4606
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Н.Т. Суханова
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации
самостоятельной работы) по дисциплине «Операционные систем» для обучающихся по направлению подготовки (специальность) 09.03.02 Информационные системы и технологии, направленность (профиль) Информационные системы и технологии
Нижний Новгород
2022
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Н.Т. Суханова
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации
самостоятельной работы) по дисциплине «Операционные систем» для обучающихся по направлению подготовки (специальность) 09.03.02 Информационные системы и технологии, направленность (профиль) Информационные системы и технологии
Нижний Новгород ННГАСУ
2022
1
УДК 681.3 (075)
Суханова Н.Т./ Операционные системы [Электронный ресурс]: учеб.–метод. пос./ Н.Т. Суханова; Нижегор. гос. архитектур. – строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2022. - 12 с. 1 электрон. опт. диск (CD-R)
Даются тематика лекций, их краткое содержание, а также методические рекомендации по самостоятельной работе обучающихся по дисциплине «Операционные системы». Указывается необходимая литература и источники, разъясняется последовательность их изучения, выделяются наиболее сложные вопросы и даются рекомендации по их изучению, приводится тематика расчётных работ.
Предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Операционные системы» по направлению подготовки (специальность): 09.03.02 Информационные системы и технологии.
Н.Т. СухановаННГАСУ 2022
2
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) по дисциплине «Операционные системы» предназначены для студентов первого курса, обучающихся по направлению подготовки (специальность): 09.03.02 Информационные системы и технологии, и содержат программу для проведения лекционных занятий, а также методические рекомендации по самостоятельной работе.
Цель учебно-методического пособия: помочь студентам при изучении учебной программы с использованием лекционных материалов и рекомендуемой учебно-методической литературы при формировании необходимых компетенций дисциплины «Операционные системы».
Целями освоения дисциплины «Операционные системы» являются получение навыков использования операционных систем для решения задач в области профессиональной деятельности.
Главной целью лекции является привитие студентам интереса к изучаемому материалу, формирование мотивации к последующему самостоятельному анализу рассматриваемой проблематики. На лекциях студентам раскрываются наиболее сложные вопросы и теоретические положения, показывается их практическая значимость, даются рекомендации по углубленному самостоятельному изучению теории и практики.
На лекциях по дисциплине «Операционные системы» широко используются активные формы проведения занятий. Такие формы организации образовательного процесса, способствуют разнообразному (индивидуальному, групповому, коллективному) изучению учебных вопросов (проблем), активному взаимодействию студентов и преподавателя, живому обмену мнениями между ними, нацеленному на выработку правильного понимания содержания изучаемой темы и способов ее практического использования.
Материал пропущенных лекций студент восстанавливает самостоятельно и по всем непонятным положениям и вопросам обращается за разъяснением к преподавателю.
Самостоятельная работа направлена на развитие компетенций дисциплины:
ОПК-2. Способен понимать принципы работы современных информационных технологий и программных средств, в том числе отечественного производства, и использовать их при решении задач профессиональной деятельности;
ОПК-5. Способен инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем;
ОПК-6. Способен разрабатывать алгоритмы и программы, пригодные для практического применения в области информационных систем и технологий;
ПК-1. Способность выполнять интеграцию программных модулей и компонент;
ПК-2. Способность выполнять работы по созданию (модификации) и сопровождению информационных систем.
3
Виды и формы самостоятельной работы студентов по дисциплине:
систематическая проработка лекций, основной и дополнительной литературы;
выполнение самостоятельной практической работы;
подготовка к экзамену.
Содержание разделов дисциплины «Операционные системы» представлено в таблице 1.
