Операционные системы, среды и оболочки Представление дисциплины

2 Общие сведения по дисциплине: Название «Операционные системы, среды и оболочки» Читается для специальностей «Прикладная информатика в экономике» и «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» Важность изучения дисциплины Задачей дисциплины является приобретение студентами теоретических знаний в области операционных систем и практических навыков работы с программным обеспечением. Сфера профессионального использования В ходе изучения дисциплины студент научится: устанавливать и настраивать рабочую среду Microsoft Windows 2000 Server; создавать и вводить в действие системную политику; создавать и управлять отказоустойчивыми дисковыми массивами; устанавливать клиентское программное обеспечение; проводить диагностику с помощью инструментальных средств Windows 2000 Server; восстанавливать систему после сбоев.

3 Краткое описание дисциплины В учебно-методическом комплексе рассмотрены: принципы и основные технологии построения операционных систем, их классификация. Изложены основы функционирования отдельных компонентов операционной системы. Представлены проблемы взаимодействия операционных систем в гетерогенных сетях и некоторые варианты их решения.

4 Цели и задачи преподавания дисциплины Основной целью дисциплины является изучение теоретических основ операционных систем, их структурной организации, характеристик, принципов работы. Задачей дисциплины является приобретение студентами теоретических знаний в области операционных систем и практических навыков работы с программным обеспечением.

5 Место дисциплины среди смежных дисциплин Данная дисциплина требует предварительного изучения курсов: информатика, высшая математика, вычислительные системы и сети, архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей. В то же время дисциплина является одной из базовых дисциплин при изучении следующих курсов: информационные технологии, базы данных и знаний, телекоммуникации, информационные системы, проектирование информационных систем.

6 Итоговые знания, умения и навыки В результате изучения дисциплины студенты должны иметь ПРЕДСТАВЛЕНИЯ : о наиболее распространенных файловых системах; о лицензировании операционных систем семейства Windows; об оболочках операционных систем; об инсталляции и конфигурировании операционных систем; об администрировании сетей, средствах защиты информации; о локальных и глобальных сетевых технологиях; о перспективах развития операционных систем. В результате изучения дисциплины студенты должны ЗНАТЬ: принципы организации локальных вычислительных сетей в корпорации (фирме) на основе операционной системы Windows 2000 Server; принципы организации локальных вычислительных сетей на основе многоплатформенной конфигурации; принципы построения операционных систем Windows 2000 Server, Windows 2000 Prof; основы администрирования Windows 2000 Server; средства диагностики операционной системы Windows 2000 Server; основные отличия операционных систем UNIX и Windows В результате изучения дисциплины студенты должны приобрести УМЕНИЯ И НАВЫКИ: постановки и решению задач, связанных с построением и обеспечением функционирования компьютерных сетей; установки и настройки серверных операционных систем; диагностики и выявления неисправностей в работе вычислительных систем; администратора локальных вычислительных сетей.

7 Содержание лекционного курса Тема 1. Введение в операционные системы Тема 2. Управление процессами Тема 3. Управление памятью Тема 4. Управление устройствами ввода/вывода Тема 5. Файловая система Тема 6. Распределенная файловая система Тема 7. Базовые примитивы передачи сообщений Тема 8. Проблемы взаимодействия операционных систем в гетерогенных сетях

8 Тема 1. Введение в операционные системы Целью изучения данной темы является определение понятия операционной системы и построение классификации операционных в систем в зависимости от различных критериев, в частности реализация внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера, особенности использованных методов проектирования, типы аппаратных платформ, область применения. Основная задача лекции – раскрытие классификации операционных систем. Тема содержит следующие разделы: 1.1. Определение операционной системы ОС как расширенная машина ОС как система управления ресурсами Классификация ОС Особенности алгоритмов управления ресурсами Особенности аппаратных платформ Особенности областей использования Особенности методов построения.

