Электростальский филиал ГОУ СПО
«МОСКОВСКИЙ КОЛЛЕДЖ УПРАВЛЕНИЯ И НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»
Рабочая программа
«Операционные системы и
среды»
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: ______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Федеральное агентство
по образованию Российской Федерации. 1
дисциплины: 1
для
специальности: 1
Содержание. 3
Пояснительная
записка. 4
Примерный
тематический план учебной дисциплины. 5
Введение. 6
Раздел
1. Основы теории операционных систем. 7
Тема
1.1. Общие сведения об операционных системах. 7
Тема
1.2. Интерфейс пользователя. 7
Тема
1.3. Базовые логические элементы. 7
Раздел
2. Машинно-зависимые свойства операционных систем. 8
Тема
2.1. Архитектурные особенности модели микропроцессорной системы. 8
Тема
2.2. Обработка прерываний. 8
Тема
2.3. Планирование процессов. 8
Тема
2.4. Обслуживание ввода-вывода. 8
Тема
2.5. Управление реальной памятью. 9
Тема
2.6. Управление виртуальной памятью. 9
Раздел
3. Машинно-независимые свойства операционных систем. 10
Тема
3.1. Работа с файлами. 10
Тема
3.2. Планирование заданий. 10
Тема
3.3. Распределение ресурсов. 10
Тема
3.4. Защищенность и отказоустойчивость операционных систем. 10
Раздел
4. Работа в операционных системах и средах. 11
Тема
4.1. Структура операционной системы. 11
Тема
4.2. Интерфейс пользователя. 11
Тема
4.3. Организация хранения данных. 11
Тема
4.4. Средства управления и обслуживания. 12
Тема
4.5. Утилиты операционной системы. 12
Тема
4.6. Поддержка приложений других операционных систем. 12
Рекомендуемая
литература. 13
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:
v о концептуальных моделях построения операционных
систем;
v о перспективах развития операционных систем и сред;
знать:
v понятие операционной системы, ее функции;
v состав операционных систем;
v типы операционных систем;
v принципы работы различных операционных систем;
v принципы взаимодействия операционных систем с
периферийными устройствами;
v принципы взаимодействия операционных систем с
пользователем;
v машинно-зависимые и машинно-независимые свойства
операционных систем;
v средства защиты пользователя;
уметь:
v использовать средства операционных систем и сред для
обеспечения работы вычислительной техники;
v 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).
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
|
Студент
должен
иметь
представление:
Ø 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.
Студент
должен
знать:
Ø понятие, назначение и основные функции операционных
систем;
Ø типы операционных систем;
Ø виды языков взаимодействия пользователя с операционной
системой;
Ø понятие операционного окружения;
Ø услуги, предоставляемые операционным окружением.
Понятие операционной системы. Назначение и функции
операционной системы. Состав, взаимодействие основных компонентов операционной
системы. Типы операционных систем.
Понятие программного интерфейса, его назначение. Виды
интерфейсов. Языки взаимодействия пользователя с операционной системой.
Стандартные сервесные программы поддержки интерфейса.
Понятие операционного окружения, состав, назначение.
Стандартные сервисные программы поддержки операционного окружения. Понятие
базовой машины, расширенной машины. Режим пользователя, режим супервизора.
Студент
должен
знать:
Ø архитектуру рассматриваемой типовой микроЭВМ;
Ø принципы обработки прерываний;
Ø состояния процессов и алгоритмы обработки процессов;
Ø способы организации ввода-вывода;
Ø алгоритмы управления вводом-выводом;
Ø механизмы управления реальной памятью;
Ø средства и способы защиты реальной памяти;
Ø общие методы реализации виртуальной памяти.
Упрощенная архитектура типовой микроЭВМ. Структура
оперативной памяти. Адресация. Основные регистры. Форматы данных и команд.
Операционная система как средство управления ресурсами типовой микроЭВМ.
Понятие прерывания. Последовательность действий при
обработке прерываний. Классы прерываний. Рабочая область прерываний. Приоритеты
прерываний. Вложенные прерывания.
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.
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.
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.
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.
Студент
должен
знать:
Ø задачи ОС по управлению файлами и устройствами;
Ø логическую организацию файловой системы;
Ø физическую организацию файловой системы;
Ø способы организации файловых операций;
Ø способы организации контроля доступа к файлам;
Ø принципы планирования заданий;
Ø принципы распределения ресурсов;
Ø способы организации защищенности и отказоустойчивости
операционных систем.
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.
Введение в планирование Категории алгоритмов
планирования. Задачи алгоритмов планирования. Планирование в системах пакетной
обработки данных. Планирование в интерактивных системах. Планирование в
системах реального времени.
Взаимоблокировки. Обнаружение и устранение
взаимоблокировок. Избежание взаимоблокировок. Предотвращение взаимоблокировок.
Основные понятия безопасности. Классификация угроз.
Базовые технологии безопасности. Аутентификация, авторизация, аудит.
Отказоустойчивость файловых и дисковых систем.
Восстанавливаемость файловых систем. Избыточные дисковые подсистемы RAID.
Студент
должен
знать:
Ø
особенности работы в
конкретной операционной системе;
Ø
организацию файловой
структуры различных операционных систем;
Ø
стандартные программы
операционной системы;
Ø
способы организации
поддержки приложений других операционных систем;
Ø
способы организации
поддержки устройств;
Ø
понятие, функции и способы
использования программного интерфейса операционной системы, виды
пользовательского интерфейса;
уметь:
Ø работать в разных операционных системах и средах;
Ø настраивать операционные системы;
Ø устанавливать операционные системы.
Структура различных видов операционных систем (MS-DOS, Windows XP, Windows 2003 Server, UNIX, LINUX). Загрузка операционных систем.
Практическое занятие: Изучение структуры операционной системы.
Интерфейс пользователя. Приглашение системы. Ввод
команд. Запуск и выполнение команд.
Практические занятия: Изучение работы с командами в операционной
системе (на примере Windows XP).
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.
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.
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.
Совместное использование программ. Эмуляторы операционных
систем.
Практические занятия: Изучение эмуляторов операционных систем.
1.
Изучение работы с
командами в операционной системе (на примере Windows XP).
2.
Работа с файлами и
каталогами в различных видах операционных систем.
3.
Работа с дисками в
различных видах операционных систем.
4.
Монтирование файловых
систем различных типов.
5.
Работа с пакетными фалами.
6.
Конфигурирование файлов autoexec.bat и config.sys.
7.
Управление процессами в
операционной системе.
8.
Работа с текстовым
редактором.
9.
Работа с архиваторами.
10. Работа с операционными оболочками.
11.
Изучение эмуляторов
операционных систем.
1.
Олифер В. Г., Олифер Н. А.
Сетевые операционные системы. – СПб.: Издательство «Питер», 2001.
2.
Таненбаум Э. Современные
операционные системы. – 2-е издание. – СПб.: Издательство «Питер», 2002.
3.
Андреев А., Беззубов Е.,
Емельянов М. Windows 2000 Professional в подлиннике (русская версия). – СПб.: BHV –
Санкт-Петербург, 2000.
4.
Зубков С. В. Linux.
Русские версии. – ДМК, 2000.
5.
Стаханов А. Linux в
подлиннике. – BHV, 2002.
6.
Водолазкий В. Путь к Linux. –
(3-е изд.) – Питер, 2002.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.