Рабочая программа по дисциплине "Операционные системы, среды и оболочки" для специальности 010502 (351400) Прикладная информатика (в экономике)

скачать Федеральное агентство по образованию Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе М.Т.РЕШЕТНИКОВ 2007 года РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по дисциплине "Операционные системы, среды и оболочки" для специальности 010502 (351400) - Прикладная информатика (в экономике) Факультет - систем управления Профилирующая кафедра - Автоматизированных систем управления Учебный план набора 2003 года и последующих лет Курс - 2 Семестр - 3 Распределение учебного времени Лекции - 27 часов Лабораторные занятия - 18 часов Всего аудиторных занятий - 45 часов Самостоятельная работа - 35 часов Общая трудоемкость - 80 часов Экзамен - 3 семестр 2007 Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным об- разовательным стандартом по специальности 351400 - "Прикладная инфор- матика (по областям)", утвержденного 14 марта 2000 года Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры АСУ Протокол от 2007 г. Разработчик доцент кафедры АСУ Н.П.ФЕФЕЛОВ Зав. обеспечивающей кафедрой АСУ А.М.КОРИКОВ Рабочая программа согласована с факультетом, профилирующей и вы- пускающей кафедрами специальности Декан ФСУ Н.В.ЗАМЯТИН Зав. профилирующей кафедрой АСУ А.М.КОРИКОВ Зав. выпускающей кафедрой АСУ А.М.КОРИКОВ ^ 1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ И ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ Целью дисциплины "Операционные системы, среды и оболочки" являет- ся изучение общих принципов построения операционных систем (ОС), как средства эффективного управления вычислительным процессом путем рацио- нального распределения ресурсов вычислительной системы, и программных средств для создания удобного интерфейса пользователя, а также получе- ние практических навыков работы в современных средах общения пользова- теля с вычислительной системой. Дисциплина опирается на результаты изучения следующих учебных дисциплин: - вычислительные системы, сети и телекоммуникации, - информатика и программирование. В результате изучения дисциплины студенты должны: - знать принципы построения ОС, владеть методами грамотного ис- пользования системного программного обеспечения для эффективной работе на компьютере; - получить навыки по использованию сред современных систем прог- раммирования для разработки прикладного программного обеспечения. ^ 2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 2.1 Лекции Тема 1. Операционные системы. Назначение и функции Лекций - 4 часа, самостоят. работа - 3 час Управляющая и сервисная функции ОС. ОС как система управления ре- сурсами. Основные ресурсы вычислительной системы. ОС как виртуальная ЭВМ. Режимы работы вычислительной системы (ВС): однопрограммный и мно- гопрограммный, пакетной обработки, разделения времени, реального вре- мени. Основные службы управляющей программы ОС. Сервисные службы ОС: интерфейс прикладного программирования и пользовательский интерфейс. Ядро и транзитные модули ОС. Привилегированный и пользовательский режимы работы процессора. Многослойная структура ОС. Машинно-зависимые и машинно-независимые компоненты ОС. Дистрибутивная форма ОС, полная и частичная генерация (установка) ОС. Администрирование ОС. Загрузка ОС. Средства взаимодействия пользо- вателя с ОС. Эволюция и развитие ОС. Тема 2. Управление процессами Лекций - 4 часа, самостоят. работа - 3 часа Концепция процесса, процессы и потоки (нити). Иерархия процессов в ОС. Состояние процесса и переходы. Дескриптор процесса. Система прерываний как средство организации многопрограммной ра- боты ОС. Виды прерываний. Алгоритмы обработки прерываний. Слово состо- яния процессора, векторы прерываний. Управление обработкой прерываний по маске и приоритету. Программные прерывания, системные вызовы. Стратегии планирования