Документ 227742

Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"
Московский институт электроники и математики Национального
исследовательского университета «Высшая школа экономики»
Факультет информационных технологий и вычислительной техники
Программа дисциплины Системное программное обеспечение
для специальности 230101.65 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»
подготовки специалиста
Автор программы:
Фомин С.С., доцент, [email protected]
Одобрена на заседании кафедры
информационно-коммуникационные технологии «___»____________ 2012г.
Зав. кафедрой ______________В.Н. Азаров
Рекомендована секцией УМС «Электроника»
«___»____________ 2012г.
Председатель ______________
Утверждена УМС факультета информационных технологий и вычислительной техники
«___»_____________2012г.
Ученый секретарь ________________________
Москва, 2012
Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями
университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.
1
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
1. Область применения и нормативные ссылки
Настоящая программа учебной дисциплины "Системное программное обеспечение"
устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям студента и определяет
содержание и виды учебных занятий и отчетности.
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных
ассистентов и студентов специальности 230101.65 «Вычислительные машины, комплексы,
системы и сети», изучающих дисциплину «Системное программное обеспечение».
Программа разработана в соответствии с:
ГОС по специальности подготовки специалистов 230100.65 «Вычислительные
машины, комплексы, системы и сети»;
рабочим учебным планом университета по направлению 230100.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» подготовки специалиста,
утвержденным в 2012 г.
2. Цели освоения дисциплины
Цели освоения дисциплины "Системное программное обеспечение":
Обеспечить студентов базовыми знаниями принципов построения и использования системного
программного обеспечения.
Заложить основы для последующих курсов, посвященных созданию современных
информационных систем.
Познакомить студентов с современными средствами, входящими в состав системного
программного обеспечения.
Обучить студентов применению средств системного программного обеспечения.
Задачами преподавания дисциплины являются:
Овладение знаниями о составе и средствах системного программного обеспечения.
Овладение умениями работать со средствами системного программного обеспечения.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
Классификацию программного обеспечения.
Современные операционные системы.
Механизмы управления и планирования процессами в ОС Unix.
Управление начальной загрузкой в Unix.
Средства обслуживания ОС. Управление пакетами. Система портов.
Алгоритмы и средства управление памятью в ОС.
2
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
Принципы построения файловых систем ОС семейства UNIX.
Основы администрирования ОС UNIX.
Сетевые службы выделенного UNIX-сервера.
Основы сетевого программирования.
Основы информационной безопасности.
Уметь:
Использовать средства управления процессами в ОС UNIX.
Управлять начальной загрузкой ОС UNIX.
Использовать средства обслуживания ОС UNIX.
Разрабатывать программы управления процессами в ОС UNIX.
Обслуживать файловые системы UNIX.
Использовать средства администрирования ОС UNIX.
Устанавливать службы выделенного UNIX-сервера.
Разрабатывать сетевые приложения, построенные по модели клиент-сервер.
Иметь навыки:
Установки дополнительного ПО.
Управления начальной загрузкой ОС UNIX.
Обслуживание файловой системы.
Администрирования ОС UNIX.
Установки служб выделенного UNIX-сервера.
В результате освоения дисциплины студент осваивает следующие компетенции:
КомпетенцияКод по ФГОС/ НИУ
Понимание основных концепций, принципов, теорий и фактов, связанных с информатикой.ПК-1
Способность к формализации в своей предметной области с учетом ограничений ПКиспользуемых методов исследования.
2
Готовность обосновать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и ПКвыполнение экспериментов по проверке их корректности и эффективности.
4
Знакомство с архитектурой ЭВМ и систем.ПК-9
3
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
Готовность к использованию методов и инструментальных средств исследования объектов ПКпрофессиональной деятельности.
10
Умение применять основные методы и инструменты разработки программного ПКобеспечения.
17
4. Место дисциплины в структуре образовательной программы
Настоящая дисциплина является базовой и относится к Специальным дисциплинам,
обеспечивающим профессиональную подготовку.
Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах:
ЭВМ и периферийные устройства.
