Министерство - Чувашский государственный университет имени
реклама
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Чувашский государственный университет имени И.Н.Ульянова» Факультет дизайна и компьютерных технологий «УТВЕРЖДАЮ» Проректор по учебной работе ______________ А.Ю. Александров «______»______________ 20__ г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ» Направление подготовки 231000 ПРОГРАММНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ Профиль подготовки 1 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения очная Чебоксары 2010 Рабочая программа основана на требованиях Федерального государственного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 231000 Программная инженерия, утвержденного Приказом Минобрнауки 09.11.2009 г. № 542. Составитель: доцент Димитриев А.П. ______________ Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании обеспечивающей кафедры компьютерных технологий (протокол № 3 от "_23"__ноября__2010 г.). Зав. кафедрой: профессор Желтов Валериан Павлович ______________ Рабочая программа согласована с Методической комиссией выпускающего факультета – Дизайна и компьютерных технологий. Председатель комиссии, декан: профессор Желтов Валериан Павлович _____________ СОГЛАСОВАНО: Зам. начальника УМУ: доцент М.Ю. Харитонов __________________ 2 1. Цели и задачи дисциплины: Курс «Операционные системы и сети» основной целью имеет получение студентами систематических знаний об операционных системах и технологиях, используемых в их разработке. Предусмотрено приобретение ими специальных знаний и умений, необходимых для работы с компьютерами и организации высокоэффективных компьютеризованных технологий. Следующая цель изучения дисциплины - изучение структуры операционных систем, алгоритмов управления локальными и сетевыми ресурсами, обзор существующих операционных систем, приобретение практических навыков по работе с некоторыми из операционных систем. В результате изучения дисциплины студенты должны иметь представления о существующих операционных системах, знать отличия между ними. Дисциплина "Операционные системы и сети" предназначена для студентов 2 и 3 курса, обучающихся по направлению 231000 Программная инженерия. 2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата: Цикл, к которому относится дисциплина: Профессиональный цикл (базовая часть). Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студента, необходимым для ее изучения: - способность к восприятию информации; - умение применять основы информатики и программирования к проектированию и конструированию программных продуктов; - умение применять основные методы и инструменты разработки программного обеспечения. Дисциплины, для которых данная дисциплина является предшествующей и необходимой: - конструирование программного обеспечения; - тестирование программного обеспечения; - компьютерные сети; - проектирование и архитектура программных систем (по результатам 5 сем.); - периферийные устройства ЭВМ (по результатам 5 сем.); - информационная безопасность; - логическое и функциональное программирование; - человеко-центрированное проектирование ПО; - технология командной разработки ПО. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами Наименование обеспе- № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения № п/п чиваемых (последую- обеспечиваемых (последующих) дисциплин щих) дисциплин 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 конструирование прог1. + + + + + + раммного обеспечения тестирование програм2. + + много обеспечения 3. компьютерные сети + + + + + + + + проектирование и 4. + + + + + архитектура программных систем машинно-зависимые 5. + + языки программирования периферийные 6. + + + устройства ЭВМ информационная 7. + + + + безопасность 3 8. 9. 10. логическое и функциональное программирование человекоцентрированное проектирование ПО технология командной разработки ПО + + + + + + + + + 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6); - готовность к использованию методов и инструментальных средств исследования объектов профессиональной деятельности (ПК-3); - навыки использования операционных систем, сетевых технологий, средств разработки программного интерфейса, применения языков и методов формальных спецификаций, систем управления базами данных (ПК-15). В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: управление процессорами (в т.