Рабочая программа дисциплины «Операционные системы» Рекомендуется для направления подготовки

Вид материалаРабочая программа

Содержание


Место дисциплины в структуре ООП
Требования к результатам освоения дисциплины
Объем дисциплины и виды учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
Самостоятельная работа (всего)
Содержание дисциплины
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
Разделы дисциплин и виды занятий
Лабораторный практикум
Практические занятия (семинары)
Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
Подобный материал:
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Операционные системы»

Рекомендуется для направления подготовки

230700 Прикладная информатика

Квалификация выпускника - бакалавр

Санкт-Петербург

2011 год
  1. Цели и задачи дисциплины:

Цели дисциплины:

Формирование у будущих специалистов систематического и целостного представления о значении и месте операционных систем, об основных способах инсталляции, настроек и поддержки системных программных продуктов.

Задачи дисциплины:
  • изучение основных направлений развития исследований в области операционных систем и наиболее значительных перспективных проектов операционных систем;
  • изучение концепций: организации взаимодействий между параллельными процессами; борьбы с тупиковыми ситуациями в системах параллельных процессов; планирования загрузки процессоров вычислительной системы; управления памятью вычислительной системы; организации файловых систем; защиты информации в операционных системах; организации операционных системах вычислительных сетей и мультипроцессорных систем;
  • сравнительный анализ эффективности операционных систем различных типов.
  1. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина «Операционные системы» относится к профессиональному циклу, входит в его базовую часть.


Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студента формируются на основе программы среднего (полного) общего образования по информатике и информационным технологиям (профильный уровень).
  1. Требования к результатам освоения дисциплины:

    Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

    Способен самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, стремиться к саморазвитию (ОК-5);

    Способен оценивать и выбирать современные операционные среды и информационно-коммуникационные технологии для информатизации и автоматизации решения прикладных задач и создания информационных систем;

    Способен готовить обзоры научной литературы и электронных информационно-образовательных ресурсов для профессиональной деятельности.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: принципы формирования архитектуры различных операционных систем; иерархию процессов и принципы использования потоков; логику функционирования операционных систем; методы управления распределением памяти; способы формирования виртуального адресного пространства и т.д.

Уметь: устанавливать и конфигурировать операционные системы семейства Linux (Ubunta, Debian, RedHat, FreeBSD, NetBSD и др.); работать с различными операционными системами; работать с реестром ОС Windows;

Владеть: навыками администрирования операционных систем семейства Linux (Ubunta, Debian, RedHat, FreeBSD, NetBSD и др.) и MS Windows..
  1. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы.


Вид учебной работы

Всего часов

(3 семестр)

Аудиторные занятия (всего)

54

В том числе:

-

Лекции

22

Практические занятия

14

Лабораторные занятия

14

Семинары

4

Самостоятельная работа (всего)

90

В том числе:

-

Компьютерное тестирование 1

20

Контрольная работа 1

16

Компьютерное тестирование 2

18

Вид промежуточной аттестации - экзамен

36

Общая трудоемкость час

зач. ед.

144

4



  1. Содержание дисциплины
    1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1.

Назначение, состав и классификация ОС.

Операционная система. Определение. Поколения операционных систем. Функции операционных систем. Классификация операционных систем по особенностям алгоритмов управления ресурсами, особенностям аппаратных платформ, особенностям областей использования. Клиентские и серверные операционные системы. Распределенные операционные системы. Аппаратная поддержка распределенных операционных систем.

2.

Обзор операционных систем различного назначения.

Операционные системы мэйнфреймов, персональных компьютеров. Серверные и многопроцессорные операционные системы. Операционные системы смарт-карт.

3.

Архитектура ОС.

Функции ядра операционной системы. Вспомогательные модули. Ядро в привилегированном режиме. Микроядерная архитектура.

4.

Процессы и потоки.

Понятие вычислительного процесса. Диаграммы состояний и переходов процессов. Создание и завершение процессов. Иерархия процессов. Использование потоков.

5.

Ресурсы операционной системы и их распределение.

Понятие ресурсов. Классификация ресурсов. Получение ресурсов. Взаимные блокировки и условия их возникновения. Тупики. Методы обхода тупиков.

6.

Межпроцессное взаимодействие.

Взаимодействие между процессами. Понятие межпроцессного взаимодействия. Критические области. Взаимные исключения. Переменные блокировки.

7.

Синхронизация параллельных процессов и потоков. Планирование и диспетчеризация процессов.

Цели и средства синхронизации. Критическая секция. Блокирующие переменные, семафоры, мониторы. Стратегии планирования. Алгоритмы диспетчеризации.

8.

Управление памятью.

Основное управление памятью. Подкачка. Виртуальная память. Страничная и сегментная организация памяти.

9.

Файловые системы операционных систем.

Файловые системы операционных систем

10.

Основные понятия о сетевых операционных системах.

Сетевые операционные системы. Структура сетевой операционной системы. Одноранговые сетевые ОС и ОС с выделенными серверами. ОС для рабочих групп и ОС для сетей масштаба предприятия.

Управление локальными ресурсами: управление процессами, управление памятью, управление вводом-выводом, файловая система.

Управление распределенными ресурсами.

11.

Операционные системы семейства Windows.

Обзор ОС семейства Windows. История создания, основные версии, перспективы развития. Архитектуры ОС семейства Windows. Управление памятью. Файловые системы ОС Windows. Управление вводом-выводом. Встроенная сетевая поддержка.

12.

Операционные системы семейства Linux.

Обзор ОС семейства. Разделение административного доступа. Управление пакетированием. Системные службы и безопасность. Инициализация системы. Мониторинг и конфигурация ядра. Файловая система и группы пользователей. Работа с виртуальной системой.