Операционные системы.
Программирование.
Для освоения учебной дисциплины, студенты должны владеть следующими
знаниями и компетенциями
Основы информатики.
Основы алгоритмизации.
Основы программирования.
Архитектура ЭВМ.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин:
Сети и телекоммуникации.
Интерфейсы периферийных устройств.
Программирование в Интернет.
Управление сетями ЭВМ.
Тематический план учебной дисциплины
1-й семестр 4 курс
№ Название темы Всего часов по дисципли-не Аудиторные часы Самостоятель-ная работа
4
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
Лекции Практические занятия
1 Тема 1. Введение. 4 2 - 2
2 Тема 2. Введение в ОС UNIX. 6 4 - 2
3 Тема 3. Процессы. 4 2 - 2
4 Тема 4. Планирование процессов. 4 2 - 2
5 Тема 5. Управление процессами в ОС UNIX. 16 4 - 12
Тема 6. Управление начальной загрузкой в ОС UNIX. 8 2 - 6
7 Тема 7. Средства обслуживания ОС. 12 4 - 8
8 Тема 8. Управление памятью. 4 2 - 2
9 Тема 9. Виртуальная память 7 2 - 5
5
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
10 Тема 10. Управление виртуальной памятью. 4 2 - 2
11 Тема 11. Файловые системы ОС семейства UNIX. 8 4 - 4
12 Тема 12. Основы администрирования ОС UNIX. 8 4 - 4
Итого по 1-му семестру 85 34 0 51
2-й семестр 5 курс
13 Тема 13. Системная служба динамической конфигурации узлов (DHCP). 12 2 4 6
Тема 14. Системные службы единого файлового пространства в гетерогенной 12 2 4 6
14 локальной сети.
115 Тема 15. Сетевая служба преобразования сетевых адресов. Пакетный фильтр ipfw. 18 4 8 6
Создание межсетевого экрана.
116 Тема 16. Сетевое программирование. 20 4 8 8
6
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
117 Тема 17. Информационная безопасность. 25 5 12 8
Итого по 2-му семестру 85 17 34 34
Итого по дисциплине 170 51 34 85
Формы контроля знаний студентов
Тип контроля
Форма контроля
1 семестр
Текущий
Контрольная
работа
10-я
1 год
2 семестр
неделя 5-я
(неделя)
Промежуточный Домашнее
задание
7
Параметры **
10-я неделя
неделя Работа
компьютере
минут
на
80
Создание модели
локальной сети с
выделенным
UNIX-сервером в
виртуальной среде.
Демонстрация
модели
в
дисплейном
классе.
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
Зачет
Итоговый
Зачет
результатам
текущего
контроля.
*
Экзамен
*
по
Экзаменационный
тест
на
компьютере
40
минут.
6.1. Критерии оценки знаний, навыков
Текущий контроль в каждом семестре предусматривает контрольную работу в виде
теста на компьютере.
Промежуточный контроль: зачеты в конце 1-го семестра и домашнее задание в конце 2го семестра.
Итоговый контроль: экзамен в конце 2-го семестра.
Итоговый экзамен предусматривает тестирование на компьютере. В тест итогового
экзамена входят вопросы по теоретическому и практическому материалу двух семестров.
Оценки по решению задач и тесту выставляются по 10-ти балльной шкале.
Содержание дисциплины
Тема 1. Введение
Классификация ПО. Системное, прикладное, инструментальное ПО. Системное ПО:
базовое ПО (операционные системы, оболочки ОС, сетевые ОС), сервисное ПО (диагностика,
антивирусные программы, архиваторы, обслуживание локальной сети). Инструментальное ПО:
системы программирования, интегрированные среды программирования, программные
комплексы. Прикладное ПО: общего назначения, проблемно-ориентированное, издательские
системы, информационно-поисковые системы, мультимедиа.
Введение в операционные системы. Определение, назначение, состав, функции,
классификация операционных систем, основные функции и назначения операционных систем
пакетной обработки, разделения времени и реального времени.
