- •Министерство образования и науки Республики Казахстан
- •1.1 Данные о преподавателях:
- •Выписка из учебного плана
- •1.6 Перечень и виды заданий и график их выполнения: Виды заданий и сроки их выполнения
- •1.7 Список литературы
- •2.2 Конспект лекционных занятий
- •Тема 1.Основы операционных систем .( 2 часа)
- •1.1 Назначение и функции операционных систем
- •1.2 Эволюция развития операционных систем
- •1.3 Основные понятия, концепции ос
- •1.4 Классификация ос
- •Тема 2. Архитектура операционных систем. ( 2 часа)
- •2.1 Монолитные системы
- •2.2 Многоуровневые системы
- •Тема 3. Микроядерная архитектура ос(2 часа)
- •3.1 Основные положения архитектуры ос с микроядром
- •3.2 Преимущества и недостатки архитектуры ос с микроядром
- •Тема 4. Совместимость операционных систем( 2 часа)
- •4.1 Виды совместимости
- •4.2 Способы реализации совместимости
- •Тема 5. Представления процесса в операционной системе ( 2 часа)
- •5.1 Понятие процесса
- •5.2 Состояния процесса
- •Тема 6. Операции над процессами и связанные с ними понятия (2 часа)
- •6.1 Process Control Block и контекст процесса
- •6.2 Одноразовые операции
- •6.3 Многоразовые операции
- •Тема 7. Планирование процессов ( 2 часа)
- •7.1 Уровни планирования
- •7.2 Критерии планирования
- •7.3 Параметры планирования
- •7.4 Вытесняющее и невытесняющее планирование
- •Алгоритмы планирования
- •Тема 8. Алгоритмы синхронизации
- •8.1 Программные алгоритмы организации взаимодействия процессов
- •8.2 Алгоритм Петерсона
- •8.3 Алгоритм булочной (Bakery algorithm)
- •8.4 Команда Test-and-Set (проверить и присвоить 1)
- •8.5 Команда Swap (обменять значения)
- •Тема 9. Механизмы синхронизации (2 часа) 9. 1 Семафоры
- •9.2 Мониторы
- •9.3 Сообщения
- •Тема 10. Организация памяти компьютера. Простейшие схемы управления памятью. ( 2 часа)
- •10.1 Физическая организация памяти компьютера
- •10.2 Логическая память
- •10.3 Простейшие схемы управления памятью
- •10.4 Динамическое распределение. Свопинг
- •Тема 11. Управление файлами (2 часа)
- •11.1 Основные понятия файловой системы
- •11.2 Операции над файлами
- •11.3 Директории. Логическая структура файлового архива
- •11.4 Разделы диска. Организация доступа к архиву файлов.
- •Тема 12. Реализация файловой системы
- •12.1 Система хранения
- •12.2 Управление внешней памятью
- •12.3 Управление свободным и занятым дисковым пространством
- •12.4 Монтирование файловых систем
- •12.5 Управление "плохими" блоками
- •12.6 Производительность файловой системы
- •Тема 13. Сети и сетевые операционные системы. ( 2 часа)
- •13.1 Сетевые и распределенные операционные системы
- •13.2 Понятие протокола. Многоуровневая модель построения сетевых вычислительных систем.
- •13.3 Проблемы адресации в сети.
- •Тема 14 . Основные понятия информационной безопасности ( 2 часа)
- •14.1 Угрозы безопасности
- •14.2 Криптография как одна из базовых технологий безопасности ос
- •Тема 15. Защитные механизмы операционных систем
- •2.3 Планы лабораторных занятий
- •Практические задания
- •Практические задания.
- •2.4 Планы занятий в рамках самостоятельной работы студентов под руководством преподавателя (срсп)
- •Рекомендуемая литература: 11 доп. [324-401], 12 доп. [123-143], 13 доп.[76-92]
- •2.5 Планы занятий в рамках самостоятельной работы студентов (срс)
- •2.7 Тестовые задания для самоконтроля с указанием ключей правильных ответов
- •Ключи правильных ответов
- •2.6 Перечень экзаменационных вопросов по пройденному курсу
- •Глоссарий
- •12. Канал- специализированный процессор ввода-вывода в компьютерах класса мэйнфреймов.
- •27. Пропускная способность – количество задач, выполняемых вычислительной системой в единицу времени.
