Рабочая программа дисциплины Операционные системы и среды
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Электростальский филиал ГОУ СПО
«МОСКОВСКИЙ КОЛЛЕДЖ УПРАВЛЕНИЯ И НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»
Рабочая программа
дисциплины:
«Операционные системы и среды»
для специальности:
230101 «Вычислительные машины, комплексы и сети»
г. Электросталь
2009 год
Одобрена цикловой Методической комиссией общеобразовательных дисциплин
Составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности
Приказ №___от «____»__________2009г.
Председатель ЦМК
___________________ / _______________/
Утверждена Методическим Советом колледжа
Протокол № ______________
от «____» ___________2005 г.
Председатель Методического Совета
___________ /Т.А. Федосова/
Автор: Ж.О. Алферова
преподаватель Электростальского филиала ГОУ СПО «Московский колледж управления и новых технологий»
Рецензент: ______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Содержание
13 TOC \o "1-2" \h \z \u 1413 LINK \l "_Toc241460788" 14Федеральное агентство по образованию Российской Федерации 13 PAGEREF _Toc241460788 \h 1411515
13 LINK \l "_Toc241460789" 14дисциплины: 13 PAGEREF _Toc241460789 \h 1411515
13 LINK \l "_Toc241460790" 14для специальности: 13 PAGEREF _Toc241460790 \h 1411515
13 LINK \l "_Toc241460791" 14Содержание 13 PAGEREF _Toc241460791 \h 1431515
13 LINK \l "_Toc241460792" 14Пояснительная записка. 13 PAGEREF _Toc241460792 \h 1441515
13 LINK \l "_Toc241460793" 14Примерный тематический план учебной дисциплины. 13 PAGEREF _Toc241460793 \h 1451515
13 LINK \l "_Toc241460794" 14Введение. 13 PAGEREF _Toc241460794 \h 1461515
13 LINK \l "_Toc241460795" 14Раздел 1. Основы теории операционных систем. 13 PAGEREF _Toc241460795 \h 1471515
13 LINK \l "_Toc241460796" 14Тема 1.1. Общие сведения об операционных системах. 13 PAGEREF _Toc241460796 \h 1471515
13 LINK \l "_Toc241460797" 14Тема 1.2. Интерфейс пользователя. 13 PAGEREF _Toc241460797 \h 1471515
13 LINK \l "_Toc241460798" 14Тема 1.3. Базовые логические элементы. 13 PAGEREF _Toc241460798 \h 1471515
13 LINK \l "_Toc241460799" 14Раздел 2. Машинно-зависимые свойства операционных систем. 13 PAGEREF _Toc241460799 \h 1481515
13 LINK \l "_Toc241460800" 14Тема 2.1. Архитектурные особенности модели микропроцессорной системы. 13 PAGEREF _Toc241460800 \h 1481515
13 LINK \l "_Toc241460801" 14Тема 2.2. Обработка прерываний. 13 PAGEREF _Toc241460801 \h 1481515
13 LINK \l "_Toc241460802" 14Тема 2.3. Планирование процессов. 13 PAGEREF _Toc241460802 \h 1481515
13 LINK \l "_Toc241460803" 14Тема 2.4. Обслуживание ввода-вывода. 13 PAGEREF _Toc241460803 \h 1481515
13 LINK \l "_Toc241460804" 14Тема 2.5. Управление реальной памятью. 13 PAGEREF _Toc241460804 \h 1491515
13 LINK \l "_Toc241460805" 14Тема 2.6. Управление виртуальной памятью. 13 PAGEREF _Toc241460805 \h 1491515
13 LINK \l "_Toc241460806" 14Раздел 3. Машинно-независимые свойства операционных систем. 13 PAGEREF _Toc241460806 \h 14101515
13 LINK \l "_Toc241460807" 14Тема 3.1. Работа с файлами. 13 PAGEREF _Toc241460807 \h 14101515
13 LINK \l "_Toc241460808" 14Тема 3.2. Планирование заданий. 13 PAGEREF _Toc241460808 \h 14101515
13 LINK \l "_Toc241460809" 14Тема 3.3. Распределение ресурсов. 13 PAGEREF _Toc241460809 \h 14101515
13 LINK \l "_Toc241460810" 14Тема 3.4. Защищенность и отказоустойчивость операционных систем. 13 PAGEREF _Toc241460810 \h 14101515
13 LINK \l "_Toc241460811" 14Раздел 4. Работа в операционных системах и средах. 13 PAGEREF _Toc241460811 \h 14111515
