НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ВЫСШИЙ КОЛЛЕДЖ ИНФОРМАТИКИ

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины “Операционные системы и среды”

для специальности(группы специальностей) 2203 Программное обеспечение вычислительной

техники и автоматизированных систем

2008 г.

ОДОБРЕНА Программа составлена в соответствии с Кафедрой Информационных технологий государственными требованиями к ВКИ НГУ минимуму содержания и уровню подготовки специалиста по специальности 2203 Программное обеспечение Заведующий кафедрой вычислительной техники и автоматизированных систем А.И.Куликов Заместитель директора по учебной работе к.ф.-м.н.

_ Н.Е. Амандус Разработчики программы:

- к.ф-м.н, ст.преп. Зудин А.Н.

- к.т.н., доцент Карпачев Г.И.

1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Данная программа предназначена для средних специальных заведений, ведущих подготовку студентов по специальностям 2203 Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем — предмет «Операционные системы и среды».

Программа курса «Операционные системы и среды» предусматривает:

изучение теоретических основ функционирования операционных системы (ОС) и прикладных программных сред, приобретения навыков установки, эксплуатации, защиты и восстановления работоспособности ОС при нарушении ее работоспособности.

Дисциплина «Операционные системы и среды» обеспечивает основы углубленного понимания принципов функционирования ЭВМ и особенностей программного обеспечения и позволяет связать представления о программном обеспечении с функционированием аппаратной части ЭВМ. Студент получает знания о составных частях - блоках ЭВМ, их назначении и устройстве, их взаимодействии в процессе работы ЭВМ, о методах управления ими, о структуре и функциях программного обеспечения, о взаимодействии аппаратуры и математического обеспечения ЭВМ.

Продолжительность курса 131 часов, из них 70 часов — теория и 61 час — практика.

Теоретические занятия проводятся в аудитории в виде лекций. Закрепление теоретического материала и приобретение практических навыков в области программирования производится на семинарских занятиях, которые проводятся в компьютерных классах в виде лабораторных работ и предполагают выполнение студентом ряда упражнений.

Выполнение этих заданий предполагает установку ОС на персональный компьютер несколькими способами, установку утилит обслуживания, просмотр параметров компьютера и настройку их на область применения, проверку работоспособности компьютера, защиту его от вирусов, спама, всплывающих подсказок, восстановления работоспособности компьютера.

Завершается курс сдачей дифференцированного зачета.

Для выполнения лабораторных работ используются ОС Windows XP, Linux Mandriva 2008 Spring, Linux Master (ОС от Министерства образования для средних школ).

Основными для данного предмета являются курсы математики и информатики.

Данный курс тесно связан с курсом «Архитектура ЭВМ и ВС».

2. Тематический план Количество аудиторных часов при очной форме обучения Наименование Максималь Лек- С Cеми- Самостояразделов и тем ная нагруз- ции нары тельная работа ка студента Всего студента 1. Введение. Эволюция ОС. 8 8 4 4 2.Назначение и функции ОС. 8 8 4 4 3. Архитектура ОС. Ядро и 14 14 8 6 вспомогательные модули ОС.

автономного 4.ОС 12 8 4 4 компьютера.

5. Процессы и потоки. 18 12 6 7 6.Управление памятью. 14 12 6 6 системами.

Управление вводомвыводом данных.

сетевые ОС.

DOS – однопользовательская однозадачная система.

систем Windows систем Unix 3. Содержание учебной дисциплины 1. Введение. Эволюция операционных систем.

Знания: студент понимает причины появления ОС, их роль, классы ОС и их развитие во времени.

2. Назначение и функции ОС.

2.1. ОС как виртуальная машина.

2.2. ОС как система управления ресурсами.

Знания: студент понимает назначение ОС, их основные функции, классы ОС.

Умения: студент осваивает различные способы установки ОС на персональный компьютер.

3. Архитектура ОС.

3.1. Ядро и вспомогательные модули ОС.

3.2. Аппаратная зависимость и переносимость ОС.

3.3. Микроядерная архитектура.

3.4. Совместимость и множественные прикладные среды.

Знания: студент понимает состав и структуру модулей ОС и их взаимные связи.

Умения: студент осваивает различные утилиты получения параметров ОС установленных на персональный компьютер.

4. ОС автономного компьютера.

4.1. Управление процессами.

4.2. Управление памятью.

4.3. Управление файлами и внешними устройствами.

4.4. Администрирование и защита данных.

4.5. Интерфейс прикладного программирования.

4.6. Пользовательский интерфейс.

Знания: студент понимает причины появления ОС, их роль и назначение, классы ОС.

Умения: студент осваивает различные утилиты обслуживания ОС установленных на персональный компьютер.

5. Процессы и потоки.

5.1. Мультипрограммирование.

5.2. Планирование процессов и потоков.

5.3. Мультипрограммирование на основе прерываний.

5.4. Синхронизация процессов и потоков.

Знания: студент понимает причины появления процессов и потоков, алгоритмы управления ими.

Умения: студент осваивает различные средства защиты от вирусов ОС установленных на персональный компьютер.

6. Управление памятью.