Таблица 1
Содержание разделов дисциплины
№ |
Наименование раздела |
|
|
|
Содержание раздела |
|
||||
п/п |
|
дисциплины |
|
|
|
дисциплины |
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
СЕМЕСТР № 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
Общие |
сведения |
об |
Назначение, функции, состав |
и загрузка |
|||||
|
операционных системах |
|
ОС. Место ОС в иерархической структуре |
|||||||
|
|
|
|
программного и аппаратного обеспечения |
||||||
|
|
|
|
вычислительных |
систем. |
Понятие |
||||
|
|
|
|
программного интерфейса. Классификации |
||||||
|
|
|
|
ОС. Основные принципы разработки |
||||||
|
|
|
|
архитектуры ОС. Ядро и вспомогательные |
||||||
|
|
|
|
модули ОС. Особенности, основные |
||||||
|
|
|
|
принципы |
функционирования |
и команды |
||||
|
|
|
|
ОС |
Linux. |
Наиболее |
|
популярные |
||
|
|
|
|
дистрибутивы. |
|
|
|
|
||
2 |
Файловая система. Ввод и |
Файловая система и типы файлов Linux. |
||||||||
|
вывод информации |
|
Иерархическая |
структура |
файловой |
|||||
|
|
|
|
системы. |
Логическая |
|
организация |
|||
|
|
|
|
файловой |
системы. |
|
Физическая |
|||
|
|
|
|
организация |
файловой |
системы. |
||||
|
|
|
|
Классификация периферийных устройств и |
||||||
|
|
|
|
их архитектура. Взаимодействие ядра ОС и |
||||||
|
|
|
|
драйвера устройства. Управление с |
||||||
|
|
|
|
использованием внешней памяти. |
|
|||||
3 |
Управление процессами |
|
Модель процесса. Создание и завершение |
|||||||
|
|
|
|
процесса. |
Иерархия, |
состояние |
и |
|||
|
|
|
|
реализация процесса. Применение потоков. |
||||||
|
|
|
|
Классификация и реализация потоков. |
||||||
|
|
|
|
Диспетчеризация |
процесса. |
Механизмы |
||||
|
|
|
|
взаимодействия |
процессов. |
Стратегии |
||||
|
|
|
|
планирования |
работы |
|
процессора. |
|||
|
|
|
|
Команды для управления процессами. |
|
|||||
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
4 |
Управление безопасностью и |
Основные |
понятия |
безопасности. |
|
|
администрирование ОС |
Классификация угроз. Базовые технологии |
|||
|
|
безопасности |
ОС. |
Аутентификация, |
|
|
|
идентификация, |
аудит. |
Средства |
|
|
|
администрирования |
ОС. |
Управление |
|
|
|
пользователями, работа с учетными |
|||
|
|
записями |
пользователей. |
Политика |
|
|
|
безопасности и ограничения программ в |
|||
|
|
ОС. |
|
|
|
Для изучения дисциплины рекомендуется проработать конспект лекций, затем повторить теоретический материал, пользуясь рекомендованной основной и дополнительной литературой. Если после этого остаются вопросы, рекомендуется выписать их и обратиться к преподавателю на консультациях.
Перед экзаменом студентам выдаётся список примерных вопросов, по которым можно понять, на что нужно сделать упор при подготовке к экзамену.
Студент допускается к экзамену, если он сдал все лабораторные работы и СПР. При подготовке к экзамену после получения перечня вопросов рекомендуется:
внимательно прочитать материал лекций;
просмотреть все лабораторные работы;
выписать вопросы для подробного обсуждения с преподавателем на консультации.
Экзамен проводится на 2-м курсе в 3-м семестре бакалавриата и является основным и итоговым средством контроля и оценки реализации компетентностных требований, представляемых образовательным стандартом. В соответствии с пакетом компетенций, определяющих содержание и характер знаний, умений и навыков студентов по данной дисциплине формируется комплекс экзаменационных вопросов, определяются критерии оценивания.
Экзамен проводится в устной форме и с использованием компьютера по билетам. В билетах имеется по 2 вопроса. Один вопрос - теоретический, другой - практический. Теоретический вопрос студент отвечает в устной форме, а практический - с использованием компьютера. Общий балл по предмету выставляется по итогам ответа студента и его успеваемости в течение семестра. В соответствии со шкалой оценивания полученный студентом общий балл переводится в словесную оценку «отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно».
Преподаватель при проведении экзамена должен иметь комплект подписанных самим преподавателем и заведующим кафедрой экзаменационных билетов, рабочую программу дисциплины, а также руководствоваться Положением о проведении текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации студентов ННГАСУ.
