Департамент образования города Москвы

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования города Москвы

«Московский городской педагогический университет»

Институт математики и информатики

Факультет прикладной информатики

Кафедра прикладной информатики в управлении

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

учебной дисциплины

«Операционные системы»

080500«Бизнес информатика»

Квалификация (степень) выпускника «бакалавр бизнес информатики».

Профиль подготовки «Технологическое предпринимательство».

Форма обучения очная.

Курс 1.

Семестр 2

Москва

2011

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 080500«Бизнес информатика»

.

Автор: доцент кафедры прикладной информатики в управлении факультета прикладной информатики Института математики и информатики к. ф.-м. н.,

Рецензенты:

д. т.н., профессор

к. т.н., доцент

Программа одобрена на заседании кафедры прикладной информатики в управлении от «___» ______________ 2011 г., протокол № ___.

Заведующий кафедрой

прикладной информатики в управлении

ЧАСТЬ I. ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Цель дисциплины: овладение основами теоретических и практических знаний в области операционных систем (ОС), формирование систематизированных знаний и информационной культуры в области истории развития и современного состояния информационных систем.

Задачи дисциплины:

- изучение назначения, состава и функции операционных систем;

- изучение теоретических основ построения операционных систем;

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

- знакомство с сетевыми операционными системами;

- приобретение студентами навыков практической работы с операционной системой UNIX в качестве пользователей.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Место дисциплины в учебном процессе: 1 курс (2-й семестр) по очной форме обучения (полный срок обучения). Изучение предусмотрено в цикле профессиональных дисциплин.

Общая трудоемкость по дисциплине в соответствии с ФГОС: 3 зачетные единицы (108 часов) во 2 семестре.

Количество аудиторных часов: 38, из них 18 час – лекционные занятия, 20 часов – лабораторные работы.

Отчетность по дисциплине: – зачет.

3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций (аннотации примерных программ курсов):

Общекультурные компетенции (ОК):

□ способен овладеть навыками публичной и научной речи (ОК-1);

□ способен применять методы количественного анализа и моделирования (ОК-2);

□ способен принимать организационно-управленческие решения и готов нести за них ответственность, в том числе в нестандартных ситуациях (ОК-3);

□ способен к творческой адаптации к конкретным условиям выполняемых задач и их инновационным решениям (ОК-4);

Профессиональные компетенции (ПК):

□ способен умеет готовить аналитические материалы для оценки мероприятий и выработки стратегических решений в области ИКТ (ПК-1);

□способен использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности и эксплуатировать современное электронное оборудование и информационно-коммуникационные технологии в соответствии с целями образовательной программы бакалавра (ПК-3);

□ способен готов проводить научные исследования для выработки стратегических решений в области ИКТ (ПК-12);

В результате изучения данного курса студент должен:

знать:

-  роль и место операционных систем и оболочек в архитектуре вычислительных систем;

-  основные виды и функции операционных систем, аппаратные требования, архитектуру, состав основных современных операционных систем;

-  режимы работы операционных систем;

-  виды интерфейса операционных систем;

-  понятие процесса, образа процесса, нити;

-  понятие приоритета, прерывания и исключения;

-  принципы организации и управления памятью, распределения ресурсов;

-  виды и функции файловых систем;

-  способы построения современных операционных систем, сервисных служб операционных систем, организации защиты и сохранности программных систем;

уметь:

-  использовать различные современные операционные системы и оболочки, обслуживающие сервисные программы;

-  устанавливать и изменять конфигурацию операционных систем и оболочек.

владеть:

-  навыками практической работы в различных современных операционных средах и оболочках.

4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

–  (в часах и зачетных единицах)

– 

Виды учебной работы

В часах (зач. ед)

Трудоемкость (зачетные единицы), в том числе:

108 (3з. е.)

самостоятельная работа

70

в аудитории, из них:

38

лекции;

18

лабораторные работы.

20

5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ И ЕЕ РАЗДЕЛОВ

Тема 1. Общие сведения.

