5.1 Темы курсовых работ - Институт управления, бизнеса и права

ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ, БИЗНЕСА И ПРАВА
УТВЕРЖДАЮ:
Руководитель Центра академических
образовательных программ
к.э.н. доцент _____________Миронова
О.А.
___________________ 2013г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Б3.Б.2
«ОПЕРАЦИОНЫЕ СИСТЕМЫ»
(индекс)
(наименование)
НАПРАВЛЕНИЕ
230700.62
Прикладная информатика
(шифр)
(наименование)
ПРОФИЛЬ
(шифр)
(наименование)
АКАДЕМИЯ
УПРАВЛЕНИЯ
КАФЕДРА
«Информационные технологии»
(код)
ПЛАНОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ
Всего часов на освоение учебного материала
(по ГОС/по Учебному плану)
Часов аудиторных занятий всего
Часов лекций с разбивкой по семестрам
Часов практических занятий
с разбивкой по семестрам
Часов интерактивных занятий
с разбивкой по семестрам
Часов самостоятельной работы
Число контрольных работ
с разбивкой по семестрам
Число курсовых работ
с разбивкой по семестрам
Число зачётов
с разбивкой по семестрам
Число экзаменов
с разбивкой по семестрам
Число кредитов
Число модулей
(наименование)
Очная
форма
216
Заочная форма
70
12
216
28 – 4с
42 – 4с
3 – 4с
3 – 8с
22 – 4с
3-4
146
1 – 4с
6
2
202
1 – 3с
6
2
Автор рабочей программы
Ткачук Е.О.
(подпись)
(Ф.И.О.)
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА СОСТАВЛЕНА НА ОСНОВАНИИ:
1.
Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования направления
подготовки от 230700 ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА от 21.12.2009г
(дата утверждения)
2.
Типовой программы
(дата утверждения)
3.
Учебного плана
1.07.2013
(дата утверждения)
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ОБСУЖДАЛАСЬ И СОГЛАСОВАНА
КАФЕДРОЙ:
«Информационные технологии»
(наименование)
Ткачук Е.О.
(подпись зав. каф)
Протокол заседания кафедры № 1
от 31.08.2013
УМС Академииуправления
(наименование)
Протокол УМС № 1
(Ф.И.О.)
Пивоваров И.В.
(подпись председателя УМС)
(Ф.И.О.)
от 31.08.2013
2
1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель:
-обучение студентов принципам построения операционных систем и практическим
навыкам работы с некоторыми из них; 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, программирования в
современных операционных средах.
Задачи:
- формирование базовых представлений, знаний и умений в области организации
функционирования современных ОС
- формирование навыков создания и использования эффективного программного
обеспечения для управления вычислительными ресурсами в многопользовательских
сетевых ОС.
2 ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ УСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В процессе изучения дисциплины студенты должны:
Овладеть компетенциями в соответствии с ФГОС ВПО:
–
способен ставить и решать прикладные задачи с использованием современных
информационно-коммуникационных технологий (ПК-4);
– способен осуществлять и обосновывать выбор проектных решений по видам
обеспечения информационных систем (ПК-5);
– способен моделировать и проектировать структуры данных и знаний,
прикладные и информационные процессы (ПК-9);
Иметь представление:
–
о направлениях развития программного обеспечения вычислительной техники,
–
о назначении и функционировании ОС,
–
о мультипрограммировании, режиме разделения времени, многопользовательском
режиме работы,
–
о режиме работы ОС реального времени,
–
о распределенной обработке информации, сетевых программных и технических
средствах информационных сетей,
–
об универсальных ОС и ОС специального назначения,
–
об использовании средств мультимедиа и тенденциях их развития,
–
классификации ОС, модульной структуре построения ОС и их переносимости.
Знать:

состав и принципы работы операционных систем и сред;

основные типы сетевых архитектур и аппаратных компонентов;

понятие процесса и ядра ОС;

управление процессами;

