УМК ОС. Учебнометодический комплекс дисциплины Операционные сиcтемы по кредитной технологии обучения для студентов специальности
 Скачать 2.3 Mb.
|
2.1. Календарно-тематический план
2.2. Содержание основных тем курса Тема № 1.: История. Назначение. Системные вызовы. Структура операционных систем. Многозадачность. Спулинг . Системы разделения времени. Сетевая операционная система .Распределенная операционная система. ОС как виртуальная машина .ОС как система управления ресурсами . Тема № 2.: Процессы и потоки (нити). Процесс. Адресное пространство. Набор регистров. Модель процесса. Создание процесса. Завершение процесса. Иерархия процессов. Состояние процессов. Модель потока. Преимущества использования потоков. Реализация потоков в пространстве. Таблица потоков. Особенности реализации Windows. Тема № 3.: Взаимодействие между процессами. Каналя. Сокеты. Почтовые ящики. Состояние состязания. Пример состязания. Критические области. Взаимное исключение с активным ожиданием. Запрещение прерываний. Переменные блокировки. Строгое чередование. Примитивы взаимодействия процессов. Проблема переполненного буфера. Семафоры. Применение семафоров для устройств ввода-вывода. Тема №4.: Планирование процессов. Планирование. Планировщик. Алгоритм планирования. Алгоритм планирования без переключений. Алгоритм планирования с переключениями. FIFO - First In Fist Out. "Кратчайшая задача - первая". Наименьшее оставшееся время выполнение. Трехуровневое планирование Тема №5.: Взаимоблокировка процессов. Взаимоблокировка процессов . Выгружаемый ресурс . Невыгружаемый ресурс . Условия необходимые для взаимоблокировки. Моделирование тупиков с помощью графов. Динамическое избежание взаимоблокировок. Траектории ресурсов. Тема № 6.: Управление памятью. Страничная организация. Менеджер памяти. Методы без использования внешней памяти. С использованием внешней памяти. Рост разделов. Настройка адресов и защита памяти. Свопинг. Виртуальная память. Страничная организация памяти. Страницы. Страничные блоки. Тема № 7.: Алгоритмы замещения страниц Алгоритм NRU (Not Recently Used - не использовавшаяся в последнее время страница). Алгоритм FIFO (первая прибыла - первая выгружена). Алгоритм "вторая попытка". Алгоритм "часы". Алгоритмы замещения. Частота страничных прерываний. Размеры страниц. Политика очистки страниц. Страничный демон. Тема № 8.: Сегментация памяти Сегмент. Сегментированная память. Преимущества сегментации. Сегментация с использованием страниц: MULTICS. Таблица сегментов. Дескриптор сегмента. Тема № 9.: Устройства и программное обеспечение ввода-вывода Устройства ввода-вывода. Контроллеры устройств. Отображаемый на адресное пространство памяти ввод-вывод. Задачи программного обеспечения ввода-вывода. Синхронный и асинхронный перенос данных. Програмннный ввод-вывод . управляемый прерывания ввод-вывод. Тема № 10.: Диски. Таймеры. Головка. Дорожка. Цилиндр. Маркер. Геометрия жесткого диска. Контроллер. RAID (Redundant Array of Independent Disk - массив независимых дисков с избыточностью) . Низкоуровневое форматирование. Перекос головок. Чередование секторов. Разделы диска. Таблица разделов. Активный раздел. Тема № 11.: Файловые системы. Файлы. Каталоги. Изменение файлов. Структура файла. Последовательность байтов. Последовательность записей. Дерево записей. Типы файлов. Основные типы регулярных файлов. Доступ к файлам. Атрибуты файла. Операции с файлами. Одноуровневые каталоговые системы. Двухуровневые каталоговые систем. Тема № 12.: Реализация файловой системы Суперблок. Непрерывные файлы. Связные списки. Связные списки при помощи таблиц в памяти. Тема № 13.: Примеры файловых систем. CD-ROM (ISO 9660, UDF), CP/M, FAT16, FAT32, NTFS Файловая система ISO 9660. Рок-ридж расширения для UNIX. 13.1.3 Joliet расширения для Windows. Файловая система CP/M. FAT-12. FAT-16. Расширение Windows 98 для FAT-32. Основная надстройка над FAT-32, это длинные имена файлов. Тема № 14, 15.: Примеры файловых систем. UNIX V7; BSD; Linux (EXT2; EXT3; RFS; JFS; XFS); NFS Расположение файловой системы UNIX. Одинарный косвенный блок. Двойной косвенный блок . Тройной косвенный блок . поиск файла. Блокировка данных файла. Создание и работа с файлом. 3. ПЛАН ЗАНЯТИЙ 1 неделя Тема занятий: История. Назначение. Системные вызовы. Структура операционных систем. План лекций (2 часа). 