9 Тема 2. Управление процессами Целью изучения данной темы является раскрытие основных состояний процессов, ознакомление с алгоритмами и средствами управления процессами. Основная задача – рассмотреть возможные проблемы, возникающие при планировании и реализации управления процессами, и возможные варианты устранения этих проблем. Тема содержит следующие разделы: 2.1. Состояние процессов Контекст и дескриптор процесса Алгоритмы планирования процессов Средства синхронизации и взаимодействия процессов Проблема синхронизации Критическая секция Тупики Нити.

10 Тема 3. Управление памятью Целью изучения данной темы является Ознакомление с типами адресов и методами распределения памяти. Основной задачей изучения является рассмотрение различных классов методов распределения памяти. Тема содержит следующие разделы: 3.1. Типы адресов Методы распределения памяти Распределение памяти фиксированными разделами Распределение памяти разделами переменной величины (динамическими) Перемещаемые разделы Страничное распределение памяти Сегментное распределение памяти Странично – сегментное распределение памяти.

11 Тема 4. Управление вводом-выводом Целью изучения данной темы является Рассмотрение методов организации операций ввода - вывода, как на физическом, так и на программном уровне. Основной задачей является ознакомление с существующими уровнями программного обеспечения операций ввода-вывода. Тема содержит следующие разделы: 4.1. Ф изическая организация устройств ввода-вывода Организация программного обеспечения ввода- вывода.

12 Тема 5. Файловая система В данной теме раскрывается понятие файловой системы, основные принципы и методы ее организации и построения, а также рассматривается общая модель файловой системы. Основными задачами является изучение компонентов файловой системы, их структуры и выполняемых функций. Тема содержит следующие разделы: 5.1. Имена файлов Типы файлов Логическая организация файла Права доступа к файлу Общая модель файловой системы Отображаемые в память файлы Современные архитектуры файловых систем.

13 Тема 6. Распределенные файловые системы Основной целью изучения данной темы является рассмотрение интерфейсов и служб обеспечивающих функционирование файловых систем. Основная задача – изучение методов взаимосвязи между различными файловыми системами и алгоритмами решения проблем, возникающих в процессе взаимодействия систем. Тема содержит следующие разделы: 6.1. Файловый сервис Интерфейс файлового сервиса Интерфейс сервиса каталогов Семантика разделения файлов Кэширование Репликация.

14 Тема 7. Базовые примитивы передачи сообщений в распределенных системах Целью изучения данной темы является изучение методов передачи сообщений в распределенных системах. Задача – рассмотреть основные виды системных вызовов и их функциональные отличия. Тема содержит следующие разделы: 7.1. Способы адресации в распределенных системах Блокирующие и неблокирующие примитивы Буферизуемые и небуферизуемые примитивы Надежные и ненадежные примитивы Вызов удаленных процедур (RPC).

15 Тема 8. Проблемы взаимодействия операционных систем в гетерогенных сетях Целью изучения данной темы является ознакомление с проблемами, возникающими при объединении компьютерных сетей базирующихся на различных технологиях. Основная задача – рассмотреть возможные варианты решения возникающих проблем. Тема содержит следующие разделы: 8.1. Гетерогенность Основные подходы к реализации взаимодействия сетей Шлюзы Мультиплексирование стеков протоколов.

16 Лабораторный практикум Лабораторная работа 1. Подготовка компьютера к установке операционной системы. Восстановление данных Лабораторная работа 2. Установка ОС Windows 2000 Server. Лабораторная работа 3. Служба каталогов Active Directory. Лабораторная работа 4. Администрирование Active Directory. Лабораторная работа 5. Администрирование учетных записей пользователей. Лабораторная работа 6. Создание локальных учетных записей пользователей. Изменение свойств и администрирование учетных записей пользователей. Лабораторная работа 7. Администрирование учетных записей групп. Лабораторная работа 8. Администрирование групповой политики.

17 Контрольные мероприятия Текущий контроль Текущий контроль должен показать умение студентов решать типовые задачи, возникающие при администрировании компьютерной системы в различных режимах. Текущий контроль осуществляется при защите лабораторных работ. Рубежный контроль Рубежной формой контроля в четвертом семестре является тестирование. Итоговый контроль Итоговой формой контроля в четвертом семестре является зачет.