ч. параллельными); взаимодействие процессов в распределенных системах; проблемы монопольного использования разделяемых ресурсов в ядре системы; управление памятью, основные принципы построения и функционирования сетевых операционных систем, алгоритмы управления ресурсами. Уметь: дезассемблировать исходные коды и анализировать их, работать с системными таблицами, с регистрами процессора в защищенном режиме; разрабатывать собственные обработчики прерываний защищенного режима, перепрограммировать контроллер прерываний, управлять работой устройств через порты ввода-вывода; реализовывать корректное взаимодействие параллельных процессов; разрабатывать мониторы для различных ОС, администрировать сети, построенные на базе ОС Windows. Владеть: современной терминологией и методологией в области операционных систем. 4. Структура и содержание дисциплины 4.1. Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов. 1 2 3 4 5 6 Введение Классификация ОС Процессы Аппаратная поддержка мультипрограммирования Управление памятью Введение в файловую Неделя семестра Семестр № п/п Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) Раздел дисциплины Лекции 5 5 5 5 2 2 2 2 5 5 2 2 Практ. зан. Лабор. зан. 3 2 11 4 КСР * СРС ** Всего 2 2 5 2 4 13 Из ауд. зан. в интер. форме Формы текущего контроля успеваемост и (по неделям семестра) Форма промежуточ ной аттестации (по семестрам) 7 8 систему Структура ФС на диске Система ввода-вывода 5 5 2 2 2 5 33 4 4 7 2 35 6 4 9 4 6 4 9 4 4 6 6 6 4 12 2 12 4 18 32 32 65 47 180 Зачет 2 2 Курсовой проект 9 10 11 12 13 14 15 16 Модели сетевых служб и распределенных приложений. Механизм передачи сообщений в распределенных системах. Вызов удаленных процедур (RPC). Сетевые файловые системы Служба каталогов Межсетевое взаимодействие Семейство операционных систем UNIX. Семейство операционных систем Microsoft Windows. Экзамен Итого 6 2 6 2 6 2 6 2 6 6 2 2 6 2 6 3 3 2 Зачет Экзамен (45) 4.2. Содержание лекционных занятий Раздел 1. Операционные системы локальных вычислительных систем Тема 1. Введение Предмет дисциплины, ее объем, содержание и связь с другими дисциплинами учебного плана. Цели и задачи дисциплины. Определение операционной системы. Основные понятия, концепции ОС. Архитектурные особенности: монолитное ядро. Слоеные системы. Виртуальная машина. Микроядерная архитектура. Смешанные системы. Определение ОС. ОС как расширенная машина. Что такое ОС (как защитник и ядро). ОС как система управления ресурсами. Тема 2. Классификация ОС Эволюция ОС. Классификация ОС: алгоритм управления ресурсами, многозадачность, многопользовательский режим. Классификация ОС: вытесняющая и невытесняющая многозадачность, многонитиевость, многопроцессорная обработка. Классификация ОС: Особенности аппаратных платформ, областей использования, методов построения. Тема 3. Процессы Понятие процесса. Состояния процесса. Операции над процессами и связанные с ними понятия. Одноразовые операции. Многоразовые операции. Переключение контекста. Уровни планирования. Критерии планирования и требования к алгоритмам. Параметры планирования. Вытесняющее и невытесняющее планирование. Алгоритмы планирования: FCFS, RR, SJF. Гарантированное планирование, приоритетное, многоуровневые очереди. Взаимодействующие процессы. Тема 4. Аппаратная поддержка мультипрограммирования Общие сведения об архитектуре компьютера на примере Pentium. Защищенный режим. Дескрипторные таблицы. Тема 5. Управление памятью Управление памятью (основные понятия). Функции ОС по управлению памятью. Связывание адресов. Управление памятью с фиксированными разделами, с переменными разделами, свопинг. Проблема размещения больших программ. Понятие виртуальной памяти. Архитектурные средства поддержки виртуальной памяти: страничная память. Сегментная и сегментно-страничная организация памяти. Таблица страниц. Ассоциативная память. Иерархия памяти. Исключительные ситуации при работе с памятью. 