Программа дисциплины “Системное программное обеспечение” для подготовки инженеров

Скачать 167.56 Kb.

Название	Программа дисциплины “Системное программное обеспечение” для подготовки инженеров
Дата публикации	19.02.2015
Размер	167.56 Kb.
Тип	Программа дисциплины

100-bal.ru > Информатика > Программа дисциплины

Правительство Российской Федерации

Федеральное государственное автономное учреждение высшего

профессионального образования

«Национальный исследовательский университет

«Высшая школа экономики»

МИЭМ

Факультет «Электроника и телекоммуникации»

Кафедра «Микросистемная техника, материаловедение и технологии»
Программа дисциплины

“Системное программное обеспечение”

для подготовки инженеров

Направление подготовки 550200 Автоматизация и управление

Специальность 220201.65 - Управление и информатика в

технических системах
Автор программы

Доцент, к.т.н. С.Ю.Потомский
Рекомендована секцией УМС

по УиИТС каф МТМиТ

Председатель профессор, д.т.н. А.Ф.Каперко

________________________________

«_____» __________________ 2012 г.

Одобрена на заседании кафедры

Микросистемная техника, материаловедение и технологии

Зав. кафедрой профессор, д.т.н. В.П. Кулагин

___________________________ _____

«____»_____________________ 2012 г.
Утверждаю

Декан факультета Электроника и телекоммуникации

профессор,д.т.н. Б.Г. Львов

________________________________

«____»_____________________ 2012 г.

Москва, 2012 год

Цели и задачи дисциплины

Целью данной дисциплины является изучение общих принципов организации и программных интерфейсов операционных систем (ОС) и базового множества системного программного обеспечения, изучение основ теории компиляторов, получение практических навыков создания системных утилит и построения интерпретаторов.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

На основании изучения этой дисциплины студент должен:

УМЕТЬ работать в операционной среде UNIX и создавать системные утилиты для этой ОС, уметь создавать оригинальные интерпретируемые языки программирования.
ЗНАТЬ основные принципы организации операционной системы UNIX, а также принципы построения компиляторов.
ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ об основных тенденциях развития современных ОС.

Этот курс является составной частью цикла специальных дисциплин, определяющих подготовку студентов в области информационных технологий.

Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
Общая трудоемкость дисциплины	140 (89/51)	6	7
Аудиторные занятия	85 (34/51)	6	7
Лекции (Л)	51 (17/34)	6	7
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)	17	6
Лабораторные работы (ЛР)	17		7
И (или) другие виды аудиторных занятий
Самостоятельная работа	55	6
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
И (или) или другие виды самостоятельной работы	55	6
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)		зачет	экзамен

Содержание дисциплины.

Разделы дисциплины и виды занятий

		Аудиторные занятия
№ п/п	Раздел дисциплины	Лекции	ПЗ (или С)	ЛР
	Введение.	*
	Архитектура ЭВМ. История развития вычислительной техники	*
	Объектный язык.	*	*
	Макросы.	*	*
	Загрузчики.	*	*
	Формальные системы и языки программирования.	*	*
	Трансляторы, компиляторы и интерпретаторы.	*	*
	Отладчики	*	*
	Операционные системы	*		*
	UNIX как пример классической ОС	*		*
	Сетевые ОС	*		*
	Обзор современного системного программного обеспечения	*	*

4.2. Содержание разделов дисциплины.
4.2.1. Введение.

Предмет курса и его связь со смежными дисциплинами.

4.2.2. Архитектура ЭВМ. История развития вычислительной техники

4.2.2.1. Аналоговые и цифровые вычислительные машны. Моделирующие машины. Формы представления информации.

4.2.2.2. Вычислительная и аналитическая машины Бэббеджа. Принципы их управления и программирования.

4.2.2.3. Первые автоматически управляемые вычислительные машины. Машина Дж.В.Атанасова. Марк-1. ЭНИАК, ЭДВАК, ЭДСАК. Организация памяти. Элементная база ЭВМ. Структура и принципы организации машин фон-неймановской архитектуры.

4.2.2.4. Поколения ЭВМ. Классификация поколений по элементной базе и архитектуре. Программное обеспечение поколений ЭВМ.

4.2.2.5. Современные тенденции развития вычислительной техники. Машины не-фон-Неймановской архитектуры. Параллельные машины. Нейрокомпьютеры. Машины искусственного интеллекта.

4.2.3. Объектный язык.

Система адресации. Регистры. Модификация адресов. Принципы построения общесистемных ассемблеров. Основные конструкции. Структура данных. Литералы. Обработка таблиц символов.

4.2.4. Макросы.

Макрокомады и макроопределения. Макроязык и макропроцессор. Реализация макропроцессоров. Однопросмотровые и двупросмотровые алгоритмы. Макроассемблеры.

4.2.5. Загрузчики.

Схемы загрузки. Абсолютные и настраивающие загрузчики. Связывание подпрограмм. Принципы проектирования загрузчиков. Алгоритм работы загрузчика.

4.2.6. Формальные системы и языки программирования. Принципы описания и задания языков. Формальные грамматики.