Оценка по данной дисциплине является итоговой и включается в приложение к диплому.
5
В 3-м семестре проводится расчетно-графическая работа. Результатом выполнения расчетно-графической работы является документ (пояснительная записка) с описанием разработанного командного файла. При выставлении оценки (от 2,0 до 5,0 баллов) за РГР оценивается соответствие работы выданному заданию, способность студента решать задачи, связанные с разработкой командного файла, включающие базовые команды файловой системы Linux в соответствии с вариантом задания.
Перечень вопросов, выносимых на экзамене, представлен в таблице 2. Таблица 2
Вопросы, выносимые на экзамен
|
|
Индикаторы |
|
Вопросы (задания, тестовые вопросы и др.) |
достижения |
|
|
компетенций |
1. |
Виды ОС. |
ОПК-2.1, ОПК-2.2 |
2. |
Типы виртуальных машин. Преимущества и |
ОПК-2.1, ОПК-2.2 |
недостатки |
|
|
3. |
ОС как система управления ресурсами. |
ОПК-2.1, ОПК-2.2 |
4. |
Эволюция ОС. Классификация ОС. |
ОПК-2.1, ОПК-2.2 |
5. |
Особенности аппаратных платформ. |
ОПК-2.1, ОПК-2.2 |
6. |
Особенности областей использования ОС. |
ОПК-2.1, ОПК-2.2 |
7. |
Файловая система. Ввод и вывод информации |
ОПК-2.2, ОПК-2.3, |
|
|
ОПК-5.2, ОПК-5.3, |
|
|
ОПК-6.2, ПК-1.5, |
|
|
ПК-1.8, ПК-2.3, ПК- |
|
|
2.12 |
8. |
Структура файловой системы, типы файлов, состав |
ОПК-2.1, ОПК-2.2, |
стандартных каталогов. |
ОПК-2.3 |
|
9. |
Права доступа к файлам. |
ОПК-2.1, ОПК-2.2, |
|
|
ОПК-2.3 |
10. Особенности алгоритмов управления ресурсами |
ОПК-2.1, ОПК-2.2, |
|
|
|
ОПК-2.3 |
11. Концептуальная модель и основные свойства |
ОПК-2.1, ОПК-2.2, |
|
Linux. |
ОПК-2.3, ПК-1.5 |
|
12. Каким образом настраиваются сетевые интерфейсы |
ОПК-2.2, ОПК-2.3 |
|
в ОС Linux? |
|
|
13. Особенности методов построения. |
ОПК-2.2, ОПК-2.3, |
|
|
|
ПК-1.5 |
14. Управление процессами |
ОПК-2.3, ОПК-5.1, |
|
|
|
ОПК-5.2, ОПК-5.3, |
|
|
ОПК-6.1, ОПК-6.3, |
|
|
ПК-1.5, ПК-1.8, ПК- |
|
|
2.12 |
|
6 |
|
15. |
Критерии планирования и требования к |
|
|
ОПК-6.1, ОПК-6.2, |
|
|||||
алгоритмам. |
|
|
|
|
ОПК-6.3 |
|
|
|
||
16. |
Архитектурные средства поддержки виртуальной |
|
ОПК-5.1, ОПК-5.2, |
|
|
|||||
памяти. |
|
|
|
|
ОПК-5.3, ПК-2.3, |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
ПК-2.12 |
|
|
|
17. |
Понятие виртуальной памяти. |
|
|
ОПК-6.1, ОПК-6.2, |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
ОПК-6.3, ПК-1.5 |
|
||
18. |
Простейшие схемы управления памятью. |
|
|
ПК-1.5, ПК-1.8, ПК- |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
2.3 |
|
|
|
19. |
Параметры планирования. |
|
|
|
ОПК-6.3, ПК-1.5 |
|
|
|||
20. |
Уровни планирования. |
|
|
|
ОПК-2.1, ОПК-2.2, |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
ОПК-2.3 |
|
|
|
21. |
Системные ресурсы. Системные вызовы. |
|
|
ОПК-2.1, ОПК-2.2, |
|
|
||||
Виртуальное адресное пространство процесса. |
|
|
ОПК-2.3, ОПК-6.1, |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
ОПК-6.2, ОПК-6.3 |
|
||
22. |
Операции над процессами и связанные с ними |
|
ОПК-2.1, ОПК-2.2, |
|
|
|||||
понятия. |
|
|
|
|
ОПК-2.3, ОПК-6.1, |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
ОПК-6.2, ОПК-6.3 |
|
||
23. |
Понятие процесса. Состояния и свойства |
|
|
ОПК-2.1, ОПК-2.2, |
|
|
||||
процессов. |
|
|
|
|
ОПК-2.3, ОПК-6.1, |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
