УТВЕРЖДАЮ Директор ИК ___________ А.А. Захарова

УТВЕРЖДАЮ
Директор ИК
___________ А.А. Захарова
«___»_____________2015 г.
БАЗОВАЯ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Операционные системы»
Направление ООП 09.03.01 Информатика и вычислительная техника
Профили подготовки
Вычислительные машины, комплексы, системы и сети.
Информационно-коммуникационные технологии.
Квалификация (степень)
Базовый учебный план приема
Курс
3
семестр
Количество кредитов
Код дисциплины
бакалавр
2015 г.
6
6 кредитов ECTS
Б1.ВМ4.17
Виды учебной деятельности
Лекции, ч
Лабораторные занятия, ч
Практические занятия, ч
Аудиторные занятия, ч
Самостоятельная работа, ч
ИТОГО
Временной ресурс
32
32
16
80
136
216
Вид промежуточной аттестации
экзамен
Обеспечивающее подразделение
кафедра ВТ
Заведующий кафедрой ВТ
____________
Марков Н.Г., профессор
Руководитель ООП
____________
Рейзлин В.И., доцент
Преподаватель
____________
Шерстнёв В.С., доцент
2015 г.
Цели освоения дисциплины
1.
Целями освоения дисциплины являются:

ознакомление студентов с назначением, свойствами, архитектурой и основами
функционирования современных операционных систем (ОС);

выработка навыков работы с ОС семейства Microsoft Windows и Unix.
Поставленные цели полностью соответствуют целям (Ц1-Ц5) ООП.
2.
Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Операционные системы» (Б1.ВМ4.17) является дисциплиной
вариативной части блока Б1 междисциплинарного профессионального модуля (ВМ4).
Пререквизитами данной дисциплины являются: «Технологии программирования»
(Б1.ВМ4.9), «Организация ЭВМ» (Б1.ВМ4.14).
3.
Результаты освоения дисциплины
В соответствии с требованиями ООП освоение дисциплины «Операционные
системы» направлено на формирование у студентов следующих компетенций
(результатов обучения), в т. ч. в соответствии с ФГОС:
Таблица 1
Составляющие результатов обучения, которые будут получены при изучении данной
дисциплины
Результаты
обучения
(компетенции
из ФГОС)
Составляющие результатов обучения
Код
Знания
Код
Умения
Код
Владение
опытом
Принципы
построения
Настраивать
Навыками работы с
Р2
современных
конкретные
различными
(ОК-7,
З.2.4 операционных
В.2.4
У.2.4 конфигурации
операционными
ОПК-2, 5,
систем
и
операционных
системами и их
ПК-1, 3)
особенностей
систем
администрирование
их
применения
В результате освоения дисциплины студентом должны быть достигнуты следующие
результаты:
Таблица 2
Планируемые результаты освоения дисциплины
№ п/п
Результат
Знать принципы построения современных операционных систем и
РД1
особенности их применения.
Знать назначение, функции и структуру ОС; характеристики современных
РД2
ОС общего назначения.
Знать достоинства и недостатки отдельных ОС семейств Microsoft Windows
РД3
и Unix.
РД4
Знать методы конфигурирования и администрирования новых ОС.
4.
Структура и содержание дисциплины
Раздел 1. Введение в ОС.
В разделе изучаются основные понятия, назначения и функции ОС, эволюция
вычислительных и операционных систем, архитектурные особенности ОС, классификация
ОС.
Лекции:
 Основные понятия, назначения и функции ОС.
 Архитектурные особенности ОС. Классификация ОС.
 Мультипрограммирование в различных ОС.
Практические занятия:
 Защита лабораторных работ
Лабораторные работы:
 Знакомство с Unix и основами интерактивной работы
Раздел 2. Процессы и потоки.
В разделе изучаются вопросы мультипрограммирования в различных системах,
понятия процессов в ОС, планирования процессов и потоков, взаимодействия и
синхронизации процессов и потоков, механизмы и проблемы синхронизации.
Лекции:
 Планирование процессов и потоков.
 Взаимодействие и синхронизация процессов и потоков.
 Синхронизация процессов. Механизмы межпроцессного взаимодействия.
 Управление памятью: задачи управления, типы адресации.
Практические занятия:
 Защита лабораторных работ
Лабораторные работы:
 Получение практических навыков использования утилиты GNU Make для сборки
проекта
Раздел 3. Управление памятью.
В разделе изучаются вопросы управления памятью; распределение памяти
фиксированными, динамическими, перемещаемыми разделами; сегментное, страничное и
странично-сегментное распределение памяти; особенности эффективного использования
таблицы страниц.
