МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Операционные системы
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра вычислительной техники и электроники
Направление подготовки09.03.01. Информатика и вычислительная техника
ПрофильИнформатика и вычислительная техника
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план09_03_01_ИиВТ-1-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 42
самостоятельная работа 39
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 4

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) Итого
Недель 19
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Лабораторные 24 24 24 24
Сам. работа 39 39 39 39
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
к.т.н., доцент, Скурыдин Ю.Г.

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н., доцент, Рудер Д.Д.

Рабочая программа дисциплины
Операционные системы

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 19.09.2017 г. № 929)

составлена на основании учебного плана:
09.03.01 Информатика и вычислительная техника
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра вычислительной техники и электроники

Протокол от 08.06.2020 г. № 79/19-20
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
к.ф-м.н., Пашнев Владимир Валентинович, доц., зав. кафедрой "Вычислительной техники и электроники"

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра вычислительной техники и электроники

Протокол от 08.06.2020 г. № 79/19-20
Заведующий кафедрой к.ф-м.н., Пашнев Владимир Валентинович, доц., зав. кафедрой "Вычислительной техники и электроники"

1. Цели освоения дисциплины

1.1.Цель изучения дисциплины – формирование теоретических знаний и практических навыков по использованию современных компьютеров и программных средств для решения широкого спектра задач в различных областях, а именно: ознакомить студентов с основами теории операционных систем; привить навыки работы с различными языками программирования для создания системных программ; изложить основные принципы архитектурной организации системного программного обеспечения.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.О.04

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-2: Способен использовать современные информационные технологии и программные средства, в том числе отечественного производства, при решении задач профессиональной деятельности;
ОПК-5: Способен инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем;
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.об основных понятиях теории операционных систем;
об основах построения и функционирования операционных систем;
о разновидностях и функциональных особенностях внутреннего программного обеспечения операционных систем;
3.2.Уметь:
3.2.1.основы современных технологий проектирования операционных систем;
принципы построения и функционирования операционных систем;
основные аспекты проблем информационной безопасности в операционных системах;
владеть пользовательскими функциями операционной системы;
владеть основными возможностями встроенного программного обеспечения операционных систем;
решать типовые задачи администрирования операционных систем;