- •Выходные сведения
1.6 Перечень и виды заданий и график их выполнения: Виды заданий и сроки их выполнения
Таблица 2
Виды контроля |
Вид работы |
Тема работы |
Ссылки на рекомендуемую литературу с указанием страниц |
Сроки сдачи | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
6 | |||||||||
Текущий контроль |
Лабораторная работа №1 |
Знакомство с операционной системой UNIX. |
6 осн.[29-37],[57-80] 9 доп.[13-23], 12 доп. [34-56] |
1 неделя | |||||||||
Лабораторная работа №2 |
Редактирования файлов - ed, sed, vi. |
5 осн, [56-91], 6 осн.[514-516] |
3 неделя | ||||||||||
Лабораторная работа №3 |
Процессы в операционной системе UNIX |
1 осн. [143-187]
|
5 неделя | ||||||||||
Лабораторная работа №4 |
Организация взаимодействия процессов через pipe и FIFO в UNIX. |
16 доп. [45-76] |
7 неделя | ||||||||||
Лабораторная работа №5 |
Средства System V IPC. Организация работы с разделяемой памятью в UNIX. Понятие нитей исполнения (thread'ов)» |
4 осн. [245-266] |
9 неделя | ||||||||||
Лабораторная работа №6 |
Организация файловой системы в UNIX |
1 осн.[606-635], 20 доп. |
11 неделя | ||||||||||
Лабораторная работа №7 |
Понятие о файлах, отображаемых в память (memory mapped файлах)». |
1 осн.[633-641], 17 доп.[37-45], 9доп.[53-71] |
13 неделя | ||||||||||
Лабораторная работа №8 |
Создание и монтирование файловых систем |
6 осн.[26-28,35-39,280-283] |
14 неделя | ||||||||||
Рубежный контроль1 |
Контрольная работа |
Основные понятия ОС |
6 осн.[29-37,57-80], 1 осн. [143-187], 9 доп.[13-23], 12 доп. [34-56] |
8 неделя | |||||||||
Рубежный контроль2 |
Тест |
Основы операционных систем |
По всему пройденному материалу |
15неделя | |||||||||
Другие виды контроля |
Самостоятельная работа №1 |
Обзор компьютерных и операционных систем |
1 осн. [31-137] |
2 неделя |
| ||||||||
Самостоятельная работа №2 |
Процессы и управление ими |
1 осн. [139-195] |
4 неделя | ||||||||||
Самостоятельная работа №3 |
Параллельные вычисления. Взаимоблокировка.
|
1 осн. [143-187], 11 доп. [45-89], 10доп.[43-78] |
6 неделя | ||||||||||
Самостоятельная работа №4 |
Средства System V IPC. Организация работы с разделяемой памятью в UNIX. Понятие нитей исполнения (thread'ов). |
1 осн. [357-391], 10 доп. [243-287], 13 доп. [13-18] |
10 неделя | ||||||||||
Самостоятельная работа №5 |
Безопасность |
11 доп. [243-257]. 1 осн. [733-792], 13 доп [41-45] |
12 неделя | ||||||||||
Итоговый контроль |
Экзамен |
|
|
|
1.7 Список литературы
Основная литература.
1. Вильям Столлингс. Операционные системы. Четвертое издание. Москва,Издательский дом «Вильямс»2002.
2. Карпов В.Е., Коньков К.А. Основы операционных систем Москва, издательство ИНТУИТ, 2004
3. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Операционные системы. Спб.: Издательский дом Питер, 2001
4. Таненбаум Э.Современные операционные системы. СПб.: Издательский дом Питер, 2002
5. Кузнецов С.Д. - Операционная система UNIX
http://www.citforum.ru/operating_systems/unix/contents.shtml
6. Ив Лепаж, Поль Яррера. Unix. Библия системного администратора. М.:,Диалектика,2002
7. Дейтел Г.Введение в операционные системы.М.: Мир, 1987
8. Дунаев С.Unix. System V. Release 4.2 М.: Диалог МИФИ, 1996
Дополнительная литература
9. С. Ивановский. Операционная система UNIX. Справочное руководство.М.,Плюс,2001
10. Bach M.J.The design of the UNIX Operating System Prentice-Hall, 1986
11. Security Architecture for Open Systems Interconnection for CCITT Applications. Recommendations X.800. CCITT.Geneva. 1991
12. Department of Defense. Trusted Computer System Evaluation Criteria. DoD 5200.28, STD. 1993 i486 Microprocessor Intel Corporation, 1989
13. Silberschatz A., P.B.Galvin Operating System Concepts, 6th edition John Willey & Sons, 2002
14. Баурн С.Операционная система UNIX. М.: Мир. 1986
15. Ахо В., Хопкрофт Д., Ульман Д.Структуры данных и алгоритмы М.: Вильямс, 2001
16. Стивенс У.UNIX: Взаимодействие процессов.СПб: Издательский дом Питер, 2002
17. Робачевский А.Операционная система UNIX Спб.: BHV, 1999
18. Цикритис Д., Бернстайн Ф.Операционные системы М.: Мир. 1977
20. Peter J. Denning - Before memory was virtual (Draft, June 6th 1996)
21. http://cne.gmu.edu/pjd/PUBS/bvm.pdf
1.8 Контроль и оценка знаний..