1. История ОС. 2. Назначение ОС. 3. Интерфейс прикладного программного обеспечения. План практического занятия (1 час). Управление процессами План СРСП (2 часа). Классификация ОС План СРС (4 часа). Кооперация процессов и основные аспекты ее логической организации 2 неделя Тема занятий: Процессы и потоки (нити). План лекций (2 часа). 1. Понятие процесса 2. Понятие потока План практического занятия (1 час). Управление процессами План СРСП (2 часа). Критические секции процессов, взаимоисключения и организация правильной очередности. Алгоритмы синхронизации процессов. План СРС (4 часа). Процессы в операционной системе UNIX. 3 неделя Тема занятий: Взаимодействие между процессами. План лекций (2 часа). 1. Передача информации от одного процессора к другому. 2. Контроль над деятельностью процессов. План практического занятия (1 час). Управление процессами План СРСП (2 часа). Мьютекс План СРС (4 часа). Решение проблем переполненного буфера с помощью семафора. 4 неделя Тема занятий: Планирование процессов. План лекций (2 часа). 1. Основные понятия планирования процессов. 2. Планирование в системах пакетной обработки. План практического занятия (1 час). Управление процессами План СРСП (2 часа). Планирование в интерактивных системах. План СРС (4 часа). Приоритетное планирование. 5неделя Тема занятий: Взаимоблокировка процессов. План лекций (2 часа). 1. Взаимоблокировка процессов. 2. Моделирование взаимоблокировок. План практического занятия (1 час). Управление памятью План СРСП (2 часа). Планирование в системах реального времени. План СРС (4 часа). Статический алгоритм планирования RMS 6 неделя Тема занятий: Управление памятью. Страничная организация. План лекций (2 часа). 1. Основные понятия. 2. Методы с использованием внешней памяти План практического занятия (1 час). Работа с проводником План СРСП (2 часа). Методы борьбы с взаимоблокировками План СРС (4 часа). Алгоритм банкира 7 неделя лекций (2 часа). Тема занятий: Алгоритмы замещения страниц План 1. Алгоритмы замещения страниц. 2. Распределение памяти. План практического занятия (1 час). Полезные сочетания клавиш. Drag & drop План СРСП (2 часа). Алгоритм LRU Least Recently Used. План СРС (4 часа). Особенности реализации в UNIX 8 неделя Тема занятий: Сегментация памяти План лекций (2 часа). 1. Основные понятия сегментации. 2. Реализации сегментации. План практического занятия (1 час). Файловая система План СРСП (2 часа). Особенности реализации в Windows План СРС (4 часа). Сегментация с использованием страниц: Intel Pentium 9 неделя Тема занятий: Устройства и программное обеспечение ввода-вывода План лекций (2 часа). 1. Принципы аппаратуры ввода-вывода. 2. Принципы программного обеспечения ввода-вывода. План практического занятия (1 час). Основные характеристики ОС Windows XP План СРСП (2 часа). Особенности реализации сегментации памяти в UNIX. План СРС (4 часа). Прямой доступ к памяти (DMA - Direct Memory Access) 10 неделя Тема занятий: Диски. Таймеры. План лекций (2 часа). 1. Магнитные диски. 2. Форматирование дисков. План практического занятия (1 час). План СРСП (2 часа). Высокоуровневое форматирование План СРС (4 часа). Алгоритмы планирования перемещения головок 11 неделя Тема занятий: Файловые системы. Файлы. Каталоги. План лекций (2 часа). 1. Файлы. 2. Каталоги. План практического занятия (1 час). Операционная система MS DOS План СРСП (2 часа). Стабильные запоминающие устройства. План СРС (4 часа). Таймеры. Аппаратная часть таймеров. 12 неделя Тема занятий: Реализация файловой системы План лекций (2 часа). 1. Структура файловой системы. 2. Реализация файлов. 3. Реализация каталогов. План практического занятия (1 час). Реестр План СРСП (2 часа). Файлы, отображаемые на адресное пространство памяти План СРС (4 часа). Организация дискового пространства 13 неделя Тема занятий: Примеры файловых систем. CD-ROM (ISO 9660, UDF), CP/M, FAT16, FAT32, NTFS План лекций (2 часа). 1. Файловая система дисков. 2. Файловая система MS-DOS (FAT-12,16,32) План практического занятия (1 час). Установка ОС Windows XP Winnt32 План СРСП (2 часа). Файловая система NTFS План СРС (4 часа). Надежность файловой системы 14-15 неделя Тема занятий: Примеры файловых систем. UNIX V7; BSD; Linux (EXT2; EXT3; RFS; JFS; XFS); NFS План лекций (2 часа). 1. Файловая система UNIX V7 2. Файловая система BSD 3. Файловая система NFS 4. Сравнительная таблица некоторых современных файловых систем План практического занятия (1 час). BIOS . | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||