• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Бакалавриат 2023/2024

Основы операционных систем

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»
Статус: Курс по выбору (Программная инженерия)
Направление: 09.03.04. Программная инженерия
Когда читается: 2-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения: без онлайн-курса
Охват аудитории: для своего кампуса
Язык: русский
Кредиты: 4
Контактные часы: 72

Программа дисциплины

Аннотация

В лекционной части курса рассматриваются фундаментальные принципы построения и особенности проектирования современных операционных систем. Теоретическое изложение не привязано к конкретной операционной системе. Практическая часть курса показывает, как изложенные теоретические положения реализуются в операционной системе Linux.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Освоение студентами знаний в области построения и функционирования современных операционных систем
  • Осмысленное применение полученных знаний при изучении других дисциплин
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Знает историю эволюции вычислительных систем, основные функции, выполняемые современными операционными системами, принципы их внутреннего построения
  • Знает концепцию процессов в операционных системах
  • Знает концепцию нитей исполнения и их отличие от обычных процессов
  • Знает логические основы взаимодействия процессов
  • Знает основные механизмы синхронизации в операционных системах и способы их применения для решения задач синхронизации
  • Знает основные алгоритмы планирования процессов
  • Знает программные алгоритмы организации взаимодействия процессов и предъявляемые к ним требования
  • Знает основные принципы построения памяти в вычислительных системах и простейшие механизмы управления памятью
  • Знает организацию управления виртуальной памятью и использующиеся при этом алгоритмы
  • Знает организацию управления устройствами ввода-вывода на уровне как технического, так и программного обеспечения, основные функции подсистемы ввода-вывода
  • Знает понятия файла, файловой системы, операции над ними и основные принципы управления файловыми системами
  • Знает принципы сетевого взаимодействия вычислительных систем и построения работы сетевых частей операционных систем
  • Умеет пользоваться командами командного интерпретатора операционной системы Linux
  • Умеет порождать новые процессы, запускать новые программы и правильно завершать их функционирование
  • Умеет порождать новые нити исполнения и правильно завершать их функционирование
  • Умеет организовывать взаимодействие процессов через потоковые средства связи и очереди сообщений
  • Умеет организовывать корректное взаимодействие процессов через разделяемую память и нитей исполнения через глобальные переменные
  • Умеет использовать семафоры и очереди сообщений для синхронизации работы процессов и нитей исполнения
  • Умеет использовать системные вызовы для работы с файловой системой
  • Умеет обрабатывать сигналя, приходящие процессам, использовать сигналы для синхронизации работы процессов
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Введение в дисциплину
  • Архитектурные особенности построения операционных систем
  • Процессы в операционной системе
  • Кооперация процессов и основные аспекты ее логической организации
  • Алгоритмы синхронизации
  • Механизмы синхронизации
  • Планирование процессов
  • Планирование процессов 2.
  • Простые схемы управления памятью
  • Более сложные схемы управления памятью
  • Виртуальная память
  • Файлы и файловые системы
  • Файлы и файловые системы.
  • Система управления вводом-выводом
  • Сети и сетевые операционные системы
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Работа на практических занятиях и выполнение домашних заданий (Опракт)
    Оценка Опракт выставляется преподавателем по итогам работы на практических занятиях и выполнения домашних заданий. Каждая практическая задача при полном правильном и своевременном решении оценивается в определенное количество баллов, как правило, от 5 до 25. Баллы за полностью правильное решение определяются преподавателем и утверждаются лектором. Процент суммарно набранных баллов за все решенные задачи от максимально возможного количества баллов определяет десятибалльную оценку Опракт за практические знания студента по следующей таблице: отлично (10) - более 88% отлично (9) - от 78% до 88% включительно отлично (8) - от 68% до 78% включительно хорошо (7) - от 58% до 68% включительно хорошо (6) - от 48% до 58% включительно удовлетворительно (5) - от 38% до 48% включительно удовлетворительно (4) - от 28% до 38% включительно неудовлетворительно (3) - от 18% до 28% включительно неудовлетворительно (2) - от 8% до 18% включительно неудовлетворительно (1) - от 0 до 8% включительно неудовлетворительно (0) - нет сданных задач
  • неблокирующий Письменная контрольная по теории (Отеор1)
    Письменная контрольная длительностью 2 академических часа состоит из 4-6 контрольных вопросов по теории с различными баллами от 2 до 12 за полностью правильный ответ для каждого вопроса, в зависимости от сложности. Перечень контрольных вопросов для контрольной работы и баллы за полностью правильный ответ утверждаются лектором. За каждый контрольный вопрос из контрольной работы студент получает от 0 до максимального балла в зависимости от полноты представленного ответа (решения). Критерии проставления баллов утверждаются на заседании учебно-методической комиссии кафедры. Процент суммарно набранных баллов от максимально возможного количества определяет десятибалльные за письменную контрольную Отеор1 по вышеприведенной таблице.
  • неблокирующий Письменный экзамен по теории (Отеор2)
    Письменный экзамен длительностью 2 академических часа состоит из 4-8 контрольных вопросов по теории с различными баллами от 2 до 12 за полностью правильный ответ для каждого вопроса, в зависимости от сложности. Перечень контрольных вопросов для письменного экзамена и баллы за полностью правильный ответ утверждаются лектором. За каждый контрольный вопрос из письменного экзамена студент получает от 0 до максимального балла в зависимости от полноты представленного ответа (решения). Критерии проставления баллов утверждаются на заседании учебно-методической комиссии кафедры. Процент суммарно набранных баллов от максимально возможного количества определяет десятибалльные за письменный экзамен Отеор2 по вышеприведенной таблице.
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2023/2024 учебный год 2 модуль
    Окончательная оценка Орез строится как среднее гармоническое между оценками по теории и практике Орез = 2*Опракт*Отеор/(Опракт+Отеор). Оценка Опракт выставляется преподавателем по итогам работы на практических занятиях и решения домашних заданий. Оценка Отеор выставляется лектором по итогам проверок письменной контрольной работы по теоретическим материалам 1 модуля (Отеор1) и письменной экзаменационной работы (Отеор2) как среднее арифметическое Отеор = 0.5* (Отеор1+Отеор2). Оценки Орез, Опракт, Отеор, Отеор1, Отеор2 являются целыми десятибалльными.
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Основы операционных систем : курс лекций : учеб. пособие, Карпов В.Е., Коньков К.А., 2010

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Операционные системы. Т.1: Основы и принципы, Дейтел, Х. М., 2009
  • Современные операционные системы, Таненбаум, Э., 2012

Авторы

  • Карпов Владимир Ефимович
  • Лебедев Сергей Аркадьевич
  • Буцкая Евгения Александровна