Лекции:
 Распределение памяти: общие принципы управления памятью в однопрограммных
ОС.
 Распределения памяти фиксированными, динамическими, перемещаемыми
разделами.
 Сегментное, страничное и странично-сегментное распределение памяти.
 Особенности эффективного использования таблицы страниц: многоуровневые
таблицы страниц, ассоциативная память, инвертированная таблица страниц,
хеширование.
Практические занятия:
 Защита лабораторных работ
Лабораторные работы:
 Разработка простейших программ с использованием основ многопоточного
программирования, синхронизация потоков с использованием различных средств
Раздел 4. Файлы и файловые системы.
В разделе изучаются вопросы физической организации жесткого диска, функции
файловой системы принципы построения файловой системы, способы выделения
дискового пространства, вопросы управления дисковым пространством, особенности
организации некоторых файловых систем.
Лекции:
 Физическая организация жесткого диска. Функции файловой системы.
 Принципы построения файловой системы. Способы выделения дискового
пространства.
 Управление дисковым пространством. Размер логического блока.
 Особенности организации некоторых файловых систем.
Практические занятия:
 Защита лабораторных работ
Лабораторные работы:
 Разработка
приложения
с
использованием
средств
межпроцессного
взаимодействия.
5.
Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы
студентов
5.1. Виды и формы самостоятельной работы.
Самостоятельная работа студентов включает текущую и творческую проблемноориентированную самостоятельную работу (ТСР).
Текущая СРС направлена на углубление и закрепление знаний студента, развитие
практических умений и включает:
 работа с лекционным материалом,
 подготовка к лабораторным работам,
 подготовка к лекционным занятиям с использованием сетевого образовательного
ресурса;
 опережающая самостоятельная работа;
 выполнение домашних заданий;
 изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;
 подготовка к защите лабораторных работ и к экзамену.
Творческая самостоятельная работа включает:
 поиск, анализ, структурирование и презентация информации,
 исследовательская работа и участие в научных студенческих конференциях,
семинарах и олимпиадах;
 анализ научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме.
5.2. Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм:
самоконтроль и контроль со стороны преподавателя.
Самоконтроль осуществляется с использованием электронных ресурсов LMS
Moodle.
Текущий контроль осуществляется преподавателем по результатам самостоятельной
подготовки, защиты лабораторных работ, выполнении контрольных работ.
По успешным результатам всех форм контроля осуществляется допуск студента к
экзамену.
Экзамен проводится в письменно форме и оценивается преподавателем.
5.3. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Для самостоятельной работы студентов рекомендуется использовать:

6.
сетевые образовательные ресурсы, представленные в LMS Moodle:
stud.lms.tpu.ru/course/view.php?id=456
 сетевые образовательные ресурсы, представленные в свободном доступе в сети
Internet и рекомендованные к использованию.
Средства текущей и промежуточной оценки качества освоения дисциплины
Оценка качества освоения дисциплины производится по результатам следующих
контролирующих мероприятий:
Контролирующие мероприятия
Результаты обучения по дисциплине
Выполнение и защита лабораторных работ
РД1, РД2, РД3, РД4
Тестирование
РД1, РД2, РД3, РД4
Выполнение контрольных работ
РД1, РД2, РД3, РД4
Экзамен
РД1, РД2, РД3, РД4
Для оценки качества освоения дисциплины при проведении контролирующих
мероприятий предусмотрены следующие средства (с примерами):
 Контрольные вопросы, задаваемые при защитах лабораторных работ
o Объясните следующие операции управления потоками ввода/вывода: >,
>>, 2>, 2>>, 1>, 1>>, <
 Вопросы для самоконтроля
o Какова структура таблицы разделов жесткого диска? Где она
располагается?
 Вопросы для online-тестирования
o Какую информацию содержит описатель процесса? Выберите один или
несколько ответов:
o планируемое время окончания выполнения задачи
o идентификатор процесса
o величину максимальной загрузки процессора, при котором задача может
быть выполнена
o приоритет процесса
o адрес (путь) задачи на жестком диске, откуда она была загружена
 Вопросы для контрольных работ:
o В чем преимущества пакетной обработки заданий? Что такое spooling?
 Вопросы для экзаменов
o Дисциплины замещения сегментов в памяти. (6 баллов)
7.
