2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины Операционные системы
Наименование разделов и тем
|
Содержание учебного материала, практические занятия,
самостоятельная работа обучающихся, домашняя работа
|
Объем часов
|
Уровень освоения
|
Формируемые компетенции
ОК/ПК
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Раздел 1
Основы теории операционных систем
|
|
|
9
|
|
|
Тема 1.1
Общие сведения об операционных системах
|
1
|
Общие сведения об операционных системах.
|
2
|
1
|
ОК 1
|
Тема 1.2 Интерфейс пользователя. Операционное окружение.
|
2
|
Интерфейс пользователя.
Понятие программного интерфейса, его назначение. Виды интерфейсов. Языки взаимодействие пользователя с операционной системой. Стандартные сервисные программы поддержки интерфейса.
|
2
|
1
|
ОК 2,3
|
3
|
Операционное окружение.
Понятие операционного окружения, состав, назначение. Стандартные сервисные программы поддержки операционного окружения. Понятие базовой машины, расширенной машины. Режим пользователя, режим супервизора.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4
|
СРС №1.
Подготовка докладов по темам:
«Виды операционных систем»
«Этапы развития операционных систем»
«История развития вычислительной техники»
«Вклад советских и российских ученых в развитие вычислительной техники»
«Виды интерфейсов»
«Операционное окружение»
«Утилиты обслуживания ОС».
|
3
|
|
ОК 1-9
|
Раздел 2.
Машинно – зависимые свойства операционных систем
|
|
|
51
|
|
|
Тема 2.1. Архитектурные особенности модели микропроцессорной системы
|
4
|
Упрощенная архитектура микро ЭВМ.
Структура оперативной памяти. Адресация. Основные регистры.
Форматы данных и команд.
Операционная система как средство управления ресурсами типовой микро ЭВМ.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,7
|
5
|
Практическая работа №1. Выполнение основных команд в операционной системе MS-DOS.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5
ПК 1.2, 1.7
|
СРС №2.
Подготовка рефератов по темам:
«Основные принципы построения операционных систем»
«Микроядерные операционные системы»
«Макроядерные операционные системы»
«Требования к операционным системам реального времени».
|
3
|
|
ОК 1-9
|
Тема 2.2.
Обработка прерываний
|
6
|
Понятие прерывания.
Последовательность действий при обработке прерываний.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,7,8
|
7
|
Классы прерываний. Рабочая область прерываний. Вектор прерывания.
Стандартные программы обработки прерывания.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,7,8
|
Тема 2.3. Планирование процессов
|
8
|
Понятие: задание, процесс, планирование процесса. Состояние существования процесса. Диспетчеризация процесса. Блок состояния процесса.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,7,8
|
9
|
Алгоритм диспетчеризации. Способ выбора процесса для диспетчеризации.
Понятие события. Блок состояния события.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,7,8
|
Тема 2.4. Обслуживание ввода - вывода
|
10
|
Организация побайтного ввода – вывода.
Организация ввода – вывода с использованием каналов ввода – вывода.
Последовательность операций, выполняемых каналом ввода – вывода.
Вовлечение операционной системы в управление вводом-выводом.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,7,8
|
11
|
Рабочая область канала ввода-вывода. Очередь запросов на ввод-вывод.
Алгоритм обработки прерываний по вводу-выводу. Пример управления вводом-выводом.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,7,8
|
12
|
Практическая работа №2. Выполнение команд работы с файлами.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,6,7
ПК 1.2, 1.7
|
СРС №3.
Подготовка рефератов по темам:
«Обработка прерываний»
«Процессы и потоки в ОС»
«Каналы ввода-вывода»
«Механизм прерываний».
|
3
|
|
ОК 1-9
|
13
|
Практическая работа №3. Выполнение команд обслуживания каталогов.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,6,7
ПК 1.2,1.7
|
СРС №4.
Подготовка рефератов по темам:
«Дисковые операционные системы»
«Операционная система MS DOS»
«Команды MS DOS»
«Интерпретатор команд MS DOS».
|
4
|
|
ОК 1-9
|
Тема 2.5. Управление памятью
|
14
|
Управление реальной памятью. Механизм разделения центральной памяти.
Разделение памяти на разделы. Распределение памяти с разделами фиксированного размера.
Распределение памяти с разделами переменного размера.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,7,8,9
|
15
|
Аппаратные и программные средства защиты памяти.