5 Тема 6. Введение в файловую систему Введение в файловую систему. Имена файлов. Структура файлов. Типы и атрибуты файлов. Доступ к файлам. Операции над файлами. Директории. Логическая структура файлового архива. Операции над директориями. Защита файлов. Интерфейс файловой системы (ФС). Общая структура ФС. Структура ФС на диске: методы выделения дискового пространства. Управление свободным и занятым дисковым пространством. Размер блока. Тема 7. Структура ФС на диске Реализация директорий. Примеры реализации директорий. Поиск в директории. Монтирование ФС. Связывание файлов: организация связи между каталогом и разделяемым файлом. Кооперация процессов при работе с файлами. Целостность ФС. Управление плохими блоками. Производительность ФС. Системные вызовы, работающие с именем файла. Системные вызовы, работающие с файловым дескриптором. Архитектуры ФС: FAT32, NTFS, s5/ufs. Тема 8. Система ввода-вывода Структура системы ввода-вывода. Систематизация внешних устройств и интерфейс между базовой подсистемой ввода-вывода и драйверами. Функции базовой подсистемы ввода-вывода. Буферизация и кэширование. Спулинг и захват устройств. Обработка прерываний и ошибок. Планирование запросов. Раздел 2. Сетевые операционные системы Модуль 1. УПРАВЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ РЕСУРСАМИ Тема 9. Модели сетевых служб и распределенных приложений. Способы разделения приложения на части. Двухзвенные и трехзвенные системы. Тема 10. Механизм передачи сообщений в распределенных системах. Синхронизация, буферизация. Способы адресации. Тема 11. Вызов удаленных процедур (RPC). Концепции, базовые операции, связывание. Генерация стабов. Формат сообщений. Пример. Модуль 2. СЕТЕВЫЕ СЛУЖБЫ Тема 12. Сетевые файловые системы. Принципы построения. Модель. Интерфейс сетевой файловой службы. Размещение клиентов и серверов. Файловые серверы типа statefull и stateless. Кэширование. Репликация. Примеры СФС: FTP, NFS. Тема 13. Служба каталогов. Назначение и принципы организации. Служба каталогов NDS. Тема 14. Межсетевое взаимодействие. Основные подходы к организации межсетевого взаимодействия. Трансляция, мультиплексирование, инкапсуляция. Модуль 3. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ Тема 15. Семейство операционных систем UNIX. История развития, основные концепции, управление процессами Тема 16. Семейство операционных систем Microsoft Windows. История, версии. 4.3. Содержание практических занятий – не предусмотрены. На семинарах проводится тестирование и выполняются контрольные работы. № № раздела Тематика практических занятий (семинаров) Трудоемкость п/п дисциплины (час.) 1. 1 – 8 Контрольная работа 2 2. 1 - 8 Тест 1 3 Тест 1 9 - 16 6 4.4. Содержание лабораторных занятий № п/п № раздела дисциплины Наименование лабораторных работ 1. 2. 3. 4. 6 6 8 2, 6 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 4, 7 5, 3 3 3 3 3 3 16 16 15, 16 15, 16 10 12 Команды MS-DOS Зарегистрированные расширения файлов и системный реестр Системные функции Visual Basic Команды операционной системы Linux. Написание и компиляция программ. Система Midnight Commander Исследование логической структуры диска в MS-DOS Управление памятью (буфер обмена) и прерывание по таймеру Скрипты Windows Исследование системы обработки прерываний ОС MS-DOS Управление задачами и процессами. Процессы и их приоритеты Пример создания многопоточного приложения в Delphi Создание модуля динамической структуры Профили пользователей Администрирование сети Средства операционных систем для анализа состояния сети Прочие команды для сети (Net) Обмен текстовыми сообщениями между двумя компьютерами Файловые операции в сети Трудоемкость (час) 3 1 2 2 2 2 2 2 1 2 1 1 1 2 2 3 3 5. Образовательные технологии Формы работы студентов: основными формами работы студентов является посещение лекций и работа на лабораторных и семинарских занятиях (работа в компьютерном классе, изучение операционных систем). Формы контроля: текущий контроль: осуществляется в виде защит на лабораторных занятиях по выполнению индивидуальных заданий в компьютерном классе с использованием операционных систем, а также выполнения контрольной работы на семинаре. промежуточный контроль в конце 1 раздела и 2 модуля - прохождение тестов на семинарах. итоговый контроль: – экзамен, осуществляется в устной форме (ответы на вопросы), и зачет по 1 разделу (ответы на вопросы). - итоговое оценивание знаний по накопительной системе: результирующая оценка рассчитывается по накопительной системе за работу в течение модуля: выполнение и защита лабораторных работ (вес – 0,4); выполнение контрольной работы (вес – 0,2); тесты (вес каждого – 0,2) Если студент согласен с накопленной оценкой, то она становится итоговой и проставляется