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 (4 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. (6 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.
5.5. Оболочки в UNIX-системах. Особенности командной оболочки bash. Назначение и основные характеристики. Основы программирования интерпретатора команд bash. Графические оболочки.
5.6. 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.
5.7. Сетевые протоколы TCP/IP. Основные функции и назначение. Маршрутизация в сетях TCP/IP. Сетевые сервисы UNIX.
Изучив данную тему, студент должен:
знать:
архитектуру семейства UNIX ; особенности ОС FreeBSD; функции и состав; интерфейс пользователя; управление вводом-выводом; назначение и структура записей файлов управления; особенности командной оболочки bash; сетевые протоколы TCP/IP; основные функции и назначение; маршрутизация в сетях TCP/IP; сетевые сервисы UNIX;
уметь:
пользоваться сетевым протоколом TCP/IP; использовать сетевые сервисы UNIX;
владеть:
пользования сетевым протоколом TCP/IP; управления процессами; программирования в оболочке bash.
Литература [1,2,3].
1.2. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Методические рекомендации по выполнению заданий
Общая характеристика работы
В процессе выполнения работы студент осваивает как отдельные элементы, так и интегрированные ИТ. Для этого он выполняет следующие шаги:
- изучает сущность задачи;
- решает задачу: разрабатывает меню, схему данных, схему взаимодействия программ для своей задачи;
- разрабатывает краткий отчёт о проделанной работе посредством текстового процессора или средствами презентационной графики;
- посредством технологии OLE включает в отчёт таблицы, графики, схемы, разработанные в среде других приложений;
- используя Web-технологии, включает в отчёт ссылки на внешние источники (Web-страницы, адреса электронной почты, другие файлы с необходимой информацией);
- оформляет отчёт с использованием ГОСТ.
Структура и содержание отчёта
Отчет состоит из следующих разделов:
1.Введение
Во введении указываются цели работы (из описания заданий в лабораторных работах) и используемые ИТ.
2. Постановка задачи
Формулируется постановка задачи.
3. Решение задачи
Приводятся результаты решения задачи: установление связи потоков, управление потоками и т. д. Все документируется в виде скриншотов, графиков или таблиц.
Далее приводятся лабораторные работы по темам и вопросы, которые необходимо изучить для выполнения лабораторных работ.
Лабораторная работа № 1 (тема №1) (1 час)
Цель работы: Знакомство с оболочкой операционной системы
Вопросы к лабораторному занятию:
1. Закройте свой домашний каталог (в директории home) для всех пользователей кроме себя.
2. Создайте файл test и измените его атрибуты, задавая его атрибуты в числовом виде.
3. Создайте файл test и измените его собственника на другого (сможете ли вы после этого возвратить себе этот файл?)
4. Измените у какого-нибудь уже существующего файла (файлов) группу.
5. Вывести информацию о файловых системах, которые не совпадают с системой ext2. Информацию вывести в килобайтах в файл df_result
6. Вывести информацию о всех файлах и подкаталогах в текущем каталоге с итоговой информацией в байтах.
7. Производить фоновый опрос системы о количестве свободной и занятой памяти через каждые 10 секунд. Результаты добавлять в файл free_result. Включить суммарную информацию о свободной и занятой памяти.
8. Вывести информацию о смонтированных файловых системах отличающихся от vfat. Вывести типы этих систем.
9. Вывести информацию о размерах (Мбайт) подкаталогов, каталога-владельца, текущего каталога.
10. Найти файл let. htm во всей файловой системе размером больше 10 байт и распечатать его на экране.
11. Найти все файлы с расширением .сс или с расширением .dat в каталоге /home/ddd:
12. Удалить все файлы с именами с подтверждением на удаление a. out или q. dat из всей файловой системы
13. Распечатать всё файлы, которые находятся во всей файловой системе и изменялись больше неделю назад
14. Удалить из текущего каталога и его подкаталогов все файлы нулевого размера, запрашивая подтверждение.
15. Вывести список файлов, имена которых не содержат слова «bash».
Лабораторная работа №2 (тема №2) (4 часа)
Цель работы: Получить навыки управления процессами.
Вопросы к лабораторному занятию:
1. Вывести первые 10 строк 2-х файлов не выводя их имена.
2. Послать первые 5 строк с клавиатуры по каналу на принтер.
3. Вывести имена первых 20 файлов, содержащихся в каталоге, в файл.
4. Завершить процесс c идентификатором pid.
5. Послать сигнал о завершении всем процессам.
6. Уничтожить процесс c идентификатором pid наверняка.
7. Послать сигнал всем процессам, входящим в группу посылающего процесса.
8. Распечатать все содержимое текущего каталога.
9. Расположить в столбцы выводимую информацию.
10. Просмотреть права доступа файлов в текущем каталоге.
11. Узнать, какие файлы в текущем каталоге являются выполняемыми.
12. Отсортировать содержимое каталога по дате изменения.
13. Вывести содержимое каталога с возможностью постепенного просмотра.
14. Вывести содержимое файла, заменяя несколько пустых строк одной (считать, что на экране 15 строк).
15. Вывести содержимое 2-х файлов.