ОПК-6.2, ОПК-6.3 |
|
||
24. |
Где в ОС Linux хранится информация о |
|
|
ОПК-2.1, ОПК-2.2, |
|
|
||||
пользователях системы? |
|
|
|
ОПК-2.3, ОПК-6.1, |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
ОПК-6.2, ОПК-6.3 |
|
||
25. |
Основные группы функций программного |
|
|
ОПК-2.1, ОПК-2.2, |
|
|
||||
интерфейса |
|
|
|
|
ОПК-2.3, ОПК-6.2, |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
ОПК-6.3, ПК-1.5 |
|
||
26. |
Управление безопасностью и администрирование |
|
ОПК-2.3, ПК-1.5, |
|
|
|||||
ОС |
|
|
|
|
|
ПК-2.3, ПК-2.12 |
|
|||
27. |
Основные понятия безопасности. Классификация |
|
ОПК-2.3, ПК-2.3, |
|
|
|||||
угроз. Базовые технологии безопасности ОС. |
|
|
ПК-2.12 |
|
|
|
||||
28. |
Сравнить защищенный и реальный режимы работы |
|
ОПК-2.3, ПК-1.5, |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
ПК-2.12 |
|
|
|
|
|
Показатели оценки по экзамену представлены в таблице 3. |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
||
|
|
|
Показатели оценки по экзамену |
|
|
|
||||
|
|
Показатели |
Бал- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оценивания |
Оценка |
|
Критерий оценки |
|
||||
|
|
лы |
|
|
||||||
|
|
компетенций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Результаты |
4,5 - |
«отлично» |
Теоретическое |
содержание |
|
||||
|
освоения |
5,0 |
|
курса освоено полностью, без |
|
|||||
|
профессиональног |
|
|
пробелов, |
умения |
|
||||
|
о |
модуля |
|
|
сформированы, |
все |
|
|||
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
Показатели |
|
Бал- |
|
|
|
|
|
|
|
|
оценивания |
|
|
Оценка |
Критерий оценки |
|
||||
|
|
лы |
|
|
||||||
|
компетенций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
соответствует |
|
|
|
|
предусмотренные |
|
|
|||
требованиям |
|
|
|
|
программой учебные задания |
|||||
ОПОП, |
|
|
|
|
выполнены, |
качество |
их |
|||
сформированным с |
|
|
|
выполнения оценено высоко. |
||||||
учетом требований |
3,5 |
- |
«хорошо» |
Теоретическое |
содержание |
|||||
ФГОС, ПООП (при |
4,4 |
|
|
курса освоено полностью, без |
||||||
наличии). |
|
|
|
|
пробелов, |
некоторые умения |
||||
|
|
|
|
|
|
сформированы недостаточно, |
||||
|
|
|
|
|
|
все |
предусмотренные |
|||
|
|
|
|
|
|
программой учебные задания |
||||
|
|
|
|
|
|
выполнены, некоторые виды |
||||
|
|
|
|
|
|
заданий |
выполнены |
с |
||
|
|
|
|
|
|
ошибками. |
|
|
|
|
|
|
|
2,5 |
- |
«удовлетворите |
Теоретическое |
содержание |
|||
|
|
|
3,4 |
|
льно» |
курса освоено частично, но |
||||
|
|
|
|
|
|
пробелы |
|
не |
носят |
|
|
|
|
|
|
|
существенного |
|
характера, |
||
|
|
|
|
|
|
необходимые умения работы |
||||
|
|
|
|
|
|
с освоенным |
материалом |
в |
||
|
|
|
|
|
|
основном |
сформированы, |
|||
|
|
|
|
|
|
большинство |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
предусмотренных |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
программой |
|
обучения |
||
|
|
|
|
|
|
учебных заданий выполнено, |
||||
|
|
|
|
|
|
некоторые |
из |
выполненных |
||
|
|
|
|
|
|
заданий содержат ошибки. |
|
|||
Результаты |
|
0,0 |
- |
«неудовлетвори |
Теоретическое |
содержание |
||||
освоения |
|
2,4 |
|
тельно» |
курса |
не |
|
освоено, |
||
профессиональног |
|
|
|
необходимые |
умения |
не |
||||
о |
модуля |
не |
|
|
|
сформированы, |
выполненные |
|||
соответствует |
|
|
|
|
учебные |
задания |
