• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Бакалавриат 2021/2022

Операционные системы

Статус: Курс обязательный (Информатика и вычислительная техника)
Направление: 09.03.01. Информатика и вычислительная техника
Когда читается: 3-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения: без онлайн-курса
Охват аудитории: для своего кампуса
Язык: русский
Кредиты: 4

Программа дисциплины

Аннотация

Курс «Операционные системы» даёт общее понимание структуры современной операционной системы, установки прав доступа к ресурсам, логики управления, взаимодействий и взаимосвязи в программах, процессах, памяти и аппаратном обеспечении. Обучающиеся будут знать и понимать архитектуру, принципы построения и устройства операционных систем, применять эффективные решения по использованию механизмов управления многозадачностью, уметь управлять файловыми системами, выбирать принципы межпроцессного взаимодействия, управлять методами виртуализации для эффективного использования ресурсов. В ходе изучения дисциплины даётся понимание сущности построения операционных систем (ОС), настройки и работы с ключевыми составляющими, параметрами и процессами, рассматриваются особенности операционной системы Linux и важнейшие навыки работы с ней. В рамках каждого тематического блока обучающиеся выполняют соответствующее практическое задание с актуальными примерами и вариантами решений. Дисциплина представлена для изучения как начинающим знакомства с операционными системами и ОС Linux, так и для более профессионального круга на уровне администрирования процессов. Курс состоит из двух частей: 1. В первой части освещается сущность понятия современной операционной системы, ее место в управлении информационными ресурсами, ядро системы, управление процессами и нитями, памятью и файлами, системой ввода/ вывода. загрузка и этапы установки системы, вводятся основные понятия и навыки, необходимые пользователю для того, чтобы начать эффективно работать с Linux. Приведены структура системы, алгоритмы работы с терминалом и командной строкой, файловой системой, рассмотрены права доступа в Linux и их разграничение, возможности командной оболочки. 2. Вторая часть курса охватывает процессы администрирования ОС Linux на базе дистрибутива ALT Linux. ALT Linux - это отечественный продукт, семейство UNIX/Linux-дистрибутивов, являющихся ветвью русскоязычного Linux, имеющий собственный репозиторий, включающий более 30 000 полезных пакетов, собственную систему сборки, открытый код, сопровождение - все составляющие для профессиональных практик работы с операционной системой. По итогам курса обучающиеся освоят ключевые возможности администрирования операционной системы, основы работы с сетевой инфраструктурой, защиты корпоративных данных (на базе ALT Linux и примере других платформ).
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Обеспечить студентов ключевыми знаниями принципов построения и использования современных операционных систем с учётом актуальных требований профессионального и академического IT-рынков, вызовов мировой экономики и государственных программ импортозамещения.
  • Познакомить студентов с современными реализациями операционных систем на базе ведущих разработок ALT Linux Team и Базальт, смежного специализированного репозитория и библиотек.
  • Сформировать у студентов понимание структуры и содержания современных операционных систем, навыки использования эффективных методов и инструментов, показать потенциал выбранного дистрибутива, комплекс существующих возможностей и вариантов.
  • Показать возможности использования содержания и инструментов операционной системы в рамках проектной деятельности в различных функциональных сферах.
  • Развить у каждого обучающегося уникальные знания и навыки в качестве конкретных преимуществ на рынке труда.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • знание структуры дерева каталогов; знание основных типов файлов Linux; умение выполнять основные операции с файлами различных типов; умение создавать, запускать, настраивать и проводить основные операции в рамках виртуальной машины; комплексное знание интерфейса Альт Образование; умение проводить установку ОС Альт;
  • понимание места ОС Альт в современном разнообразии Linux; знание технической документации и основных стандартов, имеющих отношение к Linux; понимание принципов создания файловых систем; освоение файловых менеджеров и операций;
  • умение организовывать работу системных служб; понимание роли системы межпроцессного взаимодействия; умение настраивать сервисы; знание работы с Интернет-приложениями, графическими приложениями, аудио и видео приложениями, а также дополнительными приложениями на основе Альт Образование; навыки эффективного прикладного использования инструментов ОС Альт в проектной и исследовательской деятельности.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Развитие ИТ-рынка линуксовых ИТ систем. Место и преимущества компании Базальт СПО и дистрибутива Альт Образование 9: базовые сведения и раскрытие сущности.
    Мировые вызовы, актуальные тенденции и государственная политика в рамках ИТ-рынка линуксовых ОС. История создания и нормативно-правовые вопросы использования, Особенности дистрибутива Альт Образование, Источники дистрибутива Альт Образование, графическое окружение. Оценка эффективности и полезности выбранной платформы и системы. Ключевые навыки и возможности, обретаемые при работе в системе, формирование конкурентных преимуществ у специалистов на рынке труда.
  • Введение в операционные системы основы работы с ними на примере ОС Альт.
    Определение, назначение, состав, функции, классификация операционных систем, основные функции и назначения операционных систем пакетной обработки, разделения времени и реального времени. Установка, настройка и работа на основе виртуальной машины. Начало работы и интерфейс Альт Образование 9 (рабочий стол XFCE). Регистрация в системе, Переключение пользователей, гостевой сеанс, Элементы «Рабочего стола», Меню «Приложения», запуск программ, Работа с окнами приложений, переключатель рабочих мест, Пользовательская настройка системы и среды XFCE, Настройка экранов в многомониторной конфигурации. Работа с документацией.
