечения. Прикладные программные интерфейсы. Совместимость и множественные прикладные среды.
5. Лабораторный практикум
| № | Тема лабораторной работы. | Разделы по РПД |
| 1. | Варианты и режимы загрузки ОС. Переменные среды (окружения). | Принципы построения операционных систем (ОС), вычислительный процесс и его реализация с помощью ОС. Обзор современных ОС и операционных оболочек. |
| 2. | Работа с планировщиком заданий и пакетными файлами. | Машинно-независимые свойства ОС. |
| 3. | Управление процессами, приоритеты. Множественные прикладные среды: выполнение программ, созданных для других ОС. | Управление вычислительными процессами, вводом-выводом, реальной памятью. Интерфейсы и основные стандарты в области системного программного обеспечения. |
| 4. | Работа с оборудованием: аппаратные ресурсы, профили оборудование, режимы работы накопителей на жестких дисках. | Машинно-зависимые свойства ОС. |
| 5. | Сетевые компоненты ОС. | Стандартные сервисные программы. |
| 6. | Пользователи и группы. Разрешения файловой системы | Сохранность и защита программных систем. Машинно-независимые свойства ОС. |
| 7. | Резервное копирование. Восстановление после сбоев | Сохранность и защита программных систем. Стандартные сервисные программы. |
6. Практические занятия не предусмотрены.
7. Курсовой проект (курсовая работа) не предусмотрен.
8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
8.1. Рекомендуемая литература
Основная литература.
- Карпов В.Е., Коньков К.А. Основы операционных систем. – М.: Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру, 2005.
- Иртегов Д.В. Введение в операционные системы. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
- Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы : Учеб. пособие для вузов по направл. "Информатика и вычислительная техника" — М [и др.] : Питер, 2007 .
- Таненбаум Э. Современные операционные системы: Пер. с англ. / Э. Таненбаум .— 2-е изд .— Санкт-Петербург : Питер, 2002 .
Дополнительная литература.
- Робачевский А.М. Операционная система Unix. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
- Соломон Д., Руссинович М. Внутреннее устройство Microsoft Windows: Windows Server 2003, Windows XP и Windows 2000. СПб.: Питер, М.: Русская редакция, 2006.
- Титтел Э., Хадсон К., Стюарт Дж.М. NT Workstation 4. Сертификационный экзамен – экстерном (экзамен 70-073).- СПб: Питер Ком, 1999.
- Федорчук А.В., Торн А.В. FreeBSD: установка, настройка, использование. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005.
Рекомендуемые Интернет-ресурсы.
- rum.ru/operating_systems/ - портал Центра Информационных Технологий, раздел посвященный операционным системам.
- t.ru/ - портал Интернет-университета информационных технологий.
8.2. Технические средства обеспечения дисциплины
Проектор (оверхед-проектор при использовании слайдов на прозрачных пленках или мультимедийный проектор при использовании компьютерных презентаций), экран, демонстрационные материалы (слайды или презентации). Описания лабораторных работ.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Компьютерный класс кафедры «Системный анализ и управление», персональные компьютеры с операционными системами семейства Windows (Window XP на рабочих станциях, Windows Server 2003 на сервере).
1. Цели и задачи изучения дисциплины
Дать студентам необходимые знания по архитектуре ЭВМ и систем в соответствии с требованиями, предъявляемыми к подготовке современного специалиста и привить навыки и умения по использованию этих знаний для анализа, создания и применения сложных систем в различных сферах деятельности. При этом задачами дисциплины являются:
- приобретение студентами знаний об архитектурных особенностях ЭВМ, основных характеристиках и областях применения ЭВМ различных классов;
- изучение принципов организации и основных компонентов ЭВМ и систем;
- изучение структур и принципов организации процессоров, памяти, периферийных устройствах ЭВМ;
- изучение принципов организации интеллектуальных информационных систем различного типа;
- изучение методов и моделей управления информационной системой;
- привитие навыков и умений выбора архитектуры и комплексирования аппаратных средств информационных систем.
2. Место дисциплины в рабочем учебном плане
Дисциплина изучается в шестом семестре. Является базовой в области вычислительной техники и информационных технологий для профессиональных дисциплин. В процессе изучения курса используются знания по таким дисциплинам, как "Информатика”, “Информационные технологии", "Управление данными", "Технология программирования".
3. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Форма обучения: очная
| Виды занятий и формы контроля | Объем по семестрам | ||
| 6 | | | |
| Лекции, (Л), час. | 34 | | |
| Практические занятия, (ПЗ), час. | 17 | | |
| Самостоятельные занятия, (СЗ), час. | 17 | | |
| Экзамены, (Э), шт. | 1 | | |
| Зачеты, (З), шт. | | | |
| Общая трудоемкость дисциплины составляет 68 часов. |
4. Содержание дисциплины
4.1. Разделы дисциплины, разделы дисциплины по РПД и объемы по видам занятий
| № | Разделы дисциплины (дидактические единицы) | Разделы дисциплины по РПД | Объем занятий, час. | Примечания | |||
| Л | ПЗ | ЛЗ | СР | | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1 | Специальная дисциплина | Введение. История развития вычислительной техники. | 2 | | | 1 | |
| 2 | | Классификация ЭВМ | 2 | | | 1 | |
| 3 | | Архитектурные особенности организации ЭВМ. | 4 | 4 | | 2 | |
| 5 | | Организация памяти ЭВМ | 4 | 4 | | 2 | |
| 6 | | Организация взаимодействия устройств ЭВМ | 4 | 2 | | 2 | |
| 7 | | Периферийные устройства. | 4 | 2 | | 2 | |
| 8 | | Графическое представление информации | 2 | | | 1 | |
| 9 | | Коммуникационная среда и передача данных. | 4 | | | 2 | |
| 10 | Локальные и глобальные сети ЭВМ. | 2 | | | 1 | | |
| 11 | Тенденции развития вычислительных систем | 2 | | | 1 | | |
| Итого | | Общая трудоемкость, 68 час. | 34 час. | 17 час. | ___ час. | 17 час. | |
4.2. Содержание разделов дисциплины
1. Введение. История развития вычислительной техники. Введение в дисциплину. Роль и место дисциплины при подготовке современного специалиста по направлению «Системный анализ и управление». Структура и основное содержание курса. Основные этапы развития вычислительной техники.
2. Классификация ЭВМ. Классификация ЭВМ. Большие и малые ЭВМ. Персональные компьютеры. Серверы; понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах; СуперЭВМ.
3. Архитектурные особенности организации ЭВМ. Основные характеристики, области применения ЭВМ различных классов.
Организация ввода-вывода. Периферийные устройства; архитектурные особенности организации ЭВМ различных классов. Параллельные системы.
4.Функциональная и структурная организация процессора. Функциональная и структурная организация процессора. Направления развития архитектуры процессоров.
5. Организация памяти ЭВМ. Организация памяти ЭВМ: системы хранения и их технология; кодирование, сжатие данных и целостность данных; иерархия памяти; организация и функции основной памяти; время цикла, полоса пропускания и чередование; кэш-память (преобразование адресов, размер блока, политика замещения и сохранения); виртуальная память (таблица страниц, TLB).
6. Организация взаимодействия устройств ЭВМ. Организация взаимодействия устройств: основы ввода-вывода; установление связи, буферизация, программируемый ввод-вывод, ввод-вывод по прерыванию; структура прерываний; направленная и приоритетная обработка прерываний; внешние хранители данных, физическая организация и диски; шины: протоколы, организация доступа к общей шине, прямой доступ к памяти; поддержка мультимедиа; RAID-архитектуры ;
Функциональная организация устройств. Реализация схем с простой передачей и обработкой данных.
7. Периферийные устройства. Периферийные устройства. Устройства ввода, печатающие устройства. Внешняя память ЭВМ.
8. Графическое представление информации. Графическое представление информации. Методы описания графических данных (растр, вектор, фрактал). Основные инструменты, операции и графические примитивы. Палитры цветов. Создание и редактирование графических изображений. Понятие мультимедиа технологии; классификация и области применения мультимедиа приложений; аппаратные средства мультимедиа технологии. Растровая и векторная графика; гипертекст; звуковые файлы; трехмерная графика и анимация; видео; виртуальная реальность.
9. Коммуникационная среда и передача данных. Коммуникационная среда и передача данных. Линии связи, их основные компоненты и характеристики. Общие сведения о сетях ЭВМ. Архитектура компьютерных сетей.
10. Локальные и глобальные сети ЭВМ. Компьютерные сети. Разновидности сетей, топология сетей, технические и программные средства организации сетей. Межсетевые протоколы. Локальные вычислительные сети (ЛВС). Возможности ЛВС по распределенной обработке информации. Работа в ЛВС. Глобальные и локальные компьютерные сети. Распределенная обработка данных. Особенности организации сетей ЭВМ корпоративного назначения. основы защиты информации и сведений, составляющих государственную тайну; методы защиты информации.
11. Тенденции развития вычислительных систем. Тенденции развития вычислительных систем. Проблемы искусственного интеллекта и их приложений. Банки данных и базы знаний. Геоинформационные системы. Экспертные системы. Методы представления знаний в системах искусственного интеллекта.
5. Лабораторный практикум не предусмотрен
6. Практические занятия
- Знакомство с пакетом прикладных программ “Electronics Workbench”.
- Анализ и синтез комбинационных узлов ЭВМ. Дешифратор
- Анализ и синтез комбинационных суммирующих устройств. АЛУ
- Анализ и синтез автоматов. Счетчики