Иерархия Хомского. Регулярные и ОК-грамматики. Форма Бэкуса-Наура. Грамматики и автоматы.

4.2.7. Трансляторы, компиляторы и интерпретаторы.

4.2.7.1. Основные понятия и определения. Ассемблер и автокод.

4.2.7.2. Логическая структура компилятора. Понятие синтаксического и семантического анализа. Многопроходные компиляторы.

4.2.7.3. Сканер. Регулярные выражения и конечные автоматы. Структура сканера. Программирование сканера.

4.2.7.4. Нисходящие и восходящие распознаватели. Нисходящий разбор с возвратами. Рекурсивные распознаватели.

4.2.7.5. Принципы организации памяти. Выделение памяти различным типам данных. Динамическое распределение.

4.2.7.6. Таблицы символов. Принципы организации и обработки информации.

4.2.7.7. Внутренняя форма представления программы. Инфиксная, постфиксная и префиксная формы записи. Тетрады. Преобразование инфиксной формы к польской. Выполнение польской формы записи.

4.2.7.8. Принципы построения интерпретаторов. Особенности интерпретируемых языков.

4.2.7.9. Генерация объектного кода. Генерация кодов арифметических выражений. Адресация. Объектные модули и компоновка.

4.2.7.10. Принципы оптимизации программ. Оптимизация линейных участков. Оптимизация циклов и условий.

4.2.8. Отладчики. Общие принципы отладки программ. Технологии отладки. Трассировка и контрольные точки. Отладка в интегрированных средах.

4.2.9. Операционные системы

4.2.9.1. Взаимодействие пользователя с ЭВМ. Первые операционные системы (ОС).

4.2.9.2. Назначение, функции и организация операционных систем.

4.2.9.3. Понятие вычислительного процесса. Ресурс. Распределение ресурса. Виртуализация. Виртуальная память и ее организация. Прерывания.

4.2.9.4. Однозадачные, многозадачные и многопользовательские ОС. Системы разделения времени.

4.2.9.5. Загрузка и выполнение программ.

4.2.9.6. Подсистемы ОС. Управление процессами. Распределение ресурсов. Системы ввода-вывода. Процессор ввода-вывода. Каналы.

4.2.9.7. Многопроцессорные системы. Взаимодействие процессов. Управление процессами. Главный и подчиненный процессоры. Синхронизация. Семафоры. Проблемы, связанные с многопроцессорными системами. Недостатки многопроцессорных систем.

4.2.10. UNIX как пример классической ОС

4.2.10.1. Общий обзор особенностей системы. История. Структура системы. Обзор с точки зрения пользователя. Предполагаемая аппаратная среда.

4.2.10.2. Введение в архитектуру ядра операционной системы. Архитектура операционной системы UNIX. Основные понятия системы. Структуры данных ядра. Управление системой.

4.2.10.3. Внутреннее представление файлов. Индексы. Структура файла обычного типа. Каталоги. Суперблок. Назначение индекса новому файлу. Выделение дисковых блоков. Другие типы файлов.

4.2.10.4. Системные операции для работы с файловой системой. Захват файла и записи. Создание файла. Смена текущего и корневого каталога. Смена владельца и режима доступа к файлу. Каналы. Монтирование и демонтирование файловых систем. Абстрактные обращения к файловым системам. Сопровождение файловой системы.

4.2.10.5. Структура процессов. Состояния процесса и переходы между ними. Формат памяти системы. Контекст процесса. Сохранение контекста процесса. Управление адресным пространством процесса. Приостановка выполнения.

4.2.10.6. Управление процессом. Создание процесса. Сигналы. Завершение выполнения процесса. Ожидание завершения выполнения процесса. Вызов других программ. Код идентификации пользователя процесса. Изменение размера процесса. Командный процессор SHELL. Загрузка системы и начальный процесс.

4.2.10.7. Диспетчеризация процессов и ее временные характеристики. Планирование выполнения процессов. Системные операции, связанные со временем. Таймер.

4.2.10.8. Подсистема управления вводом-выводом. Взаимодействие драйверов с программной и аппаратной средой. Дисковые и терминальные драйверы. Потоки.

4.2.10.9. Взаимодействие процессов. Синхронизация процессов. Средства межпроцессного взаимодействия. Трассировка процессов. Взаимодействие в сети. Гнезда.

4.2.11. Сетевые ОС.

Распределенные системы. Периферийные процессоры. "Прозрачные" распределенные файловые системы. Распределенная модель без передаточных процессов.

4.2.12. Обзор современного системного программного обеспечения

4.2.12.1.Сохранность и защита программных систем. Программные и аппаратные средства защиты.

4.2.12.2. Надежность программно-аппаратных комплексов.

4.2.12.3. Интерфейсы и основные стандарты в области системного программного обеспечения.

4.2.12.4. Обзор операционных систем RT11, OS/2 и Windows NT/2000/XP. И основные характеристики и особенности.