3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.создания систем информационной безопасности;
проектирования и создания консолей управления;
работы с программами настройки политики безопасности.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Теоретический раздел
1.1. Назначение и функции операционных систем; мультипрограммирование; режим разделения времени; многопользовательский режим работы; режим работы и ОС реального времени; универсальные операционные системы и ОС специального назначения; классификация операционных систем; модульная структура построения ОС и их переносимость. Лекции 4 2 Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
1.2. Назначение и функции операционных систем; мультипрограммирование; режим разделения времени; многопользовательский режим работы; режим работы и ОС реального времени; универсальные операционные системы и ОС специального назначения; классификация операционных систем; модульная структура построения ОС и их переносимость. Сам. работа 4 1 Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
1.3. Архитектура операционной системы. Ядро и модули ОС. Микроядерная архитектура. Мультипрограммирование. Режим разделения времени. Многопользовательский режим работы. Режим работы и ОС реального времени. Лекции 4 2 Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
1.4. Архитектура операционной системы. Ядро и модули ОС. Микроядерная архитектура. Мультипрограммирование. Режим разделения времени. Многопользовательский режим работы. Режим работы и ОС реального времени. Сам. работа 4 4 Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
1.5. Управление процессором; понятие процесса и ядра; сегментация виртуального адресного пространства процесса; структура контекста процесса; идентификатор и дескриптор процесса; иерархия процессов; диспетчеризация и синхронизация процессов; понятия приоритета и очереди процессов. Лекции 4 4 Л2.4, Л1.1, Л2.5
1.6. Управление процессором; понятие процесса и ядра; сегментация виртуального адресного пространства процесса; структура контекста процесса; идентификатор и дескриптор процесса; иерархия процессов; диспетчеризация и синхронизация процессов; понятия приоритета и очереди процессов. Сам. работа 4 4 Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
1.7. Управление памятью; совместное использование памяти; защита памяти; механизм реализации виртуальной памяти; стратегия подкачки страниц; принципы построения и защита от сбоев и несанкционированного доступа. Лекции 4 2 Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
1.8. Управление памятью; совместное использование памяти; защита памяти; механизм реализации виртуальной памяти; стратегия подкачки страниц; принципы построения и защита от сбоев и несанкционированного доступа. Сам. работа 4 4 Л2.2, Л2.4, Л1.1
1.9. Файловая система и управление памятью. Физическая организация. Принципы построения и защита от сбоев и несанкционированного доступа. Лекции 4 4 Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
1.10. Файловая система и управление памятью. Физическая организация. Принципы построения и защита от сбоев и несанкционированного доступа. Сам. работа 4 4 Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
1.11. Средства обработки сигналов; понятие событийного программирования; средства коммуникации процессов; способы реализации мультипрограммирования; понятие прерывания; многопроцессорный режим работы. Лекции 4 2 Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
1.12. Средства обработки сигналов; понятие событийного программирования; средства коммуникации процессов; способы реализации мультипрограммирования; понятие прерывания; многопроцессорный режим работы. Сам. работа 4 2 Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
1.13. Особенности операционных систем семейства Windows Лекции 4 2 Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
1.14. Особенности операционных систем семейства Windows Сам. работа 4 4 Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
1.15. Особенности операционных систем семейства UNIX Сам. работа 4 4 Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
Раздел 2. Лабораторный практикум
2.1. Работа с файловыми менеджерами Лабораторные 4 4 Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
2.2. Работа с файловыми менеджерами Сам. работа 4 1 Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
2.3. Работа с файлами и дисками в ОС Windows Лабораторные 4 4 Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
2.4. Работа с файлами и дисками в ОС Windows Сам. работа 4 1 Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
2.5. Работа с протоколом TCP/IP в ОС Windows Лабораторные 4 4 Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
2.6. Работа с протоколом TCP/IP в ОС Windows Сам. работа 4 2 Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
2.7. Организация консоли администрирования в ОС Windows XP Лабораторные 4 4 Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
2.8. Организация консоли администрирования в ОС Windows XP Сам. работа 4 2 Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
2.9. Работа с ОС Windows XP. Основы Visual Basic Application Лабораторные 4 4 Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л2.4, Л1.1, Л2.5
2.10. Работа с ОС Windows XP. Основы Visual Basic Application Сам. работа 4 2 Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л2.4, Л1.1, Л2.5
2.11. ОС Unix для пользователя. Команды ОС Unix Лабораторные 4 4 Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
2.12. ОС Unix для пользователя. Команды ОС Unix Сам. работа 4 4 Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1, Л2.5
Раздел 3. Аттестация
3.1. Экзамен 4 27 Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л2.4, Л1.1, Л2.5

