операционные системы - ГБОУ СПО МО Ореховский

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
ОРЕХОВСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Специальность 230115
«Программирование в компьютерных системах» (по отраслям)
(базовый уровень среднего профессионального образования)
г. Орехово-Зуево
2014 г.
Рассмотрена на заседании комиссии по
профессиональному циклу по специальности
230115 Программирование в компьютерных
системах
Протокол № от «___» ________ 2014 г.
Председатель:
Бурова Т.Н.
Соответствует требованиям ФГОС СПО
по специальности 230115
Программирование в компьютерных
системах
Зам. директора по учебно-воспитательной
работе
Фомин С.А
«___» ___________ 2014 г.
Разработчик рабочей программы:
Кобзев С.А.
Рецензент:
Преподаватель
Почтеннных Е.А.
Разработчик примерной программы: Гайнуллин Наиль Рашитович, преподаватель. ФГОУ
СПО «Уфимский колледж статистики, информатики и вычислительной техники»;
Рекомендована Экспертным советом по профессиональному образованию Федерального
государственного автономного учреждения Федерального института развития
образования (ФГАУ ФИРО).
Заключение Экспертного совета № 093 от 02 марта 2012г.
2
СОДЕРЖАНИЕ
ПАСПОРТ
РАБОЧЕЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
ПРОГРАММЫ
УЧЕБНОЙ
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
УСЛОВИЯ
РЕАЛИЗАЦИИ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
РАБОЧЕЙ
РЕЗУЛЬТАТОВ
стр.
4
5
ПРОГРАММЫ
10
ОСВОЕНИЯ
11
3
1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
Операционные системы и среды
1.1. Область применения программы
Рабочая программа учебной дисциплины является частью рабочей основной
профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по
специальности СПО 230115 «Программирование в компьютерных системах»
(базовой подготовки)
1.2. Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной
образовательной программы: дисциплина входит в общепрофессиональный
цикл.
1.3. Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам
освоения дисциплины:
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:
– управлять параметрами загрузки операционной системы;
– выполнять конфигурирование аппаратных устройств;
– управлять учетными записями, настраивать параметры рабочей среды
пользователя;
– управлять дисками и файловыми системами, настраивать сетевые
параметры, управлять разделением ресурсов в локальной сети;
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:
понятие, принципы построения, типы и функции операционных
систем;
операционное окружение;
машинно-независимые свойства операционных систем;
защищенность и отказоустойчивость операционных систем;
принципы построения операционных систем;
способы организации поддержки устройств, драйверы оборудования,
сетевые операционные системы
1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы учебной
дисциплины:
максимальной учебной нагрузки обучающегося 174 часа, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 116 часов;
самостоятельной работы обучающегося 70 часа.
4
2. СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Максимальная учебная нагрузка (всего)
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
в том числе:
лабораторные работы
контрольные работы
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
По разделу 1
ОС для автономного компьютера
ОС как виртуальная машина
ОС как система управления ресурсами
Управление файлами и внешними устройствами
Интерфейс прикладного программирования
Сетевые операционные системы (СОС)
Сетевые и распределенные операционные системы (РОС)
Функциональные компоненты СОC
Количеств
о часов
174
116
70
4
58
16
По разделу 2
Ядро и вспомогательные модули ОС
Ядро в привилегированном режиме
Многослойная структура ОС
Аппаратная зависимость и переносимость ОС
Машинно-зависимые компонеты ОС
Переносимость ОС
Микроядерная архитектура
Мультипрограммирование в системе разделения времени (СРВ)
Мультипрограммирование в системе реального времени (Системы
реального времени)
Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования
Типы адресов
Алгоритмы распределения памяти
Свопинг и виртуальная память
Разделяемые сегменты памяти
Иерархия запоминающих устройств
30
По разделу 3
Модель сетевой ФС
Интерфейс СФС
Базовые технологии безопасности
Технология защищенного канала
Условия возникновения тупиков
Решение проблемы тупиков
12
Итоговая аттестация в форме экзамена
5
2.2. Примерный тематический план и содержание учебной дисциплины «Операционные системы и среды»
Наименование разделов и
тем
1
Раздел 1.
Тема 1.1 Общие сведения об
операционных системах
Содержание учебного материала, лабораторные работы и
практические занятия, самостоятельная работа обучающихся
2
Основы теории операционных систем
Назначение и функции операционной системы, состав. Понятие
программного интерфейса, его назначение.