процессов. Вытесняющие и невытесняющие ал- горитмы планирования. Диспетчеризация процессов с одной и несколькими очередями. Очереди с обратной связью. Логические и физические параллельные процессы. Взаимодействующие (асинхронные) параллельные процессы. Проблема критических ресурсов и участков, способы ее решения. Понятие семафора. Операции с семафорами. Блокирование и освобождение процессов с помощью семафоров. Тема 3. Управление оперативной памятью Лекций - 4 часа, самостоят. работа - 4 часа Задачи ОС по управлению оперативной памятью (ОП). Память и отображения: символьные имена, виртуальные адреса, физи- ческие адреса. Исходная, объектная и загрузочная формы программы. Отображение виртуальных адресов на физические. Обеспечение перемещае- мости программ. Связное распределение памяти разделами фиксированного и требуемо- го размера. Стратегии выбора свободных областей. Несвязное распределения ОП. Сегментная и страничная организация памяти программ. Сегментно-страничная организация. Динамическое расп- ределение сегментов и страниц. Виртуальная память. Стратегии выборки, размещения и замещение страниц в физической памяти в ОС с виртуальной памятью. Защита адресного пространства процессов в многопрограммном режи- ме. Граничные регистры и ключи защиты. Защита виртуальной памяти. Тема 4. Система управления вводом-выводом Лекций - 4 часа, самостоят. работа - 3 часа Задачи ОС по управлению внешними устройствами (ВУ) и наборами данных. Организация параллельной работы процессора и ВУ. Унификация обращений к ВУ - программы-драйверы. Обеспечение независимости прог- раммы от ВУ - переменные типа файл. Взаимодействие пользовательских программ и программ ОС при пере- даче данных на ВУ. Таблицы (дескрипторы) управления вводом-выводом. Размещение наборов данных (НД) на ВУ. Физическая и логическая ор- ганизации магнитного диска. Связное и несвязное распределение дисковой памяти, блоки и кластеры. Дескрипторы и карты файлов. Иерархическая организация дескрипторов в ОС UNIX. Размещение НД типа FAT в ОС MS DOS. Принципы размещения НД типа NTFS и HPFS. Тема 5. Система управления данными (Файловая система) Лекций - 2 часа, самостоят. работа - 2 час Цели и задачи файловой системы. Типы файлов: обычные НД, справоч- ники (каталоги), специальные файлы. Иерархическая структура каталогов, монтируемые каталоги. Логическая организация НД: логические записи и поля, ключевые поля. Основные операции ОС с НД целиком и с логическими записями. Контроль доступа к НД в многопользовательской ОС. Блокирова- ние и буферизация при передаче данных. Тема 6. Сетевые операционные системы Лекций - 2 часа, самостоят. работа - 2 часа Сетевые и распределенные ОС, ее функциональные компоненты. Сете- вые службы и сетевые сервисы. Встроенные сетевые службы и сетевые обо- лочки. Одноранговые и серверные сетевые ОС. Тема 7. Операционные оболочки и среды Лекций - 4 часа, самостоят. работа - 3 часа Средства управления вычислительным процессом в ОС. Язык управле- ния заданиями и интерфейс командной строки. Использование функциональ- ных клавиш и меню для управления ЭВМ. Графический пользовательский ин- терфейс, принцип рабочего стола. Перспективные средства интерфейса пользователя. Примеры операционных оболочек символьного и графического интер- фейса: оболочки типа Norton Commander, среда X-window, KDE ОС Linux, графическая среда ОС Windows, броузеры. Среды интерфейса программиста. Интегрированные инструментальные оболочки на примере программ фирмы Борланд. Тема 8. Операционная система UNIX Лекций - 2 часа, самостоят. работа - 2 час Тема 8. Обзор операционных систем Лекций - 2 часа, самостоят. работа - 2 часа Особенности ОС UNIX: мобильность, единый интерфейс с внешними устройствами, инструментальность. Система ввода-вывода UNIX. Командный язык SHELL как средство управления вычислительным процессом и средство программирования. Операционная система OS/2 Warp, особенности архитектуры и основ-ные возможности. Операционные системы Microsoft. Архитектура Windows 95/98/2000. Организация многооконного интерфейса. Пакеты прикладных программ в среде Windows. Сетевая ОС Windows NT, Windows XP. Тема 9. Перспективы развития средств управления вычислитель- ным процессом Лекций - 1 час, самостоят. работа - 1 час Понятие платформы как средства агрегирования аппаратных и прог- раммных средств. Концепция виртуальных машин VM IBM. Операционная платформа VMware. 