Желтов Валериан Павлович рабочая программа

Вид материала

Тема 3. Процессы
Тема 4. Аппаратная поддержка мультипрограммирования
Тема 5. Управление памятью
Тема 6. Введение в файловую систему
Тема 7. Структура ФС на диске
Тема 8. Система ввода-вывода
Тема 13. Служба каталогов
5. Образовательные технологии
Если студент сдает экзамен, то итоговая оценка рассчитывается путем суммирования

Подобный материал:

1 2 3

Тема 1. Введение

Предмет дисциплины, ее объем, содержание и связь с другими дисциплинами учебного плана. Цели и задачи дисциплины. Определение операционной системы. Основные понятия, концепции ОС. Архитектурные особенности: монолитное ядро. Слоеные системы. Виртуальная машина. Микроядерная архитектура. Смешанные системы. Определение ОС. ОС как расширенная машина. Что такое ОС (как защитник и ядро). ОС как система управления ресурсами.

Тема 2. Классификация ОС

Эволюция ОС. Классификация ОС: алгоритм управления ресурсами, многозадачность, многопользовательский режим. Классификация ОС: вытесняющая и невытесняющая многозадачность, многонитиевость, многопроцессорная обработка. Классификация ОС: Особенности аппаратных платформ, областей использования, методов построения.

Тема 3. Процессы

Понятие процесса. Состояния процесса. Операции над процессами и связанные с ними понятия. Одноразовые операции. Многоразовые операции. Переключение контекста. Уровни планирования. Критерии планирования и требования к алгоритмам.

Параметры планирования. Вытесняющее и невытесняющее планирование. Алгоритмы планирования: FCFS, RR, SJF. Гарантированное планирование, приоритетное, многоуровневые очереди. Взаимодействующие процессы.

Тема 4. Аппаратная поддержка мультипрограммирования

Общие сведения об архитектуре компьютера на примере Pentium. Защищенный режим. Дескрипторные таблицы.

Тема 5. Управление памятью

Управление памятью (основные понятия). Функции ОС по управлению памятью. Связывание адресов. Управление памятью с фиксированными разделами, с переменными разделами, свопинг. Проблема размещения больших программ. Понятие виртуальной памяти.

Архитектурные средства поддержки виртуальной памяти: страничная память. Сегментная и сегментно-страничная организация памяти. Таблица страниц. Ассоциативная память. Иерархия памяти. Исключительные ситуации при работе с памятью.

Тема 6. Введение в файловую систему

Введение в файловую систему. Имена файлов. Структура файлов. Типы и атрибуты файлов. Доступ к файлам. Операции над файлами. Директории. Логическая структура файлового архива. Операции над директориями. Защита файлов.

Интерфейс файловой системы (ФС). Общая структура ФС. Структура ФС на диске: методы выделения дискового пространства. Управление свободным и занятым дисковым пространством. Размер блока.

Тема 7. Структура ФС на диске

Реализация директорий. Примеры реализации директорий. Поиск в директории. Монтирование ФС. Связывание файлов: организация связи между каталогом и разделяемым файлом. Кооперация процессов при работе с файлами.

Целостность ФС. Управление плохими блоками. Производительность ФС. Системные вызовы, работающие с именем файла. Системные вызовы, работающие с файловым дескриптором.

Архитектуры ФС: FAT32, NTFS, s5/ufs.

Тема 8. Система ввода-вывода

Структура системы ввода-вывода. Систематизация внешних устройств и интерфейс между базовой подсистемой ввода-вывода и драйверами. Функции базовой подсистемы ввода-вывода.

Буферизация и кэширование. Спулинг и захват устройств. Обработка прерываний и ошибок. Планирование запросов.

Раздел 2. Сетевые операционные системы

Модуль 1. УПРАВЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ РЕСУРСАМИ

Тема 9. Модели сетевых служб и распределенных приложений.

Способы разделения приложения на части. Двухзвенные и трехзвенные системы.

Тема 10. Механизм передачи сообщений в распределенных системах.

Синхронизация, буферизация. Способы адресации.