18 Глоссарий Active Directory - см. служба каталогов Active Directory. Active Directory Service Interfaces (ADSI) - основанная на СОМ модель службы каталогов, позволяющая ADSI-совместимым клиентским приложениям обращаться к разным сетевым каталогам с использованием разных протоколов доступа, включая LDAP, через простой стандартный набор интерфейсов. Абстрагирует клиентское приложение от реализации и подробностей работы хранилища данных или протокола. Поставляется в виде комплекта разработчика (Software Development Kit, SDK). ActiveX - набор технологий, позволяющий компонентам программного обеспечения взаимодействовать друг с другом в сетевой среде независимо от использованных для их создания языков программирования. Address Resolution Protocol (ARP) - протокол разрешения адреса, позволяющий определить Ethernet-адрес узла (МАС-адрес) по его Интернет-адресу. AppleTalk - стек протоколов от Apple, входящий в операционную систему компьютеров Macintosh. Представляет собой набор сетевых протоколов, соответствующий модели OSI. Таким образом, сетевые функции встроены в операционную систему Macintosh. AppleTalk поддерживает протоколы LocalTalk, Ethernet (EtherTalk) и Token Ring (TokenTalk).

19 Список литературы Основная литература Microsoft Windows 2000 Server. Учебный курс MCSA/MCSE: Пер. с англ. –М: Издательско-торговый дом «Русская редакция», –736 с. Гантер Д., Барнет С., Гантер Л. Интеграция Windows NT и Unix в подлиннике: пер. с англ.- СПб.: BHV - Санкт-Петербург, – 464 с. Администрирование сети Windows NT 4.0. Учебный курс/Пер. с англ. - М.: Издательский отдел Русская Редакция ТОО Channel Trading Ltd с. Поддержка Windows NT 4.0. Учебный курс/Пер. С англ. - М.: Издательский отдел Русская Редакция ТОО Channel Trading Ltd с. Ресурсы Microsoft Windows NT Workstation 4.0: пер. с англ. - СПб.: BHV - Санкт-Петербург, – 628 с. Дополнительная литература Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы. - М.: Мир, Пятибратов А. П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. - М.: Финансы и статистика, Нанас Берри. Компьютерные сети. - М.: Бином, Компьютерные сети. Учебный курс/Пер. с англ. - М.: Издательский отдел Русская Редакция ТОО Channel Trading Ltd В.С. Сердюков, Ю.А. Фокин. Операционные системы. Часть 1. Установка и администрирование Windows NT. Белгород.: БУПК – 135 с. Справочник основных терминов (глоссарий) по дисциплине "Операционные системы". Белгород.: БУПК – 133 с. Периодическая литература Журнал «Мир ПК» Журнал «Компьютер Пресс» Журнал «CHIP» Журнал «Hard&Soft» Internet-ресурсы Сервер информационных технологий URL: Интернет-Университет Информационных Технологий URL:

20 Самостоятельная работа Примерная тематика рефератов 1. Установка и конфигурирование службы DHCP в ОС Windows 2000 Server. 2. Инфраструктура и технологии открытого ключа в системе безопасности Windows 2000 Server. 3. Защита от сбоев и восстановление в ОС Windows 2000 Server. 4. Сервер приложений Intenet Information Services 5.0 в Windows 2000 Server. 5. Администрирование Microsoft Windows 2000 Server. 6. Служба маршрутизации и удаленного доступа в ОС Windows 2000 Server (RRAS). 7. Мониторинг и оптимизация Windows 2000 Server. 8. Структура и функции ОС Unix. 9. Направления развития средств безопасности предприятия. 10. Настройка и оптимизация ОС FreeBSD. 11. Безопасность ОС FreeBSD. 12. Эмулятор аппаратной платформы Microsoft Virtual Server 2005.