Распределение рейтинговых баллов по видам контроля
Таблица 3
№ варианта |
Вид итогового контроля |
Виды контроля |
Баллы |
2 |
Экзамен |
Итоговый контроль |
100 |
Рубежный контроль |
100 | ||
Текущий контроль |
100 | ||
Курсовой проект |
100 |
Календарный график сдачи всех видов контроля по дисциплине «Операционные системы»
Таблица 4
Недели |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
Недельное количество контроля |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
Виды контроля |
Л1 |
Ср1 |
Л2 |
Ср-2 |
Л3 |
Ср-3 |
Л4 |
РК 1 |
Л5 |
Ср-4 |
Л6 |
Ср-5 |
Л7 |
Л8 Кп |
РК 2 |
Виды контроля: Л - лабораторная работа; К- контрольная; РК- рубежный контроль; Ср- самостоятельная работа; Кп- курсовой проект
|
Оценка знаний студентов
Таблица 5
Оценка |
Буквенный эквивалент |
Рейтинговый балл (в процентах %) |
В баллах |
Отлично |
А |
95-100 |
4 |
А- |
90-94 |
3,67 | |
Хорошо |
В+ |
85-89 |
3,33 |
В |
80-84 |
3,0 | |
В- |
75-79 |
2,67 | |
Удовлетворительно |
С+ |
70-74 |
2,33 |
С |
65-69 |
2,0 | |
С- |
60-64 |
1,67 | |
D+ |
55-59 |
1,33 | |
D |
50-54 |
1,0 | |
Неудовлетворительно |
F |
0-49 |
0 |
Перечень вопросов для проведения контроля по модулям и промежуточной аттестации
Вопросы для проведения контроля по 1 модулю:
1. История развития ОС.
2. Назначение ОС. Классификация ОС. Требования к ОС
3. Поддержка защищенных подсистем Windows NT.
4. Понятие совместимости. Способы реализации совместимости.
5. Преимущества и недостатки архитектуры с микроядром.
6. Микроядерный подход к реализации множественных прикладных сред
7. Планирование заданий.
8. Зачем устанавливается специальное программное обеспечение -эмулятор?
9. Организация механизма обращения приложений к функциям ОС.
10. Совместимость на двоичном уровне.
11. Проектирование пользовательского интерфейса для ОС. Виды пользовательского интерфейса.
12. Реализация системного вызова в операционной системе с микроядерной архитектурой
13. Схема взаимодействия ядра ОС, вспомогательных модулей ОС и пользовательских приложений.
Вопросы для проведения контроля по 2 модулю:
Управление ресурсами.
Основные различия в построении ОС с монолитным ядром и с микроядерной архитектурой .
Планирование в системах с одним процессором.
Многопроцессорное планирование и планирование реального времени.
Управление вводом-выводом и дисковое планирование.
Управление файлами.
Управление памятью.
Виртуальная память.
Вопросы для подготовки к промежуточной аттестации:
Межпроцессное взаимодействие в Масh
Способы реализации совместимости.
Основная идея построения ядра Масh
Защищенные подсистемы Windows NT.
Основное средство, скрепляющая все подсистемы Windows NT в единое целое.
Трехслойная структура вычислительной системы.
Что используют для сокращения времени на выполнение чужих программ прикладные среды?
Преимущества технологии клиент-сервер
Варианты реализации множественных прикладных сред.
Что происходит ,если концепции, положенные в основу разных ОС, входят в противоречие друг с другом?
Что необходимо для того, чтобы программа, написанная для одной ОС, могла быть выполнена в рамках другой ОС?
Преимущества и недостатки микроядерной архитектуры
Как влияет архитектура процессора, на котором работает ОС на совместимость?
Основное назначение серверов ОС.
Что необходимо сделать, чтобы можно было активно использовать ресурсы компьютера
1.9 Политика и процедура Обязательное посещение лекционных занятий. Своевременность сдачи лабораторных работ, согласно календарного графика учебного процесса по дисциплине. Сдача лабораторной работы предусматривает:
выполнение практических заданий
ответы на вопросы по сути темы лабораторного задания;
защиту отчета по лабораторной работе.
Выполнение практических заданий по инструкции преподавателя и в рамках самостоятельной работы.Календарный график предусматривает два рубежный контроля : контрольная письменная работа и итоговый тест .В конце курса студент сдает экзамен. Перед началом занятий необходимо просмотреть и изучить рекомендованную литературу.
содержание Активного раздаточного материала
Тематический план курса
Тематический план курса
Таблица 6
Наименование раздела |
Количество академических часов | |||
Лекция |
Лабораторные |
СРСП |
СРС | |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Основы операционных систем |
2 |
2 |
3 |
3 |
Архитектура операционных систем |
2 |
|
3 |
3 |
Микроядерная архитектура ОС |
2 |
|
3 |
3 |
Совместимость операционных систем |
2 |
2 |
3 |
3 |
Представление процесса в операционной системе |
2 |
|
3 |
3 |
Операции над процессами и связанные с ними понятия |
2 |
2 |
3 |
3 |
Планирование процессов. |
2 |
2 |
3 |
3 |
Алгоритмы синхронизации |
2 |
|
3 |
3 |
Механизмы синхронизации |
2 |
2 |
3 |
3 |
Организация памяти компьютера. Простейшие схемы управления памятью. |
2 |
2 |
3 |
3 |
Управление файлами |
2 |
2 |
3 |
3 |
Реализация файловой системы |
2 |
2 |
3 |
3 |
Сети и сетевые операционные системы |
2 |
|
3 |
3 |
Основные понятия информационной безопасности. |
2 |
|
3 |
3 |
Защитные механизмы операционных систем |
2 |
|
3 |
3 |
Всего часов |
30 |
15 |
45 |
45 |