Тема 2. Введение в ОС UNIX
История создания Unix. Основные свойства Unix (мобильность, файловая система,
командный язык). Концептуальная модель Unix. Современные версии Unix. Архитектура ОС
Unix. Архитектура ядра Unix. Пользователь, интерфейс пользователя, привилегированный
пользователь, программы, команды, процессы. Вход в систему: ввод идентификатора и пароля.
Интерпретатор команд (общие сведения); формат команд; порождение имен файлов; стиль
8
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
общения с системой. Файловая система: структура файловой системы, типы файлов, состав
стандартных каталогов, монтирование файловой системы.
Тема 3. Процессы
Понятие процесса. Описание процессов. Состояния и свойства процессов. Представление
процессов в вычислительных системах. Операции над процессами и связанные с ними понятия.
Набор операций. Process Control Block и контекст процесса. Одноразовые операции.
Многоразовые операции. Переключение контекста.
Тема 4. Планирование процессов
Уровни планирования. Критерии планирования и требования к алгоритмам. Параметры
планирования. Вытесняющее и невытесняющее планирование. Алгоритмы планирования. FirstCome, First-Served (FCFS). Round Robin (RR). Shortest-Job-First (SJF). Гарантированное
планирование. Приоритетное планирование. Многоуровневые очереди (Multilevel Queue).
Многоуровневые очереди с обратной связью (Multilevel Feedback Queue).
Тема 5. Управление процессами в ОС UNIX
Ядро Unix и процессы. Функции ядра. Системные ресурсы. Системные вызовы. Защита
от вмешательства пользователя. Понятие процесса. Виртуальное адресное пространство
процесса. Сегменты объектного модуля. Схема подчиненности процессов.
Порождение процессов. Образ процесса. Системный вызов fork(). Идентификатор
процесса. Наследование знаний о среде выполнения процесса. Системные вызовы wait(), exit(),
execl(). Замена процедурного сегмента в порожденном процессе. Методы организации
параллельных процессов. Пример асинхронного копирования файлов.
Сигналы. Система прерываний процесса. Типичные события при выполнении процесса.
Сигналы ОС Unix. Синхронные и асинхронные сигналы. Реакция процесса на сигнал. Посылка
сигнала процессу и обработка сигнала. Системные вызовы kill() и signal(). Пример обмена
сигналами между родственными процессами.
Неименованные программные каналы. Программный канал как однонаправленное
асинхронное средство связи. Свойства программных каналов. Установка программных каналов.
Системный вызов pipe(). Этапы установки программного канала. Соотношение между
дескрипторами файлов и каналов. Организация пересылки файлов через программный канал
между
родственными
процессами.
Перенаправление
стандартного
ввода-вывода.
Ассоциирование канала с потоком. Пример взаимодействия родственных процессов в
дуплексном режиме и переназначение стандартного ввода-вывода. Пример программной
организации конвейера.
Тема 6. Управление начальной загрузкой в ОС UNIX
Начальная загрузка. Этапы загрузки. Базовая инициализация ядра и создание
«спонтанных» процессов. Командные файлы запуска Unix. Работа в многопользовательском
режиме. Запуск процессов обслуживания терминалов.
Особенности загрузки BSD и ATT систем.
Командные файлы запуска BSD систем (командный файл загрузки /etc/rc, глобальный
конфигурационный файл /etc/sysconfig; запуск сети - /etc/netstart; запуск локальных прикладных
систем - /rc.local). Форматы командных и конфигурационных файлов.
Контроль за текущими процессами в Unix (команда ps).
9
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
Процессы-демоны (init, initd, portmap, pagedaemon, swapper, nfsd, ftpd, telnetd).
Остановка ОС Unix: команды shutdown, reboot.
Тема 7. Средства обслуживания ОС
Системы инициализации ОС. Средства администрирования ОС. Планировщики задач.
Средства резервного копирования. Средства установки и настройки ПО. Системы пакетов.
Пакеты RPM и Deb. Двоичные пакеты. Пакеты с исходными текстами. Установка ПО из пакетов.