сегментацию виртуального адресного пространства;

способы реализации мультипрограммирования;

основы методов управление памятью;

примеры современных ОС.
Уметь:
–
использовать средства операционных систем и сред для обеспечения работы
вычислительной техники;
–
обеспечивать совместимость аппаратных и программных средств ВТ;
–
использовать технические средства ВТ.
3
3 АУДИТОРНАЯ РАБОТА
3.1 Лекции
№
п/п
Тема лекции
Краткое содержание
1
Введение в
операционные системы
Организация вычислительной системы
Понятие, основные функции ОС
Операционное окружение, операционные
оболочки
Машинно-зависимые свойства операционных
систем: обработка прерываний, планирование
процессов, обслуживание ввода-вывода,
управление виртуальной памятью
Машинно-независимые свойства операционных
систем: работа с файлами, планирование заданий,
распределение ресурсов
Защищенность и отказоустойчивость
операционных систем
Принципы построения операционных систем
Мультипрограммирование,
многопользовательский режим работы и режим
разделения времени
Типы операционных систем
2
Управление задачами
Понятия вычислительного процесса и ресурса
Реализация понятия последовательного процесса
в ОС
Процессы и задачи
Планирование и диспетчеризация процессов и
задач
Планирование вычислительных процессов и
стратегии планирования
Дисциплины диспетчеризации
Качество диспетчеризации и гарантии
Кол.
часов
О/З
2/1
2/-
обслуживания
3
Управление памятью
ОС
Память и отображения, виртуальное адресное
пространство
Простое непрерывное распределение и
распределение с перекрытием
Распределение памяти статическими и
динамическими разделами
Сегментная, страничная и сегментно-страничная
2/-
организация памяти
4
№
п/п
Тема лекции
Краткое содержание
4
Управление вводомвыводом
Основные концепции организации ввода-вывода
в операционных системах
Способы организации поддержки устройств,
драйверы оборудования
Закрепление устройств, общие устройства вводавывода
Основные системные таблицы ввода-вывода
Синхронный и асинхронный ввод-вывод
Организация внешней памяти на магнитных
дисках
Системный загрузчик Windows NT/2000/XP
Внешние устройства управления
5
Файловая структура
6
Компьютерные сети
7
Организация
параллельных
вычислений
8
Архитектура ОС
Функции файловой системы и иерархия данных
Файловая система FAT
Структура загрузочной записи DOS
Файловая система HPFS
Файловая система NTFS
Локальные и глобальные сети
Сетевые операционные системы
Установка сетевой операционной системы
Компоненты сети
Организация файлового сервера
Работа в сети
Средства защиты информации в сети
Глобальные сети. Путеводители (навигаторы).
Независимые и взаимодействующие
вычислительные процессы
Средства синхронизации и связи
взаимодействующих вычислительных процессов
Синхронизация процессов с помощью операции
проверки и установки
Семафорные примитивы Дейкстры
Мьютексы
Использование семафоров при проектировании
взаимодействующих вычислительных процессов
Мониторы Хоара
Почтовые ящики
Конвейеры и очереди сообщений
Основные принципы построения ОС
Микроядерные операционные системы
Макроядерные операционные системы
Требования к ОС реального времени
Стандартные программы операционной системы
Понятие, функции и способы использования
программного интерфейса операционной
системы
Поддержка приложений других операционных
систем
Виды пользовательского интерфейса
Кол.
часов
О/З
2/1
2/-
4/1
2/-
2/-
5
№
п/п
Тема лекции
9
Особенности работы в
конкретной
операционной системе