13 LINK \l "_Toc241460812" 14Тема 4.1. Структура операционной системы. 13 PAGEREF _Toc241460812 \h 14111515
13 LINK \l "_Toc241460813" 14Тема 4.2. Интерфейс пользователя. 13 PAGEREF _Toc241460813 \h 14111515
13 LINK \l "_Toc241460814" 14Тема 4.3. Организация хранения данных. 13 PAGEREF _Toc241460814 \h 14111515
13 LINK \l "_Toc241460815" 14Тема 4.4. Средства управления и обслуживания. 13 PAGEREF _Toc241460815 \h 14121515
13 LINK \l "_Toc241460816" 14Тема 4.5. Утилиты операционной системы. 13 PAGEREF _Toc241460816 \h 14121515
13 LINK \l "_Toc241460817" 14Тема 4.6. Поддержка приложений других операционных систем. 13 PAGEREF _Toc241460817 \h 14121515
13 LINK \l "_Toc241460818" 14Рекомендуемая литература. 13 PAGEREF _Toc241460818 \h 14131515
15
Пояснительная записка.
Примерная программа учебной дисциплины «Операционные системы и среды» предназначена для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 230101 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети среднего профессионального образования и является единой для всех типов и видов образовательных учреждений, реализующих основные профессиональные образовательные программы среднего профессионального образования.
Учебная дисциплина «Операционные системы и среды» является общепрофессиональной дисциплиной, формирующей базовый уровень знаний для освоения специальных дисциплин.
Для изучения учебной дисциплины «Операционные систем и среды» необходимы знания учебной дисциплины «Информационные технологии».
В результате изучения дисциплины студент должен
иметь представление:
о концептуальных моделях построения операционных систем;
о перспективах развития операционных систем и сред;
знать:
понятие операционной системы, ее функции;
состав операционных систем;
типы операционных систем;
принципы работы различных операционных систем;
принципы взаимодействия операционных систем с периферийными устройствами;
принципы взаимодействия операционных систем с пользователем;
машинно-зависимые и машинно-независимые свойства операционных систем;
средства защиты пользователя;
уметь:
использовать средства операционных систем и сред для обеспечения работы вычислительной техники;
устанавливать, настраивать и обслуживать различные операционные системы.
Настоящая программа учебной дисциплины рассчитана на 102 часов аудиторной нагрузки (в том числе 40 часов отводится на практические занятия).
Примерный тематический план учебной дисциплины.
Наименование разделов и тем
Количество аудиторных часов при очной форме обучения
Всего
Лекции
в т. ч.
лабораторные занятия
1
2
3
4
Введение
2
2
–
Раздел 1
Основы теории операционных систем
6
6
–
Тема 1.1.
Общие сведения об операционных системах
2
2
–
Тема 1.2.
Интерфейс пользователя
2
2
–
Тема 1.3.
Операционное окружение
2
2
–
Раздел 2
Машинно-зависимые свойства операционных систем
22
22
–
Тема 2.1.
Архитектурные особенности модели микропроцессорной системы
4
4
–
Тема 2.2.
Обработка прерываний
2
2
–
Тема 2.3.
Планирование процессов
4
4
–
Тема 2.4.
Обслуживание ввода-вывода
4
4
–
Тема 2.5.
Управление реальной памятью
4
4
–
Тема 2.6.
Управление виртуальной памятью
4
4
–
Раздел 3
Машинно-независимые свойства операционных систем
14
14
–
Тема 3.1.
Работа с файлами
8
8
–
Тема 3.2.
Планирование заданий
2
2
–
Тема 3.3.
Распределение ресурсов
2
2
–
Тема 3.4.
Защищенность и отказоустойчивость операционных систем
2
2
–
Раздел 4
Работа в операционных системах и средах
58
18
40
Тема 4.1.
Структура операционной системы
4
2
2
Тема 4.2.
Интерфейс пользователя
10
4
6
Тема 4.3.
Организация хранения данных
10
2
8
Тема 4.4.