содержат |
|||
требованиям |
|
|
|
|
грубые ошибки. |
|
|
|||
ОПОП, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сформированным с |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
учетом требований |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ФГОС, ПООП (при |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
наличии) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перечень учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины: Печатные и электронные издания
8
1.Кондратьев В.К. Введение в операционные системы: Учебное пособие. / Кондратьев В. К.; Кондратьев В. К. – Москва: Евразийский открытый институт, Московский государственный университет экономики, статистики и информатики, 2007. – 232 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/10637.html
2.Кондратьев В.К. Операционные системы и оболочки: Учебное пособие. / Кондратьев В.К., Головина О.С.; Кондратьев В.К. – Москва: Евразийский открытый институт, Московский государственный университет экономики, статистики и информатики, 2007. – 172 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/10730.html. – ISBN ISBN 5-374-00009-8
3.Кручинин А. Ю. Операционные системы: Учебное пособие. / Кручинин А. Ю.; Кручинин А. Ю. – Оренбург: Оренбургский государственный университет, ЭБС АСВ, 2009. – 132 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/30115.html
4.Мамойленко С.Н. Операционные системы. Часть 1. Операционная система Linux: Практикум. / Мамойленко С.Н., Мамойленко С.Н. – Новосибирск: Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики,
2008. – 119 с. – URL: URL: https://www.iprbookshop.ru/40541.html
5.Одиноков В.В. Операционные системы и сети: Учебное пособие. / Одиноков В.В., Коцубинский В.П., Одиноков В.В. – Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2007. – 391 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/13951.html. – ISBN ISBN 978-5-86889-374-2
6.Федотова Д.Э. OC Windows & OC Linux: Лабораторные работы по курсу «Операционные системы». / Федотова Д.Э., Федотова Д.Э. – Москва : Российский новый университет, 2009. – 224 с. – URL: http://www.iprbookshop.ru/21256.html
Методические материалы по дисциплине
1.Домрачев А.И. Операционные системы: учеб.-метод. пособие по подгот. к лекциям (включая рекомендации по орг. самостоят. работы) для обучающихся по дисциплине "Операционные системы" по направлению подгот. 09.03.02 Информ. системы и технологии, без профиля. / Домрачев А.И.; Нижегор. гос. архит.- строит. ун-т. – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2016. – 1 CD ROM. – URL: http://catalog.nngasu.ru/MarcWeb2/
2.Платов А.Ю. Операционные системы: учеб.-метод. пособие по подгот. к лекциям, практ. занятиям (включая рекомендации по орг. самостоят. работы) для обучающихся по дисциплине "Операц. системы" по направлению подгот. 09.03.03 Приклад. информатика, профиль Приклад. информатика в экономике. / Платов А.Ю. ; Нижегор. гос. архит.-строит. ун-т. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2016. –
1CD ROM. – URL: URL: http://catalog.nngasu.ru/MarcWeb2/
1.1.Перечень иных общедоступных ресурсов сети «Интернет»
1.http://www.google.ru/ Поисковая система.
2.http://elibrary.ru/ Научная электронная библиотека.
3.http://www.scholar.ru/ Научные статьи, диссертации и авторефераты из электронных научных библиотек.
9