Программа дисциплины опд. Ф. 10, Дн. Ф операционные системы для студентов специальности 230102 Автоматизированные системы обработки информации и управления
| Вид материала | Программа дисциплины |
- Программа дисциплины опд. В. 02., Сд. В логическое программирование для студентов специальности, 135.48kb.
- Программа дисциплины опд. Ф. 02., Дн. Ф. 01. Компьютерная графика для студентов специальности, 247.67kb.
- Программа дисциплины опд. Ф. 09. Организация ЭВМ и систем для студентов специальности, 243.54kb.
- Программа дисциплины сд. Ф системы искусственного интеллекта для студентов специальности, 295.9kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Основы разработки Internet-приложений» для специальности, 51.53kb.
- Рабочая программа по дисциплине: Методы и средства защиты компьютерной информации Для, 75.18kb.
- Рабочая программа по дисциплине " Метрология, стандартизация и сертификация " для специальности, 284.04kb.
- Рабочая программа по курсу "Моделирование систем" для специальности 230102 "Автоматизированные, 99.53kb.
- Рабочая программа по дисциплине: Теория принятия решений Для специальности: 230102, 84.08kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Алгоритмические языки и программирование» Для специальности, 208.45kb.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)
| | УТВЕРЖДАЮ |
| | Проректор по учебной работе ___________________ С.Б. Бурухин |
| | «______»___________ 200__ г. |
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ОПД.Ф.10, ДН.Ф.8. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
для студентов специальности
230102 – Автоматизированные системы обработки информации и управления
направления 230100 – Информатика и вычислительная техника
ОПД.Ф.11. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
для студентов специальности
230201 – Информационные системы и технологии
направления 230200 – Информационные системы
Форма обучения: очная, заочная
Объем дисциплины и виды учебной работы в соответствии с учебными планами
| Вид учебной работы | Всего часов 230100, 230102 (очное) | Семестр | Всего часов 230102 (заочн.) | Курс | Всего часов 230201 (очное) | Семестр | Всего часов 230201 (заочн.) | Курс |
| 6 | 4 | 6 | 4 | |||||
| Общая трудоемкость дисциплины | 140 | 140 | 140 | 140 | 102 | 102 | 102 | 102 |
| Аудиторные занятия | 85 | 85 | 20 | 20 | 85 | 85 | 16 | 16 |
| Лекции | 34 | 34 | 8 | 8 | 34 | 34 | 6 | 6 |
| Практические занятия и семинары | 17 | 17 | 6 | 6 | 17 | 17 | 6 | 6 |
| Лабораторные работы | 34 | 34 | 6 | 6 | 34 | 34 | 4 | 4 |
| Курсовой проект (работа) | – | – | – | – | – | – | – | – |
| Самостоятельная работа | 55 | 55 | 120 | 120 | 17 | 17 | 86 | 86 |
| Расчетно-графические работы | – | – | – | – | – | – | – | – |
| Вид итогового контроля (зачет, экзамен) | Экз. | Экз. | Экз. | Экз. | Экз. | Экз. | Экз. | Экз. |
Обнинск 2008
Программа составлена с соответствии с Государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования по направлению подготовки
- дипломированного специалиста 654600 Информатика и вычислительная техника (№ 224 тех/дс от 27.03.2000),
- дипломированного специалиста 654700 Информационные системы (№ 276 тех/дс от 27.03.2000),
- бакалавров 552800 Информатика и вычислительная техника (№ 35 тех/бак от 13.03.2000).
Программу составил:
___________________ А.В. Пляскин, доцент кафедры АСУ, к.т.н..
Программа рассмотрена на заседании кафедры АСУ (протокол № 6-у от 25.01.2008 г.)
Заведующий кафедрой АСУ
___________________ А.Н. Анохин
«____»_____________ 200__ г.