Средства управления и обслуживания
14
4
10
Тема 4.5.
Утилиты операционной системы
14
4
10
Тема 4.6.
Поддержка приложений других операционных систем
6
2
4
Всего по дисциплине:
102
62
40
Введение.
Студент должен
иметь представление:
об общих принципах архитектуры операционных систем.
Роль и место знаний по дисциплине «Операционные системы и среды» при освоении смежных дисциплин по выбранной специальности; в сфере профессиональной деятельности.
Современный уровень и перспективы развития операционных систем и сред.
Раздел 1. Основы теории операционных систем.
Студент должен
знать:
понятие, назначение и основные функции операционных систем;
типы операционных систем;
виды языков взаимодействия пользователя с операционной системой;
понятие операционного окружения;
услуги, предоставляемые операционным окружением.
Тема 1.1. Общие сведения об операционных системах.
Понятие операционной системы. Назначение и функции операционной системы. Состав, взаимодействие основных компонентов операционной системы. Типы операционных систем.
Тема 1.2. Интерфейс пользователя.
Понятие программного интерфейса, его назначение. Виды интерфейсов. Языки взаимодействия пользователя с операционной системой. Стандартные сервесные программы поддержки интерфейса.
Тема 1.3. Базовые логические элементы.
Понятие операционного окружения, состав, назначение. Стандартные сервисные программы поддержки операционного окружения. Понятие базовой машины, расширенной машины. Режим пользователя, режим супервизора.
Раздел 2. Машинно-зависимые свойства операционных систем.
Студент должен
знать:
архитектуру рассматриваемой типовой микроЭВМ;
принципы обработки прерываний;
состояния процессов и алгоритмы обработки процессов;
способы организации ввода-вывода;
алгоритмы управления вводом-выводом;
механизмы управления реальной памятью;
средства и способы защиты реальной памяти;
общие методы реализации виртуальной памяти.
Тема 2.1. Архитектурные особенности модели микропроцессорной системы.
Упрощенная архитектура типовой микроЭВМ. Структура оперативной памяти. Адресация. Основные регистры. Форматы данных и команд. Операционная система как средство управления ресурсами типовой микроЭВМ.
Тема 2.2. Обработка прерываний.
Понятие прерывания. Последовательность действий при обработке прерываний. Классы прерываний. Рабочая область прерываний. Приоритеты прерываний. Вложенные прерывания.
Тема 2.3. Планирование процессов.
Понятия: задание, процесс, планирование процесса. Состояния существования процесса. Диспетчеризация процесса. Блок состояния процесса. Алгоритм диспетчеризации. Способ выбора процесса для диспетчеризации. Понятие события. Блок состояния события. Механизм установления соответствия между процессом и событием.
Тема 2.4. Обслуживание ввода-вывода.
Организация побайтного ввода-вывода. Организация ввода-вывода с использованием каналов ввода-вывода. Канальная программа. Вовлечение операционной системы в управление вводом-выводом. Рабочая область канала ввода-вывода. Очередь запросов на ввод-вывод. Алгоритм обработки прерываний по вводу-выводу. Пример управления вводом-выводом.
Тема 2.5. Управление реальной памятью.
Механизм разделения центральной памяти. Разделение памяти на разделы. Распределение памяти с разделами фиксированной размера. Распределение памяти с разделами переменного размера. Аппаратные и программные средства защиты памяти. Способы защиты памяти. Проблема фрагментации памяти и способы ее разрешения.
Тема 2.6. Управление виртуальной памятью.
Понятие виртуального ресурса. Отображение виртуальной памяти в реальную. Общие методы реализации виртуальной памяти в реальную. Общие методы реализации виртуальной памяти. Размещение страниц по запросам. Страничные кадры. Таблица отображения страниц. Динамическое преобразование адресов. Сегментная организация памяти.
Раздел 3. Машинно-независимые свойства операционных систем.
Студент должен
знать:
задачи ОС по управлению файлами и устройствами;
логическую организацию файловой системы;
физическую организацию файловой системы;
способы организации файловых операций;
способы организации контроля доступа к файлам;
принципы планирования заданий;
принципы распределения ресурсов;
способы организации защищенности и отказоустойчивости операционных систем.
Тема 3.1. Работа с файлами.
