Рабочая программа дисциплины Операционные системы




НазваниеРабочая программа дисциплины Операционные системы
Дата конвертации05.02.2013
Размер162.56 Kb.
ТипРабочая программа
МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования «Чувашский государственный университет

имени И.Н.Ульянова»

УТВЕРЖДАЮ
Декан ФИВТ ______________ Б.М.Калмыков
"_____"__________________2011 г.

Рабочая программа дисциплины

Операционные системы

Направление подготовки

230100.62 «Информатика и вычислительная техника»
Профиль подготовки

Вычислительные машины, комплексы, системы и сети
Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр
Форма обучения

Очная

г. Чебоксары

2011
1. Цели освоения дисциплины
Целью дисциплины «Операционные системы» является выработка у студентов навыков использования современных системных программных средств (операционных систем, операционных оболочек, обслуживающих сервисных программ), а также ознакомление с проблемами и направлениями развития системных программных средств; формирование представлений об основных принципах организации операционных систем.

Изучение дисциплины будет способствовать достижению целей основной образовательной программы бакалавриата по направлению подготовки 230100.62 «Информатика и вычислительная техника»:

Цель направления: Удовлетворение потребностей общества в квалифицированных кадрах в области информатики и вычислительной техники, способных решать сложные инженерные задачи в проектно-конструкторской, проектно-технологической и научно-исследовательской сферах, а также принимать активное участие в научно-педагогической и организационно-управленческой деятельности предприятий, организаций;

а также будет способствовать достижению локальных целей программы подготовки бакалавров «Автоматизированные информационно-управляющие системы и комплексы»:

1 цель профиля. Развитие у студентов теоретических знаний и практических навыков, позволяющих выпускникам понимать и применять фундаментальные и передовые знания и научные принципы, лежащие в основе современных автоматизированных информационно-управляющих систем и комплексов при формулировании и решении инженерных задач;

2 цель профиля. Подготовка высококвалифицированных специалистов, способных решать задачи исследования, проектирования, разработки, настройки, тестирования и эксплуатации современных автоматизированных информационно-управляющих систем и комплексов в различных областях профессиональной деятельности, а также задачи планирования и проведения экспериментальных исследований свойств и характеристик данных систем.

2. Место дисциплины в структуре ООП по направлению подготовки 230100.62 «Информатика и вычислительная техника».
Профессиональный цикл. Базовая часть.

Операционные системы. При изучении дисциплины "Операционные системы" используется материал дисциплин: "Информатика", "Программирование". Дисциплина "Операционные системы" является одной из основных для дисциплин «Технологии программирования», «Структуры и алгоритмы компьютерной обработки данных».
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Операционные системы»:
Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями:

– стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);

– иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

– участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов (ПК-9);

– инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем (ПК-11).
В результате изучения базовой части циклов студент должен:


  • Знать: базовые понятия вычислительной техники; основные методы информатики; закономерности протекания информационных процессов в искусственных системах; принципы работы технических и программных средств в информационных системах; основные положения теории информации, основные методы анализа информационных процессов в сложных технических системах; основные способы обмена информацией в вычислительных системах, физические принципы работы и основные технические характеристики современных периферийных устройств, организацию контроллеров внешних устройств.

  • Уметь: использовать современные системные программные средства.

  • Владеть: навыками работы в современных операционных системах Windows и Linux.

  • Демонстрировать способность и готовность: инсталлировать программные средства.


4. Структура и содержание дисциплины «Операционные системы»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 часов, 96 часов аудиторная нагрузка, 36 часа – самостоятельная работа.

Вид учебной работы

Всего часов

Общая трудоемкость дисциплины

180/5 ЗЕТ

Аудиторные занятия

96

- лекции

48

- практические занятия




- лабораторные работы

48

- другие виды аудиторных занятий




Самостоятельная работа

36

Курсовой проект (работа)




Контроль самостоятельной работы

10

Аттестация

36

Экзамен (7 семестр)



4.1. Разделы дисциплины и виды занятий




п/п


Раздел

Дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)

Форма промежуточной аттестации (по семестрам)

лек

лаб

пр

СРС

КСР



Классификация операционных систем;

7

1-2

6

6




4

1

Собеседование, Л/Р, индивидуальное домашнее задание.



Основные механизмы формирования мультипрограммных и мульти задачных режимов

7

3-4

6

6

4

1

Собеседование, Л/Р, тестирование.