2.2 Лабораторные занятия 1 Работа в среде команд операционной системы MS DOS 2 Операционная оболочка FAR 3 Командный язык операционной системы. Командные файлы 4 Основные команды операционной системы UNIX. Каждая лабораторная работа выполняется за 4 часа аудиторного вре- мени. Общие затраты на самостоятельную подготовку к занятиям и оформ- ление отчетов - 12 часов. 2.3 Самостоятельная работа Наименование работы Часов Форма контроля 1 Проработка лекционного материала 23 Экзамен 2 Подготовка к лабораторным работам. Оформление отчета 12 Защита отчетов Всего часов самостоятельной работы по дисциплине 35 ^ 3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ 3.1 Основная литература 1 Гордеев А.В. Операционные системы: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2004. - 736 с. (17) 2 Гордеев А.В., Молчанов А.Ю. Системное программное обеспече- ние: Учебник для вузов. - СПб.: Питер, 2001. - 736 с. (44) 3 Краковяк С. Основы организации и функционирования ОС ЭВМ. - М.: Мир, 1988.- 480 с. (23) 4 Дейтел Г. Введение в операционные системы:В 2-х т. - М.: Мир, 1987. - т.1 - 359 с., т. 2 - 398 с. (21) 3.2 Дополнительная литература 1 Робачевский А.М. Операционная система UNIX. - СПб.: BHV, 1997. - 528 c. 2 Немнюгин С., Чаунин М., Комолкин А. Эффективная работа: UNIX. - СПБ.: Питер, 2001. - 688 с. 3 Богумирский Б.С. Руководство пользователя ПЭВМ: В 2-х ч. -Санкт-Петербург, Ассоциация OLICO, 1992.- ч.1-357 с.,ч.2-378 с.: 4 Таненбаум Э. Современные операционные системы. – СПб.: Питер, 2002. – 1040 с. ПРИЛОЖЕНИЕ Рейтинговая оценка успеваемости по дисциплине Контроль обучения – ЭКЗАМЕН. Рейтинг дисциплины (максимальное количество баллов): Выполнение и защита лабораторных работ – 40 Посещение лекций – 20 Коллоквиумы 2 * 30 60 Всего – 120 Баллы за лабораторные работы начисляются за успешное выполнение задания и защиту отчета. Своевременной считается защита отчета на следующем лабораторном занятии. При защите отчета на втором после выполнения лабораторной работы занятии балы снижаются до 50%. После этого срока баллы за данную работу не начисляются. Мотивы снижения рейтинга лабораторной работы: неуверенная защита – 5; неполный отчет – 3; задание выполнено частично ­– 5. Если текущий рейтинг студента меньше 80, он должен сдавать экзамен. ^ ПРИЛОЖЕНИЕ Б Требование государственного стандарта по дисциплине ОПД.Ф.05 ^ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, СРЕДЫ И ОБОЛОЧКИ Введение в операционные системы. Определение, назначение, состав и функции операционных систем. Классификация операционных систем. Инсталляция и конфигурирование операционной системы, начальная загрузка. Расширение возможностей пользователя. Обеспечение жизнеспособности системы. Операционные оболочки. Локальные и глобальные сети. Сетевые операционные системы. Компоненты сети. Организация файлового сервера. Работа в сети. Средства защиты информации в сети. Установка сетевой операционной системы. Глобальные сети. Путеводители (навигаторы). Глобальные и локальные сетевые технологии. Элементы системной интеграции. Тенденции и перспективы развития распределенных операционных сред. Программные средства человеко-машинного интерфейса: мультимедиа и гипермедиа; аудио и сенсорное сопровождение. Скачать 99 Kb. оставить комментарий Дата 28.09.2011 Размер 99 Kb. Тип Рабочая программа, Образовательные материалы