Задачи и назначение курса, порядок его изучения. Тенденции развития современных операционных систем. Определение, назначение, состав и основные функции операционных систем (ОС). Классификация операционных систем. Особенности сетевых ОС. Системные вызовы. Пользовательский интерфейс. Режимы работы пользователя. Графический интерфейс в современных ОС. Файловая система. Определение файла и каталога. Типы файлов: обычные, каталоги, файлы устройств. Функции обслуживания файловой системы: создание и присвоение имен, создание каталогов, копирование и перемещение файлов, переименование файлов и каталогов, удаление, навигация по файловой системе. Атрибуты файлов, управление атрибутами. Функции обслуживания компьютера в ОС. Средства проверки целостности данных на носителях, средства “сжатия” дисков, дефрагментация и кэширование диска, управление виртуальной памятью, обеспечение взаимодействия с аппаратными средствами, драйверы устройств. Сетевые функции операционных систем.

Тема 2. Управление вычислительными ресурсами.

Программные средства человеко-машинного интерфейса. Операционные оболочки, функции и назначение. Командные и графические оболочки. Функции и назначение файловых оболочек: Проводник Windows, Norton Commander и др. Операционные среды. Тенденции и перспективы развития распределенных операционных сред. Навигаторы в глобальных сетях: Internet Explorer, Natscape Navigator, Opera. Современные средства представления данных: мультимедиа и гипермедиа; аудио и сенсорное сопровождение. Процессы и потоки. Взаимодействие между потоками. Планирование процессов и потоков. Мультипрограммирование на основе прерываний. Синхронизация процессов и потоков. Управление памятью. Устройство и программное обеспечение ввода-вывода. Файловые системы. Файлы. Каталоги. Реализация файловой системы.

Тема 3. Сетевые возможности.

Концепция распределенной обработки в сетевых ОС. Модели сетевых служб. Механизм передачи сообщений. Вызов удаленных процедур. Сетевые службы ОС. Сетевые файловые системы. Служба каталогов. Межсетевое взаимодействие. Сетевая безопасность. Основные понятия. Базовые технологии безопасности.

Тема 4. Семейство Windows.

Основные характеристики ОС семейства Windows. Требования к компьютерному оборудованию. Основы архитектура Windows. Основные компоненты. Программно-аппаратный интерфейс в ОС семейства Windows. Реестр Windows. Управление устройствами. Драйверы устройств. Диспетчер конфигураций. Графический интерфейс пользователя, многозадачность ОС. Выполнение программного кода. Процессы, события, потоки, сообщения. Управление памятью. Реестр. Примеры файловых систем CD-ROM (ISO 9660, UDF); CP/M; MS-DOS (FAT12,16,32); NTFS. Организация доступа к данным на компьютере, навигация и управление файлами и каталогами. Файловые оболочки Windows. Атрибуты файлов и каталогов в Windows. Системы повышения отказоустойчивости (зеркальные, дуплексные и чередующиеся наборы дисков). Сетевые функции ОС Windows. Организация одноранговой сети. Организация файлового сервера под управлением Windows. Домены и рабочие группы. Другие сетевые сервисы Windows. Особенности развертывания Windows в сети.

Тема 5. Семейство UNIX.

Краткая история развития ОС UNIX. Версии систем UNIX. Архитектура семейства UNIX . Особенности ОС FreeBSD. Функции и состав. Интерфейс пользователя. Управление вводом-выводом. Регистрация пользователей в UNIX-системах. Идентификация пользователей. Регистрационные имена и пароли. Изменение пароля. Синтаксис команд. Ввод команд и корректировка ошибок при вводе. Специальные символы. Базовые команды. Доступ к встроенному руководству. Назначение и структура записей файлов управления. Файловые системы в UNIX-системах. Типы файлов. Регистрационный каталог. Просмотр содержимого каталогов. Полное имя файлов (pathname). Организация файлов. Создание каталога. Копирование, перемещение и удаление файлов. Связывание файлов. Команды для работы с файловой системой. Процессы, события, потоки, сообщения. Управление памятью. Реестр. Примеры файловых систем UNIX V7; BSD; Linux (EXT2; EXT3; RFS; JFS; XFS); NFS. Просмотр текстовых файлов и файлов данных. Команды для работы с текстовыми файлами. Защита файлов и каталогов. Права доступа. Интерпретация прав доступа в зависимости от типа файла. Обзор системы ввода-вывода. Стандартные условия ввода, вывода и вывода об ошибках. Перенаправление ввода-вывода. Объединение команд в конвейер. Программные файлы и фильтры. Оболочки в UNIX-системах. Особенности командной оболочки bash. Назначение и основные характеристики. Основы программирования интерпретатора команд bash. Графические оболочки. Управление процессами. Процессы: составные части и состояние процесса. Основные системные данные процесса: назначение и примеры. Идентификационные номера процессов. Связь между порождающими и порожденными процессами. Команды управления процессами. Демоны. Сетевые протоколы TCP/IP. Основные функции и назначение. Маршрутизация в сетях TCP/IP. Сетевые сервисы UNIX.