Проблема фрагментации памяти и способы ее разрешения.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,7,8,9
|
16
|
Управление виртуальной памятью. Понятие виртуального ресурса.
Отображение виртуальной памяти в реальную.
Общие методы реализации виртуальной памяти.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,7,8,9
|
17
|
Размещение страниц по запросам. Страничные кадры. Таблица отображения страниц. Динамическое преобразование адресов. Сегментная организация памяти.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,7,8,9
|
18
|
Практическая работа №4. Установление конфигурирования компьютерной системы.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7,8,9
ПК 1.2,1,7,1.9, 1.10
|
19
|
Практическая работа №5. Использование меню в файлах конфигурации.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7,8,9
ПК 1.2,1,7,1.9, 1.10
|
СРС №5.
Подготовка докладов по теме:
«Конфигурирование ОС»
«Файлы конфигурации в ОС».
|
3
|
|
ОК 1-9
|
20
|
Практическая работа№6. Исследование соотношения между представляемым и истинным объемом занятой дисковой памяти.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7,8,9
ПК 1.2,1,7,1.9, 1.10
|
СРС №6.
Подготовка рефератов по темам:
«Оперативная память»
«Виртуальная память»
«Устройства постоянной памяти»
«Распределение памяти в ОС»
«Способы защиты памяти»
«Сегментная, страничная и сегментно-страничная организация памяти»
«Распределение памяти статическими и динамическими разделами».
|
4
|
|
ОК 1-9
|
Раздел 3.
Машинно-независимые свойства операционных систем
|
|
|
30
|
|
|
Тема 3.1
Работа с файлами
|
21
|
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.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,7,8,9
|
22
|
Практическая работа №7. Изучение возможностей программного пакета Norton Commander.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,6,7
ПК 1.2, 1.7, 1.9
|
23
|
Практическая работа №8. Изучение возможностей программного пакета Norton Utilities.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,6,7
ПК 1.2, 1.7, 1.9
|
СРС №7
Подготовка рефератов по темам:
«Виды файловых систем»
«Файловые менеджеры»
«Операционные оболочки»
« Операционные среды»
«Операционное окружение».
|
3
|
|
ОК 1-9
|
Тема 3.2. Планирование заданий. Распределение ресурсов
|
24
|
Планирование заданий. Введение в планирование. Категории алгоритмов планирования.
|
2
|
1
|
ОК 1-9
|
25
|
Задачи алгоритмов планирования. Планирование в системах пакетной обработки данных.
Планирование в интерактивных системах. Планирование в системах реального времени.
|
2
|
1
|
ОК 1-8
|
26
|
Распределение ресурсов. Взаимоблокировки. Обнаружение и устранение взаимоблокировок.
Избежание взаимоблокировок. Предотвращение взаимоблокировок.
|
2
|
1
|
ОК 1-9
|
СРС №8.
Подготовка рефератов по темам:
«Мультипрограммирование»
«Многопользовательский режим работы ОС»
«Системы пакетной обработки»
«Операционные системы реального времени»
« Режим разделения времени в ОС»
«Реализация критериев эффективности в современных ОС».
|
4
|
|
ОК 1-9
|
Тема 3.3. Защищенность и отказоустойчивость операционных систем
|
27
|
Основные понятия безопасности. Классификация угроз. Базовые технологии безопасности.
|
2
|
1
|
ОК 1-9
|
28
|
Аутентификация, авторизация, аудит. Отказоустойчивость файловых и дисковых систем.
Восстанавливаемость файловых систем. Избыточные дисковые подсистемы RAID.
|
2
|
1
|
ОК 1-9
|
29
|
Практическая работа №9. Сравнение различных программ архивирования RAR, ZIP, EXE.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,6,7
ПК 1.2,1.7
|
30
|
Практическая работа №10. Сравнение файловых систем: конвертация FAT32 в NTFS. Управление доступом в NTFS.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,6,7
ПК 1.2, 1.7, 1.9, 1.10
|
СРС №9.
Подготовка рефератов по темам:
«Файловая система FAT32»
«Файловая система HPFS»
«Файловая система NTFS».
|
3
|
|
ОК 1-9
|
Раздел 4.
Работа в операционных системах и средах
|
|
|
72
|
|
|
Тема 4.1.
Задачи и алгоритмы
|
31
|
Структура операционной системы. Структура операционной системы.
