Рабочая программа учебной дисциплины

Операционные системы

Тверь 2012

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

1. ПАСПОРТ Рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

2. СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

6

3. условия реализации учебной дисциплины

13

4. Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины

15

1. паспорт рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «Операционные системы»

   1. Область применения рабочей программы

Программа учебной дисциплины является частью примерной основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО, входящей в состав укрупненной группы специальностей 230000 Информатика и вычислительная техника, 230115 Программирование в компьютерных системах.

Программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании по программе повышения квалификации при наличии начального профессионального образования по профессии оператор ЭВМ; в профессиональной подготовке и переподготовке по профессиям оператор электронно-вычислительных и вычислительных машин, наладчик технологического оборудования. Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: учебная дисциплина входит в общепрофессиональный цикл и относится к профессиональным дисциплинам.

2. Цели и задачи учебной дисциплины - требования к результатам освоения учебной дисциплины:

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:

• использовать средства операционных систем и сред для обеспечения работы вычислительной техники;

• устанавливать, настраивать и обслуживать различные операционные системы.

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:

• понятие операционной системы, ее функции; состав операционных систем; типы операционных систем;

• принципы работы различных операционных систем; принципы взаимодействия операционных систем с периферийными устройствами;

• принципы взаимодействия операционных систем с пользователем;

• машинно-зависимые и машинно-независимые свойства операционных систем;

• средства защиты пользователя.

  3. Рекомендуемое количество часов на освоение рабочей программы учебной дисциплины:

Максимальная учебная нагрузка обучающегося - 186 часов, в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося - 124 часа;

самостоятельной работы обучающегося - 62 часа.

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

• Подготовка рефератов, докладов

• Создание схемы операционной системы

• Написание командных файлов

• Составление схем обработки прерывания

• Отчет по работе с диспетчером задач

• Подготовка презентаций

• Составление отчетов по работе с утилитами операционной системы

16

4

8

6

12

8

8

Итоговая аттестация в форме экзамена

2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины Операционные системы

1

2

3

4

Введение

Содержание учебного материала

2

1

1

Учебная дисциплина «Операционные системы и среды», ее основные задачи и связь с другими дисциплинами.

Раздел 1. Основы теории операционных систем

40

Тема 1.1. Сведения об операционной системе

Содержание учебного материала

2

2

1

Общие сведения об операционной системе

Понятие, назначение и основные функции операционных систем. Типы операционных систем

Самостоятельная работа обучающихся:

Написание рефератов

Тематика внеаудиторной самостоятельной работы

История развития операционных систем

4

Тема 1.2. Структура операционной системы.

Содержание учебного материала

4

2

Виды операционных систем

Однопользовательские, многопользовательские, пакетные, интерактивные, системы реального времени, однозадачные и многозадачные.

Основные компоненты системы

Программы управления данными. Программы управления задачами. Программы реализующие связь с оператором.

Практические занятия

1. Изучение структуры операционной системы

2. Работа с основными компонентами ОС

4

Самостоятельная работа обучающихся:

Выполнение домашних заданий по теме 1.2. Создание схемы операционной системы

Тематика внеаудиторной самостоятельной работы

Создание типовой схемы операционной системы (основных компонентов)

4

Тема 1.3

Понятие интерфейса

Содержание учебного материала

2

2

1

Виды интерфейсов и их назначение. Понятие программного интерфейса, его назначение. Языки взаимодействия пользователя с операционной системой. Стандартные сервисные программы поддержки интерфейса

Практические занятия

1. Работа с графическим интерфейсами ОС

2

Самостоятельная работа обучающихся:

Написание командных файлов

Тематика внеаудиторной самостоятельной работы

Изучение интерфейса командной строки ОС Windows

8

Тема 1.4 Операционное окружение

Содержание учебного материала

2

2

Операционное окружение, состав, назначение.

Стандартные сервисные программы поддержки операционного окружения. Понятие базовой машины, расширенной машины. Режим пользователя, режим супервизора.

Практические занятия

1. Работа с командными интерфейсами ОС

2. Пакетные командные файлы.

3. Создание командных файлов

4. Работа с пакетными файлами

8

Раздел 2. Машинно-зависимые свойства операционных систем

144

Тема 2.1 Архитектурные особенности модели микропроцессорной системы

Содержание учебного материала

4

2

Архитектура типовой микроЭВМ.

Основные узлы центрального процессора. Основные регистры. Форматы данных и команд. Операционная система как средство управления ресурсами типовой микроЭВМ.

Структура оперативной памяти.

Адресация памяти в реальном и защищенном режиме. Процесс взаимодействия процессора и памяти через шины адреса и данных.