Операции над процессами: создание, уничтожение, запуск, откладывание, блокировка и активизация.

7

5-6

6

6

4

1

Собеседование, Л/Р, устный опрос.



Управление и организация памяти

7

7-8

6

6

4

1

Собеседование, Л/Р, устный опрос.



Виртуальная память, устройства.

7

9-10

6

6

4

1

Собеседование, Л/Р, индивидуальное домашнее задание



Синхронные и асинхронные процессы

7

11-12

6

6

6

1

Собеседование, Л/Р, индивидуальное домашнее задание.



Современные операционные системы.

7

13-14

6

6

6

2

Собеседование, Л/Р, тестирование.



Серверные операционные системы

7

15-18

6

6

6

2

Собеседование, Л/Р, устный опрос.

ИТОГО

48

48




38

10





Раздел 1. Архитектура ЭВМ с точки зрения программиста. Назначение и функции операционных систем. Мультипрограммирование; режим разделения времени. Классификация операционных систем; модульная структура построения ОС и их переносимость.

Раздел 2. Понятие модели, процесса, мультипрограммного режима. Назначение и функции операционных систем. Мультипрограммирование; режим разделения времени; многопользовательский режим работы; режим работы и ОС реального времени; универсальные операционные системы и ОС специального назначения. Основные механизмы формирования мультипрограммных и мультизадачных режимов. Классификация операционных систем; модульная структура построения ОС и их переносимость. Многопроцессорный режим работы. Функции ОС по управлению ресурсами: памятью, процессорами, устройствами ввода-вывода, информацией. Управление процессором; понятие процесса и ядра; сегментация виртуального адресного пространства процесса; структура контекста процесса; идентификатор и дескриптор процесса; иерархия процессов; диспетчеризация и синхронизация процессов.

Раздел 3. Основные состояния процесса в мультипрограммной ОС: готовность, выполнение, ожидание. Условия перехода из состояния в состояние. Операции над процессами: создание, уничтожение, запуск, откладывание, блокировка и активизация.

Раздел 4. Управление и организация памяти. Иерархия памяти. Основные функции управления и методы распределения памяти. Основные стратегии. Защита памяти. Распределение разделами в мультипрограммном режиме. Статический и динамический механизм формирования разделов. Таблицы разделов. Перемещаемые разделы. Механизм защиты. Страничное распределение в мультипрограммном режиме. Алгоритм управления памятью. Работа с таблицами. Механизм защиты. Достоинства, недостатки.

Раздел 5. Механизм реализации виртуальной памяти. Работа с таблицами. Стратегии подкачки (выборки) страниц. Сегментное распределение памяти. Алгоритм управления памятью. Работа с таблицами. Динамическое связывание и загрузка. Совместное использование сегментов. Сегментно-страничное распределение памяти. Определение физического адреса. Работа с таблицами. Алгоритм управления памятью. Сегментно-страничное распределение памяти. Определение физического адреса. Работа с таблицами. Алгоритм управления памятью. Сегментно-страничное распределение памяти. Определение физического адреса. Работа с таблицами. Алгоритм управления памятью. Механизмы поддержки событийного программирования.

Раздел 6. Взаимодействие асинхронных процессов. Типовые проблемы. Основные примитивы синхронизации процессов. Тупики. Необходимые условия возникновения тупиков. Предотвращение тупиков. Обнаружение и восстановление после тупиков.

Раздел 7. Реализация основных функций ОС на примере Windows и Linux.

Раздел 8. Серверная операционная система Windows 2008 Server R2
5. Образовательные технологии

  • По курсу “Операционные системы” ряду студентов выдаются индивидуальные задания на лабораторные работы, связанные с изучением организации хранения данных во внешней памяти для операционных систем Windows и Linux.

  • В дополнение к лабораторным работам каждый студент получает индивидуальное задание по написанию реферата на заданную тему. Список тем охватывает развитие аппаратных и программных средств ПК, операционных систем, компьютерных сетей.

  • Читаются проблемные лекции, посвященные новым технологиям создания многопользовательских многозадачных операционных систем.

  • Для рейтингового контроля успеваемости используется программа электронного тестирования.


6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
6.1. Лабораторные занятия
Лабораторная работа №1. Определить состав программных и аппаратных средств персонального компьютера при помощи программы MSInfo32. Выполнить сканирование реестра Windows при помощи программ из пакета Norton Utilities.