Тема 8. Управление памятью
Введение. Связывание адресов. Простейшие схемы управления памятью. Схема с
фиксированными разделами. Один процесс в памяти. Оверлейная структура. Свопинг.
Мультипрограммирование с переменными разделами.
Тема 9. Виртуальная память
Проблема размещения больших программ. Понятие виртуальной памяти. Архитектурные
средства поддержки виртуальной памяти. Страничная память. Сегментная и сегментностраничная организации памяти. Таблица страниц. Ассоциативная память. Иерархия памяти.
Размер страницы.
Управление памятью в ОС UNIX. Функции управления памятью (alloc(), malloc). Разделяемая
память.
Тема 10. Управление виртуальной памятью
Исключительные ситуации при работе с памятью. Стратегии управления страничной
памятью. Алгоритмы замещения страниц. FIFO алгоритм. Выталкивание первой пришедшей
страницы. Оптимальный алгоритм. Выталкивание дольше всего не использовавшейся страницы.
LRU (The Least Recently Used) Algorithm. Thrashing. Свойство локальности. Модель рабочего
множества. Демоны пейджинга. Аппаратно-независимая модель памяти процесса. Структуры
данных, используемые для описания сегментной модели. Отдельные аспекты функционирования
менеджера памяти.
Тема 11. Файловые системы ОС семейства UNIX
Свойства современной файловой системы. Особенности файловой системы UNIX.
Структура канонической файловой системы (суперблок, индексный файл, блоки файлов, область
выгрузки). Структура суперблока и индексного дескриптора. Схема адресации блоков файла.
Другие типы файловых систем UNIX.Особенности файловой системы s5fs. Файловая система
BSD Unix (ffs). Архитектура виртуальной файловой системы.
Целостность файловой системы. Классификация ошибок в файловой системе. Правила
проверки целостности файловой системы. Оценка свободного пространства в файловой системе
(команды df, du, quot). Монтирование файловой системы. Восстановление «хорошей»
организации файловой системы.
Устройства, на которых создаются файловые системы и архивы данных. Создание архивов
на гибких и жёстких дисках (утилиты cpio и tar). Создание файловых систем на гибких и
жёстких дисках.
Права доступа к файлам. Флаги доступа к файлу.
Системные вызовы для работы с файлами и каталогами.
Тема 12. Основы администрирования ОС UNIX
10
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
Основные задачи администратора. Добавление и удаление пользователей.
Подключение и удаление аппаратных средств. Резервное копирование. Установка новых
программ. Мониторинг системы. Поиск неисправностей. Ведение локальной документации.
Слежение за безопасностью системы. Оказание помощи пользователям.
Администрирование
пользователей.
Пользователь.
Привилегированный
пользователь. Атрибуты пользователей. Учетная карточка пользователя. Псевдопользователи. Базы данных учетных карточек. Подключение новых пользователей. Удаление
пользователей. Временное отстранение пользователя от работы. Изменение параметров
учетной карточки. Администрирование групп пользователей. Основные команды для
администрирования пользователей (adduser, passwd, chpass, pw, vipw). Основные
информационные команды – who, w, id, finger, groups, users, last.
Управление процессами. Процессы и их состояния. Текущий контроль процессов
(команды ps и top). Основные фоновые обслуживающие процессы (демоны). Периодические
процессы. Демон cron. Формат таблицы crontab. Применение демона cron. Периодическое
обслуживание системы (утилита periodic). Запуск процессов в собственном поддереве (с
измененным корневым каталогом).
Администрирование файловой системы. Проверка и восстановление файловых
систем (команда fsck). Автоматическое монтирование файловых систем (таблица fstab).
Мониторинг файловых систем (с помощью cron и других средств). Установка дисковых квот.
Резервное копирование и утилиты резервного копирования – dd, dump, volcopy. Резервное
копирование с использованием ssh (на другой ПК).
Система сбора информации о событиях в UNIX. Система Syslog и журнальные
файлы. Средства сбора и обработки информации о функционировании компонентов
операционной системы. Утилиты newsyslog и logger. Альтернативные варианты сбора
статистики в FreeBSD.