6.1. Функции ОС по управлению памятью.

6.2. Алгоритмы распределения памяти.

6.3. Свопинг и виртуальная память.

6.4. Кэширование данных Знания: студент понимает назначение памяти, уровни и алгоритмы управления памятью.

Умения: студент осваивает различные средства защиты от вирусов ОС установленных на персональный компьютер.

7. Управление файловыми системами.

7.1. Логическая и физическая организация файловой системы.

Файловые операции.

7.2. Контроль доступа к файлам.

Знания: студент понимает назначение файловой системы, алгоритмы управления файлами.

Умения: студент осваивает различные средства управления файлами ОС.

8. Управление вводом-выводом данных.

8.1. Задачи ОС по управлению файлами и устройствами.

8.2. Многослойная модель подсистемы ввода-вывода.

Знания: студент понимает алгоритмы управления устройствами ввода-вывода.

Умения: студент осваивает различные средства управления устройствами ввода-вывода.

9. Распределенная обработка и сетевые ОС.

9.1. Сетевые (СОС) и распределенные ОС (РОС).

9.2. Функциональные компоненты СОС.

9.3. Одноранговые и серверные СОС.

9.4. Модели сетевых служб и распределенных приложений.

9.5. Механизм передачи сообщений в распределенных системах.

9.6. Вызов удаленных процедур.

Знания: студент понимает причины появления СОС и РОС, их роль и назначение.

Умения: студент осваивает различные средства создания распределенных приложений.

10. Сетевые службы.

10.1. Сетевые файловые системы.

10.2. Служба каталогов.

10.3. Межсетевое взаимодействие.

Знания: студент понимает назначение и роль сетевых служб.

Умения: студент осваивает различные сетевые службы ОС (электронную почту, FTP b пр.).

11. Сетевая безопасность.

11.1 Основные понятия безопасности.

11.2 Базовые технологии безопасности.

11.3 Технологии аутентификации.

Знания: студент понимает роль и алгоритмы функционирования систем защиты и безопасности в современных локальных и глобальных сетях.

Умения: студент осваивает различные средства безопасности ОС.

12. Операционная система MS DOS - однопользовательская однозадачная система.

12.1 Установка MS DOS, Widows XP различными способами.

12.2 Файловая система MS DOS.

12.3 Системные функции MS DOS работы с файлами и директориями.

12.4 Потоки стандартного ввода-вывода в MS DOS, их перенаправление, 12.5Организация командных файлов, пакетная обработка.

Знания: студент понимает роль и цель использования MS DOS.

Умения: студент осваивает различные средства MS DOS, применяемых при обслуживании ОС.

13. Семейство операционных систем Windows 13.1 Windows - многопользовательская многозадачная система.

13.2 Файловая система, пользователи и группы в ОС Windows.

13.3 Клиентские и серверные ОС Windows.

Знания: студент понимает роль и цель использования Windows.

Умения: студент осваивает различные средства Windows.

14. Семейство операционных систем Unix.

14.1 Unix - многопользовательская многозадачная система.

14.2 Файловая система, пользователи и группы в ОС Unix.

14.3 Потоки стандартного ввода-вывода и ошибки в ОС Unix, конвейер команд.

Команды-фильтры.

14.4 Командный интерпретатор Shell. Команды работы с файлами.

14.5 Взаимодействие процессов в ОС Unix.

Знания: студент знакомится со структурой и механизмами современных операционных систем.

Умения: студент овладевает навыками установки операционных систем, осваивает работу с файловой системой и системными вызовами ОС.

4. Примеры практических заданий 4.1. Лабораторные работы проводятся с применением учебного пособия [11].

Установка на персональный компьютер различных типов ОС разными способами:

с загрузочных дискет разработчика ОС, с загрузочного компакт-диска.

4.2. Подготовка докладов на избранные темы, иллюстративных материалов, чтение и обсуждение докладов на лабораторных занятиях.

ЛИТЕРАТУРА

1. Б.С. Богумирский. Руководство пользователя ПЭВМ: В 2 т./ Ассоциация OILCO.

СПб. 1992.

2. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер Сетевые операционные системы. – Спб: Питер, 2002. – 544с.: ил.

3. Дейтел Г. Введение в операционные системы (в 2 т.). М. Мир, 1987.

4. Лорин Г., Дейтел Г. Операционные системы. М. Финансы и статистика, 1984.

5. Э. Таненбаум. Современные операционные системы. - СПб: Питер, 2002.

6. В. Столингс. Операционные системы. М.: Изд. Дом «Вильямс», 7. Керниган Б.В., Пайк Р. UNIX - универсальная среда программирования. М., Финансы и статистика, 1992.

8. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC. М., Радио и связь, 1991.

9. К.Г. Финогенов, В.И.Черных MS-DOS 6. М., ABF. 10. Карпачев Г.И. Операционные системы и среды, Учебное пособие, ВКИ НГУ, -153с.

11. Карпачев Г.И. Операционные системы и среды, Лабораторный практикум, ВКИ НГУ, -24с. (Электронный вариант пособия, находится в папке .Books\Карпачев\ ОС и среды\ сервера ВКИ НГУ).