Операционные системы, среды и оболочки

Beschreibung: Дисциплина рассматривает архитектуру и принципы функционирования многозадачных ОС (Windows, Linux), набор основных команд и интерфейсов, сред и оболочек. Обеспечивает знания и умения, достаточные для установки, конфигурирования и сопровождения операционных систем, управления ресурсами персонального компьютера и учетными записями пользователей, обеспечения безопасности ресурсов.

Betrag der Credits: 4

Пререквизиты:

• Алгоритмы, структуры данных и программирование

Arbeitsintensität der Disziplin:

Komponente: Вузовский компонент

Zyklus: Базовые дисциплины

Цель

• Подготовка специалистов, обладающих знаниями об архитектуре современных операционных систем и способных применять свои знания для установки и сопровождения программных и технических средств, а также для работы с операционными системами на системном уровне.

Задача

• ознакомление с архитектурой и принципами функционирования многозадачных и работающих в сети операционных систем, на примере операционных систем Windows 7/8, Linux;
• изучение структуры современных операционных систем и принципов функционирования основных подсистем;
• приобретение навыков по администрированию и конфигурированию ОС, используя средства графического интерфейса и командных оболочек.

Результат обучения: знание и понимание

• демонстрировать знания по архитектуре, основным командам и интерфейсам операционных систем Windows 7/8, Linux;

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• инсталлировать операционные системы Windows и Linux, осуществлять настройку и отладку их компонентов;
• использовать по назначению служебные программы и утилиты, обеспечивающие безопасное функционирование системного и прикладного обеспечения;
• организовать диалог с ЭВМ на базе командных языков программных оболочек;

Результат обучения: формирование суждений

• формировать суждения по вопросам построения и структуре операционных систем;

Результат обучения: коммуникативные способности

• работать в команде, отстаивать свою точку зрения, предлагать новые решения по администрированию и сопровождению ОС;

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• осуществлять сбор необходимой информации, систематизировать и обобщать ее, использовать полученные знания на практике.

Lehrmethoden

интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь);

информационно-коммуникационная (например, занятия в компьютерном классе с использованием различных операционных систем и профессиональных пакетов прикладных программ);

поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения).

Темы лекционных занятий

• Понятие операционной системы (ОС). Назначение операционной системы. Функции операционной системы. Классификация операционных систем. Характеристики различных ОС.
• Структура и принципы построения операционных систем. Монолитное ядро, микроядерный подход, гибридное ядро. Модульная структура построения ОС.
• Подсистема управления процессами. Понятие «процесс» и «поток». Создание процессов и потоков. Состояние процесса. Планирование и диспетчеризация процессов. Алгоритмы, основанные на квантовании и приоритетах. Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования.
• Управление памятью. Функции ОС по управлению памятью. Логическая и физическая организация памяти. Свопинг и виртуальная память. Сегментный, страничный, сегментно-страничный способ организации памяти. Принцип кэширования данных.
• Управление вводом-выводом. Задачи ОС по управлению вводом-выводом. Функции базовой подсистемы ввода-вывода. Драйверы устройств.
• Подсистема управление файлами. Имена файлов. Логическая организация файла. Физическая организация файла. Файловые системы (FAT, NTFS). Типы файлов. Структура файлов. Доступ к файлам. Атрибуты файлов. Каталоги. Права доступа к файлам и каталогам.
• Архитектура Windows. Исполнительная система Windows. Ядро Windows. Структура реестра. Использование редактора реестра.
• Архитектура операционной системы Linux. Основные дистрибутивы. Основные функции и компоненты ядра ОС Linux. Встроенные и внешние команды. Аргументы команд, перенаправление ввода-вывода.
• Запуск и останов системы. Перезагрузка. Начальная загрузка. Этапы начальной загрузки. Способы перезагрузки и останова системы.
• Файловая система Linux. Понятие файловой системы. Имена файлов и каталогов. Монтирование и демонтирование файловой системы. Организация файловой системы. Типы файлов. Атрибуты файлов.
• Понятие точек монтирования и их использование. Создание разделов на жестких дисках (HDD, SDD). Система управления томами LVM. Создание файловых систем (форматирование) и монтирование логических томов.
• Процессы в Linux. Жизненный цикл процесса. Сигналы. Состояние процесса. Контроль процессов командами PS, TOP. Команды управления процессами и службами.
• Учетные записи в ОС Linux. Идентификаторы пользователей. Права доступа. Файлы /etc/passwd, /etc/shadow и /etc/group. Задание пароля. Удаление пользователей. Отключение учетной записи.
• Настройка аппаратного и программного обеспечения в ОС Linux. Подключение и настройка аппаратных устройств. Установка и обновление программных пакетов. Запуск и настройка X Window.

Основная литература

• Таненбаум Э. Современные операционные системы. 4-ое изд. – СПб.:Питер, 2015. - 1120с.
• М. Руссинович, Д. Соломон, А. Ионеску «Внутреннее устройство Microsoft Windows.» 6-е изд. Основные подсистемы ОС.— СПб.:Питер, 2014.- 672 с.: ил. - (Серия «Мастер-класс»).
• Гордеев, А. В. Операционные системы: учеб. Для вузов / А. В. Гордеев. – СПб.: Питер, 2009. – 415 с.
• Максвелл С. Ядро Linux в комментариях./Пер.с англ. – К.: Диасофт, 2016.
• intuit.ru/departamrnt/os/linux (Учебный курс по операционной системе Linux).

Дополнительная литература

• Е. Котельников «Введение во внутреннее устройство Windows» [Электронный ресурс] - Открытые курсы Интернет-университета информационных технологий (ИНТУИТ). - Режим доступа http://www.intuit.ru/studies/courses/ 1164/260/info
• Пол Мак-Федрис. Windows 7. Полное руководство, Изд. Вильямс, 2011. – 800 с.
• Колисниченко Д. Н. Самоучитель системного администратора Linux. — СПб.: БХВ-Петербург, 2011. — 544 с.: ил. — (Системный администратор).