16. Вывести последние 100 строк файла с сортировкой и с возможностью постепенного просмотра.
17. Вывести 20 символов с конца файла.
18. Вывести 10 строк с конца файла.
19. Вывести 15 строк в обратном порядке.
20. Просматривать файл с конца в процессе его создания.
21. Отсортировать последние 20 строк файла.
22. Вывести количество пользователей подключенных к системе.
Напечатать имена пользователей, которым возможно посылать сообщения.
Лабораторная работа №3 (тема №3) (14 часов)
Цель работы: Изучение сетевых возможностей, способов соединения. Передачи информации, протоколов обмена.
Вопросы к лабораторному занятию:
1. Выдать информацию о пользователе, который подключился к системе с данного IP адреса «195.19.161.14»
2. Определить, функционирует ли машина с IP-адресом 138.116.114.
3. Проверить работоспособность узла 138.116.114.1 с помощью 6-и 60-байтных посылок, посылаемых
через 4 секунды с заполнением их словом «HELLO».
4. Провести тестирование узла 138.116.114.1 без вывода текущей информации на экран. Тестирование
проводить до нажатия клавиш CTRL^C.
5. Провести проверку работоспособности узла 138.116.114.1 с записью пути до него.
6. Определить среднее время передачи приема тестовых пакетов 60-ибайтовой длины на узел 138.116.114.1. Использовать 8 посылок.
7. Вывести информацию об о всех процессах.
8. Вывести информацию о процессах, для которых указаны идентификаторы лидеров групп (pid1 pid2.)
Лабораторная работа №4 (тема №4, №5) (17 часов)
Цель работы: Изучение особенностей и функциональных возможностей операционной системы Windows и UNIX.
Вопросы к лабораторному занятию:
1. Вывести информацию о файле-устройстве Память.
2. Вывести информацию о файле-устройстве Память в длинном формате.
3. Вывести информацию обо всех наиболее часто запрашиваемых процессах.
4. Вывести содержимое переменной PATH без перехода на новую строку.
5. C новой страницы выведите предложение, разделяя слова табуляцией.
6. Вывести значения переменных PS1 и PS2 в файл, разделив их обратным слэшем.
7. Добавить строку «Hello, World!» в файл.
8. Получить эхо имён файлов по одному в строке.
9. Посылка письма адресатам из списка в файле.
10. Удалить все файлы, оканчивающиеся на. bak.
11. Вывести через пять минут сообщение о том, что чай готов. Процесс запустить в фоновом режиме.
12. Удалить из текущего каталога и его подкаталогов все файлы нулевого размера, запрашивая подтверждение
13. Закройте свой домашний каталог для всех пользователей кроме себя
14. Вывести последние 100 строк файла с сортировкой и с возможностью постепенного просмотра
15. Написать фрагмет программы на shell, который при отсутствии почты, переадресовывает всю почту на другой адресат, например alex.
1.3. ТЕМАТИКА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Тема 1. Общие сведения (2 часа)
Вопросы для самостоятельного изучения.
1. Загрузчики операционных систем.
2. Компиляторы и интерпретаторы.
3. Сохранность и защита программного обеспечения.
4. Интерфейс и основные стандарты в области системного программного обеспечения.
5. Поддержка систем управления базами данных.
Литература [1- 6].
Тема 2. Управление вычислительными ресурсами (8 часов)
Вопросы для самостоятельного изучения.
1. Операционная система UNIX. Регистрация в системе. Основы работы с файлами и каталогами.
2. Операционная система UNIX. Поиск файлов. Архивирование данных. Компрессия и декомпрессия файлов.
3. Операционная система UNIX. Создание исполняемой программы. Управление процессами. Порождение и синхронизация процессов.
4. Операционная система UNIX. Сетевая работа в Unix.Работа с электронной почтой. ftp-сервисы, web-браузеры.
5. Операционная система UNIX. Интерпретатор команд bash. Основы программирования в bash.
Литература [1- 6].
Тема 3. Сетевые возможности (11 часов)
Вопросы для самостоятельного изучения.
Операционная система UNIX. Сетевая работа в Unix.Работа с электронной почтой. ftp-сервисы, web-браузеры.
Литература [1- 6].
Тема 4. Семейство Windows (11 часов)
Вопросы для самостоятельного изучения.
1. Какой алгоритм планирования применяется в Windows, Unix:
2. Укажите правильные сочетания, при определении характера прерываний:
3. Укажите правильное сочетание характеристик алгоритма планирования:
4. Укажите способы, с помощью которых шина выполняет прерывание
5. Укажите название способа выполнения прерывания: Процессор получает от запросившего прерывания устройства только информацию об уровне приоритета прерывания. Обработчик прерываний сам определяет устройство, запросившее прерывание
6. Для быстродействия было бы желательно системные вызовы к API выполнять с использованием векторного
7. Укажите вариант правильного способа обработки системного вызова?
8. Для чего необходима синхронизация потоков (процессов)
9. Какое определение критической секции можно считать верным?
10. Выбрать название данных, которое соответствует следующему определению: Разделяемые данные, использование которых несколькими потоками может привести к нежелательным эффектам (гонкам и т. д.)?
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