Файловая система. Типы файлов. Иерархическая структура файловой системы. Логическая организация файловой системы. Физическая организация файловой системы. Файловые операции, контроль доступа к файлам. Примеры файловых систем.
Тема 3.2. Планирование заданий.
Введение в планирование Категории алгоритмов планирования. Задачи алгоритмов планирования. Планирование в системах пакетной обработки данных. Планирование в интерактивных системах. Планирование в системах реального времени.
Тема 3.3. Распределение ресурсов.
Взаимоблокировки. Обнаружение и устранение взаимоблокировок. Избежание взаимоблокировок. Предотвращение взаимоблокировок.
Тема 3.4. Защищенность и отказоустойчивость операционных систем.
Основные понятия безопасности. Классификация угроз. Базовые технологии безопасности. Аутентификация, авторизация, аудит.
Отказоустойчивость файловых и дисковых систем. Восстанавливаемость файловых систем. Избыточные дисковые подсистемы RAID.
Раздел 4. Работа в операционных системах и средах.
Студент должен
знать:
особенности работы в конкретной операционной системе;
организацию файловой структуры различных операционных систем;
стандартные программы операционной системы;
способы организации поддержки приложений других операционных систем;
способы организации поддержки устройств;
понятие, функции и способы использования программного интерфейса операционной системы, виды пользовательского интерфейса;
уметь:
работать в разных операционных системах и средах;
настраивать операционные системы;
устанавливать операционные системы.
Тема 4.1. Структура операционной системы.
Структура различных видов операционных систем (MS-DOS, Windows XP, Windows 2003 Server, UNIX, LINUX). Загрузка операционных систем.
Практическое занятие: Изучение структуры операционной системы.
Тема 4.2. Интерфейс пользователя.
Интерфейс пользователя. Приглашение системы. Ввод команд. Запуск и выполнение команд.
Практические занятия: Изучение работы с командами в операционной системе (на примере Windows XP).
Тема 4.3. Организация хранения данных.
Работа с файлами и каталогами. Работа с дисками.
Практические занятия: Работа с файлами и каталогами в различных видах операционных систем.
Практические занятия: Работа с дисками в различных видах операционных систем.
Практическое занятие: Монтирование файловых систем различных типов.
Тема 4.4. Средства управления и обслуживания.
Пакетные командные файлы. Конфигурирование системы.
Практическое занятие: Работа с пакетными фалами.
Практическое занятие: Конфигурирование файлов autoexec.bat и config.sys.
Практическое занятие: Управление процессами в операционной системе.
Тема 4.5. Утилиты операционной системы.
Работа с текстовым редактором. Работа с операционной оболочкой..
Практическое занятие: Работа с текстовым редактором.
Практические занятия: Работа с архиваторами.
Практическое занятие: Работа с операционными оболочками.
Тема 4.6. Поддержка приложений других операционных систем.
Совместное использование программ. Эмуляторы операционных систем.
Практические занятия: Изучение эмуляторов операционных систем.
Изучение работы с командами в операционной системе (на примере Windows XP).
Работа с файлами и каталогами в различных видах операционных систем.
Работа с дисками в различных видах операционных систем.
Монтирование файловых систем различных типов.
Работа с пакетными фалами.
Конфигурирование файлов autoexec.bat и config.sys.
Управление процессами в операционной системе.
Работа с текстовым редактором.
Работа с архиваторами.
Работа с операционными оболочками.
Изучение эмуляторов операционных систем.
Рекомендуемая литература.
Олифер В. Г., Олифер Н. А. Сетевые операционные системы. – СПб.: Издательство «Питер», 2001.
Таненбаум Э. Современные операционные системы. – 2-е издание. – СПб.: Издательство «Питер», 2002.
Андреев А., Беззубов Е., Емельянов М. Windows 2000 Professional в подлиннике (русская версия). – СПб.: BHV – Санкт-Петербург, 2000.
Зубков С. В. Linux. Русские версии. – ДМК, 2000.
Стаханов А. Linux в подлиннике. – BHV, 2002.
Водолазкий В. Путь к Linux. – (3-е изд.) – Питер, 2002.
Операционные системы и среды. Рабочая программа.
Операционные системы и среды. Рабочая программа.
13PAGE 141015
13PAGE 141115
Заголовок 1 Заголовок 215