в зачетную ведомость. Студенты, которые не согласны с результирующей оценкой, полученной по накопительной системе, или хотят повысить итоговую оценку, сдают экзамен. Допуском к экзамену является прохождение 2-х тестов. Если студент сдает экзамен, то итоговая оценка рассчитывается путем суммирования: - накопленной оценки (вес - 0,6) - оценки, полученной на экзамене (вес - 0,4) 8-10 – отлично 6-7 – хорошо 4-5 – удовлетворительно 7 1-3 - неудовлетворительно 6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины. 6.1. Перечень заданий для самостоятельной работы и проведения текущего контроля. Вопросы для контрольных работ 1. Основные понятия ОС 2. Архитектура ОС 3. Прерывания: назначение 4. Синхронизация 5. Управление процессами 6. Управление памятью 7. Сегментно-страничное распределение 8. Кэширование 9. Квантование 10. Ввод-вывод 11. Файловая система FAT 12. S5/ufs 13. NTFS 14. Типы и атрибуты файлов 15. Точки зрения на ОС 16. Эволюция ОС 17. ОС как виртуальная машина, система 18. Аппаратная поддержка мультиуправления ресурсами, защитник данных программирования на примере Pentium 19. Приоритеты 20. Планирование в реальном времени 21. Функциональные компоненты ОС 22. Функции ОС 23. Назначение API 24. Пользовательский интерфейс 25. Виды прерываний 26. Требования к современным ОС 27. Ядро в привилегированном режиме 28. Ядро и вспомогательные модули 29. Многослойная система 30. Микроядерная архитектура 31. Совместимость и множественные 32. Системы пакетной обработки, прикладные среды разделения времени и реального времени 33. Мультипроцессирование 34. Планирование процессов 35. Функции ОС по управлению памятью 36. Типы адресов 37. Иерархия запоминающих устройств 38. Сегментное распределение 39. Страничное распределение 40. Свопинг и виртуальная память 41. Перемещаемые, фиксированные и динамические разделы Тестовые вопросы Раздел «Операционные системы локальных вычислительных систем» Вариант 1. 1. Нет систем: 1) реального времени 2) пакетной обработки 3) разделения пакетов 4) мультипроцессорных 5) разделения времени 2. Наиболее отлично в перечне 1) программа 2) задача 3) нить 4) процесс 5) страница 3. Алгоритм планирования, при котором процессы получают одинаковые кванты процессорного времени - 1) FCFS 2) RR 3) SJF 4) гарантированное планирование 5) многоуровневая очередь 4. FAT – 1) free area tags 2) file area table 3) file allocation table 4) free allocation table 5) file area tags 5. Свопинг – 1) использование памятей разных скоростей 2) использование диска для выгрузки задачи 3) операция динамического изменения приоритетов 4) деление процесса на нити 5) процедура среднесрочного планирования 6. К устройствам ввода-вывода не относится: 1) монитор 2) процессор 3) клавиатура 4) принтер 5) модем 7. Нет смысла делить на нити, если код программы: 1) ввод а, ввод б, ввод с, а=а+б, а=а+с, вывод а, б, с. 2) ввод а, ввод б, ввод с, с=с+б, а=б+а, вывод а, б, с. 3) ввод а, ввод б, ввод с, а=а+с, б=а+с, вывод а, б, с. 4) ввод а, ввод б, ввод с, б=а+б, с=с-а, вывод а, б, с. 5) ввод а, ввод б, ввод с, с=а-с, б=б-а, вывод а, б, с. 8 Вариант 2. 1. Нет операционной системы: 1) MS DOS 2) Lunix 3) OS/2 4) Apple Macintosh 5) PDP-11 2. В контексте процесса нет содержимого: 1) регистров 2) переменных окружения 3) счетчика команд 4) указателя стека 5) переменных памяти 3. Алгоритм планирования, при котором кратчайший по времени выполнения процесс ставится в очередь первым – 1) FCFS 2) RR 3) SJF 4) гарантированное планирование 5) многоуровневая очередь 4. К атрибутам файла не относится 1) архивный 2) права доступа 3) секунды 4) метка тома 5) объем оперативной памяти 5. Кэширование - 1) использование памятей разных скоростей 2) использование диска для выгрузки задачи 3) операция динамического изменения приоритетов 4) деление процесса на нити 5) процедура среднесрочного планирования 6. Устройство ввода-вывода: 1) кулер 2) блок питания 3) джойстик 4) модуль памяти 5) шлейф. 7. Клинч – 1) деление процесса на нити 2) использование памятей разных скоростей 3) разделение времени между процессорами 4) взаимная блокировка процессов 5) процесс долгосрочного планирования Вариант 3. 