Загрузка операционной системы.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,6,7
|
32
|
Организация многозадачности. Распределение оперативной памяти.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,6,7
|
33
|
Практическая работа № 11. Установка операционной системы Windows.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7,8
ПК 1.2, 1.7, 1.9, 1.10
|
34
|
Практическая работа №12. Исследование меню загрузки операционной системы.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7,8
ПК 1.2, 1.7, 1.9, 1.10
|
СРС №10.
Создание загрузочных дисков для разных ОС.
|
4
|
|
ОК 1-9
|
35
|
Практическая работа №13. Оптимизация работы Windows.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7,8
ПК 1.2, 1.7, 1.9, 1.10
|
36
|
Практическая работа №14. Windows: сбор сведений о системе, администрирование и сопровождение ОС.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7,8 ПК 2.3, 3.3, 4.3
|
37
|
Практическая работа №15. Изучение видов меню. Окна, разновидность, структура, основные приемы работы.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7,8,9
ПК 1.2, 1.7, 1.9, 1.10
|
СРС №11.
Подготовка рефератов по темам:
«Операционные системы Windows»
«Создание загрузочного диска»
«Безопасность операционной системы».
|
4
|
|
ОК 1-9
|
Тема 4.2. Организация хранения данных. Средства управления и обслуживания
|
38
|
Организация хранения данных. Работа с файлами и каталогами. Работа с дисками.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7,8,9
|
39
|
Средства управления и обслуживания. Пакетные командные файлы.
Конфигурирование системы.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,7,8,9
|
40
|
Практическая работа №16. Работа с файлами.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7,8
ПК 1.2, 1.7
|
41
|
Практическая работа №17. Дефрагментация дисков.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7,8
ПК 1.2, 1.7
|
|
СРС №12.
Подготовка рефератов по теме: «Сервисные средства обслуживания магнитных дисков».
|
4
|
|
ОК 1-9
|
Тема 4.3.
Программное обеспечение ОС
|
42
|
Установка, настройка, конфигурирование ПО и ОС.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,7,8
|
43
|
Практическая работа № 18. Установка, настройка программного обеспечения.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7,8
ПК 1.2, 1.7, 1.9, 1.10
|
|
СРС №13.
Подготовка рефератов по темам:
«Виды программного обеспечения»
«Средства установки программного обеспечения»
«Системное ПО»
«Пользовательское ПО».
|
4
|
|
ОК 1-9
|
|
44
|
Практическая работа №19. Работа с операционной оболочкой Total Commander 7.0.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7
ПК 1.2, 1.7, 1.9, 1.10
|
|
45
|
Практическая работа №20. Работа с операционной оболочкой Windows Commander.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7
ПК 1.2, 1.7, 1.9, 1.10
|
|
СРС №14.
Подготовка рефератов по темам:
«Файловые менеджеры»
«Виды операционных оболочек».
|
4
|
|
ОК 1-9
|
Тема 4.4.
Семейство операционных систем UNIX
|
46
|
Общая характеристика операционных систем.
Общая характеристика и особенность архитектуры ОС. Виртуальная машина.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4
|
47
|
Процессы.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4
|
48
|
Выполнение процессов.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4
|
49
|
Подсистема ввода – вывода.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4
|
50
|
Файловая система.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4
|
51
|
Операционная система Linux. Основные понятия. Файловые системы. Ядро. Этапы загрузки.
|
2
|
1
|
ОК 2,3,4,5,7,8,9
|
52
|
Практическая работа №21. Установка операционной системы Linux.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7,8,9
ПК 1.2, 1.7, 1.9, 1.10
|
53
|
Практическая работа №22. Работа с файлами в операционной системе Linux.
|
2
|
2
|
ОК 2,3,4,5,7,8,9
ПК 1.2, 1.7
|
СРС №15.
Подготовка отчетов для защиты комплекта лабораторных работ (№1 - №22);
подготовка докладов по темам:
«Сетевая операционная система QNX»
«Операционные системы Linux»
«Операционные системы Unix»
«Операционные системы MacOS»
«Семейство операционных систем OS\2Warp».
|
4
|
|
ОК 1-9
|
54
|
Контрольная работа по теме: Виды операционных систем и сред.
|
2
|
3
|
ОК 1-10
|
|
108
|
СРС 54 ч.
|
Всего:
|
162
|
|
|
Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:
1 - ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);
2 - репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством);
3 – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач).
|
