МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

ЧЕРКАСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. Богдана Хмельницького

ФАКУЛЬТЕТ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТА БІОМЕДИЧНОЇ КІБЕРНЕТИКИ

Кафедра кібернетики

Системне програмування та операційні системи

Методичні вказівки та завдання

до лабораторних робіт

Частина 1. 3 курс (6 семестр)

для студентів усіх форм навчання спеціальностей

6.080400 „Інформаційні управляючі системи та технології ”,

6.080403 „Програмне забезпечення автоматизованих систем ”,

6.080404 „Інтелектуальні системи прийняття рішень ”,

6.080407 „Комп‘ютерний еколого-економічний моніторинг ”

Черкаси 2011

Методичні вказівки для виконання лабораторних робіт з дисципліни «Операційні системи» для студентів спеціальності «Програмне забезпечення АС» / Склали: В.С. Авраменко.

– Черкаси: ЧНУ, 2011. – 89 с.

Укладачі: к.ф-м.н., доцент кафедри кібернетики В.С. Авраменко

Відповідальний редактор: к.т.н., доцент Г.В. Косенюк

Рецензенти: к.т.н., доцент В.І. Салапатов

к.т.н., доцент Г.В. Косенюк

«Операційні системи» є однією з фундаментальних дисциплін у циклі комп'ютерних наук і займає важливе місце в системі підготовки фахівців із програмного забезпечення обчислювальних і автоматизованих систем.

Операційна система (ОС)  це комплекс взаємозв'язаних програм, призначений для підвищення ефективності апаратури комп'ютера шляхом раціонального управління його ресурсами, а також для забезпечення зручностей користувачеві шляхом надання йому розширеної віртуальної машини.

Найбільш важливими підсистемами ОС є підсистеми управління процесами, пам'яттю, файлами і зовнішніми пристроями, а також підсистеми призначеного для користувача інтерфейсу, захисту даних і адміністрування. Курс складається з 16 розділів, в яких повністю висловлюється матеріал по всім основним підсистемам ОС. У даних методичних матеріалах приводиться теоретичний матеріал та завдання до лабораторних робіт для першої частини курсу, який читається для студентів 3-го курсу.

Метою вивчення даної дисципліни є ознайомлення студентів з архітектурою і основними можливостями сучасних ОС, а також отримання практичних навиків при виконанні лабораторних робіт. В результаті вивчення курсу студенти повинні:

• ознайомитися з існуючими типами ОС і їх особливостями;

• отримати уявлення про архітектуру сучасних ОС;

• представляти сучасні тенденції розвитку ОС;

• знати основні модулі ОС і розуміти, як вони взаємодіють;

• розуміти що таке процес і потік, взаємодія процесів і багатопотокова обробка даних;

• розуміти особливості механізмів управління пам'яттю, системи введення-вивода та основних файлових систем.

Учбово - методичні матеріали Основна література

1. В. Столлингс. Операционные системы. - М. «Вильямс», 2002. – 848 с.

2. Э. Таненбаум. Современные операционные системы. – СПб.: Питер, 2002. – 1040 с.

3. В.А. Шеховцов. Операційні системи. Київ. Вид. група BHV, 2005. – 576 с.

4. А.В.Гордеев, А.Ю.Молчанов. Системное программное обеспечение. СПб.:Питер, 2001. – 736 с.

5. А. Шоу. Логическое проектирование операционных систем. М.: Мир. 1981. 680 с.

6. Г. Дейтел. Операционные системы. т. 1, 2. М.: БИНОМ, 2006. -1023, -704 с.

7. П. Ноттон. JAVA Справочное руководство. М. Бином. 1996. -359 с.

Додаткова література

1. Авраменко В.С. Операційні системи. Електронний варіант лекцій. ЧНУ, 2011.

Методичні вказівки

1. Загальні відомості до виконання лабораторних робіт

Представлені в методичних вказівках лабораторні роботи складаються з розділів: теоретичні відомості, завдання до лабораторної роботи, завдання для самостійної роботи студентів і контрольні питання.

При виконанні кожної лабораторної роботи студент опрацьовує розділ теоретичні відомості, знайомиться з практичним застосуванням представленого матеріалу, розв’язуючи практичні завдання за допомогою мови програмування Java.

Після виконання кожної лабораторної роботи студент оформлює звіт на аркушах формату А4 у встановленій формі й захищає лабораторну роботу.

По закінченні курсу лабораторних робіт студент представляє звіти по кожній з них, зібравши їх у альбом з титульним аркушем.

2. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт

Роботи повинні мати обкладинку з титульним аркушем встановленої форми.

Зміст звіту по лабораторній роботі:

1. Тема.

2. Мета.

3. Короткі теоретичні відомості.

4. Хід виконання лабораторної роботи.

5. Висновки.

Кожна лабораторна робота повинна мати порядковий номер, тему, мету, та короткі теоретичні відомості, що вміщують основну інформацію, яку студент використовував при виконанні роботи. У розділі “Хід виконання лабораторної роботи” студент коротко описує етапи виконання завдання та наводить необхідні таблиці чи малюнки для ілюстрування результатів, що отримувалися на кожному етапі роботи. У висновках необхідно зробити аналіз отриманих результатів та навести можливості застосування даного методу для вирішення інших задач.

Під операційною системою (ОС) розуміють комплекс програмних засобів, що управляють і оброблювальних, які, з одного боку, забезпечують інтерфейс між апаратурою комп'ютера і користувачем з його завданнями, а з іншого боку - призначені для ефективнішого використання ресурсів обчислювальної системи і організації надійних обчислень.

ОС виконує функції управління обчислювальними процесами, розподіляє ресурси обчислювальної системи і утворює програмне середовище, в якому виконуються прикладні програми користувача. Таке середовище називають операційним.

Наприклад, в далекі 50-ті роки при розробці перших систем програмування, перш за все створювали програмні модулі для підсистеми введення-виводу, а вже потім – для операцій і функцій, що часто зустрічаються,. Завдяки цьому програмісти могли просто звертатися до функцій введення-виводу і інших функцій і процедур, що позбавляло їх створювати ці програмні компоненти “з нуля”, і від необхідності знати всі подробиці роботи контролерів введення-виводу і відповідних інтерфейсів.

Наступний крок в автоматизації створення готових до виконання програм полягав в тому, що транслятор з алгоритмічної мови більш високого рівня вже сам міг підставляти замість операторів типу READ або WRITE всі необхідні виклики до бібліотечних програмних модулів. Зрештою виникла ситуація, коли при створенні програм програмісти можуть взагалі не знати багатьох деталей управління конкретними ресурсами обчислювальної системи, а повинні тільки звертатися до деякої програмної підсистеми з відповідними запитами і отримувати від неї необхідні функції і сервіси. Ця програмна підсистема і є ОС, а набір її функцій, сервісів і правила звернення до них якраз і утворюють те базове поняття, яке ми називаємо операційним середовищем.

Паралельне існування термінів “операційна система і “операційне середовище викликано тим, що ОС в загальному випадку може підтримувати декілька операційних середовищ. Наприклад, ОС OS/2 Warp може виконувати свої рідні 32-розрядні програми, 16-розрядні програми OS/2 1-го покоління, 16-розрядні програми в операційному середовищі MS-DOS, 16-розрядні додатки операційного середовища Windows.

Можна сказати, що операційне середовище – це те системне програмне оточення, в якому можуть виконуватися програми, створені по правилах роботи цього середовища.