1. Время краткосрочного планирования: 1) 10-100 мкс 2) 0,1 – 1 мс 3) 1-10 мс 4) 10-100 мс 5) 0,1-1 с. 2. CPU burst - : 1) температура процессора 2) стоимость процессорного времени 3) время непрерывной работы процессора 4) скорость работы кулера 5) частота процессорной шины 3. Процессы не взаимодействуют 1) сигнальным методом 2) канальным методом 3) при помощи линии связи 4) разделяемой памятью 5) нитями 4. Наиболее отлично в перечне 1) папка 2) директория 3) каталог 4) справочник тома 5) файл 5. Нет адресации 1) сегментной 2) страничной 3) сегментно-страничной 4) виртуальной 5) фрагментированной 6. Пакетные командные файлы MS DOS имеют расширение 1) exe 2) com 3) doc 4) bat 5) txt 7. Использование операционной системы в виде набора модулей, как в обычной программе – это архитектура 1) микроядро 2) монолитное ядро 3) слоеная система 4) смешанная система 5) виртуальная машина Вариант 4. 1. Не является параметром долгосрочного планирования: 1) объем оперативной памяти системы 2) время, прошедшее после загрузки задания в память 3) свободное дисковое пространство 4) требуемые ресурсы 5) ожидаемая длительность выполнения задания 2. В операционной системе нет операций: 1) динамического изменения приоритетов 2) приостановки 3) завершения 4) слияния 5) порождения 3. Особенности многоуровневых очередей с обратной связью: 1) обработка любого из процессов ведется на одном и только одном из уровней по замкнутому кругу 2) Нити «вытягивают» процесс из стека 3) Поведение конкретного процесса влияет на его перемещение на другой уровень 4) Процесс управляет обслуживанием других, которые в свою очередь третьих и т.д. 5) Организуется ряд вертикальных (приоритетных) и одновременно горизонтальных очередей. 4. Символ в имени, не используемый для хранения файла на диске - 1) пробел 2) знак подчеркивания 3) вопросительный знак 4) точка 5) тильда 5. Системный реестр – это 1) область на диске для выгрузки задач 2) структура с набором системных переменных 3) совокупность содержимого регистров, переменных памяти и сведений о занимаемых ресурсах 4) область обмена данными между процессами, взаимодействующими разделяемой памятью 5) данные о многоуровневой очереди с обратной связью 9 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 6. Понятие «корень» относится к 1) ядру системы 2) нити процесса 3) каталогу 4) приоритетам процессов 5) интерфейсу ввода-вывода 7. Windows NT имеет архитектуру: 1) микроядро 2) монолитное ядро 3) слоеная система 4) смешанная система 5) виртуальная машина Раздел «Сетевые ОС» Вариант 1. Не является преимуществом модели с одним доменом: 1. Возможность группирования ресурсов 2. Наилучшая модель для предприятий с небольшим числом пользователей и ресурсов 3. Централизованное управление пользовательской учетной информацией 4. Нет нужды в управлении доверительными отношениями 5. Локальные группы нужно определять только однажды Подход к работе с разделяемыми файлами в распределенных системах, когда каждая операция над файлом немедленно становится видимой для всех процессов – 1) Семантика UNIX 2) Сессионная семантика 3) Файл-серверная семантика 3) Неизменяемые файлы 4) Транзакции. Не входит в число преимуществ Stateless-серверов перед Statefull-серверами: 1) отказоустойчивы; 2) не нужны вызовы OPEN/CLOSE; 3) возможна блокировка файлов; 4) нет ограничений на число открытых файлов; 5) отказ клиента не создает проблем для сервера. Какого способа выполнения кэша в клиентской памяти нет: 1) без кэширования; 2) кэширование внутри каждого процесса; 3) кэширование в ядре; 4) кэш-менеджер как пользовательский процесс; 5) кэширование только для чтения В NDS не определен такой тип объектов-листьев, как: 1. организатор 2. сервер 3. профиль 4. процесс 5. псевдоним Реплика, которая разрешает обновлять информацию об объектах, добавлять новые объекты, но не разрешает создавать новые разделы – 1. главная реплика 2. вторичная реплика 3. реплика только для чтения 4. реплика-лист 5. поименованная реплика. RPC – это 1) remote procedure call 2) remote personal computer 3) rarely processor count 4) rarely processor call 5) reverse processor canal Вариант 2. Не является преимуществом модели с главным доменом: 1. Учетная информация может централизованно управляться 2. Ресурсы логически группируются 3. Домены отделов могут иметь своих администраторов, которые управляют ресурсами отдела 4. Хорошая производительность, даже если в главном домене много пользователей и групп 5. Глобальные группы должны определяться только один раз (в главном домене) Подход к работе с разделяемыми файлами в распределенных системах, когда изменения не видны до тех пор, пока файл не закрывается – 1) Семантика UNIX 2) Сессионная семантика 3) Файл-серверная семантика 3) Неизменяемые файлы 4) Транзакции. Не входит в число преимуществ Statefull-серверов перед Stateless-серверами: 1) меньше памяти сервера расходуется на таблицы; 2) более короткие сообщения при запросах; 3) лучше производительность; 4) возможно опережающее чтение; 5) легче достичь идемпотентности. Какого алгоритма управления кэшированием нет: 1. Сквозная запись. 