Основные поколения ОС
Объем
часов
Уровень
освоения
3
40
4
2
12
Виды интерфейсов. Понятие операционного окружения, состав, назначение
Архитектурные особенности ОС
Самостоятельная работа:
1. ОС для автономного компьютера
2. ОС как виртуальная машина
3. ОС как система управления ресурсами
4. Управление файлами и внешними устройствами
5. Интерфейс прикладного программирования
6. Сетевые операционные системы (СОС)
7. Сетевые и распределенные операционные системы (РОС)
8. Функциональные компоненты СОC
Лабораторные работы:
1. Знакомство с операционной системой Linux
2. Знакомство с редактором VIM
3. Простейшие команды для работы с текстом
4. Основные команды DOS
5. Работа с пакетными файлами и утилитами
6. Конфигурирование ОС
Раздел 2.
Машинно-зависимые свойства операционных систем
16
12
60
6
Тема 2.1 Архитектурные
особенности модели
микропроцессорной
системы
Тема 2.2 Планирование процессов
Тема 2.3 Управление реальной
памятью
Упрощенная архитектура типовой микро-ЭВМ. Классификация
периферийных устройств и их архитектура.
Структура ОП.Адресация.
Драйверы устройств.
Самостоятельная работа:
1. Ядро и вспомогательные модули ОС
2. Ядро в привилегированном режиме
3. Многослойная структура ОС
4. Аппаратная зависимость и переносимость ОС
5. Машинно-зависимые компонеты ОС
6. Переносимость ОС
7. Микроядерная архитектура
Лабораторные работы:
7. Работа с процессами в Linux
8. Создание учетной записи в ос Windows XP
9. Работа с архиваторами в Linux
10. Linux, работа с файлами и каталогами.
11. Работа с текстовыми документами в ос семейства Linux.
12. Работа с учетными записями в Linux
Понятия: задание, процесс, планирование процесса, очереди. Состояния
существования процесса.
Диспетчеризация процесса. Блок состояния процесса. Алгоритм
диспетчеризации.
Самостоятельная работа:
1. Мультипрограммирование в системе разделения времени (СРВ)
2. Мультипрограммирование в системе реального времени (Системы
реального времени)
3. Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования
Механизм разделения центральной памяти. Разделение памяти на разделы.
Распределение памяти с разделами фиксированного размера, переменного
размера
1
6
2
2
14
12
2
4
2
6
2
1
7
Тема 2.4 Управление виртуальной
памятью
Понятие виртуального ресурса. Отображение виртуальной памяти в
реальную. Общие методы реализации виртуальной памяти.
Размещение страниц по запросам. Страничные кадры. Таблица отображения
страниц.Динамическое преобразование адресов. Сегментная организация
памяти.
Контрольная работа №1
Самостоятельная работа:
1. Типы адресов
2. Алгоритмы распределения памяти
3. Свопинг и виртуальная память
4. Разделяемые сегменты памяти
5. Иерархия запоминающих устройств
1
6
1
3
10
Раздел 3.
Машинно-независимые свойства операционных систем
Тема 3.1 Работа с файлами
Тема 3.2 Планирование заданий
Файловая система. Иерархическая структура файловой системы. Логическая
организация файловой системы.
Примеры файловых систем.
Понятие директории. Операции с директориями. Разделы диска. Защита
файлов.
Самостоятельная работа:
1. Модель сетевой ФС
2. Интерфейс СФС
Лабораторные работы:
13.Shellпрограммирование. Работа с целыми и вещественными
величинами
14.Shell программирование. Условный оператор
15.Shell программирование. Циклы
16.Shell программирование. Массивы
Введение в планирование. Категории алгоритмов планирования. Задачи
алгоритмов планирования.
72
2
6
3
2
4
8
2
2
8
Лабораторные работы:
17. Планирование заданий в ос Windows XP
18. Процессы в системе Windows
19. Управление памятью в Linux
Классификация ресурсов. Взаимоблокировки. Обнаружение и устранение
Тема 3.3 Распределение ресурсов
взаимоблокировок.
Самостоятельная работа:
1. Условия возникновения тупиков
2. Решение проблемы тупиков
Основные понятия безопасности. Классификация угроз. Базовые технологии
Тема 3.4 Защищенность и
безопасности. Аутентификация, авторизация, аудит.
отказоустойчивость
Отказоустойчивость ОС
операционных систем
Самостоятельная работа:
1. Базовые технологии безопасности
2. Технология защищенного канала
Лабораторные работы:
20. Работа с программой fdisk\
21. Изучение работы и тестирование базовых аппаратных средств
22. Установка ОС Windows XP
23. Установка ОС Linux
24. Изменение пользовательских настроек Linux
25. Установка ПО в Windows
26. Установка и настройка прикладного ПО в Linux
27. Файловая оболочка Far Manager
28. Файловая оболочка Midnight Commander
29. .Исследование эффективности работы архиватора
30. Изучение различных способов входа в систему
31. Система авторизации и управления правами пользователей
32. Изучение структуры реестра Windows
33. Работа с эмулятором Wine
Тема 3.5 Настройка сетевых
Настройка сетевых параметров протокола TCP/IP, маски подсетей
параметров и разделение ресурсов в Контрольная работа № 2
локальных сетях
6
2
3
4
2
3
2
3
4
28
1
4
1
9
Лабораторные работы:
34. Сетевые утилиты в ос Windows XP
35. Работа с сетевыми утилитами в о.с. Linux
Итого
4
174
Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:
1. – ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);
2. – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)
3. – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач)
10
3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРИМЕРНОЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
3.1.