СОГЛАСОВАНО
| Начальник учебно-методического управления ___________________ Ю.Д. Соколова | Декан факультета кибернетики ___________________ А.В. Антонов «____»_____________ 200__ г. |
| | Декан факультета заочного отделения ___________________ А.А. Росляков «____»_____________ 200__ г. |
1. Цели и задачи дисциплины
Целями и задачами преподавания дисциплины являются:
- приобретение навыков управления системным окружением операционных систем, освоение принципов, на которых проектируются их управляющие элементы;
- ознакомление с современными реализациями операционных систем и их назначением, особенностями и иерархией управления.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате изучения дисциплины студент должен
знать: основные операционные системы (системы WIN32 и UNIX) на пользовательском уровне;
уметь: устанавливать и пользоваться любой операционной системой при наличии технической документации; уметь пользоваться специальной литературой по теме;
иметь навыки: управления окружением современных операционных систем.
Входные дисциплины: Математическая логика и теория алгоритмов, Информатика, Информационные технологии, Программирование на языке высокого уровня, Электротехника и электроника, Организация ЭВМ и систем (для студентов специальности 230102 – ИСТ), Архитектура ЭВМ и систем (для студентов специальности 230201 – ИСТ), Системное программное обеспечение.
Выходные дисциплины: для студентов специальности 230102 – АСОИУ: Системы реального времени, Сетевые технологии, Системы искусственного интеллекта, Компьютерная графика, Учебно-исследовательская работа, Дипломное проектирование.
Выходные дисциплины: для студентов специальности 230201 – ИСТ: Операционная система UNIX, Информационные сети, Интеллектуальные информационные системы, Компьютерная геометрия и графика, Учебно-исследовательская работа, Дипломное проектирование.
3. Содержание дисциплины
| Дидактические единицы (темы) для направления 230100 «Информатика и вычислительная техника» | Раздел программы |
| Назначение и функции операционных систем (ОС) | 3.1, тема 1 |
| Мультипрограммирование | 3.1, тема 4 |
| Режим разделения времени | 3.1, тема 1 |
| Многопользовательский режим работы | 3.1, тема 2 |
| Режим работы и ОС реального времени | 3.1, тема 1 |
| Универсальные операционные системы и ОС специального назначения | 3.1, тема 1,6 |
| Классификация операционных систем | 3.1, тема 1 |
| Модульная структура построения ОС и их переносимость | 3.1, тема 2 |
| Управление процессором | 3.1, тема 4 |
| Понятие процесса и ядра | 3.1, тема 4 |
| Сегментация виртуального адресного пространства процесса | 3.1, тема 4 |
| Структура контекста процесса | 3.1, тема 4 |
| Идентификатор и дескриптор процесса | 3.1, тема 4 |
| Иерархия процессов | 3.1, тема 4 |
| Диспетчеризация и синхронизация процессов | 3.1, тема 4 |
| Понятия приоритета и очереди процессов | 3.1, тема 4 |
| Средства обработки сигналов | 3.1, тема 4 |
| Понятие событийного программирования | 3.1, тема 4 |
| Средства коммуникации процессов | 3.1, тема 4 |
| Способы реализации мультипрограммирования | 3.1, тема 4 |
| Понятие прерывания | 3.1, тема 4 |
| Многопроцессорный режим работы | 3.1, тема 4 |
| Управление памятью | 3.1, тема 5 |
| Совместное использование памяти | 3.1, тема 5 |
| Защита памяти | 3.1, тема 5 |
| Механизм реализации виртуальной памяти | 3.1, тема 5 |
| Стратегия подкачки страниц | 3.1, тема 5 |
| Принципы построения и защита от сбоев и несанкционированного доступа | 3.1, тема 2,5 |
| Дидактические единицы (темы) для направления 230200 «Информационные системы» | Раздел программы |
| Принципы построения операционных систем (ОС) | 3.1, тема 2 |
| Вычислительный процесс и его реализация с помощью ОС | 3.1, тема 2 |
| Основные функции ОС | 3.1, тема 1 |
| Обзор современных ОС и операционных оболочек | 3.1, тема 6 |
| Стандартные сервисные программы | 3.1, тема 6 |
