Учебно-методический комплекс по специальности 080801 «Прикладная информатика (в экономике)»
| Вид материала | Учебно-методический комплекс |
- Учебно-методический комплекс для специальности 080801 Прикладная информатика (в экономике), 639.9kb.
- Учебно-методический комплекс Для специальности: 080801 Прикладная информатика (в экономике), 575.12kb.
- Учебно-методический комплекс Для студентов специальности 080801 Прикладная информатика, 489.42kb.
- Учебно-методический комплекс Специальность: 080801 Прикладная информатика (в экономике), 325.69kb.
- Учебно-методический комплекс Специальность: 080801 Прикладная информатика (в экономике), 223.84kb.
- Учебно-методический комплекс Для специальности: 080801 «Прикладная информатика (в экономике)», 357.03kb.
- Учебно-методическим советом экономического факультета мировые информационные ресурсы, 221.33kb.
- Учебно-методический комплекс Для специальности 080801 Прикладная информатика (в экономике), 610.8kb.
- Учебно-методический комплекс Для специальности 080801 Прикладная информатика (в экономике), 296.07kb.
- Учебно-методический комплекс Специальность: 080801 Прикладная информатика (в экономике), 278.53kb.
Тема 1. Понятие операционной системы. Эволюция, история развития,
состав и основные функции операционных систем
Определение и назначение операционных систем. История развития операционных систем режимов работы ЭВМ. Поколения операционных систем. Использование и функции машинного языка. Система программирования ассемблера. Функции операционных систем. Составляющие операционной системы. Прием и исполнение программных запросов и команд пользователя. Методы идентификации программ и данных. Планирование и диспетчеризация задач. Обеспечение сохранности данных.
Тема 2. Базовые концепции и термины. Режимы работы
и классификация операционных систем
Сервисы, процедуры, процессы, потоки и задания операционных систем. Понятие и структура виртуальной памяти. Пользовательские режимы и режимы работы ядра. Назначение и структура реестра. Прерывания и обеспечение их обработки.
Режим пакетной, параллельной и оперативной обработки. Режим разделения времени и режим реального времени. Многопрограммный и многопроцессорный режим работы. Классификация операционных системам по интерфейсу, по организации ядра, по режимам работы и эксплуатации.
Тема 3. Модель операционной системы. Обзор архитектуры,
основные компоненты
Общая модель операционной системы. Понятие переносимости. Симметричная многопроцессорная обработка. Система управления файлами.
Архитектура операционной системы, возможности интеграции компонент с другими системами. Микроядерная архитектура. Масштабируемость. Библиотеки в операционной системе и подсистемы окружения. Абстрагирование от оборудования. Системные процессы.
Тема 4. Системные механизмы. Синхронизация
Диспетчеризация ловушек. Прерывания, исключения и их обработка. Системные сервисы. Диспетчер объектов. Структура объектов. Синхронизация ядра. Системные рабочие потоки. Системные и пользовательские вызовы, их обработка.
Тема 5. Механизмы управления. Реестр. Сервисы
Просмотр и редактирование реестра в ОС Windows. Логическая структура и типы данных. Внутренние механизмы реестра. Сервисные приложения и их учетные записи. Диспетчер управления сервисами. Подсистемы управления процессами, памятью, процессорами, периферийными устройствами, данными, заданиями, системой.
Тема 6. Внутреннее устройство процессов. Управление процессами
Состояние процессов. Внутреннее устройство процессов. Структуры данных и переменные ядра. Контекст и дескриптор процесса. Алгоритмы планирования процессов. Средства синхронизации и взаимодействия процессов. Организация очереди. Критическая секция. Взаимные блокировки.
Тема 7. Многозадачность и многонитиевость.
Внутреннее устройство потоков. Планирование потоков.
Понятие нитей. Формы реализации многозадачности. Обособленность процессов. Мультипрограммирование на основе многонитиевости. Состояния нитей. Стек, регистры и программный счетчик нитей.
Разделение адресного пространства, глобальных переменных, таймеров и семафоров нитями. Внутреннее устройство потока. Уровни приоритета при планировании потоков. Сценарии планирования и переключение контекста потоков.
