Рабочая программа дисциплины "Операционные системы и среды" для специальности "Профессиональное обучение по профилю информатика и ВТ" среднего профессионального образования

Рабочая программа учебной дисциплины “Операционные системы и среды” предназначена для реализации Государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности “Профессиональное обучение по профилю информатика и вычислительная техника” среднего профессионального образования.

Учебная дисциплина “Операционные системы и среды” является отраслевой общепрофессиональной дисциплиной, устанавливаемой для специальности профиля подготовки.

• Загрузка программ
• Управление оперативной памятью
• Сегментная и страничная виртуальная память
• Основы работы в ОС Linux.
• Внешние события
• Внешние устройства
• Драйверы
• Файловые системы
• Обработка ошибок и исключений
• Безопасность

В соответствии с государственными требованиями после изучения дисциплины студент должен:

• о роли и месте знаний по дисциплине “Операционные системы и среды” при освоении общепрофессиональных и специальных дисциплин по выбранной специальности и в сфере профессиональной деятельности;
• о современных операционных системах, общности ее понятий и представлений;

• Основные понятия, функции и типы ОС.
• Абсолютные и относительные загрузки.
• Защищенность и отказоустойчивость ОС.
• Пользовательские и ядерные нити.
• Монтирование файловых систем.
• Ошибки ОС.

• Администрировать операционную систему.
• Устанавливать и сопровождать ОС.
• Управлять оперативной памятью.
• Работать с виртуальной памятью
• Работать с драйверами внешних устройств.
• Обрабатывать ошибки и исключения.
• Отлаживать безопасность ОС.

Настоящая рабочая программа учебной дисциплины рассчитана на 110 часов аудиторных занятий, в том числе 50 часов отводится на практические занятия.

Распределение часов по семестрам

В содержании учебной дисциплины по каждой теме приведены требования к формируемым представлениям, знаниям и умениям.

При изучении дисциплины необходимо обращать внимание студентов на ее прикладной характер, на то, где и когда изучаемые теоретические положения и практические навыки могут быть использованы в будущей практической деятельности. Необходимо вести изучение материала в форме, доступной пониманию студентов, соблюдать преемственность в обучении, единство терминологии и обозначений в соответствии с действующими государственными стандартами.

Требования стандарта к минимуму содержания: понятия, основные функции, типы ОС, операционное окружение, машинно-зависимые свойства ОС, обработка прерываний, планирование процессов, обслуживание ввода-вывода, управление виртуальной памятью, машинно-независимые свойства ОС: работа с файлами, планирование заданий, распределение ресурсов, защищенность и отказоустойчивость ОС, особенности работы в конкретной ОС; файловая структура; стандартные программы ОС, поддержка приложений других ОС, способы организации поддержки устройств, драйверы оборудования, понятие, функции и способы использования программного интерфейса ОС, виды пользовательского интерфейса; установка и сопровождение ОС.

Абсолютная загрузка. Разделы памяти. Относительная загрузка. Базовая адресация. Позиционно-независимый код . Оверлеи. Сборка программ. Объектные библиотеки. Сборка в момент загрузки. Динамические библиотеки. Загрузка самой ОС.

Открытая память, Алгоритмы динамического управления, Сборка мусора. Просмотр и подсчет ссылок. Генерационная сборка мусора. Системы с базовой виртуальной адресацией.

Сегменты, страницы и системные вызовы, Взаимно недоверяющие подсистемы. Разделяемые библиотеки, Страничный обмен, Поиск “жертвы”,Управление своп-файлом, Одноуровневая память.

Особенности работы в ОС Linux, Файловая структура ОС Linux, Стандартные программы ОС Linux, Знакомство с Open Office.org, Работа с текстом в Open Office.org Writer, Работа с электронными таблицами Open Office.org Calc, Базы данных Open Office.org, Работа с презентациями Open Office.org Impress

Опрос. Канальные процессоры и прямой доступ к памяти. Прерывания, Исключения. Многопроцессорные архитектуры.

Доступ к внешним устройствам. Простые внешние устройства. Порты передачи данных. Шины. Устройства графического вывода. Запоминающие устройства прямого доступ: производительность жестких дисков, дисковые массивы, сети доступа к дискам.

Функции драйверов, Многоуровневые драйверы, Защита драйверов, Архитектура драйвера. Введение в конечные автоматы. Запросы к драйверу: синхронный и асинхронный. Сервисы ядра доступные драйверам: автоконфигурация, выделение памяти, таймеры, сервисные функции. Дисковый кэш, спулинг.

Файлы с точки зрения пользователя: монтирование файловых систем, формат имен файлов, операции над файлами, тип файла. Простые файловые системы, “Сложные файловые системы”, Устойчивость ФС к сбоям: устойчивость к сбоям питания, восстановление ФС после сбоя, ФС с регистрацией намерений, Устойчивость ФС к сбоям диска.

Типы ошибок, которые следует обрабатывать. Стратегии обработки ошибок: автоматический перезапуск, неявное освобождение ресурсов, оповещение пользователя, логи. Обнаружение ошибок, Передача информации об ошибках: коды ошибок, простые обработчики ошибок, стековые обработчики ошибок и простая обработка исключений.

Формулировка задачи, Идентификаторы пользователя, Аутентификация, Авторизация: списки контроля доступа, полномочия, изменение идентификатора пользователя. Ресурсные квоты. Типичные уязвимые места. Ошибки программирования: срыв буфера и др ошибки. Троянские программы: внедряемые при разработке, при распространении, в установленную систему.