2. Отложенная запись. 3. «Запись-по-запросу». 4. "Запись-по-закрытию". 5. Централизованное управление. Служба NDS не определяет право доступа одних сетевых объектов в целом к другим: 1. Browse - просмотр; 2. Set - установка атрибутов; 3. Add - добавление; 4. Delete удаление; 5. Rename - переименование. Нет алгоритма синхронизации в распределенных системах: 1) Алгоритм синхронизации логических часов 2) Централизованный алгоритм взаимного исключения 3) Распределенный алгоритм взаимного исключения 4) Алгоритм Token Ring 5) Алгоритм Ethernet 10 7. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 1. 2. 3. Если первая нить порождает некоторые данные и передает их для обработки следующей нити и т.д., этот способ организации нитей в процессе: 1) модель диспетчер/рабочие нити 2) модель "команда" 3) модель конвейера 4) модель Token Ring 5) модель «стек» Вариант 3. Не является преимуществом модели с несколькими главными доменами: 1. Наилучшая модель для предприятия с большим числом пользователей, и центральным отделом АИС. 2. Хорошо масштабируется. 3. Нет необходимости управлять большим количеством доверительных отношений 4. Ресурсы логически группируются. 5. Домены отделов могут иметь своих администраторов, которые управляют ресурсами отдела. Подход к работе с разделяемыми файлами в распределенных системах, когда модификации невозможны, разделение файлов и репликация упрощаются – 1) Семантика UNIX 2) Сессионная семантика 3) Файл-серверная семантика 3) Неизменяемые файлы 4) Транзакции. Не является классом отказов: 1) Клиент не может определить местонахождения сервера. 2) Потерян запрос от клиента к серверу. 3) Потеряно ответное сообщение от сервера клиенту. 4) Сервер потерпел аварию после получения запроса. 5) Нарушена аутентификация клиента Асинхронный перенос изменений данных исходной файловой системы в файловые системы, принадлежащие различным узлам распределенной файловой системы – это 1) кэширование. 2) сессионная семантика. 3) клиентское стабирование. 4) репликация. 5) транзакция. По отношению к атрибутам объектов в службе NDS не используется право: 1. Even – выравнивание значения атрибута 2. Compare - сравнение значения атрибута 3. Read чтение значения атрибута 4. Write - запись нового значения атрибута 5. Self - присвоение себя в качестве значения атрибута другого объекта Примитивы не бывают: 1) блокирующими и неблокирующими 2) синхронными и асинхронными 3) Буферизуемые и небуферизуемые 4) Надежные и ненадежные 5) приоритетные и неприоритетные Использование шлюзов не обеспечивает преимущества: 1. Позволяет сосредоточить все функции согласования протоколов в одном месте. 2. Позволяет разгрузить рабочие станции от дополнительного программного обеспечения. 3. Возникающие проблемы легко локализуются. 4. Обслуживающий персонал работает в привычной среде. 5. Как централизованное средство повышает надежность сети Вариант 4. Не является преимуществом модели с полными доверительными отношениями: 1. Наилучшим образом подходит для предприятий, на которых нет централизованного отдела АИС 2. Хорошо масштабируется в отношении количества пользователей. 3. Каждый отдел имеет полное управление над своими пользователями и ресурсами. 4. Как ресурсы, так и пользователи группируются по отделам. 5. Не нужно управлять очень большим количеством доверительных отношений. Подход к работе с разделяемыми файлами в распределенных системах, когда все изменения делаются по принципу "все или ничего" – 1) Семантика UNIX 2) Сессионная семантика 3) Файл-серверная семантика 3) Неизменяемые файлы 4) Транзакции. Если требуется реализовать сетевое взаимодействие в обе стороны одновременно, какого варианта нет: 1. Средства обеспечения взаимодействия расположены только на клиентских частях обеих сетей. 