Тема 8. Приоритетность процессов и ее повышение
Определение приоритетности процессов и потоков. Критерии приоритетности. Возможности системы, программ и пользователя по изменению приоритетов. Динамическое повышение приоритета в многопроцессорных системах. Алгоритмы планирования потоков.
Тема 9. Управление памятью. Методы разделения памяти.
Структура адресного пространства
Типы используемых адресов. Методы распределения памяти без использования дискового пространства. Распределение памяти фиксированными разделами и разделами переменной величины. Методы распределения памяти с использованием дискового пространства. Понятие виртуальной памяти. Страничное, сегментное и странично-сегментное распределение памяти. Понятие и организация свопинга.
Структуры пользовательского и системного адресного пространства на платформе x86. Структуры 64-разрядных адресных пространств. Трансляция виртуальных адресов на различных платформах. Дескрипторы виртуальных адресов. Средство логической предвыборки. Динамика списков страниц. Подсистема записи модифицированных страниц.
Тема 10. Классы безопасности. Возможности пользователя.
Повышение жизнеспособности операционных систем
Компоненты системы защиты. Стандарты безопасности программного обеспечения. Стандарт на рейтинги безопасности Common Criteria. Стандарт рейтингов уровней доверия Trusted Computer System Evaluation Criteria (TCSEC). Набор стандартов Information Technology Security (ITSEC). Основной уровень безопасности для операционных систем. Механизм безопасной регистрации.
Проверка прав доступа. Дескрипторы защиты и управления доступом. Права, привилегии и суперпривилегии учетных записей. Аудит безопасности. Этапы входа пользователя. Политики ограниченного использования программ.
Понятие жизнеспособности операционной системы. Критерии жизнеспособности и методы ее повышения.
Тема 11. Диспетчер кэша. Интерфейс файловых систем
Диспетчер памяти. Кэширование виртуальных блоков и потоков данных. Управление виртуальной памятью кэша и его размер. Общесистемная структура данных кэша и их структура для конкретного файла. Копирование данных в кэш и обратно. Кэширование с применением интерфейсов проецирования и фиксации, а также прямого доступа к памяти. Быстрый ввод-вывод.
Основные типы интерфейса файловых систем. Влияние интерфейса на функциональную составляющую.
Тема 12. Файловые системы
операционных систем Windows и Unix. Архитектура драйвера
Файловые системы CDFS, UDF, FAT12, FAT16, FAT 32 для Windows. Архитектура драйвера файловой системы. Драйверы фильтров. Цели разработки и особенности NTFS. Драйверы и структура на диске NTFS. Файловая система ext2fs. Назначение основных системных каталогов.
Диспетчер ввода-вывода. Типы и пакеты запроса ввода-вывода. Порты завершения ввода-вывода. Типы и структура драйверов устройств. Открытие устройств. Диспетчер Plug and Play. Поддержка диспетчера со стороны устройства. Загрузка, инициализация и установка драйвера.
Тема 13. Операционные оболочки
Понятие, назначение и структура операционных оболочек. Операционные оболочки для операционных систем различных семейств. Функции и интерфейс оболочек. Оболочка bash. Стандартный ввод-вывод. Перенаправление ввода-вывода, каналы и фильтры. Окружение оболочки. Раскрытие имен файлов и каталогов. Операционные системы как среда для программирования и проектирования приложений.
Использование программных средств человеко-машинного интерфейса для работы с операционными оболочками. Использование средств аудио и сенсорного сопровождения для ввода-вывода информации и управляющих команд.
Тема 14. Управление внешней памятью
Драйверы дисков. Диспетчеры разделов. Базовые и динамические диски. Составные тома и управление ими. Службы виртуального диска и теневого копирования тома. Операции ввода-вывода.
Тема 15. Локальные и глобальные сети. Сетевые операционные системы
Назначение, структура и топологии локальных и глобальных сетей. Взаимодействие операционных систем отдельных компьютеров в сети. Эталонная модель OSI. Сетевые компоненты локальных операционных систем. Сетевые API.