Практические занятия

1. Приобретение практических навыков по оптимизации работы с ОС

2. Приобретение практических навыков по изучению архитектуры типовой микроЭВМ

4

Самостоятельная работа обучающихся:

Выполнение домашних заданий по теме 2.1 Написание рефератов и докладов

Тематика внеаудиторной самостоятельной работы

Архитектуры типовых микроЭВМ

6

Тема 2.2 Организация хранения данных

Содержание учебного материала

4

2

1

Работа с файлами и каталогами.

Структура файловых систем FAT16, FAT32, NTFS

2

Работа с дисками.

Создание разделов (основного и дополнительного) и логических дисков, с использованием средств командной строки, утилит сторонних производителей.

Практические занятия

1. Отработка навыков работы с файлами и каталогами ОС

2. Отработка навыков работы с дисками

4

Тема 2.3 Обработка прерываний

Содержание учебного материала

2

2

Прерывание, виды прерываний.

Понятие прерывания. Последовательность действий при обработке прерываний. Классы прерываний. Рабочая область прерываний. Вектор прерывания. Стандартные программы обработки прерываний. Приоритеты прерываний. Вложенные прерывания.

Практические занятия

1. Изучение стандартных программ обработки прерываний

2

Самостоятельная работа обучающихся:

Выполнение домашних заданий по теме 2.3. Составление схем обработки прерывания

Тематика внеаудиторной самостоятельной работы

Схемы обработки внешнего прерывания и внутреннего прерывания.

6

Тема 2.4 Планирование процессов

Содержание учебного материала

6

2

Процесс, задание процесса и его планирование.

Состояния существования процесса. Таблица управления процесса.

Алгоритмы обработки процессов и их диспетчеризация.

Диспетчеризация процесса. Способ выбора процесса для диспетчеризации

События, механизм установления соответствия между процессом и событием.

Понятие события. Блок состояния события. Механизм установления соответствия между процессом и событием.

Практические занятия

1. Запуск и остановка процессов

2. Работа с диспетчером задач

3. Категории алгоритмов планирования

4. Задачи алгоритмов планирования

8

Самостоятельная работа обучающихся:

Отчет по работе с диспетчером задач

Тематика внеаудиторной самостоятельной работы

Работа диспетчера задач с использованием командного и графического интерфейса

12

Тема 2.5

Управление памятью

Содержание учебного материала

2

2

Механизм разделения центральной памяти.

Способы разделения центральной памяти. Разделение памяти на разделы.

Аппаратные и программные средства защиты памяти. Способы защиты памяти. Проблема фрагментации памяти и способы ее разрешения

Практические занятия

1. Исследование распределения памяти с разделами фиксированного размера

2. Исследование проблем фрагментации памяти и способы ее разрешения

3. Изучение механизма разделения памяти.

4. Изучение аппаратных и программных средств защиты памяти

5. Разделение памяти на разделы.

6. Распределение памяти с разделами переменного размера.

7. Работа с виртуальным ресурсом.

8. Общие методы реализации виртуальной памяти

9. Динамическое преобразование адресов

10. Конфигурирование системы

11. Сегментная организация памяти

22

Самостоятельная работа обучающихся:

Написание рефератов и создание презентаций

Тематика внеаудиторной самостоятельной работы

Управление реальной памятью, способы решения проблем фрагментации памяти, решаемые в различных операционных системах. Методы реализации виртуальной памяти.

8

Тема 2.6

Управление ввода -вывода

Содержание учебного материала

6

2

Основные принципы управления ввода-вывода.

Ввод-вывод программно управляемый. Ввод-вывод по прерываниям. Прямой доступ к памяти.

Организация побайтного ввода-вывода

Организация ввода-вывода с использованием каналов ввода-вывода.

Каналы и процессоры ввода-вывода.

Канальная программа. Вовлечение операционной системы в управление вводом-выводом. Рабочая область канала ввода-вывода. Очередь запросов на ввод-вывод. Алгоритм обработки прерываний по вводу-выводу. Пример управления вводом-выводом.

Практические занятия

1. Исследование алгоритмов обработки прерываний ввода-вывода

2. Изучение алгоритмов обработки прерываний по вводу-выводу.

4

Тема 2.7

Утилиты операционной системы и поддержка других ОС

Содержание учебного материала

4

2

1

Совместное использование программ

2

Эмуляторы операционных систем.

Практические занятия

1. Организация дисков

2. Утилиты работы с дисковыми системами в ОС MSDOS

3. Утилиты работы с дисковыми системами в ОС Windows

4. Монтирование файловой системы FAT12/FAT16

5. Монтирование файловой системы FAT32

6. Монтирование файловой системы NTFS

7. Разбиение диска на разделы

8. Изучение использования эмуляторов операционных систем.