Тема 13. Системная служба динамической конфигурации узлов (DHCP)
Назначение и функции системы динамической настройки узлов (DHCP). Установка и настройка
DHCP. Конфигурационный файл. Примеры конфигурационных файлов.
Тема 14. Системные службы единого файлового пространства в гетерогенной
локальной сети
Назначение и функции системы Samba. Установка и настройка системы Samba. Формирование
различных вариантов файлового хранилища в гетерогенной сети. Конфигурационные файлы.
Примеры конфигурационных файлов.
Тема 15. Сетевая служба преобразования сетевых адресов. Пакетный фильтр
ipfw. Создание межсетевого экрана
Назначение и функции системы трансляции сетевых адресов (NAT). Активизация NAT.
Конфигурационные файлы. Назначение и функции межсетевого экрана.
Тема 16. Сетевое программирование
Socket-интерфейс. Функции локального управления. Функции установления связи. Функции
обмена данными. Функции закрытия связи.
11
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
Интерфейс транспортного уровня. Структуры данных TLI. Функции локального
управления. Функции установления связи. Функции обмена данными. Функции закрытия
соединения.
Вызов удаленных процедур. Регистрации процедуры-сервера. Диспетчеризация
запросов к процедурам-серверам. Запрос к процедуре-серверу. XDR-функции.
Тема 17. Информационная безопасность
Основные понятия информационной безопасности. Основные подходы к обеспечению
безопасности информационных систем. Понятия конфиденциальности, целостности и
доступности информации. Понятие угрозы. Защитные механизмы ОС. Идентификация и
аутентификация. Авторизация. Разграничение доступа. Пакетный фильтр. Межсетевой экран.
Выявление вторжений. Системы обнаружения вторжений. Аудит системы защиты.
8. Образовательные технологии
Теоретический материал студенты изучают на лекциях и самостоятельно.
Оценка промежуточного контроля складывается из оценки устного зачёта по теоретическому
материалу и оценки за выполненные лабораторные работы.
Оценка итогового контроля складывается из оценки устного экзамена по теоретическому
материалу и оценки за выполненные лабораторные работы.
На лабораторных работах задания выполняются в среде современных операционных систем:
FreeBSD и Linux Ubuntu.
9. Оценочные средства для текущего контроля и аттестации студента
9.1. Тематика заданий текущего контроля
Тематика контрольных работ
Контрольная работа в первой части курса проводится по тематике вопросов для оценки качества
освоения дисциплины (раздел 9.2) и служит для подготовки к зачёту. Контрольная работа второй
части курса проводится по темам двух семемтров.
Тематика лабораторных работ:
Установка и настройка Unix.
Установка доп. ПО (порты, пакеты).
Начальная загрузка.
Основы администрирования.
Программы управления процессами и памятью.
Сетевое программирование.
Тематика домашних работ:
Создание модели локальной сети с выделенным UNIX-сервером в виртуальной среде.
Создание модели локальной сети с демилитаризованной зоной.
12
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
Вопросы для оценки качества освоения дисциплины
Тема 1. Введение в ОС
ОС как расширенная машина.
ОС как система управления ресурсами.
Эволюция ОС.
Классификация ОС.
Особенности алгоритмов управления ресурсами
Особенности аппаратных платформ.
Особенности областей использования ОС.
Особенности методов построения.
Тема 2. Современные операционные системы. Введение в ОС UNIX
Концептуальная модель Unix. Основные свойства Unix.
Современные версии Unix. Архитектура ОС Unix. Архитектура ядра Unix.
Структура файловой системы, типы файлов, состав стандартных каталогов.
Тема 3. Введение в управление процессами
Понятие процесса. Состояния и свойства процессов.
Операции над процессами и связанные с ними понятия. Переключение контекста
Тема 4. Планирование процессов
Уровни планирования.
Критерии планирования и требования к алгоритмам.
Параметры планирования.
Вытесняющее и невытесняющее планирование.
Алгоритмы планирования First-Come, First-Served (FCFS).