6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

а) основная литература:

1.  Современные операционные системы.- 3-е изд., СПб.: Питер, 2010 год, 1120 стр.

2.  Операционные системы. Разработка и реализация, 2007, 3-е изд СПб.: Питер, 704 стр.

3.  , , Сетевые операционные системы – СПб.: Питер, 2009, 672 стр.

4.  LINUX: справочник – СПб: Питер Ком, 1998.

5.  Эффективная работа в Windows NT Server 4.0 — СПб: Питер», 2010.

6.  FreeBSD. Энциклопедия пользователя — К.: “ДС”», 2002.

б) дополнительная литература:

1.  , , BIOS эффективная настройка, М.: Издательство ЭКОМ, 2009, 288стр.
Microsoft Windows 2000 Server. Справочник администратора./ пер. с англ. —2005.

2.  Справочник по операционной системе UNIX.

3.  , Руководство по Windows 7 и обзор других ОС, М. "Лори", 2008, 238стр.

4.  Брябрин обеспечение персональных ЭВМ. - М.:Наука, 1988.

5.  Программно-аппаратная организация IBM PC. - М.:Радио и связь, 1991.

в) программное обеспечение современных информационно-коммуникационных технологий : операционные системы UNIX, Microsoft Windows

7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

Для проведения лекционных занятий требуется аудитория на курс, оборудованная меловой или интерактивной доской, мультимедийным проектором с экраном.

Для проведения лабораторных работ и практических занятий требуется специализированный компьютерный класс с установленными на ПЭВМ операционными системами UNIX, Microsoft Windows

ЧАСТЬ II. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ПЛАН

ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

1. КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ План ОСВОЕНИЯ

ДИСЦИПЛИНЫ

№

Тема

Общая трудоемкость

Самостоятельная работа

Лекции

Практ. занятия

Лаборат. работы

Всего аудиторных

Курсовые экз.

2 семестр

1.   

Тема 1. Общие сведения

4

2

1

1

2

2.   

Тема 2. Управление вычислительными ресурсами

16

8

2

2

4

3.   

Тема 3. Сетевые возможности.

30

20

5

4

9

4.   

Тема 4. Семейство Windows

28

30

4

10

14

5.   

Тема 5. Семейство UNIX

30

10

6

3

9

6.   

Форма отчетности:

Зачет

7.   

Итого за 2 семестр

108 (3з. е.)

70

18

20

38

Всего по курсу:

108 (3з. е.)

70

18

20

38

1.1. ЛЕКЦИОННЫЕ ЗАНЯТИЯ

Тема 1. Общие сведения (1час)

История ОС. Назначение ОС. ОС как виртуальная машина. ОС как система управления ресурсами. Интерфейс прикладного программирования. API, системные вызовы. Структура ОС. Монолитная, многоуровневая, модель экзоядра, ногоядерная (модель клиент-сервер). Обобщение сравнения моделей.

Изучив данную тему, студент должен: знать:

историю ОС; назначение ОС; структуру ОС;

уметь:

пользоваться API, системными вызовами;

владеть;

использования API, системные вызовы.

Литература [1, 2].

Тема 2. Управление вычислительными ресурсами (2 часа)

2.1. Процессы. Понятие процесса, модель процесса, создание, завершение, иерархия процессов. Состояние процесса.

2.2. Потоки (нити, облегченный процесс).

Понятие потока, модель потока, Реализация потоков в пространстве пользователя, ядра и смешанное.

2.3. Взаимодействие между процессами.

Передача информации от одного процесса другому. Критические области. Взаимное исключение с активным ожиданием. Примитивы взаимодействия процессов. Семафоры.

2.4. Планирование процессов.

Планирование в системах пакетной обработки. Планирование в интерактивных системах циклическое, приоритетное. Разделение процессов на группы. Планирование в системах реального времени однородные процессы, реального времени. Статический, динамический алгоритм планирования.

