Программа дисциплины операционные системы

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирская Государственная Геодезическая Академия»

(ФГБОУ ВПО «СГГА»)

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по УР

___________

“ ” 2011 г.

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Операционные системы

Для подготовки дипломированных специалистов

по направлению 230201 – Информационные системы и технологии

Новосибирск 2011

1. Цели и задачи дисциплины

Цель дисциплины «Операционные системы» - обучение студентов принципам построения операционных систем и практическим навыкам работы с не­которыми из них.

Задачи дисциплины «Операционные системы»:

– формирование систематизированного представления о концепциях, принципах и моделях, положенных в основу построения операционных систем;

– получение практической подготовки в области выбора и применения операционных систем  для задач автоматизации обработки информации и управления, а также программирования в современных операционных средах.

2.  Требование к уровню освоения содержания дисциплины

Изучившие дисциплину «Операционные системы» студенты

должны иметь представление:

– о направлениях  развития операционных систем;

должны знать:

– основные типы операционных систем;

– возможности современных операционных систем и оболочек;

– принципы  построения современных операционных систем;

должны уметь:

– использовать современные операционные системы и оболочки, обслуживающие сервисные программы;

должны иметь навыки:

– работы в различных операционных средах;

– программирования в операционной среде.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

Виды учебной работы	Всего часов	Семестры
4
Общая трудоемкость дисциплины	102	102
Аудиторные занятия	51	51
Лекции	34	34
Лабораторные работы (ЛР)	17	17
Самостоятельные работы	51	51
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)		зачет

4. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Раздел дисциплины	Лекции	ЛР
1	Принципы построения операционных систем (ОС), вычислительный процесс и его реализация с помощью ОС	2	4
2	Основные функции ОС	1	2
3	Обзор современных ОС и операционных оболочек	1
4	Стандартные сервисные программы	1	2
5	Машинно-зависимые свойства ОС	1
6	Управление вычислительными процессами, вводом-выводом, реальной памятью	1	2
7	Управление виртуальной памятью	1
8	Машинно-независимые свойства ОС	1
9	Способы планирования заданий пользователя	1	3
10	Динамические, последовательные и параллельные структуры программ	1
11	Способы построения ОС	2
12	Сохранность и защита программных систем	1
13	Интерфейсы и основные стандарты в области системного программного обеспечения	1	2
14	Операционные системы и оболочки	19	2
	Итого:	34	17

4.2. Содержание разделов дисциплины

1. Принципы построения ОС, вычислительный процесс и его реализация с помощью ОС

Основные элементы. Регистры процессора. Регистры, доступные пользователю. Управляющие регистры и регистры состояния. Исполнение команд. Выборка и исполнение команды. Функции ввода-вывода. Прерывания. Обработка прерываний. Многозадачность. Иерархия запоминающих устройств. Кэш. Обоснование. Принципы работы КЭШа. Технология ввода-вывода

2. Основные функции ОС

Предназначение и функции ОС. ОС как интерфейс между пользователем и ПК. ОС как диспетчер ресурсов. Возможность развития ОС. Эволюция ОС.

3. Обзор современных ОС и операционных оболочек

Характеристики современных ОС. Обзор семейства ОС Windows. История возникновения.

4. Стандартные сервисные программы

5. Машинно-зависимые свойства ОС

6. Управление вычислительными процессами, вводом-выводом, реальной памятью

Устройства ввода-вывода: Организация функций ввода-вывода. Прямой доступ к памяти. Логическая структура функций ввода-вывода. Буферизация операций ввода-вывода. Одинарный, двойной и циклический буфер. Дисковой планирование. Параметры производительности диска.

7. Управление виртуальной памятью

Аппаратное обеспечение и управляющие структуры: локализация и виртуальная память, страничная организация, сегментация, комбинация сегментации и страничной организации, управление загрузкой. Программное обеспечение операционной системы: стратегия выборки, стратегия размещения, стратегия замещения, управление загрузкой. Управление памятью в Windows: карта виртуальных адресов

8. Машинно-независимые свойства ОС

9. Способы планирования заданий пользователя

Типы планирования процессора: долгосрочное планирование, среднесрочное планирование. краткосрочное планирование. Алгоритмы планирования: использование приоритетов

10. Динамические, последовательные и параллельные структуры программ

Статические и динамические структуры. Последовательные и параллельные структуры

11. Способы построения ОС

Основные принципы построения ОС: микроядерные ОС, монолитные ОС. Требования, предъявляемые к ОС реального времени. Принципы построения интерфейсов ОС. ОС с большим адресным пространством. Параллельные и распределенные системы