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3



11

12

1.

Проектирование информационных систем




х

х










2.

Информационная безопасность













х

х

3.

Разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий













х

х


    1. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Семин

СРС

Все-го

час.

1.

Назначение, состав и классификация ОС.

1







1

2

4

2.

Обзор операционных систем различного назначения.

1

4




1

6

12

3.

Архитектура ОС.

2










2

4

4.

Процессы и потоки.

2










2

4

5.

Ресурсы операционной системы и их распределение.

2










2

4

6.

Межпроцессное взаимодействие.

2










2

4

7.

Синхронизация параллельных процессов и потоков. Планирование и диспетчеризация процессов.

2










2

4

8.

Управление памятью.

2










2

4

9.

Файловые системы операционных систем.

2










2

4

10.

Основные понятия о сетевых операционных системах.

2

2

2




6

12

11.

Операционные системы семейства Windows.

2

4

4




10

20

12.

Операционные системы семейства Linux.

2

4

8

2

16

32


  1. Лабораторный практикум

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

Трудо-емкость

(час.)

1.

X

Сетевые операционные системы. Структура сетевой операционной системы.

2

2.

X

Одноранговые сетевые ОС и ОС с выделенными серверами. ОС для рабочих групп и ОС для сетей масштаба предприятия.

2

3.

XI

Обзор ОС семейства Windows. История создания, основные версии, перспективы развития. Архитектуры ОС семейства Windows. Управление памятью. Файловые системы ОС Windows. Управление вводом-выводом. Управление памятью. Файловые системы ОС Windows. Управление вводом-выводом.

4

4.

XI

Разделение административного доступа. Управление пакетированием.

4

5.

XII

Системные службы и безопасность. Инициализация системы. Мониторинг и конфигурация ядра. Файловая система и группы пользователей. Работа с виртуальной системой.

2


  1. Практические занятия (семинары)

    № п/п

    № раздела дисциплины

    Тематика практических занятий (семинаров)

    Трудо-емкость

    (час.)

    1.

    ХII

    Обзор операционных систем различного назначения.

    4

    2.

    XII

    Сетевые операционные системы.

    3

    3.

    XII

    Операционные системы семейства Windows.

    4

    4.

    XII

    Операционные системы семейства Linux.

    3
  2. Примерная тематика курсовых работ

Не предусмотрена/
  1. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература:
  1. Брайан Таймэн. FreeBSD Полное руководство = FreeBSD 6 Unleashed. — М.: «Вильямс», 2007. — 1056 с. — ISBN 5-8459-0741-1/
  2. Информатика: учебник/под ред. В.В. Трофимова.-М.: изд-во Юрайт; Высшее образование.2010.- 911с. –(Университеты России).

б) дополнительная литература:
  1. Dru Lavigne. BSD Hacks, 100 Industrial-Strength tips for BSD users and administrators. O’Reilly, May 2007. ISBN 0596006799.
  2. Michael Urban, Brian Tiemann. FreeBSD Unleashed, Second Edition. Sams Publishing, April 2008. ISBN 0672324563.
  3. Greg Lehey. The Complete FreeBSD, 4th Edition, Documentation from the Source. O’Reilly, April 2008. ISBN 0596005164.
  4. Marshall Kirk McKusick, George V. Neville-Neil. The Design and Implementation of the FreeBSD Operating System. Addison Wesley Professional, August, 2007. ISBN 0201702452.
  5. Ted Mittelstaedt. The FreeBSD Corporate Networkers Guide. Addison-Wesley, December 2007. Paperback, book & CD edition, 401 pages. ISBN 0201704811.

в) программное обеспечение

Lистрибутивы различных операционных систем/

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
  1. Asknet.ru,
  2. Google.ru,
  3. Bing.ru
  1. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
  1. Компьютерный класс, оборудованный для проведения практических работ средствами оргтехники, персональными компьютерами, объединенными в сеть с выходом в Интернет;
  2. Установленное лицензионное программное обеспечение.
  1. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

В основу разработки бально-рейтинговой системы положены принципы, в соответствии с которыми формирование рейтинга студента осуществляется постоянно в процессе его обучения в университете. Настоящая система оценки успеваемости студентов основана на использовании совокупности контрольных точек, оптимально расположенных на всем временном интервале изучения дисциплины. При этом предполагается разделение всего курса на ряд более или менее самостоятельных, логически завершенных блоков и модулей и проведение по ним промежуточного контроля.

Распределение баллов, составляющих основу оценки работы студента по изучению дисциплины «Операционные системы» в течение основных 18 недель учебного года (третий семестр):



Самостоятельная работа студентов

3 семестр

Количество баллов

Зачетный минимум

Зачетный максимум

Компьютерное тестирование 1

25

35

Контрольная работа 1

15

30

Компьютерное тестирование 2

20

35

Итого:

60

100

Экзамен 3семестр

55

100


Итоговая оценка по курсу: Для формирования итоговой оценки за семестр рассчитывается средняя взвешенная величина: 80% оценки составляет работа студента в течение семестра (количество набранных баллов по каждому виду самостоятельной работы) и 20% оценки составляет ответ на экзамене.


Соответствие баллов рейтинга числовым оценкам за семестр:


менее 55 баллов – «неудовлетворительно».

55-70 баллов – «удовлетворительно»

71-85 баллов – «хорошо»

86-100 баллов – «отлично»


Разработчики:

____СПбГУЭиФ____ (место работы)

доц. каф. информатики

(занимаемая должность)

______А.В. Саитов_____

(инициалы, фамилия)

Эксперты:


ЗАО «Энергопроект

по развитию ММ» ген. директор М.К. Казаков

____________________ ___________________ ________________________

(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)