Тема 11. Вызов удаленных процедур (RPC).

Концепции, базовые операции, связывание. Генерация стабов. Формат сообщений. Пример.

Модуль 2. СЕТЕВЫЕ СЛУЖБЫ

Тема 12. Сетевые файловые системы.

Принципы построения. Модель. Интерфейс сетевой файловой службы. Размещение клиентов и серверов. Файловые серверы типа statefull и stateless. Кэширование. Репликация. Примеры СФС: FTP, NFS.

Тема 13. Служба каталогов.

Назначение и принципы организации. Служба каталогов NDS.

Тема 14. Межсетевое взаимодействие.

Основные подходы к организации межсетевого взаимодействия. Трансляция, мультиплексирование, инкапсуляция.

Модуль 3. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Тема 15. Семейство операционных систем UNIX.

История развития, основные концепции, управление процессами

Тема 16. Семейство операционных систем Microsoft Windows.

История, версии.

4.3. Содержание практических занятий – не предусмотрены.

На семинарах проводится тестирование и выполняются контрольные работы.

№ п/п	№ раздела дисциплины	Тематика практических занятий (семинаров)	Трудоемкость (час.)
1.	1 – 8	Контрольная работа	2
2.	1 - 8	Тест	1
3	9 - 16	Тест	1

4.4. Содержание лабораторных занятий

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ	Трудо-емкость (час)
	6	Команды MS-DOS	3
	6	Зарегистрированные расширения файлов и системный реестр	1
	8	Системные функции Visual Basic	2
	2, 6	Команды операционной системы Linux. Написание и компиляция программ. Система Midnight Commander	2
	4, 7	Исследование логической структуры диска в MS-DOS	2
	5, 3	Управление памятью (буфер обмена) и прерывание по таймеру	2
	3	Скрипты Windows	2
	3	Исследование системы обработки прерываний ОС MS-DOS	2
	3	Управление задачами и процессами. Процессы и их приоритеты	1
	3	Пример создания многопоточного приложения в Delphi	2
	3	Создание модуля динамической структуры	1
	16	Профили пользователей	1
	16	Администрирование сети	1
	15, 16	Средства операционных систем для анализа состояния сети	2
	15, 16	Прочие команды для сети (Net)	2
	10	Обмен текстовыми сообщениями между двумя компьютерами	3
	12	Файловые операции в сети	3

5. Образовательные технологии

Формы работы студентов: основными формами работы студентов является посещение лекций и работа на лабораторных и семинарских занятиях (работа в компьютерном классе, изучение операционных систем).

Формы контроля:

текущий контроль: осуществляется в виде защит на лабораторных занятиях по выполнению индивидуальных заданий в компьютерном классе с использованием операционных систем, а также выполнения контрольной работы на семинаре.
промежуточный контроль в конце 1 раздела и 2 модуля - прохождение тестов на семинарах.

- итоговый контроль: – экзамен, осуществляется в устной форме (ответы на вопросы), и зачет по 1 разделу (ответы на вопросы).

- итоговое оценивание знаний по накопительной системе:

результирующая оценка рассчитывается по накопительной системе за работу в течение модуля:

выполнение и защита лабораторных работ (вес – 0,4);
выполнение контрольной работы (вес – 0,2);
тесты (вес каждого – 0,2)

Если студент согласен с накопленной оценкой, то она становится итоговой и проставляется в зачетную ведомость.

Студенты, которые не согласны с результирующей оценкой, полученной по накопительной системе, или хотят повысить итоговую оценку, сдают экзамен. Допуском к экзамену является прохождение 2-х тестов.

Если студент сдает экзамен, то итоговая оценка рассчитывается путем суммирования:

- накопленной оценки (вес - 0,6)

- оценки, полученной на экзамене (вес - 0,4)

8-10 – отлично

6-7 – хорошо

4-5 – удовлетворительно

1-3 - неудовлетворительно

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

6.1. Перечень заданий для самостоятельной работы и проведения текущего контроля.