2. Все средства обеспечения взаимодействия расположены на стороне сети А. 3. Средства межсетевого взаимодействия расположены только на серверных частях обеих сетей. 4. Все средства межсетевого взаимодействия расположены на стороне В. 5. Средства межсетевого взаимодействия расположены частично на клиентских и серверных частях стороны А, частично - стороны В 11 4. Способ, когда программист сам управляет всем процессом репликации – 1) блокирующая репликация файла. 2) сквозная репликация файла. 3) точная репликация файла. 4) ленивая репликация файла. 5) репликация файла, использующая группу 5. Для файловой системы UNIX s5 в дисковое пространство, отведенное под файловую систему, не входит область: 1. загрузочный блок; 2. таблица размещения файлов; 3. суперблок; 4. область индексных дескрипторов; 5. область данных. 6. Как не поступают с вычислениями-сиротами? 1) Уничтожение. 2) Перевоплощение. 3) Мягкое перевоплощение 4) Истечение срока. 5) Выгрузка в архив 7. То, что после фиксации транзакции никакой сбой не может отменить результатов ее выполнения, называется: 1) упорядочиваемостью 2) неделимостью 3) постоянством 4) полиморфизмом 5) исключаемостью 6. 2. Перечень примерных тем курсовых работ Вопросы безопасности ОС: аудит, аутентификация, авторизация, угрозы. Система Kerberos. Протоколы: TCP, IP, UDP, PPP, FTP и др. Функциональные компоненты СОС. Сетевые службы и сервисы. Встроенные сетевые службы и сетевые оболочки. Типы примитивов и механизм сокетов. Управление памятью в UNIX. Организация ввода-вывода, файловые системы в UNIX. Сетевые продукты Novell: основные концепции, управление процессами, файловая система, сетевые системные утилиты. Windows Server 2008. Микроядро Mach: История развития, основные концепции. 6.3. Перечень вопросов к промежуточной аттестации. Вопросы к зачету 1. Основные понятия, концепции ОС. 2. Одноразовые операции. 3. Слоеные системы. 4. Виртуальная машина. 5. Микроядерная архитектура. Смешанные 6. Определение ОС. ОС как расширенная системы. машина. ОС как защитник и ядро. 7. ОС как система управления ресурсами. 8. Эволюция ОС. 9. Общие сведения об архитектуре 10. Классификация ОС: вытесняющая и компьютера: локальная магистраль, шины, невытесняющая многозадачность, пример передачи информации из процессора многонитиевость, многопроцессорная в память и порт. обработка. 11. Классификация ОС: Особенности 12. Спулинг и захват устройств. Обработка аппаратных платформ, областей прерываний и ошибок. Планирование использования, методов построения. запросов. 13. Состояния процесса. 14. Понятие процесса. 15. Архитектурные особенности: монолитное 16. Многоразовые операции. Переключение ядро. контекста. 17. Критерии планирования и требования к 18. Вытесняющее и невытесняющее алгоритмам. планирование. 19. Параметры планирования. 20. Уровни планирования. 21. Алгоритмы планирования. 22. Взаимодействующие процессы. 23. Категории средств обмена информацией. 24. Семафоры, мониторы, сообщения. 25. Надежность средств связи. Как 26. Логическая организация передачи завершается связь. информации. 27. Тупики. 28. Концепция ресурса. 12 29. Условия возникновения тупиков. 30. Связывание адресов. 31. Проблема размещения больших 32. Основные направления борьбы с программ. Понятие виртуальной памяти тупиками. 33. Управление памятью с фиксированными 34. Управление памятью (основные разделами, с переменными разделами, понятия). Функции ОС по управлению свопинг. памятью. 35. Архитектурные средства поддержки 36. Сегментная и сегментно-страничная виртуальной памяти: страничная память. организация памяти. 37. Таблица страниц. 38. Ассоциативная память. 39. Иерархия памяти. 40. Операции над директориями. 41. Введение в файловую систему. 42. Имена файлов. 43. Структура файлов. 44. Типы и атрибуты файлов. 45. Доступ к файлам. 46. Операции над файлами. 47. Директории. Логическая структура 48. Исключительные ситуации при работе с файлового архива. памятью. 49. Защита файлов. 50. Интерфейс файловой системы (ФС). 51. Операции над процессами и связанные с 52. Структура ФС на диске: методы ними понятия. выделения дискового пространства. 53. Управление свободным и занятым 54. Связывание файлов: организация связи дисковым пространством. между каталогом и разделяемым файлом. 55. Структура ФС на диске. 56. Реализация директорий. 57. Примеры реализации директорий. 58. Поиск в директории. 59. Монтирование ФС. 60. Размер блока. 