9. Изучение эмуляторов операционных систем

18

Самостоятельная работа обучающихся:

Составление отчетов по работе с утилитами операционной системы

Тематика внеаудиторной самостоятельной работы

Утилиты, применяемые при работе в различных операционных системах

8

Тема 2.8

Работа с файлами

Содержание учебного материала

2

2

1

Работа с файлами.

Файловая система. Типы файлов. Иерархическая структура файловой системы

Самостоятельная работа обучающихся:

Выполнение домашних заданий по теме 2.13, реферат, доклад

Тематика внеаудиторной самостоятельной работы

Структура файловой системы

6

Тема 2.9

Распределение ресурсов

Содержание учебного материала

2

2

1

Распределение ресурсов.

Взаимоблокировки. Обнаружение и устранение взаимоблокировок. Избежание взаимоблокировок. Предотвращение взаимоблокировок.

Тема 2.10 Защищенность и отказоустойчивость ОС

Содержание учебного материала

4

Практические занятия

1. Изучение технологий безопасности

2. Исследование отказоустойчивости файловых и дисковых систем

Всего:

186

3. условия реализации УЧЕБНОЙ дисциплины

3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация учебной дисциплины требует наличия учебного компьютерного кабинета

Оборудование учебного кабинета:

• посадочные места по количеству обучающихся

• рабочее место преподавателя

• АРМ по количеству обучающихся

• комплект обучающих DVD

Технические средства обучения:

• компьютеры с лицензионным программным обеспечением,

• мультимедиапроектор,

• принтер

3.2. Информационное обеспечение обучения

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

Основные источники:

1. Гордеев А.В. Операционные системы. - СПб: Питер, 2009.

2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. - СПб: Питер», 2009.

3. Партыка Т.Л., Попов И.И. Операционные системы и среды и оболочки. - М: ФОРУМ-ИНФРА, 2010.

4. Таненбаум Э. Современные операционные системы. СПб: Питер, 2009.

Дополнительные источники:

1. Лукас М. FreeBSD Подробное руководство. - Пер. с англ. СПб: Символ-Плюс, 2011

2. Столингс В. Операционные системы. - М.: Вильямс., 2008.

3. Торрес Д. Скрипты для администратора Windows: Специальный справочник. - СПб: Питер, 2009.

4. Уилсон Э., Сценарии Microsoft Windows / Самоучитель. - М: ЭКОМ, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009.

Информационные ресурсы:

1. Википедия -[Электронный ресурс]: ru.wikipedia.org/wiki/

2. Сайт: операционные системы- [Электронный ресурс]: www.osys.ru/

3. Учебное пособие: операционные системы - [Электронный ресурс]: education.aspu.ru/</

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЕЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий

Образовательное учреждение, реализующее подготовку по учебной дисциплине, обеспечивает организацию и проведение промежуточной аттестации и текущего контроля индивидуальных образовательных достижений - демонстрируемых обучающимися знаний, умений и навыков.

Текущий контроль проводится преподавателем в процессе проведения практических занятий, устных опросов, тестирования.

Обучение по учебной дисциплине завершается промежуточной аттестацией в форме экзамена, которую проводит комиссия. В состав комиссии могут входить представители общественных организаций обучающихся.

Формы и методы промежуточной аттестации и текущего контроля по учебной дисциплине доводятся до сведения обучающихся не позднее начала двух месяцев от начала обучения по основной профессиональной образовательной программе.

Для промежуточной аттестации и текущего контроля образовательными учреждениями создаются фонды оценочных средств (ФОС).

ФОС включают в себя педагогические контрольно-измерительные материалы, предназначенные для определения соответствия (или несоответствия) индивидуальных образовательных достижений основным показателям оценки результатов подготовки (таблицы).

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Знания

• понятие операционной системы, ее функции; состав операционных систем; типы операционных систем;

Оценка устного опроса, фронтального опроса.

Оценка тестирования.

Оценка внеаудиторной самостоятельной работы (проверка тематических докладов)

Оценка результатов промежуточной аттестации в форме экзамена

• принципы работы различных операционных систем; принципы взаимодействия операционных систем с периферийными устройствами;

• принципы взаимодействия операционных систем с пользователем;

• машинно-зависимые и машинно-независимые свойства операционных систем;

• средства защиты пользователя

Умения

• использовать средства операционных систем и сред для обеспечения работы вычислительной техники;

Оценка выполнения и защиты практических работ

Оценка результатов создания командных файлов.

Оценка результатов промежуточной аттестации в форме экзамена

• устанавливать, настраивать и обслуживать различные операционные системы

Оценка индивидуальных образовательных достижений по результатам текущего контроля и промежуточной аттестации производится в соответствии с универсальной шкалой (таблица).