Вопросы для контрольных работ

Основные понятия ОС	Архитектура ОС
Прерывания: назначение	Синхронизация
Управление процессами	Управление памятью
Сегментно-страничное распределение	Кэширование
Квантование	Ввод-вывод
Файловая система FAT	S5/ufs
NTFS	Типы и атрибуты файлов
Точки зрения на ОС	Эволюция ОС
ОС как виртуальная машина, система управления ресурсами, защитник данных	Аппаратная поддержка мультипрограммирования на примере Pentium
Приоритеты	Планирование в реальном времени
Функциональные компоненты ОС	Функции ОС
Назначение API	Пользовательский интерфейс
Виды прерываний	Требования к современным ОС
Ядро в привилегированном режиме	Ядро и вспомогательные модули
Многослойная система	Микроядерная архитектура
Совместимость и множественные прикладные среды	Системы пакетной обработки, разделения времени и реального времени
Мультипроцессирование	Планирование процессов
Функции ОС по управлению памятью	Типы адресов
Иерархия запоминающих устройств	Сегментное распределение
Страничное распределение	Свопинг и виртуальная память
Перемещаемые, фиксированные и динамические разделы

Тестовые вопросы

Раздел «Операционные системы локальных вычислительных систем»

Вариант 1.

Нет систем: 1) реального времени 2) пакетной обработки 3) разделения пакетов 4) мультипроцессорных 5) разделения времени
Наиболее отлично в перечне 1) программа 2) задача 3) нить 4) процесс 5) страница
Алгоритм планирования, при котором процессы получают одинаковые кванты процессорного времени - 1) FCFS 2) RR 3) SJF 4) гарантированное планирование 5) многоуровневая очередь
FAT – 1) free area tags 2) file area table 3) file allocation table 4) free allocation table 5) file area tags
Свопинг – 1) использование памятей разных скоростей 2) использование диска для выгрузки задачи 3) операция динамического изменения приоритетов 4) деление процесса на нити 5) процедура среднесрочного планирования
К устройствам ввода-вывода не относится: 1) монитор 2) процессор 3) клавиатура 4) принтер 5) модем
Нет смысла делить на нити, если код программы: 1) ввод а, ввод б, ввод с, а=а+б, а=а+с, вывод а, б, с. 2) ввод а, ввод б, ввод с, с=с+б, а=б+а, вывод а, б, с. 3) ввод а, ввод б, ввод с, а=а+с, б=а+с, вывод а, б, с. 4) ввод а, ввод б, ввод с, б=а+б, с=с-а, вывод а, б, с. 5) ввод а, ввод б, ввод с, с=а-с, б=б-а, вывод а, б, с.

Вариант 2.

Нет операционной системы: 1) MS DOS 2) Lunix 3) OS/2 4) Apple Macintosh 5) PDP-11
В контексте процесса нет содержимого: 1) регистров 2) переменных окружения 3) счетчика команд 4) указателя стека 5) переменных памяти
Алгоритм планирования, при котором кратчайший по времени выполнения процесс ставится в очередь первым – 1) FCFS 2) RR 3) SJF 4) гарантированное планирование 5) многоуровневая очередь
К атрибутам файла не относится 1) архивный 2) права доступа 3) секунды 4) метка тома 5) объем оперативной памяти
Кэширование - 1) использование памятей разных скоростей 2) использование диска для выгрузки задачи 3) операция динамического изменения приоритетов 4) деление процесса на нити 5) процедура среднесрочного планирования
Устройство ввода-вывода: 1) кулер 2) блок питания 3) джойстик 4) модуль памяти 5) шлейф.
Клинч – 1) деление процесса на нити 2) использование памятей разных скоростей 3) разделение времени между процессорами 4) взаимная блокировка процессов 5) процесс долгосрочного планирования

Вариант 3.