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
1. Основные функции и назначение операционных систем. Классификация ОС.
2. Организация доступа к данным. Файловые системы: примеры, функции и назначение. Файловая система FAT. Дисковые утилиты.
3. Организация программного, программно-аппаратного и пользовательского ин-терфейса в операционных системах.
4. Операционные оболочки: основные функции и назначение. Примеры операци-онных оболочек.
5. Основы управления и настройки ОС Windows. Microsoft Management Console. Реестр. Основные функции, структура и назначение.
6. Основные характеристики и особенности операционной системы MS Windows 2000/XP/2003. Сетевые функции.
7. Основные характеристики и особенности операционных систем Unix. Сетевые функции. Основные области применения.
8. Файловая система NTFS, ее особенности. Организация доступа к данным. Спи-ски прав доступа в файловой системе NTFS, их использование для разграничения доступа в в MS Windows 2000/XP/2003.
9. Организация доступа к данным в ОС Unix. Файловая система ufs. Монтирование и демонтирование файловой системы.
10. Архитектура операционной системы. Ядро и вспомогательные модули.
11. Аппаратная зависимость и переносимость ОС. Совместимость приложений.
12. Микроядерная архитектура ОС. Достоинства и недостатки микроядерных архи-тектур.
13. Многозадачность операционных систем. Системы с вытесняющей многозадач-ностью, системы реального времени.
14. Процессы и потоки. Управление процессами в многозадачных ОС. Приоритеты. Диспетчер задач Windows.
15. Процессы в ОС Unix. Демоны. Управление процессами в ОС UNIX.
16. Управление памятью. Основные функции операционной системы и методы ор-ганизации управления оперативной памятью.
17. Основные функции и назначение сетевых операционных систем. Основные сетевые службы.
18. Сетевые протоколы TCP/IP. Основные функции и назначение протоколов ARP, IP, UDP, TCP.
19. IP-адресация в сети TCP/IP. Cети классов A, B, C. Подсети. Доменная система имен. Службы WINS и DNS.
20. Основные сетевые службы глобальной сети. www- и ftp- серверы. Электронная почта.
21. Гипертекстовые системы. Путеводители (навигаторы), их назначение и основ-ные функции. Средства человеко-машинного интерфейса (мультимедиа и гипермедиа).
22. Управление пользователями и учетными записями в Windows 2000/XP/2003. Обеспечение безопасности в Windows 2000.
23. Управление доступом к данным в операционной системе. Пользователи и груп-пы в Unix. Администрирование пользователей в ОС Unix.
24. Маршрутизация в сетях TCP/IP. Совместный доступ к сети Интернет. Принципы организации шлюза на базе ЭВМ.
25. Командные оболочки UNIX. Оболочка Bash, основные команды программиро-вания. Сценарии оболочек, их использование.
26. Службы каталогов в сетевых операционных системах. Функции и назначение служб сетевых каталогов. Active Directory.
27. Защита информации в операционных системах. Методы и средства обеспечения информационной безопасности.
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Не предусмотрены
5.3. Фонд оценочных средств
Лабораторные работы:
Работа с файловыми менеджерами
Работа с файлами и дисками в ОС Windows
Работа с протоколом TCP/IP в ОС Windows
Организация консоли администрирования в ОС Windows XP
Работа с ОС Windows XP. Основы Visual Basic Application
ОС Unix для пользователя. Команды ОС Unix
Рефераты:
Виды и особенности ядер операционных систем
Семейства операционных систем. Классификация операционных систем
Операционная система. Определение и назначение
Планировщик задач операционной системы
Распределение памяти. Процессы в операционных системах
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Гриценко Ю.Б. Операционные среды, системы и оболочки: учебное пособие: Учебное пособие ЭБС "Университетская библиотека ONLINE", 2005 http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=208656&sr=1
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Горнец Н.Н., Рощин А.Г., Соломенцев В.В. Организация ЭВМ и систем: учеб. пособие для вузов М.: Академия, 2006
Л2.2 Гордеев А.В. Операционные системы: учеб. для вузов СПб.[и др.]: Питер, 2007
Л2.3 АлтГУ, Каф. информ. систем в экономике Основы объектной модели MS'Office. Использование VBA и Windows Script Host: Барнаул, 2003 http://elibrary.asu.ru/handle/asu/5642
Л2.4 Кондратьев В.К., Головина О.С. Операционные системы и оболочки: учебник Московский государственный университет экономики, статистики и информатики/ ЭБС "ONLINE", 2007 http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=90663&sr=1
Л2.5 Гриценко Ю.Б. Операционные системы: учебное пособие : в 2-х ч., Ч. 2 [Электронный ресурс]: Учебное пособие Томск: ТУСУР, 2009 // ЭБС "Университетская библиотека ONLINE" http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=208655&sr=1
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека.
Э2 www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека.
Э3 www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека.
Э4 www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека.
Э5 www.microinform.ru/ Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ».
Э6 www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана.
Э7 www.intuit.ru/ Образовательный сайт
Э8 www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы
Э9 www.osp.ru/ Журнал «Открытые системы»
Э10 www.ihtika.lib.ru/ Библиотека учебной и методической литературы
Э11 news.rea.ru/portal/Departments.nsf/(Index)/Lib Библиотека Российской экономической академии им. Плеханова.
Э12 https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=4642
6.3. Перечень программного обеспечения
Open Office
Условия использования: http://www.openoffice.org/license.html
LibreOffice
Условия использования: https://ru.libreoffice.org/about-us/license/
Acrobat Reader
Условия использования: http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf
Mozila FireFox
Условия использования: https://www.mozilla.org/en-US/about/legal/eula/
Chrome
Условия использования: http://www.chromium.org/chromium-os/licenses
FAR
Условия использования: http://www.farmanager.com/license.php?l=ru
7-zip
Условия использования: https://www.7-zip.org/license.txt
Microsoft Windows
6.4. Перечень информационных справочных систем
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/);
Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru)

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
203К лаборатория цифровой обработки сигналов - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 12 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 2 шт.; компьютеры: марка компьютер Парус модель 945 MSI - 12 единиц; коммутатор D-LINK; методические указания по выполнению лабораторной работы по дисциплине "Нейроинформационные технологии": алгоритм обратного рассеяния; обучение без учителя; персептрон; Сети Хопфилда и Хемминга.
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
001вК склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Для эффективного изучения практической части дисциплины «Операционные системы» настоятельно рекомендуется:
систематически выполнять подготовку к лабораторным занятиям по предложенным преподавателем темам;
своевременно выполнять практические задания.