4.3. Понедельный план проведения занятий лекционных и практических
Семестр №6

№ недели	№темы	Аудиторные занятия Л С
1	4.2.1.	2
2	4.2.1.		2
3	4.2.2.	2
4	4.2.2.		2
5	4.2.3.	2
6	4.2.3.		2
7	4.2.4.	2
8	4.2.4.		2
9	4.2.5.	2
10	4.2.5.		2
11	4.2.6.	2
12	4.2.6.		2
13	4.2.7.	2
14	4.2.7.		2
15	4.2.7.	2
16	4.2.7.		2
17	4.2.8.	2

Семестр №7

№ недели	№темы	Аудиторные занятия Л Л/Р
1	4.2.9.	2
2	4.2.9.	2
3	4.2.10.	2	1
4	4.2.10.	2	1
5	4.2.10.	2	2
6	4.2.10.	2	2
7	4.2.10.	2	2
8	4.2.10.	2	3
9	4.2.10.	2	3
10	4.2.10.	2	3
11	4.2.10.	2	4
12	4.2.10.	2	4
13	4.2.10.	2	4
14	4.2.11	2
15	4.2.11	2
16	4.2.12	2
17	4.2.12	2

Лабораторный практикум

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ
1	4.2.10.2.	Командный интерпретатор
2	4.2.10.4.	Файловая система UNIX
3	4.2.10.6.	Процессы. Сигналы.
4	4.2.10.9.	Межпроцессное взаимодействие. Механизмы IPC.

Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
1. Основная литература.

1. Керниган Б., Пайк Р. «UNIX - универсальная среда программирования». - М: Финансы и статистика, 1992г..

Робачевский А.М. «Операционная система UNIX». – СПб.: BHV – Санкт-Петербург, 1998г. – 528 с. ил

3. Карпов В.Э. «Классическая теория компиляторов». М.: МИЭМ., Москва 2002г., 79 с.

Средства обеспечения дисциплины.

1. Операционная система Linux Ubuntu Server.

Клиент удаленного доступа SSH PuTTY

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
Лаборатория «Информационное обеспечение систем управления», включающая 1 сервер на базе ОС Free BSD с выходом в Сеть Internet, 1 внутренний сервер лаборатории для проведения лабораторных работ на базе ОС Linux UBUNTU Server , 12 рабочих мест студентов с возможностью удаленного доступа к серверу в рамках сети, 1 рабочее место преподавателя с возможностью удаленного доступа к серверу в рамках сети, сетевой коммутатор на 16 подключений.
8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.

Методические указания к лабораторной работе №1 по курсу «СПО», составители Карпова И.П., Потомский С. Ю. МИЭМ, М., 2010
Методические указания к лабораторной работе №2 по курсу «СПО», составители Карпова И.П., Потомский С. Ю. МИЭМ, М., 2010
Методические указания к лабораторной работе №3 по курсу «СПО», составители Карпов В.Э., Карпова И.П., МИЭМ, М., 2002
Андрей Робачевский. ОС UNIX. 2е издание. , С.ПБ: BHV, 2008, 656с., ISBN 978-5-94157-538-1

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

	Системное программное обеспечение реферат студента 1 курса экономического факультета ПО. Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ — от игровых до научных. Все программное обеспечение,...		Рабочая программа учебной дисциплины «Системное программное обеспечение» Рабочая программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальности
	Рабочая программа дисциплины “Физическая культура” для специальности... Составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности...		Рабочая программа дисциплины «Системное и прикладное программное обеспечение» Целью дисциплины является ознакомление студентов с основными технологиями, принципами и методами разработки системного и прикладного...
	Рабочая программа учебной дисциплины системное программное обеспечение Ос вычислительных процессов в современных ЭВМ. При изучении дисциплины основное внимание уделяется анализу структуры и характеристик...		Системное программное обеспечение гр. З – 8391 Алгоритмы архивации данных (сжатие способом кодирования серий rle, алгоритм Хаффмана)
	Прикладное программное обеспечение реферат студентки 1 курса экономического факультета «телом», то программное обеспечение (software) – это его «мозг». Именно правильно подобранное и грамотно установленное программное...		Реферат по информатике тема: Прикладное и системное программное обеспечение Гост 19781-90). Также, это совокупность программ, процедур и правил, а также документации, относящихся к функционированию системы...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цель: рассмотреть программное обеспечение компьютера и прикладное программное обеспечение компьютера		Темы рефератов Офисное программное обеспечение турагентства примеры... Офисное программное обеспечение гостиничного комплекса – примеры для конкретных фирм
	Российской федерации Целью курса является формирование устойчивых навыков применения основных прикладных программных средств (гис, сапр, офисное программное...		Тема: Программное обеспечение компьютера Цель: будут уметь различать программное обеспечение компьютера, знать о назначении прикладного по, системного по, Систем программирования,...
	Программа для подготовки к вступительным экзаменам в аспирантуру... Ифвэ по направленности (профилю) 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных...		Проектирование базы данных реферат студента 1 курса экономического факультета «телом», то программное обеспечение (software) – это его «мозг». Именно правильно подобранное и грамотно установленное программное...
	Программа дисциплины «Прикладное программное обеспечение» для направления... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину и студентов направления 040100. 62 «Социология» подготовки...		Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальностям... Умк составлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования для специальностей...

Школьные материалы