Лабораторная работа №2. Изучить организацию распределения оперативной памяти в ОС MsDos, получить карты памяти, содержащие таблицу векторов прерываний, область переменных Bios, цепочку MCB блоков.

Лабораторная работа №3. Изучить организацию хранения данных на магнитных дисках в файловых системах FAT16/FAT32, получить карты дисковой памяти, содержащие корневой каталог, область FAT, проследить цепочку кластеров заданного файла в FAT.

Лабораторная работа №4. Изучить основные механизмы организации обмена сообщениями в ОС Windows при помощи программы Spy++. Для заданного окна программы получить список сообщений, посылаемых операционной системой, расшифровать их и объяснить назначение.

Лабораторная работа №5. Изучить основы создания резидентных программ. Написать резидентную программу, выполняющую действия согласно варианту задания.
6.2. Индивидуальные занятия
Индивидуальные занятия по курсу проводятся в индивидуальном порядке в соответствии с целями и задачами дисциплины. В рамках курса «Операционные системы» предусмотрено выполнение индивидуальных заданий «Изучение дисциплин планирования процессов в ОС», «Изучение методов хранения данных на магнитных дисках в ОС». Для изучения выбраны MsWindows и Linux.
Изучение дисциплин планирования процессов в ОС

Часть 1. Получение списка процессов, выполняемых ОС

Часть 2. Методы запуска / уничтожения заданного процесса

Часть 3. Методы изменения приоритета заданного процесса
Изучение методов хранения данных на магнитных дисках в ОС

Часть 1. Изучение заданной файловой системы FAT16/32, NTFS, EXT3.

Часть 2. Методы создания/ удаления файлов

Часть 3. Изучение способов хранения информации в файловой системе
6.3. Контрольные задания и вопросы для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины, а также для контроля самостоятельной работы обучающегося по отдельным разделам дисциплины
6.3.1. Аннотация к тестовым заданиям
Тестовые задания по учебной дисциплине «Операционные системы» содержат 200 вопросов по теоретическим и практическим разделам курса и включают в себя вопросы следующих типов: выбор правильного ответа, установление правильной последовательности, сопоставление значений, ввод правильного ответа.

Задания структурированы по следующим разделам: назначение и основные функции операционных систем, процессы в мультипрограммной среде, дисциплины планирования процессов, стратегии распределения памяти, прерывания и организация подсистемы ввода/ вывода.
6.3.2. Элементы содержания курса «Операционные системы», включенные в тест

1.Архитектура ЭВМ с точки зрения программиста.

1.1 Назначение и функции операционных систем; режим разделения времени;

1.2 Классификация операционных систем; модульная структура построения ОС и их переносимость;

2.Планирование процессов.

2.1 Мультипрограммирование; режим разделения времени;

2.2 Управление процессором; понятие процесса и ядра;

2.3 Сегментация виртуального адресного пространства процесса;

2.4 Структура контекста процесса; идентификатор и дескриптор процесса; иерархия процессов; диспетчеризация и синхронизация процессов; понятия приоритета и очереди процессов;

2.5 Основные состояния процесса в мультипрограммной ОС: готовность, выполнение, ожидание;

2.6 Условия перехода из состояния в состояние;

2.7 Операции над процессами: создание, уничтожение, запуск, откладывание, блокировка и активизация;

2.8 Планирование выполнения процессов;

2.9 Требования к дисциплинам планирования;

2.10 Дисциплины планирования;

3. Управление и организация памяти.

3.1 Иерархия памяти;

3.2 Основные функции управления и методы распределения памяти;

3.3 Защита памяти;

3.4 Одиночное непрерывное распределение памяти;

3.5 Распределение разделами в мультипрограммном режиме;

3.6 Механизм реализации виртуальной памяти;

3.7 Сегментно-страничное распределение памяти;

4. Прерывания.

4.1 Понятие прерывания;

4.2 Аппаратные средства поддержки мультипрограммирования;

4.3 Системы команд и состояние процессора;

4.4 Основные характеристики систем прерывания;

4.5 Организация переключения программ в ЭВМ. Понятие слова состояния процессора;

4.6 Основные функции системы прерываний.
6.3.3. Перечень объектов контроля (виды знаний, умений, контролируемых заданиями теста)


1

Определение основных функций операционной системы.

2

Анализ требований, предъявляемых к дисциплинам планирования процессов.

3

Анализ условий перехода процесса из одного состояния в другое.