| Машинно-зависимые свойства ОС | 3.1, тема 2 |
| Управление вычислительными процессами, вводом-выводом, реальной памятью | 3.1, тема 4,5 |
| Управление виртуальной памятью | 3.1, тема 5 |
| Машинно-независимые свойства ОС | 3.1, тема 2 |
| Способы планирования заданий пользователей | 3.1, тема 4 |
| Динамические, последовательные и параллельные структуры программ | 3.1, тема 4 |
| Способы построения ОС | 3.1, тема 2 |
| Сохранность и защита программных систем | 3.1, тема 2,5 |
| Интерфейсы и основные стандарты в области системного программного обеспечения | 3.1, тема 3 |
3.1. Лекции
| Номер темы | Тема | Число часов (очное) | Число часов (230102 заочн.) | Число часов (230201 заочн.) |
| 1 | Введение | 2 | 1 | 1 |
| 2 | Принципы построения операционных систем (ОС) | 6 | 1 | 1 |
| 3 | Программные интерфейсы ОС | 4 | – | – |
| 4 | Управление процессором | 8 | 2 | 2 |
| 5 | Управление памятью | 8 | 2 | 1 |
| 6 | Обзор современных ОС | 6 | 2 | 1 |
- Введение [3,11,12]. Назначение и функции операционных систем. Классификация операционных систем. основные функции ОС; Универсальные операционные системы и ОС специального назначения. Режим разделения времени. Режим работы и ОС реального времени
- Принципы построения операционных систем (ОС) [3,11,12]. Многопользовательский режим работы. Способы построения ОС; Модульная структура построения ОС и их переносимость. Вычислительный процесс и его реализация с помощью ОС; машинно-зависимые свойства ОС; машинно-независимые свойства ОС. сохранность и защита программных систем;
- Программные интерфейсы ОС [3,11,12]. Интерфейсы и основные стандарты в области системного программного обеспечения. Принципы построения программных интерфейсов; сравнительные показатели качества программных интерфейсов; реализация программных интерфейсов в ОС, в системе программирования, с помощью внешних библиотек; стандарт POSIX.
- Управление процессором [3,11,12]. Понятие процесса и ядра. Сегментация виртуального адресного пространства процесса. Структура контекста процесса. Идентификатор и дескриптор процесса. Иерархия процессов. Диспетчеризация и синхронизация процессов. Понятия приоритета и очереди процессов. Средства обработки сигналов. Понятие событийного программирования. Средства коммуникации процессов. Мультипрограммирование. Способы реализации мультипрограммирования. Понятие прерывания. Многопроцессорный режим работы. Способы планирования заданий пользователей; динамические, последовательные и параллельные структуры программ;
- Управление памятью [3,11,12]. Совместное использование памяти. Защита памяти. Механизм реализации виртуальной памяти. Стратегии подкачки страниц. Принципы построения и защита от сбоев и несанкционированного доступа. Управление виртуальной памятью. Управление вычислительными процессами, вводом-выводом, реальной памятью.
- Обзор современных ОС [3,11,12]. Структура ОС UNIX; Структура ОС Windows NT; Структура ОС QNX, стандартные сервисные программы.
3.2. Практические и семинарские занятия
| Раздел(ы) | Тема практического или семинарского занятия | Число часов (очное) | Число часов (заочн.) |
| 2,6 | Сигналообразующие объекты операционных систем | 2 | 2 |
| 4 | Основные ошибки при мультипрограммировании | 4 | 1 |
| 4 | Синхронный и асинхронный вызов процедур. Многопоточные развязки | 5 | 1 |
| 5 | Блоки обработки завершения и исключения | 2 | 1 |
| 5,6 | Менеджеры памяти, предоставляемые компиляторами и их взаимодействие с менеджером управления ресурсов ОС | 4 | 1 |
3.3. Лабораторный практикум
| Раздел(ы) | Название лабораторной работы | Число часов (очное) | Число часов (230102заочн.) | Число часов (230201заочн.) |
| 3,4,6 | Синхронизация потоков в Windows | 9 | 2 | 1 |
| 3,4,5 | Межпроцессное взаимодействие в Windows | 8 | 1 | 1 |
| 3,4,6 | Процессы в Linux | 9 | 2 | 1 |
| 3,4,6 | Взаимодействие процессов в Linux | 8 | 1 | 1 |
3.4. Курсовые проекты (работы) – не предусмотрены.
