Рабочая программа По дисциплине «Операционные системы» По специальности 230201. 65 -информационные системы и технологии

Вид материала

Рабочая программа

Содержание Индекс по учебному плану Форма Обучения 16 мая 2011г., протокол № 9 Операционные системы Форма Обучения 1. Цели и задачи дисциплины, требования к знаниям и умениям 2. Содержание дисциплины Тема 5. Заключение. Тема 2. Типы операционных систем. Режимы работы операционных систем Тема 3. Принципы построения операционных систем. Основные концепции Тема 4. Коммерческие операционные системы и оболочки. Однозадачные однопользовательские операционные системы (MS-DOS 6, PC DOS 7 Многозадачные многопользовательские операционные системы Виды и формы самостоятельной работы Тема 5. Заключение. 3. Учебно-методические материалы по дисциплине

Подобный материал:

• Рабочая программа по дисциплине «Мировые информационные ресурсы и сети» для специальности, 124.2kb.
• Рабочая программа по дисциплине " Метрология, стандартизация и сертификация " для специальности, 212.29kb.
• Рабочая программа по дисциплине: Проектирование Информационных систем. Для специальности:, 255.76kb.
• 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 «Вычислительная математика» Для специальности 230201, 153.3kb.
• Рабочая программа по дисциплине "алгоритмизация и программирование" для специальности, 136.78kb.
• Рабочая программа по курсу «Операционные системы» для специальности (ей) 230201 «Информационные, 202.05kb.
• Программа государственного экзамена по специальности: 230201. 65 «Информационные системы, 450.31kb.
• Рабочая программа по курсу «Логистика и конроллинг» для специальности 230201 «Информационные, 193.18kb.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ





Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ

имени Ивана Федорова»


УТВЕРЖДАЮ

Т.В. Маркелова

« 23 » июня 2011 г.

рабочая программа

По дисциплине «Операционные системы»

По специальности 230201.65 –Информационные системы и технологии

Факультет Информационных технологий и медиасистем

Кафедра Информационных систем

Индекс по учебному плану	Цикл	Компонент
		Федеральный	Национально-региональный (вузовский)	Элективный
ОПД.Ф.11	Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины
	Общие математические и естественнонаучные дисциплины
	Общепрофессиональные дисциплины	Х
	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	72	36		36			30	экзамен

Москва — 2011 г.


Составитель: к.т.н., доц. А.Ф. Иванько

Рецензенты: ___________________________________________


Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Информационные системы»

16 мая 2011г., протокол № 9


Зав. кафедрой ____________________/А.А. Марков/


Одобрена УС факультета «Информационных технологий и медиасистем»

17 мая 2011г., протокол № 9


Председатель______________________/А.Е. Иванова/


ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ


составитель: к.т.н., доц. А.Ф. Иванько

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	72	36		36			30	экзамен

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ

1. Цель и задачи изучения 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

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

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


2.1. Наименование тем, их содержание и объем в часах

№п/п	Наименование тем, разделов	Общая трудоемкость (часов)
		Очная
		Аудиторные занятия (всего часов)	Лекции	Практические занятия (семинары)	Лабораторные занятия
1	Введение. Тема 1. Введение. Цели и задачи дисциплины. Место и роль дисциплины в общей структуре подготовки специалистов, связь с другими дисциплинами.	4	4
2	Тема 2. Типы операционных систем. Режимы работы операционных систем.	12	10		2
3	Тема 3. Принципы построения операционных систем. Основные концепции. Процесс.	26	12		14
4	Тема 4. Коммерческие операционные системы и оболочки.	26	8		18
5	Тема 5. Заключение. Тенденции развития операционных систем.	4	2		2
	итого	72	36		36

2.2. Содержание тем дисциплины


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.


2.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах

№ п/п	Наименование лабораторных работ	№ раздела дисциплины	Кол-во часов
1	Работа с файлами и каталогами в среде Unix	2	6
2	Командные файлы Unix	2	6
3	Работа c файлами и каталогами в среде Norton Com	3	6
4	Работа c файлами и каталогами в среде Windows Com	3	6
5	Работа c файлами и каталогами в среде Windows	4	6
6	Программирование в среде Windows с использованием функций	4	6
			36

2.5. Организация самостоятельной работы

Наименование тем, разделов

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

Подготовка к практическому занятию (семинару, лаб. работе)

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

Выполнение домашних контрольных и иных заданий

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

Подготовка к экзамену

Очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная

Введение. Тема 1. Введение. Цели и задачи дисциплины. Место и роль дисциплины в общей структуре подготовки специалистов, связь с другими дисциплинами.

4

4

Тема 2. Типы операционных систем. Режимы работы операционных систем.

4

4

Тема 3. Принципы построения операционных систем. Основные концепции. Процесс.

4

4

Тема 4. Коммерческие операционные системы и оболочки.

4

4

Тема 5. Заключение. Тенденции развития операционных систем.

16

14

* могут быть предложены иные формы СРС


3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ


3.1. Литература

1. основная

1. 
   Олифер Н.А., Олифер В.Г. Сетевые операционные системы, учебник для ВУЗов, Спб., Питер, 2009, 668с.,рис.
   
2. Иванько А.Ф., Иванько М.А. Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу ОС для студентов, обучающихся по специальности 230201.65-Информационные системы и технологии, М., МГУП, 2008, 114с.
   

2. дополнительная

1. Рыбин С.В., Поздняков С.Н. Дискретная математика, учебник для ВУЗов, М., Издательский центр «Академия», 2008, 448с.

3.2. Перечень наглядных и других пособий, методических указаний по проведению конкретных видов учебных занятий, а также используемых в учебном процессе технических средств

• 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.