Назначение, структура и функции сетевых операционных систем. Сетевые операционные системы семейства Novell. Маршрутизация сетевого доступа. Разрешение имен DNS и WINS. Драйверы протоколов. Многоуровневые сетевые сервисы. Настройка сетевого интерфейса.
Тема 16. Организация файлового сервера
Назначение, структура файлового сервера. Концепция Active Directory. Правила именования объектов. Логическая и физическая структура Active Directory. Понятие и организация доменов. Сетевые службы. Служба клиента и шлюза для NetWare. Правила именования объектов и логическая структура системы каталогов. Понятия сайтов и контроллеров домена. Настройка безопасности с использованием сетевых служб: протокола динамической конфигурации хоста (Dynamic Host Configuration Protocol) и системы доменных имен (Domain Name System). Управление объектами Active Directory. Распределенная файловая система, ее возможности для организации доступа к ресурсам.
Тема 17. Интеграция локальных сетей
и отдельных компьютеров в глобальную сеть
Способы взаимодействия компьютеров и локальных сетей между собой. Каналы передачи информации, их использование в сетях. Концепция распределения информационной базы и вычислительных ресурсов. Локальные и перемещаемые профили. Возможности утилиты специальных возможностей (Accessibility Options) в Windows. Локальные и групповые политики. Техническое и программное обеспечение сетей. Сетевые процессы, расширение их привилегий. Трассировка входных данных.
Тема 18. Защита и восстановление данных.
Средства защиты информации в сети
Поддержка восстановления в NTFS. Протоколирование и восстановление плохих кластеров. Шифрование и расшифровка файлов. Резервное копирование. Права доступа к файлам и каталогам. Команды для работы с файлами и каталогами в Unix. Команды архивирования файлов. Восстановление данных с помощью реестра операционной системы.
Организация запрета на скачивание определенных файлов и посещение отдельных Web-сайтов. Расширенное управление доступом к файлам. Протокол шифрования. Организация шифрованного туннеля. Утилиты сканирования и защиты сетей.
Программная и аппаратная реализация RAID. Утилита Microsoft management consol, и ее использование для анализа и настройки безопасности системы. Стандартные шаблоны безопасности. Служба IPSec, ее использование для безопасного сетевого взаимодействия клиентов. Шифрование данных, основанное на протоколе IP. Аутентификация через протокол Kerberos.
IV. ТЕМАТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ
ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
Практические работы проводятся в учебных группах (подгруппах) и имеют своей целью закрепление теоретических основ дисциплины, излагаемых в лекционном курсе, а также самостоятельно изучаемых студентами, и формирование практических навыков по установке, настройке функций операционных систем, использованию средств защиты данных и прикладных программ, а также реализации связи «клиент-сервер» между системами при работе в сети.
Практическое занятие 1
Установка операционной системы Windows XP. Создание образа жесткого диска с операционной системой. Настройка NTFS, пользователей и групп пользователей.
Практическое занятие 2
Настройка аудита файлов, прав их владения и кэширования. Выполнение настроек доступа к различным файлам. Управление дисковыми устройствами и поиск их неисправностей.
Практическое занятие 3
Работа со стандартными приложениями Windows XP. Изучение поддерживаемых форматов файлов, возможностей и функциональных ограничений стандартных программ. Изучение используемых таблиц символов. Использование апплета Поиск.
Практическое занятие 4
Внедрение, управление и настройка устройств ввода-вывода и сетевой карты. Управление и поиск неисправностей в работе драйверов и системных файлов.
Практическое занятие 5
Инсталляция и конфигурирование локального принтера. Настройка и изменение свойств принтера. Печать документов из стандартных приложений. Работа с очередью печати.
Практическое занятие 6
Настройка подключения персонального компьютера к локальной сети и к сети Internet. Выбор параметров удаленного доступа к сети. Сравнение технологий подключения. Настройка параметров удаленного доступа к сети. Настройка динамической и фиксированной IP-адресации.
Практическое занятие 7