3.5. Формы текущего контроля
для очной формы обучения
| Раздел(ы) | Форма контроля | Неделя |
| 4,6 | Контрольная работа «Объекты синхронизации в Windows» | 5 |
| 3,4,6 | Контрольная работа «Системные вызовы Unix» | 10 |
| 5,6 | Контрольная работа «Файловые системы» | 15 |
для заочной формы обучения
| Раздел(ы) | Форма контроля | Курс |
| 3,4,6 | Контрольная работа «Объекты синхронизации в Windows и системные вызовы Unix»» | 4 |
| 5,6 | Контрольная работа «Файловые системы» | 4 |
3.6. Самостоятельная работа
Студентами очной формы обучения самостоятельно изучается работа в средах программирования, используемых в ходе выполнения лабораторных работ. Для изучения используется приведенная в списке литература. Контроль освоения материала осуществляется в виде собеседования при приёме лабораторных работ.
| Содержание самостоятельной работы | Литература | Объем, час. 230100, 230102 | Объем, час. 230201 | Форма контроля |
| Изучение выбранной среды программирования | 6,7,10,13,14,22,26 | 10 | 10 | Собеседование при приёме лабораторных работ. |
| Изучение приемов работы в командном интерпретаторе ОС LINUX | 21 | 7 | 7 | |
| Изучение возможностей языка командного интерпретатора BASH | 21 | 10 | - | |
| Сравнительный анализ системных средств разработки и отладки для WIN32 и UNIX. | 6,7,10,13,14,22,26 | 10 | - | |
| Сборка ядра в ОС LINUX | 13,14,24 | 18 | - |
Студентами заочной формы обучения самостоятельно изучается тот же материал, что и студентами очной формы, а также теоретическая тема Программные интерфейсы ОС, остальные темы изучаются более углубленно.
| Содержание самостоятельной работы | Литература | Объем, час. 230100, 230102 | Объем, час. 230201 | Форма контроля |
| Изучение выбранной среды программирования | 6,7,10,13,14,22,26 | 10 | 10 | Собеседование перед сдачей соответствующей лабораторной работы |
| Изучение приемов работы в командном интерпретаторе ОС LINUX | 21 | 7 | 7 | |
| Изучение возможностей языка командного интерпретатора BASH | 21 | 10 | - | |
| Сравнительный анализ системных средств разработки и отладки для WIN32 и UNIX. | 6,7,10,13,14,22,26 | 10 | 4 | |
| Сборка ядра в ОС LINUX | 13,14,24 | 18 | - | |
| Принципы построения операционных систем (ОС) | 3,11,12 | 6 | 6 | Контролируется при сдаче экзамена |
| Программные интерфейсы ОС | 3,11,12 | 4 | 4 | |
| Управление процессором | 3,11,12 | 6 | 6 | |
| Управление памятью | 3,11,12 | 6 | 6 | |
| Обзор современных ОС | 3,11,12 | 4 | 4 | |
| Основные ошибки при мультипрограммировании | 6,11,12 | 3 | 3 | Контролируется при сдаче экзамена |
| Синхронный и асинхронный вызов процедур. Многопоточные развязки | 6 | 4 | 4 | |
| Блоки обработки завершения и исключения | 6 | 1 | 1 | |
| Менеджеры памяти, предоставляемые компиляторами и их взаимодействие с менеджером управления ресурсов ОС | 6 | 3 | 3 | |
| Подготовка к лабораторной работе “Синхронизация потоков в Windows» | 6 | 7 | 7 | Контроль при приёме соответствующей лабораторной работы |
| Подготовка к лабораторной работе Межпроцессное взаимодействие в Windows | 6 | 7 | 7 | |
| Подготовка к лабораторной работе «Процессы в Linux» | 10,14 | 7 | 7 | |
| Подготовка к лабораторной работе «Взаимодействие процессов в Linux» | 10, 14 | 7 | 7 |
4.1. Рекомендуемая литература
4.1.1. Основная литература
- FreeBSD: Platinum Edition: Пер. с англ./ М. Эбен, Б. Таймэн. - СПб.: DiaSoft, 2005. - 864с.