Требования
к
минимальному
материально-техническому
обеспечению
Реализация
учебной
дисциплины
требует
наличия
лаборатории
«Вычислительной техники и периферийных устройств».
Оборудование лаборатории:
– посадочные места по количеству обучающихся;
– рабочее место преподавателя;
– комплект учебно-наглядных пособий «Операционные системы и
среды».
Технические средства обучения:
– компьютер с мультимедиапроектором;
– лицензионное программное обеспечение (Windows XP, Microsoft
Virtual PC, VMware Workstation).
3.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных изданий,
дополнительной литературы
Интернет-ресурсов,
Основные источники:
1. Партыка, Т.Л. Операционные системы, среды и оболочки: учебное
пособие / Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - М.: Форум, 2012.- 560 с.
2. Олифер, В.Г. Сетевые операционные системы: Учебник для вузов / В.Г.
Олифер, Н.А. Олифер. - 2-е издание. - СПб.: Питер, 2009.- 669 с.: ил.
3. Таненбаум Э. Современные операционные системы. СПб.: Питер, 2010.
1116 с.
Дополнительные источники:
Карпов В.Е., Коньков К.А Основы операционных систем
Издательство "Интуит.ру". 2005 г.– 2-е издание
Интернет ресурсы:
1. http://www.ict.edu.ru/catalog/index.php
2. http://artishev.com/texnologii/setevaya-os.html
3. http://inoblogger.ru/2010/03/31/operacionnaya-sistema-interneta/
4. http://www.tver.mesi.ru/e-lib/res/648/14/1.html
1.
11
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины
осуществляется преподавателем в процессе проведения практических
занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения
обучающимися индивидуальных заданий, проектов, исследований.
Результаты обучения
(освоенные умения, усвоенные знания)
1
Умения:
устанавливать
системы;
и
сопровождать
Формы и методы контроля и оценки
результатов обучения
2
операционные Защита лабораторных работ № 22-23
учитывать особенности работы в конкретной
операционной системе, организовывать поддержку
приложений других операционных систем;
пользоваться инструментальными средствами
операционной системы;
по теме 3.4
Защита лабораторных работ
теме 1.1
Защита лабораторных работ
теме 3.4
Защита лабораторных работ
теме 2.1
Защита лабораторных работ
теме 3.4
1-6 по
20-21 по
7-12 по
22-33 по
Знания:
понятие, принципы построения, типы и функции Проверка самостоятельной работы
операционных систем;
по теме 1.1
операционное окружение;
машинно-независимые свойства операционных систем;
защищенность и отказоустойчивость операционных
систем;
принципы построения операционных систем;
способы организации поддержки устройств, драйверы
оборудования, сетевые операционные системы
Проверка самостоятельной работы
по теме 1.1
Устный опрос по темам 3.1-3.5
Контрольная работа №1
Проверка самостоятельной работы
по теме 3.4
Проверка самостоятельной работы
по теме 3.4
Контрольная работа №2
Защита лаборатооных работ 34-35 по
теме 3.5
12
5. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ
В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Результаты
(освоенные профессиональные
компетенции)
ПК 1.3. Выполнять отладку
программных модулей с
использованием
специализированных программных
средств.
Основные показатели
результатов подготовки
Формы и методы
контроля
Письменный экзамен
знать:
 понятие,
принципы
построения,
типы
и
функции операционных
систем
Экспертная оценка
выполнения лабораторной работы
уметь:
 учитывать
особенности
работы в конкретной
операционной системе
 организовывать
поддержку приложений
других
операционных
систем
ПК 2.3. Решать вопросы
администрирования базы данных.
уметь:
– управлять учетными
записями, настраивать
параметры рабочей
среды пользователя;
– управлять дисками и
файловыми
системами,
настраивать сетевые
параметры, управлять
разделением ресурсов
в локальной сети;
понятие,
принципы
построения, типы и функции
операционных систем;
операционное
окружение;
машиннонезависимые
свойства
операционных систем;
Письменный экзамен
Экспертная оценка
выполнения лабораторной работы
13
защищенность
и
отказоустойчивость
операционных систем;
принципы построения
операционных систем;
способы организации
поддержки устройств,
драйверы оборудования,
сетевые операционные
системы

Письменный экзамен
знать:
ПК 3.2. Выполнять интеграцию
модулей в программную систему.