Алгоритмы планирования Round Robin (RR).
Алгоритм планирования Shortest-Job-First (SJF).
Алгоритм планирования «Гарантированное планирование».
Приоритетное планирование.
Многоуровневые очереди (Multilevel Queue).
Тема 5. Управление процессами в ОС UNIX
Ядро Unix и процессы. Системные ресурсы. Системные вызовы. Виртуальное адресное
пространство процесса. Сегменты объектного модуля.
Порождение процессов в ОС UNIX. Методы организации параллельных процессов.
Сигналы. Система прерываний процесса. Сигналы ОС Unix.
Неименованные программные каналы. Организация пересылки файлов через
программный канал между родственными процессами.
Тема 6. Начальная загрузка в ОС UNIX
Этапы начальной загрузки ОС FreeBSD. Командные файлы запуска Unix.
Тема 7. Средства обслуживания ОС
Системы инициализации ОС
Средства администрирования ОС
13
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
Планировщики задач
Средства резервного копирования
Средства установки и настройки ПО
Системы пакетов. Пакеты RPM и Deb. Двоичные пакеты. Пакеты с исходными текстами.
Установка ПО из пакетов.
Система портов. Установка ПО из портов.
Тема 8. Управление памятью
Связывание адресов.
Простейшие схемы управления памятью.
Схема с фиксированными разделами.
Один процесс в памяти.
Оверлейная структура.
Свопинг.
Мультипрограммирование с переменными разделами.
Тема 9. Виртуальная память
Понятие виртуальной памяти. Архитектурные средства поддержки виртуальной памяти.
Страничная память. Сегментная и сегментно-страничная организации памяти.
Ассоциативная память.
Иерархия памяти.
Тема 10. Аппаратно-независимое управление виртуальной памятью
Исключительные ситуации при работе с памятью.
Стратегии управления страничной памятью.
Алгоритмы замещения страниц.
FIFO алгоритм. Выталкивание первой пришедшей страницы.
Оптимальный алгоритм.
Выталкивание дольше всего не использовавшейся страницы.
LRU (The Least Recently Used) Algorithm .
Thrashing. Свойство локальности. Модель рабочего множества.
Демоны пейджинга
Аппаратно-независимая модель памяти процесса.
Структуры данных, используемые для описания сегментной модели.
Отдельные аспекты функционирования менеджера памяти.
Тема 11. Файловая система ОС UNIX
Структура канонической файловой системы UNIX. Другие типы файловых систем UNIX.
Права доступа к файлам. Флаги доступа к файлу.
Тема 12. Основы администрирования ОС UNIX
Основные задачи администратора.
Администрирование пользователей.
Администрирование групп пользователей.
Основные команды для администрирования пользователей.
Основные информационные команды.
Управление процессами.
14
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
Текущий контроль процессов.
Основные фоновые обслуживающие процессы (демоны). Периодические процессы.
Периодическое обслуживание системы (утилита periodic).
Администрирование файловой системы.
Система сбора информации о событиях в UNIX.
Система Syslog и журнальные файлы. Средства сбора и обработки информации о
функционировании компонентов операционной системы.
Тема 13. Системная служба динамической конфигурации узлов (DHCP)
Назначение и функции системы динамической настройки узлов (DHCP).
Установка и настройка DHCP.
Конфигурационный файл.
Тема 14. Системные службы единого файлового пространства в гетерогенной локальной
сети
Назначение и функции системы Samba.
Установка и настройка системы Samba.
Формирование различных вариантов файлового хранилища в гетерогенной сети.
Конфигурационные файлы.
Тема 15. Служба преобразования сетевых адресов. Пакетный фильтр ipfw. Создание
межсетевого экрана
Назначение и функции системы трансляции сетевых адресов (NAT).
Активизация NAT. Конфигурационные файлы.
Назначение и функции межсетевого экрана.
Тема 16. Сетевое программирование
Функции Socket-интерфейса.
Интерфейс транспортного уровня.
Вызов удаленных процедур.
Тема 17. Информационная безопасность
Основные понятия информационной безопасности.
