Силлабус по дисциплине «Операционные системы» для студентов специальности
5В0703 – «Информационные системы»
Ахметова Жанар Жумановна, старший преподаватель кафедры «Информационные системы» ЕНУ им. Л.Н.Гумилева.
Контактный телефон: 70-95-00 (31356) (раб.);
Научные интересы: Информационные системы в экономике. Информатизация образования. Программирование на языках высокого уровня. Система управления базами данных.
2) Операционные системы для мобильных устройств. Код: VP 3234. Количество кредитов – 3.
3) Время и место проведения: весенний семестр 2012-2013 уч.г.; согласно расписанию.
4) Пререквизиты учебной дисциплины. Данный курс опирается на знания, полученные в рамках дисциплин:
Алгоритмизация и языки программирования, Технология программирования.
Постреквизиты. Знания, полученные в рамках дисциплины, используется при изучении следующих дисциплин:
Архитектура компьютерных систем, Нейронные сети, Сетевое администрирование
5) Характеристика дисциплины
5.1 Назначение учебной дисциплины.
Дисциплина «Операционные системы» относится к вариативной части математического и естественно-научного цикла. Она дает возможность получения базовых знаний и навыков для успешного изучения других дисциплин и для продолжения обучения в магистратуре.
Изучение курса рассчитано на один семестр.
Знания и умения, полученные студентами, являются основой для изучения основных дисциплин профилизации, таких как «Программная инженерия», «Проектный практикум», позволяют выполнить задания практик. Создают практическую базу для изучения таких учебных дисциплин, как «Сетевое администрирование», «Предметно-ориентированные экономические информационные системы» и др.
Обеспечение дисциплины построено по модульному принципу и включает серию теоретических и практических блоков.
5.2 Цель дисциплины.
Целью дисциплины является формирование базовых представлений, знаний и умений в области организации функционирования современных ОС, а именно, умений создания и использования эффективного программного обеспечения для управления вычислительными ресурсами в многопользовательских ОС.
5.3 Задачи курса.
Основной задачей изучения дисциплины является формирование базовых представлений, знаний и умений в области организации функционирования современных ОС, а именно, умений создания и использования эффективного программного обеспечения для управления вычислительными ресурсами в многопользовательских ОС.
Содержание учебной дисциплины
Содержание дисциплины «Операционные системы» предлагает целостную систему теоретических и практических знаний в рамках лекционных и лабораторных занятий.
В результате изучения курса студент должен
О назначении и функционировании ОС.
О мультипрограммировании.
О режиме разделения времени.
О многопользовательском режиме работы.
О режиме работы ОС.
Об универсальных ОС.
О классификации ОС.
О модульной структуре построения ОС и их переносимости.
Студент должен ЗНАТЬ
Управление процессорами.
Понятие процесса и ядра.
Сегментацию виртуального адресного пространства.
Структуру контекста процесса.
Идентификатор и дескриптор процесса.
Иерархию процессов.
Диспетчеризацию и синхронизацию процессов.
Понятие приоритета и очереди процессов.
Средства обработки сигналов.
Средства коммуникации процессов.
Способы реализации мультипрограммирования.
Понятие прерывания.
Многопроцессорный режим работы.
Управление памятью.
Совместное использование памяти.
Защиту памяти.
Механизмы реализации виртуальной памяти.
Стратегии подкачки страниц.
Методы разработки прикладных программ, ориентированных на работу с серверами баз данных и серверами приложений.
Примеры современных ОС.
Студент должен УМЕТЬ
Использовать основы системного подхода, критерии эффективной организации вычислительного процесса для постановки и решения задач организации оптимального функционирования вычислительных систем.
Выбирать, обосновывая свой выбор, оптимальные алгоритмы управления ресурсами.
Сравнивать и оценивать различные методы, лежащие в основе планирования и диспетчеризации процессов.
Разрабатывать алгоритмы прикладных программ на основе архитектуры "Клиент-сервер".
Представлять результаты создания алгоритмов (структурная схема, функциональная схема).
Пользоваться сервисными функциями ОС при оценке качества функционирования алгоритмов управления ресурсами вычислительной системы.
Представлять результаты лабораторных работ, курсовой работы.
План изучения дисциплины
№ недели |
Название темы |
Формы обучения, кол-во часов |
Задания для СРС |
1. |
История операционных систем
|
Лекция (1 час) |
Изучить самостоятельно и подготовить реферат на тему «Способы организации виртуальной памяти в современных ВС» |
2. |
Операционные системы и среды |
Лекция (1 час) |
Изучить самостоятельно и подготовить реферат на тему «Распределение оперативной памяти» |
3. |
Понятие операционной среды |
Лекция (1 час) |
Изучить самостоятельно и подготовить реферат на тему «Подсистемы управления ОП - база данных для управления ОП, управляющие таблицы, структуры очереди» |
4. |
Классификация операционных систем
|
Лекция (1 час) |
Изучить самостоятельно и подготовить реферат на тему «Рабочая область менеджера памяти» |
5. |
АО компьютера |
Лекция (1 час) |
Изучить самостоятельно и подготовить реферат на тему «Обработчики прерываний при обращении к ОП:прерывание по таймеру интервалов» |
6. |
Память |
Лекция (1 час) |
Изучить самостоятельно и подготовить реферат на тему «Обработчики прерываний при обращении к ОП: прерывание по сбою страницы (сегмента)» |
7. |
Устройство ввода и вывода |
Лекция (1 час) |
Изучить самостоятельно и подготовить реферат на тему «Обработчики прерываний при обращении к ОП: прерывание по переполнению рабочего набора» |
8. |
Процессы |
Лекция (1 час) |
Изучить самостоятельно и подготовить реферат на тему «Обработчики прерываний при обращении к ОП: прерывание по ошибке адресации; собственно страничное (сегментное) прерывание» |
9. |
Потоки |
Лекция (1 час) |
Изучить самостоятельно и подготовить реферат на тему «Функции ОС по планированию вычислительных ресурсов» |
10. |
Реальные и защищенные режимы работы процессора
|
Лекция (1 час) |
Изучить самостоятельно и подготовить реферат на тему «Аппаратные и программные ресурсы» |
11. |
Способы организации виртуальной памяти
|
Лекция (1 час) |
Изучить самостоятельно и подготовить реферат на тему «Формирование очередей и их обслуживание» |
12. |
Режимы управления вводом выводом
|
Лекция (1 час) |
Изучить самостоятельно и подготовить реферат на тему «Создание управляющих таблиц (таблица управления задачей, процессом, потоком)» |
13. |
Прямой доступ к памяти
|
Лекция (1 час) |
Изучить самостоятельно и подготовить реферат на тему «Аспекты функционирования ОС UNIX (юникс-подобных)» |
14. |
Файловые системы |
Лекция (1 час) |
Изучить самостоятельно и подготовить реферат на тему «Синхронизация процессов» |
15. |
Структура магнитного диска
|
Лекция (1 час) |
Изучить самостоятельно и подготовить реферат на тему «Модель операционной системы: конфигурация, состояние процесса, взаимодействие процессов в системе, управление памятью, управление файлами, пользовательские процессы» |