10
ОС семейства Windows
Краткое содержание
Установка и сопровождение операционных
систем
Семейство операционных систем UNIX.
Основные особенности
Операционная система Linux
Операционная система FreeBSD
Сетевая ОС реального времени QNX
Семейство операционных систем OS/2 Warp
компании IBM
ОС Windows 9x Краткая историческая справка
Операционные системы Windows NT/2000/XP
Кол.
часов
О/З
4/-
4/-
Краткая историческая справка
11
Перспективные
направления развития
ОС
Глобальные и локальные сетевые технологии
Элементы системной интеграции.
Тенденции и перспективы развития
2/-
распределенных операционных сред
Итого
28/4
3.2 Практические и лабораторные занятия
№
1
Тема занятия
Загрузка ОС
2
Потоки в Windows
3
Процессы в Windows
Краткое содержание
Начальная загрузка системы
Инсталяция ОС
Конфигурирование ОС
Установка ОС
Установка сетевой ОС
Контекст потока
Состояния потока
Диспетчеризация и планирование
потоков
Определение процесса в Windows
Создание потоков
Завершение потоков
Приостановка и возобновление потоков
Псевдодескрипторы потоков
Обработка ошибок в Windows
Создание процессов
Завершение процессов
Наследование дескрипторов
Дублирование дескрипторов
Псевдодескрипторы процессов
Обслуживание потоков
Динамическое изменение приоритетов
Кол-во часов
О/З
10/2
6/1
8/1
потоков
6
№
Тема занятия
Краткое содержание
Кол-во часов
О/З
6/1
4
Организация
параллельных
вычислений
Непрерывные действия и команды
Программная реализация синхронизации
Аппаратная реализация синхронизации
Примитивы синхронизации
Критические секции Windows
Объекты синхронизации и функции
ожидания
Мьютексы
События
Семафоры
5
Передача данных
Способы передачи данных между
процессами
Связи между процессами
Передача сообщений
Синхронный и асинхронный обмен
данными
Буферизация
Работа с анонимными каналами в
Windows
Работа с именованными каналами в
Windows
Работа с почтовыми ящиками в Windows
4/1
6
Работа с файлами в
Windows
Закрытие и удаление файлов
Запись данных в файл
Освобождение буферов файла
Чтение данных из файла
Копирование файла
Перемещение файла
6/1
Замещение файла
Работа с указателем позиции файл
Определение и изменение атрибутов
файла
Работа с каталогами
(папками) в Windows
7
Итого:
Создание каталога
Поиск файлов в каталоге
Удаление каталог
Перемещение каталога
Определение и установка текущего
каталог
Наблюдение за изменениями в каталоге
2/1
42/8
7
3.3
№
п/п
1
Интерактивные занятия
Тема занятия
Загрузка ОС
2
Потоки в
Windows
3
Работа с файлами
в Windows
Краткое содержание и вид интерактивного
занятия
Кол.часов
О/З
Начальная загрузка системы
Инсталяция ОС
Конфигурирование ОС
Установка ОС
Установка сетевой ОС
10/2
Контекст потока
Состояния потока
Диспетчеризация и планирование потоков
Определение процесса в Windows
Создание потоков
Завершение потоков
Приостановка и возобновление потоков
Псевдодескрипторы потоков
Обработка ошибок в Windows
6/1
Закрытие и удаление файлов
Запись данных в файл
Освобождение буферов файла
Чтение данных из файла
Копирование файла
Перемещение файла
6/1
Замещение файла
Работа с указателем позиции файл
Определение и изменение атрибутов файла
ИТОГО:
22/4
8
4 САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
№
Содержание самостоятельной работы
Кол-во
часов
Форма
контр.
1
Введение в операционные системы
4/122
Реферат
2
Управление задачами
4/12
Тест рейтинга 1
3
Управление памятью ОС
4/12
Опрос
4
Управление вводом-выводом
8/12
Учебный
проект
5
Файловая структура
6/12
6