 защищенность
и
отказоустойчивость
операционных систем
 операционное
окружение
уметь:
 организовывать
поддержку приложений
других
операционных
систем
 сопровождать
операционные системы
 пользоваться
инструментальными
средствами
операционной системы
владеть:
 инструментальными
средствами
операционной системы
Экспертная оценка
выполнения лабораторной работы
14
Письменный экзамен
знать:
ПК 3.3. Выполнять отладку
программного продукта
с использованием специализированных
программных средств.
Результаты
(освоенные общекультурные
компетенции)
ОК-1 Понимать сущность и социальную
значимость своей будущей профессии,
проявлять к ней устойчивый интерес.
-
ОК-2 Организовывать собственную
деятельность, выбирать типовые
методы и способы выполнения
профессиональных задач, оценивать
их эффективность и качество.
 сетевые
операционные
системы
 принципы
построения
операционных систем
 защищенность
и
отказоустойчивость
операционных систем
уметь:
 сопровождать
операционные системы
 учитывать особенности
работы в конкретной
операционной системе
владеть:
 инструментальными
средствами операционной
системы
Экспертная оценка
выполнения лабораторной работы
Основные показатели результатов
подготовки
Формы и методы
контроля
понимает сущность своей будущей Экспертное
наблюдение
и
профессии - понимает социальную
значимость
своей
будущей оценка на практических
и лабораторных
профессии
занятиях при
демонстрирует интерес к будущей выполнении работ
профессии
-
успешно организует собственную
деятельность - умеет выбирать
типовые методы и способы
выполнения профессиональных
задач
-
адекватно
оценивает
эффективность
и
качество
выбранных типовых методов и
способов
выполнения
профессиональных задач
Экспертное
наблюдение
и
оценка на практических
и лабораторных
занятиях при
выполнении работ
15
ОК-3 Принимать решения в
стандартных и нестандартных
ситуациях и нести за них
ответственность.
- принимает решения в
стандартных и нестандартных
ситуациях и несет за них
ответственность
Экспертное
наблюдение
и
оценка на практических
и лабораторных
занятиях при
выполнении работ
ОК-4 Осуществлять поиск и
использование информации,
необходимой для эффективного
выполнения профессиональных задач,
профессионального и личностного
развития.
- умеет осуществлять поиск и
использование информации,
необходимой для эффективного
выполнения профессиональных
задач, профессионального и
личного развития
Экспертное
наблюдение и оценка
на практических и
лабораторных занятиях
при
выполнении
работ
ОК-5 Использовать информационнокоммуникационные технологии в
профессиональной деятельности.
- использует информационнокоммуникационные технологии в
профессиональной деятельности
Экспертное
наблюдение и оценка
на практических и
лабораторных занятиях
при
выполнении
работ
Результаты
(освоенные общекультурные
компетенции)
ОК-6 Работать в коллективе и в
команде, эффективно общаться с
коллегами, руководством,
потребителями.
Основные показатели результатов
подготовки
-
ОК-7 Брать на себя ответственность заработу членов команды
(подчиненных), за результат
выполнения заданий.
-
работает в коллективе и с команде
эффективно общается с коллегами,
руководством, потребителями
Формы и методы
контроля
Экспертное
наблюдение
и
оценка на практических
и лабораторных
занятиях при
выполнении работ
берет на себя ответственность за Экспертное
и
работу
членов
команды наблюдение
оценка на практических
(подчиненных)
и лабораторных
берет на себя ответственность за занятиях при
результат выполнения заданий
выполнении работ
16
ОК-8 Самостоятельно определять
задачи профессионального и
личностного развития, заниматься
самообразованием, осознанно
планировать повышение
квалификации.
-
-
Экспертное
наблюдение
и
оценка на практических
и лабораторных
занятиях при
осознанно планирует повышение выполнении работ
квалификации
самостоятельно определяет задачи
профессионального и личностного
развития
занимается
самообразованием
ОК-9 Ориентироваться в условиях
частой смены технологий в
профессиональной деятельности.
- ориентируется в условиях частой
смены технологий в
профессиональной деятельности
Экспертное
наблюдение
и
оценка на практических
и лабораторных
занятиях при
выполнении работ
ОК-10 Исполнять воинскую
обязанность, в том числе с
применением полученных
профессиональных знаний (для
юношей).
- исполняет воинскую обязанность,
в том числе с применением
полученных профессиональных
знаний
Экспертное
наблюдение
и
оценка на практических
и лабораторных
занятиях при
выполнении работ
17