4

Оценка стратегий распределения памяти, выявление преимуществ и недостатков.

5

Технология организации обмена данными с внешними устройствами.

6

Инсталляция, настройка и обслуживание системного и прикладного программного обеспечения ОС.



7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:

  1. Таненбаум Э. Современные операционные системы. СПб.: Питер, 2002. 1040 с.

  2. Столлингс В. Операционные системы. М.: Вильямс, 2002. 848 с.

  3. Бек Л. Введение в системное программирование. М.: Мир, 1988. 448 с.

  4. Краковяк С. Основы организации и функционирования ОС ЭВМ. М.: Мир, 1988. 480 с.

  5. Кейслер С. Проектирование операционных систем для малых ЭВМ. М.: Мир, 1986. 680с.


б) дополнительная литература:

  1. Шоу А. Логическое проектирование операционных систем. М.: Мир, 1981. 360с

  2. Рихтер Дж. Windows для профессионалов. М.: Издательский отдел «Русская редакция» ТОО “Channel Trading Ltd.”, 1995. 720 с.

  3. Питрек М. Секреты системного программирования в Windows 95. Киев, Диалектика, 1996. 448 с.

  4. Питрек М. Внутренний мир Windows. Киев, «ДиаСофт Лтд.», 1995. 416 с.


в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1.Электронный учебник «Операционные системы».

2. Система тестирования знаний по курсу «Операционные системы».
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для проведения занятий по курсу «Операционные системы» используется лаборатория З-105 кафедры МиАОИС, задействуются 10 персональных компьютеров.

Компьютерные программы .NET FrameWork, Visual Studio.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100.62 «Информатика и вычислительная техника» профиль подготовки «Автоматизированные информационно-управляющие системы и комплексы».
Автор ___________________________ Артемьев Э.И.
Зав. кафедрой ____________________ Артемьев И.Т.

Похожие:

Рабочая программа дисциплины Операционные системы iconЛабораторная работа № Тема: Системное программное обеспечение. Операционные системы, операционные оболочки, утилиты
Цель проведения: в результате выполнения лабораторной работы студент должен иметь представление об операционных системах windows...
Рабочая программа дисциплины Операционные системы iconРабочая программа учебной дисциплины философия (дополнительные главы) для специальностей 220402 Роботы и робототехнические системы (РС)
Рабочая программа составлена в соответствии с государственными образовательными стандартами, направления "Философия" специальности...
Рабочая программа дисциплины Операционные системы iconРабочая программа дисциплины «Системы управления качеством»
Общая трудоемкость дисциплины «Системы управления качеством» составляет 3 зачетные единицы или 108 часов
Рабочая программа дисциплины Операционные системы iconРабочая программа для цикла занятий с молодежью по курсу
Цель дисциплины "Основы налогообложения" заключается в формировании у молодежи системы теоретических и практических знаний и умений...
Рабочая программа дисциплины Операционные системы iconРабочая программа учебной дисциплины физическая культура название учебной дисциплины 2011г Рабочая программа учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос)...
Рабочая программа дисциплины Операционные системы iconРабочая программа учебной дисциплины иностранный язык (немецкий) 2011 г. Рабочая программа учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федеральных государственных образовательных стандартов (далее – фгос)...
Рабочая программа дисциплины Операционные системы iconРабочая программа учебной дисциплины безопасность жизнедеятельности 2011 г. Рабочая программа учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федеральных государственных образовательных стандартов (далее – фгос)...
Рабочая программа дисциплины Операционные системы iconРабочая программа учебной дисциплинЫ «Введение в специальность»
Рабочая программа составлена с учетом требований фгос впо и рекомендаций Прооп впо по специальности 210601. 65 – радиоэлектронные...
Рабочая программа дисциплины Операционные системы iconРабочая программа дисциплины «Экологический менеджмент»
Цель преподавания дисциплины – приобретение студентами знаний об основах системы экологического менеджмента
Рабочая программа дисциплины Операционные системы iconРабочая программа учебной дисциплины «Медицинские приборы, аппараты, системы и комплексы» для специальности
«Биотехнические и медицинские аппараты и системы» на основании примерной программы дисциплины «Медицинские приборы, аппараты, системы...
Разместите кнопку на своём сайте:
kurs.znate.ru


База данных защищена авторским правом ©kurs.znate.ru 2012
обратиться к администрации
kurs.znate.ru
Главная страница