61. Кооперация процессов при работе с 62. Аппаратная поддержка файлами. мультипрограммирования. 63. Управление плохими блоками. 64. Производительность ФС. 65. Системные вызовы, работающие с 66. Системные вызовы, работающие с именем файла. файловым дескриптором. 67. Архитектура ФС s5/ufs. 68. Архитектура ФС FAT. 69. Систематизация внешних устройств и 70. Классификация ОС: алгоритм управления интерфейс между базовой подсистемой ресурсами, многозадачность, ввода-вывода и драйверами. многопользовательский режим 71. Архитектура компьютера: устройства 72. Функции базовой подсистемы вводаввода-вывода. вывода. 73. Прямой доступ к памяти. 74. Структура системы ввода-вывода. 75. Архитектура ФС NTFS. 76. Структура контроллера устройства. 77. Буферизация и кэширование. 78. Общая структура ФС. 79. Скрипты. 80. Целостность ФС. Вопросы к экзамену 1. Сетевые и распределенные ОС 2. RPC. Стаб 3. Statefull, stateless. Размещение клиентов 4. Механизм передачи сообщений: синхрои серверов по компьютерам и в ОС низация, буферизация, адресация, надежность 5. Сокеты 6. Модель сетевой файловой системы 7. Сетевые файловые системы: кэш, 8. Службы, сервисы, встроенные службы и интерфейс сетевые оболочки 9. Концепции распределенной обработки: 10. NFS. Служба каталогов: назначение, 2-х и 3-х звенные системы организация 11. Схема инкапсуляции 12. Проверка достоверности кэша 13. Репликация: прозрачность, 14. Межсетевое взаимодействие. Основные согласование реплик подходы 15. NDS. Служба каталогов: Объектно16. ОС UNIX: общие характеристики, ориентированный подход, дерево каталогов, порождение процессов, планирование 13 файловая система, имена и контексты, средства защиты объектов 17. Трансляция, мультиплексирование, инкапсуляция 19. Микроядро Mach. 21. Файловые системы Unix SRV4: s5 23. Семейство ОС Windows. процессов 18. Способы распространения модификаций (кэша) 20. Протокол FTP 22. Виртуальная файловая система 24. Netware. 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины: а) основная литература 1. Гордеев А.В. Операционные системы. Учебник для вузов. (ГРИФ).СПб:Питер, 2004.215 с. 2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы.– СПб.: Питер,2007.– 539 с. 3. Желтов П.В., Димитриев А.П. Операционные системы: Метод. указания к лабораторным работам. Чебоксары, Чуваш. ун-т, 2007. 12 с. 4. Димитриев А.П. Сетевые операционные системы: метод. указания к лаб. работам. Чуваш. ун-т. Чебоксары, 2010. 28 с. 5. Румянцев П.В. Азбука программирования в Win32 API. М., «Горячая линия – Телеком», 2001. 6. Румянцев П.В. Работа с файлами в Win32 API. М., «Горячая линия – Телеком», 2000. 7. Таненбаум Э. Современные операционные системы, СПб. Питер, 2003. 8. Столлингс В. Операционные системы. “Вильямс”, 2002. 9. Симаков А. Л. Проектирование операционных систем: устанавливаемые драйверы устройств: Текст лекции/ А. Л. Симаков. – Чебоксары: ЧГУ, 2001. – 47с. 10. Симаков А. П. Проектирование операционных систем: устанавливаемые драйверы устройств: Текст лекции/ А. Л. Симаков. - Чебоксары: ЧТУ, 2001. - 47с. - 1-47. б) дополнительная литература 1. Бэкон Д., Харрис Т. Операционные системы. Параллельные и распределенные системы. СПб: Питер, 2004. -800 с. 2. Партыка Т.Л., Попов И.И. Операционные системы, среды и оболочки. Учебное пособие. (ГРИФ). М.: Инфра0М, 2004. -400 с. 3. Вильямс Ал. Системное программирование в Windows 2000 для профессионалов. / СПб.:Питер, 2001.- 621 с. 4. Рихтер Д. WINDOWS для профессионалов: Создание эффективных Win32-приложений с учетом специфики 64-разрядной версии Windows / Рихтер Джеффри. – 4-е изд. – СПб.: Питер, М.: Русская Редакция, 2001. – 722 с. 5. Эззель Бен. Windows 98: Руководство разработчика: В 2 т.: Пер. с. англ. Т.2/ Эззель Бен, Блейни Джим; Под ред. Гинзбурга В., Колесникова А.- Киев: Ирина; 1999. – 415с. 6. Комиссаров Д.А., Станкевич С.И. Мой учитель по персональному компьютеру. Операционные системы, аппаратные средства и программное обеспечение IBM PC. М.: Солон-Р, 2002. -336 с. в) программное обеспечение: Операционные системы Windows XP, Linux; системы программирования Borland Delphi 7, Borland C++ Builder, Microsoft Office Word. г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: нет. 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины: Персональные компьютеры – не менее 0,5 шт. на студента, объединенные в локальную сеть. 14