Рейтинг качества освоения дисциплины (модуля)
Оценка качества освоения дисциплины в ходе текущей и промежуточной аттестации
обучающихся осуществляется в соответствии с «Руководящими материалами по
текущему контролю успеваемости, промежуточной и итоговой аттестации студентов
Томского политехнического университета», утвержденными приказом ректора № 77/од от
29.11.2011 г.
В соответствии с «Календарным планом изучения дисциплины»:
 текущая аттестация, направленная на оценку качества усвоения теоретического
материала (тестирование) и результатов практической деятельности (выполнение и
защита отчетов по лабораторным работам и индивидуальных заданий), производится в
течение семестра и оценивается в баллах (максимально 60 баллов), к моменту завершения
семестра студент должен набрать не менее 33 баллов;
 промежуточная аттестация (экзамен) производится в конце семестра и так же
оценивается в баллах (максимально 40 баллов), на экзамене студент должен набрать не
менее 22 баллов.
Итоговый рейтинг по дисциплине определяется суммированием баллов, полученных
в ходе текущей и промежуточной аттестаций. Максимальный итоговый рейтинг
соответствует 100 баллам.
8.
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная литература:
1. Операционные системы. Теория и практика: учебное пособие / А.В. Замятин –
Томск: Изд-во. ТПУ, 2012. – 263 с.
2. Операционные системы. Лабораторный практикум: учебное пособие / А.В.
Замятин, Д.В. Сидоров.– Томск: Изд-во. ТПУ, 2010. – 122 с.
3. Современные операционные системы, 3-е издание / Э. Таненбаум. — СПб.:
Питер, 2014. — 1120 с.: ил.
4. Операционные системы: Учебник для вузов. 2-е изд. / А. В. Гордеев. — СПб.:
Питер, 2004. — 416 с.: ил.
5. Основы операционных систем. Курс лекций. Учебное пособие / В.Е. Карпов, К.А.
Коньков / – под ред. В.П. Иванникова. – М.: ИНТУИТ.РУ «Интернет-университет
информационных технологий», 2004. – 632 с.
Дополнительная литература:
1. 1. Стен Келли-Бутл. Введение в UNIX. — М.: «Лори», 1995. — 600 с.
2. 2. Столлингс В. Операционные системы, 4-е издание.: Пер. с англ. — М.:
Издательский дом «Вильямс», 2002. — 848 с.: ил.
3. 3. Иртегов Д. В. Введение в операционные системы. — СПб.: БХВ-Петербург,
2002. — 624 с.: ил.
4. 4. Сетевые операционные системы / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. — СПб.: Питер,
2002. — 544 с.: ил.
5. Соловьев Г. Н., Никитин В. Д. Операционные системы ЭВМ: Учеб. пособие для
студентов вузов, обучающихся по спец. «ЭВМ, сист., компл. и сети» и «Автом.
сист. обр. инф. и упр.» — М.: Высш. шк., 1989. — 255 с.: ил.
6. 6. Робачевский А.М. Операционная система UNIX. — СПб.: БХВ-СанктПетербург, 1999.
7. 7. Фролов А. В., Фролов Г. В. Операционная система IBM OS/2 Warp. — М.:
ДИАЛОГ-МИФИ, 1995. — 272 с.: ил.
Internet-ресурсы:
1. 1. Электронный курс «Операционные системы» [Электронный ресурс]. – Режим
доступа: stud.lms.tpu.ru/course/view.php?id=456, свободный. – Загл. с экрана.
Программное обеспечение и
1. 1. Web-сайт выделенного сервера кафедры ВТ для проведения лабораторных
работ по курсу «Операционные системы» [Электронный ресурс]. – Режим
доступа: http://linux.vt.tpu.ru, свободный. – Загл. с экрана.
5.
9.
Материально-техническое обеспечение дисциплины
При изучении данной дисциплины, самостоятельной работе студентов и
выполнении лабораторных работ в компьютерных классах кафедры используются
современные персональные компьютеры, оснащенные лицензионным программным
обеспечением и неограниченным доступом в Internet.
Лабораторные занятия проводятся в компьютерном классе на персональных
компьютерах (12 рабочих мест).
№
Наименование оборудования
Корпус, ауд., количество установок
п/п
1.
ПК Intel Core 2 Е6320, 1,86 GHz.
10 корпус, 12 установок
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с
требованиями ФГОС по направлению 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника».
Программа одобрена на заседании кафедры вычислительной техники
(протокол № 54 от « 22 » 06 2015 г.).
Автор:
доцент кафедры ВТ
Шерстнёв Владислав Станиславович
Рецензент:
доцент кафедры ВТ
Мальчуков Андрей Николаевич