Основные подходы к обеспечению безопасности информационных систем.
Понятия конфиденциальности, целостности и доступности информации.
Понятие угрозы.
Защитные механизмы ОС.
Пакетный фильтр.
Межсетевой экран.
Выявление вторжений. Системы обнаружения вторжений.
Аудит системы защиты.
10. Порядок формирования оценок по дисциплине
По всем видам работ выставляется 5-балльная оценка.
Оценки контроля:
15
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
Результирующая оценка при промежуточном контроле в форме зачёта выставляется по
следующей формуле:
Oпромежут. = K1*Oк_работа + K2*практ.
К1 = 0.3
К2 = 0.7
Результирующая оценка при итоговом контроле в форме экзамена выставляется по следующей
формуле:
Oитог. = K1*Oк_работа + K2*практ. + К3дом_задание
К1 = 0.2
К2 = 0.4
К3 = 0.4
При пересдаче зачёта:
Oпромежут. = (K1*Oк_работа + K2*практ.)*0.8
К1 = 0.3
К2 = 0.7
При пересдаче экзамена:
Oитог. = (K1*Oк_работа + K2*практ. + К3дом_задание)*0.8
К1 = 0.2
К2 = 0.4
К3 = 0.4
Критерии выставления оценки за выполнение домашнего задания
“ОТЛИЧНО”:
1. Модель локальной сети работает и полностью соответствует заданию.
2. Студент может обосновать принятое решение.
3. Есть документация на домашнее задание.
“ХОРОШО”:
1. Модель локальной сети работает. Отклонения от задания допущены при реализации
второстепенных подзадач.
2. Студент может объяснить принятое решение.
3. Есть документация на домашнее задание.
“УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО”:
1. Модель локальной сети работает, имеются отклонения от решении основной задачи.
2. Студент может объяснить функционирование модели.
16
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Системное программное
обеспечение» для специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и
сети» подготовки специалиста
3. Есть документация на домашнее задание.
“НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО”:
1. Модель локальной сети не работает.
2. Студент не может объяснить функционирование модели.
3. Нет документации на домашнее задание.
11. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
11.1 Литература
Гордеев А.В., Молчанов А.Ю. Системное программное обеспечение. – СПб.: Питер, 2001. – 736
с.: илл.
Хэвиленд К., Грэй Д., Салама Б. Си темное программирование в UNIX. Руководство
программиста по разработке ПО.: Пер. с англ. –М., ДМК Пресс, 2000. – 386 с., ил.
Колисниченко Д.Н. Серверное применение Linux. – 3-е изд., перераб. И доп. – СПб.: БХВПетербург, 2011. – 528с.
Кллисниченко Д.Н. Самоучитель системного администратора Linux. – СПб: БХВ-Петербург,
2011. – 544 с.
Стивенс У. UNIX: разработка сетевых приложений. – СПб.: Питер, 2003. – 1088 с.
Михеев М.О. Администрирование VMware vSphere 5. – М.: ДМК Пресс, 2012. – 504 с.
11.2. Программные средства
Для успешного освоения дисциплины, используются следующие программные средства:
Свободно распространяемая операционная система FreeBSD на кафедральном сервере для
сопровождения проведения лабораторных работ в дисплейном классе и в режиме удаленного
доступа.
Свободно распространяемая операционная система Linux Ubuntu на ПК в дисплейном классе.
Система управления виртуальными машинами VirtualBox для обеспечения индивидуального
доступа к операционным системам и изучаемым объектам системного программирования.
11.3. Дистанционная поддержка дисциплины
При выполнении лабораторных работ студентам предоставляется удалённый доступ к
серверу с установленной операционной системой FreeBSD. Выполненные лабораторные работы
студент может продемонстрировать преподавателю во время плановых занятий.
12. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Дисплейный класс для проведения лабораторных работ по дисциплине в очном режиме.
Кафедральный сервер для сопровождения лабораторных работ и для обеспечения удалённого
доступа к операционной системе FreeBSD для выполнения лабораторных работ.
17