12. Сохранность и защита программных систем

Угрозы для безопасности. Защита. Взломщики. Зловредное программное обеспечение. Системы с доверительными отношениями. Безопасность ОС Windows 2000/NT: схема контроля доступа, маркер доступа, дескрипторы безопасности

13. Интерфейсы и основные стандарты в области системного программного обеспечения

Реестр. Стандарты мультимедийных устройств. Стандарты параметров сканирования. Стандарты сжатия видеоинформации. Программный интерфейс Win32 APi: реализация функций APi на уровне ОС. Реализация функций APi на уровне системы программирования

14. Oперационные системы и оболочки

14.1. Однозадачные однопользовательские операционные систем (MS-DOS 6, PC DOS 7, Novell DOS 7)

Функциональные возможности. Модули ОС и размещение их в памяти и на дисках. Загрузка ОС и организация вы­полнения команд.

BIOS, основные функции. Модуль расширения BIOS, основные функ­ции. Файл CON­FIG. SYS. Модуль обработки прерываний, назначение. Пре­рывания верхнего уровня ДОС. Вызовы функций ДОС через механизм пре­рываний. Виды обращений к ДОС.

Файловая система. Файлы и каталоги. Основные команды для вы­полнения операций над файлами и каталогами. Командные файлы. Файл AUTOEXEC. BAT.

14.2. Многозадачные  многопользовательские операционные системы (Windows 95, Windows NT 4.0, Windows 98, Windows 2000/NT, Linux)

Основные функции многозадачных  многопользовательских опе­рационных систем.

Операционные системы семейства Win32 (Windows 95, Windows NT 4.0, Windows 98, Windows 2000). Аппаратные требования. Архитектура. Состав. Реализация многозадачно­сти. Виртуальные машины среды Windows. Управ­ление памятью. Файловые системы FAT, FAT32, NTFS. Управление программами. Планирование приоритетов. Интерфейс программирования прикладных про­грамм Win32.

Основные особенности и характеристики ОС семейства Linux.

14.3. Операционные оболочки и сервисные программы

Назначение и функции операционных оболочек.

Norton Commander. Возможности Norton Commander 5.0.

Windows Commander. Возможности Windows Commander 4.

Пакет сервисных программ Norton Utilities: Назначение, основные возможности.

4.3. Лабораторные работы

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ
1	1, 2, 4, 6	Исследование внутренних процессов микропроцессора
2	9, 13	Организация управления ресурсами операционной системы
3	14	Конфигурирование операционной системы

5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

5.1. Рекомендуемая литература

а) основная литература:

1.  Синицын, системы [Текст] : учебник для вузов, рекомендовано УМО / , , Н. Ю., Налютин. - М. : Академия, 2010. – 296 с.

2.  Синицын, системы [Электронный ресурс] : учебник для вузов, рекомендовано УМО / , , Н. Ю., Налютин. - М. : Академия, 2010. : Режим доступа: lib. *****. – Загл. с экрана.

3.  Фейли, К. Microsoft Windows Vista [Электронный ресурс] / К. Фейли. – "ДМК Пресс", ISBN -42: Режим доступа: e. . – Загл. с экрана.

б) дополнительная литература:

1.  Сырецкий Г А Сырецкий, . Фундаментальный курс. Том II. Информационные технологии и системы [Электронный ресурс] / Г. А. Cырецкий. — СПб.: БХВ-Петербург, 2007. : Режим доступа: lib. *****. – Загл. с экрана.

2.  Вонг, А. Оптимизация BIOS. Полное руководство по всем параметрам BIOS и их настройкам [Электронный ресурс] / А. Вонг. – "ДМК Пресс", ISBN : Режим доступа: e. . – Загл. с экрана.

3.  Истомин методы информатики и программирования [Текст] : учебник для вузов (рек.) / , , 20с.

4.  IBM РС для пользователя [Текст] / , 20с.

5.  Омельченко Microsoft Wihdows XP [Текст] / , , 20с.

6.  Гордеев системы [Текст] : учеб. для вузов (Допущено) / , 20с.

6. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Компьютерный класс для выполнения лабораторных работ с необходимым программным обеспечением. Персональные компьютеры класса РС, Pentium.

Аудитория с наличием мультимедийного проектора, ноутбука или компьютера и акустической системой (микрофоном).

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 230201 – информационные системы, утвержденным Минобразованием России 17.03.2000 г.

Программу составил – доцент, Сибирская государственная геодезическая академия (СГГА).

Заведующий кафедрой прикладной информатики //

Заведующий кафедрой инженерной геодезии и геоинформационных систем

//

Программа утверждена на Совете ИГиМ

« 23 » 09 2011 г. Протокол № 1

Директор ИГиМ //