- Энциклопедия Windows XP: Наиболее полное и подробное руководство: Русская и английская версии/ П. Шалин. - СПб.: Питер, 2005. - 685с.
- Современные операционные системы: Пер с англ./ Э. Таненбаум. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2006 – 1038с. (1 экз.)
- Операционные системы. Внутреннее устройство и принципы проектирования: Пер. с англ./ Столлингс В. - 4-е изд. - М.: Вильямс, 2004. - 848с.
- Операционные системы ЭВМ./ Соловьёв Г.Н. Никитин В.Д. - М.: Высш. шк., 1989. - 255с. (95 экз)
- Windows для профессионалов: создание эффективных Win32-приложений с учётом специфики 64-разрядной версии Windows: Пер. с англ./ Рихтер Дж. - 4-е изд. - СПб.: Питер; М.: Русская Редакция, 2004. - 749с.
- Энциклопедия Linux: Пер. с англ./ Петерсен Р. - СПб.: Питер, 2002. - 1008с.
- Сетевые операционные системы/ Олифер В.Г., Олифер Н.А. - СПб.: Питер, 2002. - 544с. (7 экз.)
- Операционные системы: в 2т.: Пер. с англ./ Х.М. Дейтел, П.Дж. Дейтел, Д.Р. Чофнес. - 3е изд. - М.: Бином. Т.1: Основы и Принципы. - 2007. - 1024с.
- Операционная система UNIX и программирование на языке Си: Пер. с англ./ М. Дансмур, Г. Дейвис. - М.: Радио и связь, 1989. - 192с. (95 экз.)
- Операционные системы: учеб. для вузов/ А.В. Гордеев. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2004. - 416с. (4 экз.)
- Системное программное обеспечение: Учеб. для вузов/ А.В. Гордеев, А.Ю. Молчанов. - СПб.: Питер, 2003. - 736с. (5 экз.)
- Немнюгин С., Чаунин М., Комолкин А. Эффективная работа UNIX. – СПб.: Питер, 2001. – 682 с.
- Немет Э., Снайдер Г., Сибасс С., Хейн Т. UNIX – руководство системного администратора. – СПб.: Питер, 2002. – 923 с.
4.1.2. Дополнительная литература
- Документация Microsoft MSDN. (CD-ROM).
- Логическое проектирование операционных систем. Пер. с англ. / Шоу А. - М.: Мир, 1981. - 360с.
- Операционные системы специализированных вычислительных комплексов: теория построения и системного проектирования./ С.В. Назаров. - М.: Машиностроение, 1989. - 400с.
- Операционные системы: Пер с англ./ Г. Лорин, Х.М. Дейтел. - М.: Финансы и статистика, 1984. - 392с. (25 экз.)
- Операционная система OS/2: Пер. с англ./ Дж. Крэнц. - М.:Мир, 1991. - 351с.
- Введение в UNIX: Пер. с англ./ С. Келли-Бутл. - М.:Лори, 1995. - 596с.
- UNIX. Введение в командный интерфейс./ Л.Д. Забродин. - М: Диалог-МИФИ, 1994. - 144с.
- Архитектура .NET и программирование на Visual C++: Пер. с англ./ Р. Оберг, П. Торстейсон. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2002. - 656с.
- Дейтел Г. Введение в операционные системы (1,2 т.). – М.: Мир, 1987. – 359 с., 397 с.
- Red Hat Linux 6.1. Практичекое руководство: Учеб. издание/ В.Н. Валуйский. - Киев: Век+, 2000. - 368с.
- Проектирование систем реального времени: Пер с англ./ М. Блэкман. - М.: Мир, 1977. - 345с.
- Круглински Д., Уингоу С., Шеферд Дж.. Программирование на MS VISUAL C++ 6.0. – СПб.: Питер, 2001. – 815 с.
Вся приведённая литература имеется в читальном зале библиотеки.
4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
ОС WIN32 (Windows ХР), OC Linux, компиляторы под WIN32 и Linux для Pascal и C++, среда KDevelopment под Linux.
5. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Компьютерный класс на 7-10 рабочих мест с программным обеспечением, указанным в п.4.2.