Компьютерные сети
20/32
7
Организация параллельных вычислений
8/12
8
Архитектура ОС
8/12
9
Особенности работы в конкретной операционной
системе
20/32
10
ОС семейства Windows
6/12
11
Перспективные направления развития ОС
20/30
12
Подготовка к экзамену
36/36
Итого:
Опрос
Реферат
Опрос
Тест рейтинга 2
Опрос
Опрос
Учебный
проект
Экзамен
146/202
9
5 ТЕМЫ КУРСОВЫХ РАБОТ И УЧЕБНЫХ ПРОЕКТОВ
5.1 Темы курсовых работ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Архитектура ОС
Файловая структура
Компьютерные сети
Организация параллельных вычислений
Файловая структура
Управление вводом-выводом
7. ТРЕБОВАНИЯ К ИТОГОВОЙ АТТЕСТАЦИИ
Форма итоговой аттестации: экзамен
6.1 Перечень практических заданий для оценки степени владения
компетенциями:
1. Понятие операционная система
2. Понятие операционной системы, основные функции и назначение. Классификация
ОС.
3. Основные понятия операционной системы: системные вызовы, прерывания,
исключительные ситуации, файлы, процессы.
4. Организация хранения данных на носителях. Драйверы устройств. Разделы на
дисках, дисковые массивы. Разделы в UNIX. Разделы и тома в Windows.
5. Основные функции и назначение сетевых операционных систем. Основные сетевые
службы.
6. Стек протоколов TCP/IP. Основные функции и назначение протоколов ARP, IP,
UDP, TCP.
7. IP-адресация в сети TCP/IP. Cети классов A, B, C. Подсети. Функции
маршрутизаторов.
8. Доменная система имен. Преобразование доменных имен в ip-адреса. Службы WINS
и DNS.
9. Основные сетевые службы глобальной сети. www- и ftp- серверы. Электронная
почта.
10. Гипертекстовые системы. Путеводители (навигаторы), их назначение и основные
функции. Средства человеко-машинного интерфейса (мультимедиа и гипермедиа).
10
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
7.1 Основная литература
№
п/п
1
2
3
Перечень литературы
Гриценко Ю.Б. Операционные системы: Учебное пособие. В 2-х частях. —
Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2009. —
Ч.1. — 187 с.http://www.iprbookshop.ru/13952.html
Гриценко Ю.Б. Операционные системы. Часть 2: Учебное пособие. — Томск:
Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2009. — 230
с.http://www.iprbookshop.ru/13953.html
Назаров С.В.Н19 Современные операционные системы: учебное пособие / С.В.
На-заров, А.И. Широков. — М.: Интернет-Университет Информацион-ных
Технологий:
БИНОМ.
Лаборатория
знаний,
2011.
—
279
с.http://www.iprbookshop.ru/15837.html
Гордеев А.В. Операционные системы. 2-е изд. – СПб.: Питер. 2009. – 416 с.
Таненбаум Э. Современные операционные системы. 3-е изд. – СПб.: Питер.
2010 год, 1120 стр
Олифер В. Г., Олифер Н. А. Сетевые операционные системы: Учебник для
вузов, 2-е изд.. – М.: ООО «И.Д. Вильямс». 2009 год, 672 стр
7.2 Дополнительная литература
№
п/п
1
2
3
Перечень литературы
Иртегов Д. В. Введение в операционные системы. — 2-е изд. — СПб.: BHVСПб, 2007.
СтоллингсУ. Операционныесистемы = Operating Systems: Internals and Design
Principles. — М.:Вильямс, 2004. — 848 с.
Робачевский А.М, Немюгин С.А. Стесик О.Л. Операционная система UNIX. 2-е
изд. СПб.: Питер. 2005. – 656 стр.
7.3. ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ (УМК,
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ПРОГРАММЫ, ЭЛЕКТРОННЫЕ УЧЕБНИКИ, ИНТЕРНЕТРЕСУРСЫ)
№
п/п
Перечень
1
2
3
4
MS Office
Виртуальная машина VirtualPC
Библиотека MSDN
Материалы сервера ИУБиП
5
Загрузчики Windows XP и Windows 2003
6
Материалы ЭБС http://www.iprbookshop.ru
11