Время краткосрочного планирования: 1) 10-100 мкс 2) 0,1 – 1 мс 3) 1-10 мс 4) 10-100 мс 5) 0,1-1 с.
CPU burst - : 1) температура процессора 2) стоимость процессорного времени 3) время непрерывной работы процессора 4) скорость работы кулера 5) частота процессорной шины
Процессы не взаимодействуют 1) сигнальным методом 2) канальным методом 3) при помощи линии связи 4) разделяемой памятью 5) нитями
Наиболее отлично в перечне 1) папка 2) директория 3) каталог 4) справочник тома 5) файл
Нет адресации 1) сегментной 2) страничной 3) сегментно-страничной 4) виртуальной 5) фрагментированной
Пакетные командные файлы MS DOS имеют расширение 1) exe 2) com 3) doc 4) bat 5) txt
Использование операционной системы в виде набора модулей, как в обычной программе – это архитектура 1) микроядро 2) монолитное ядро 3) слоеная система 4) смешанная система 5) виртуальная машина

Вариант 4.

Не является параметром долгосрочного планирования: 1) объем оперативной памяти системы 2) время, прошедшее после загрузки задания в память 3) свободное дисковое пространство 4) требуемые ресурсы 5) ожидаемая длительность выполнения задания
В операционной системе нет операций: 1) динамического изменения приоритетов 2) приостановки 3) завершения 4) слияния 5) порождения
Особенности многоуровневых очередей с обратной связью: 1) обработка любого из процессов ведется на одном и только одном из уровней по замкнутому кругу 2) Нити «вытягивают» процесс из стека 3) Поведение конкретного процесса влияет на его перемещение на другой уровень 4) Процесс управляет обслуживанием других, которые в свою очередь третьих и т.д. 5) Организуется ряд вертикальных (приоритетных) и одновременно горизонтальных очередей.
Символ в имени, не используемый для хранения файла на диске - 1) пробел 2) знак подчеркивания 3) вопросительный знак 4) точка 5) тильда
Системный реестр – это 1) область на диске для выгрузки задач 2) структура с набором системных переменных 3) совокупность содержимого регистров, переменных памяти и сведений о занимаемых ресурсах 4) область обмена данными между процессами, взаимодействующими разделяемой памятью 5) данные о многоуровневой очереди с обратной связью
Понятие «корень» относится к 1) ядру системы 2) нити процесса 3) каталогу 4) приоритетам процессов 5) интерфейсу ввода-вывода
Windows NT имеет архитектуру: 1) микроядро 2) монолитное ядро 3) слоеная система 4) смешанная система 5) виртуальная машина

Раздел «Сетевые ОС»

Вариант 1.

Не является преимуществом модели с одним доменом: 1. Возможность группирования ресурсов 2. Наилучшая модель для предприятий с небольшим числом пользователей и ресурсов 3. Централизованное управление пользовательской учетной информацией 4. Нет нужды в управлении доверительными отношениями 5. Локальные группы нужно определять только однажды
Подход к работе с разделяемыми файлами в распределенных системах, когда каждая операция над файлом немедленно становится видимой для всех процессов – 1) Семантика UNIX 2) Сессионная семантика 3) Файл-серверная семантика 3) Неизменяемые файлы 4) Транзакции.
Не входит в число преимуществ Stateless-серверов перед Statefull-серверами: 1) отказоустойчивы; 2) не нужны вызовы OPEN/CLOSE; 3) возможна блокировка файлов; 4) нет ограничений на число открытых файлов; 5) отказ клиента не создает проблем для сервера.
Какого способа выполнения кэша в клиентской памяти нет: 1) без кэширования; 2) кэширование внутри каждого процесса; 3) кэширование в ядре; 4) кэш-менеджер как пользовательский процесс; 5) кэширование только для чтения
В NDS не определен такой тип объектов-листьев, как: 1. организатор 2. сервер 3. профиль 4. процесс 5. псевдоним
Реплика, которая разрешает обновлять информацию об объектах, добавлять новые объекты, но не разрешает создавать новые разделы – 1. главная реплика 2. вторичная реплика 3. реплика только для чтения 4. реплика-лист 5. поименованная реплика.
RPC – это 1) remote procedure call 2) remote personal computer 3) rarely processor count 4) rarely processor call 5) reverse processor canal

Blog

Желтов Валериан Павлович рабочая программа