  • Терминал и командная строка. Структура файловой системы.
    Взаимодействие пользователя с системой посредством терминального устройства и интерпретатора командной строки. Даются основные понятия интерфейса командной строки: команда, параметр, разделитель, ключ. Описывается устройство подсистем помощи Linux и способы их использования. Разбираются основные понятия файловой системы: файл, каталог, дерево каталогов. Обсуждаются принципы размещения файлов в Linux в соответствии со стандартом FHS, приводится краткий обзор стандартных каталогов файловой системы Linux.
  • Доступ процессов к файлам и каталогам. Управление пакетами, процессами и нитями. Права доступа.
    Описываются понятия процесса в Linux, алгоритм порождения новых процессов и одно из средств межпроцессного взаимодействия – сигналы. Рассматриваются три вида доступа к ресурсам файловой системы – чтение, запись и использование, их различия для файлов и каталогов, а также команды изменения доступа. Вводится понятие прав доступа как отношение субъектов системы (процессов) к объектам (файлам) и описывается иерархия прав доступа в Linux. Механизм подмены идентификатора, позволяющий в некоторых случаях строго ограниченным способом обходить запреты, устанавливаемые правами доступа. Рассмотрены принципы комплектации системы в Linux по: установке, удалению и обновлению программного обеспечения. Разбираются понятия "пакет", "зависимость", приводятся примеры работы с установщиками пакетов и менеджерами пакетов.
  • Работа с текстовыми данными. Текстовый редактор.
    Описаны способы эффективной обработки текста при помощи интерфейса командной строки и набора стандартных утилит. Вводятся понятия стандартного ввода/вывода, конвейера. Приводится разбор типичных задач, возникающих в ходе работы с системой, и их решения при помощи стандартных утилит, объединенных в конвейере. Вводится понятие "текстовый редактор".
  • Этапы загрузки системы. Работа с ядром.
    Рассматриваются основные этапы загрузки компьютера как до начала работы ядра Linux (системно-независимая часть), так и в процессе загрузки системы (собственно Linux). Разбираются уровни выполнения и стартовые сценарии. Описаны действия, необходимые для остановки системы.
  • Политика свободного лицензирования. История Linux: от ядра к дистрибутивам.
    Описывается история понятия "свободное программное обеспечение" и свободных лицензий. Кратко изложена история разработки ядра Linux, появления и развития дистрибутивов, русификации Linux.
  • Сетевые и серверные возможности
    В первой части лекции описана настройка сетевых параметров Linux и даны примеры того, как реализованы постоянные сетевые настройки в некоторых дистрибутивах. Кроме этого, описаны основные системные службы, имеющие отношение к настройке сети: служба автоматической настройки и межсетевой экран. Вторая часть лекции представляет собой краткий обзор основных сетевых служб и описание различных серверов Linux, которые можно использовать для организации таких служб.
  • Интернет-приложения в составе Альт Образование
    Браузер, Почтовый клиент, Клиент служб обмена мгновенными сообщениями
  • Офисные и графические приложения: особенности и возможности
    Обзор основных офисных и графических приложений Альт ОС.
  • Аудио и видео приложения. Дополнительные специализированные приложения.
    Обзор важных аудио, видео и специализированных приложений Альт Образование.
  • Прикладные программы.
    Приводится краткий обзор прикладных программ для Linux, приведены возможности полезного использования в профессиональных, проектных и исследовательских работах.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Экзамен
  • неблокирующий Практическая работа 1 Выбор, загрузка и установка системы, работа с виртуальной машиной.
  • неблокирующий Тест знаний за 1 модуль в системе SmartLMS
  • неблокирующий Практическая работа 2. Работа с терминалом и базовыми командами. Работа с технической документаци
  • неблокирующий Практическая работа 3. Разграничение прав доступа и категории пользователей, Работа с файлами и п
  • неблокирующий Практическая работа 4. Работа с примерами управления процессами и нитями.
  • неблокирующий Практическая работа 5. Работа с ядром системы.
  • неблокирующий Практическая работа 6. Работа с базовыми сетевые возможностями ОС Альт.
  • неблокирующий Практическая работа 7. Работа с интернет-приложениями, графическими приложениями, аудио и видео п
  • неблокирующий Практическая работа 8. Прикладное использование ОС Linux.
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (2 модуль)
    0.05 * Практическая работа 1 Выбор, загрузка и установка системы, работа с виртуальной машиной. + 0.05 * Практическая работа 2. Работа с терминалом и базовыми командами. Работа с технической документаци + 0.05 * Практическая работа 3. Разграничение прав доступа и категории пользователей, Работа с файлами и п + 0.05 * Практическая работа 4. Работа с примерами управления процессами и нитями. + 0.05 * Практическая работа 5. Работа с ядром системы. + 0.05 * Практическая работа 6. Работа с базовыми сетевые возможностями ОС Альт. + 0.05 * Практическая работа 7. Работа с интернет-приложениями, графическими приложениями, аудио и видео п + 0.05 * Практическая работа 8. Прикладное использование ОС Linux. + 0.1 * Тест знаний за 1 модуль в системе SmartLMS + 0.5 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Курячий Г.В., Маслинский К.А. - Операционная система Linux - Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ" - 2016 - 450с. - ISBN: 5-9556-0029-9 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/100278
  • Современные операционные системы : учеб. пособие, Назаров С.В., Широков А.И., 2011

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Курячий Г.В. - Операционная система Unix - Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ" - 2016 - 258с. - ISBN: 5-9556-0019-1 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/100281
  • Современные операционные системы : 16+, Таненбаум Э., Бос, Х., 2019