Изучив данную тему, студент должен: знать:

-  процессы;

-  потоки (нити, облегченный процесс);

-  взаимодействие между процессами;

-  планирование процессов;

уметь:

- реализовать поток в пространстве пользователя, ядра и смешанная реализация;

-  передать информацию от одного процесса другому;

-  ставить семафоры;

-  планировать в системах реального времени однородные процессы, реального времени;

владеть:

- реализации потоков в пространстве пользователя, ядра и смешанная реализация;

-  передачи информации от одного процесса другому;

-  ставить семафоры;

-  планирования в системах реального времени однородные процессы, реального времени;

Литература [1, 2].

Тема 3. Сетевые возможности. (5 часов)

3.1. Модели сетевых служб. Механизм передачи сообщений. Вызов удаленных процедур. Сетевые службы ОС. Сетевые файловые системы. Служба каталогов.

3.2. Межсетевое взаимодействие. Сетевая безопасность. Основные понятия. Базовые технологии безопасности.

Изучив данную тему, студент должен: знать:

модели сетевых служб; механизм передачи сообщений; межсетевое взаимодействие; базовые технологии безопасности;

уметь:

реализовать механизм передачи сообщений; вызывать удаленные процедуры; организовать межсетевое взаимодействие.

владеть:

реализации механизма передачи сообщений; вызова удаленных процедур; организации межсетевого взаимодействия.

Литература [1].

Тема 4. Семейство Windows (4 часа)

4.1. Основные характеристики ОС семейства Windows. Требования к компьютерному оборудованию. Основы архитектура Windows. Основные компоненты. Программно-аппаратный интерфейс в ОС семейства Windows. Реестр Windows. Управление устройствами. Драйверы устройств. Диспетчер конфигураций. Графический интерфейс пользователя, многозадачность ОС. Выполнение программного кода. Процессы, события, потоки, сообщения.

4.2. Управление памятью. Страничная организация. Реестр.

4.3. Примеры файловых систем. CD-ROM (ISO 9660, UDF); CP/M; MS-DOS (FAT12,16,32); NTFS. Организация доступа к данным на компьютере, навигация и управление файлами и каталогами. Файловые оболочки Windows. Атрибуты файлов и каталогов в Windows. Системы повышения отказоустойчивости (зеркальные, дуплексные и чередующиеся наборы дисков).

4.4. Сетевые функции ОС Windows. Организация одноранговой сети. Организация файлового сервера под управлением Windows. Домены и рабочие группы. Другие сетевые сервисы Windows. Особенности развертывания Windows в сети.

Изучив данную тему, студент должен: знать:

основные характеристики ОС семейства Windows; страничная организация. Реестр; сетевые функции ОС Windows.

уметь:

организовать одноранговую сеть; организовать файловый сервер под управлением Windows.

владеть:

организации файлового сервера под управлением Windows; развернуть Windows в сети.

Литература [1,2,3].

Тема 5. Семейство UNIX (6 часов)

5.1. Краткая история развития ОС UNIX. Версии систем UNIX. Архитектура семейства UNIX. Особенности ОС FreeBSD. Функции и состав. Интерфейс пользователя. Управление вводом-выводом.

Регистрация пользователей в UNIX-системах. Идентификация пользователей. Регистрационные имена и пароли. Изменение пароля.

5.2. Синтаксис команд. Ввод команд и корректировка ошибок при вводе. Специальные символы. Базовые команды. Доступ к встроенному руководству.

5.3. Назначение и структура записей файлов управления.

Файловые системы в UNIX-системах. Типы файлов. Регистрационный каталог. Просмотр содержимого каталогов. Полное имя файлов (pathname). Организация файлов. Создание каталога. Копирование, перемещение и удаление файлов. Связывание файлов. Команды для работы с файловой системой. Процессы, события, потоки, сообщения. Управление памятью. Реестр. Примеры файловых систем. UNIX V7; BSD; Linux (EXT2; EXT3; RFS; JFS; XFS); NFS.

Просмотр текстовых файлов и файлов данных. Команды для работы с текстовыми файлами.

Защита файлов и каталогов. Права доступа. Интерпретация прав доступа в зависимости от типа файла.

5.4. Обзор системы ввода-вывода. Стандартные условия ввода, вывода и вывода об ошибках. Перенаправление ввода-вывода. Объединение команд в конвейер. Программные файлы и фильтры.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3