Поточна версія на 17:22, 24 травня 2021

Назва курсу

Сучасні операційні системи

Галузь знань: 01 Освіта / Педагогіка

Спеціальність: 014 Середня освіта

Освітньо-кваліфікаційний рівень: бакалавр

Мета та завдання навчального курсу

Мета викладання дисципліни – дати студентам уявлення про вимоги до операційних систем, історію розвитку, класифікації. Забезпечити студентів знаннями, які необхідні для розуміння і визначення завдань, послідовність їх вирішення, які пов’язані з операційними системами та їх розвитком. Студент повинен засвоїти поняття “процес”, “процесор”, "віртуальна пам’ять" та інші. На прикладі операційних систем сімейств MS Win2К (Windows 7 чи Windows 10) та GNU Linux (Ubuntu Linux) вивчаються системи керування процесами, керування пам’яттю, робота файлових систем, системи керування вводом-виводом..

Завдання: розглянути сучасний стан розвитку операційних систем, тенденції розвитку, новітні дослідження. Сформувати у студентів навичок роботи в середовищі операційних систем, як-то комерційних чи вільних операційних систем. Ознайомити студентів з різними за принципами роботи, й будови операційними системами. Показати переваги і недоліки цих систем. Ознайомити студентів з інструментаріями операційних систем, що вивчаються.

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен знати:

• сучасний стан розвитку операційних систем;
• поняття про операційні системи та їх роль у сучасному світі;
• поняття про віртуальну машину;
• призначення, склад та основні функції віртуальної машини;
• поняття про процеси та стани процесів;
• поняття про потоки та стани потоків;

вміти:

• інсталювати віртуальну машину у Microsoft Windows, GNU Linux (Ubuntu);
• визначати стан процесів операційної системи;
• моніторити пам’ять у Microsoft Windows, GNU Linux (Ubuntu) та Android;
• організовувати фізично та програмно роботу пристроїв вводу-виводу;
• проводити дискове планування;
• організовувати та моніторити системи.

Робоча програма курсу

Автор курсу

Болілий Василь Олександрович

Учасники

Сторінка координування курсу "Сучасні_операційні_системи"("бакалавр")

Графік навчання

Змістовий модуль 1. Вступ до курсу

Тема 1. Віртуальні машини. Інсталяція Linux у віртуальній машині. Інсталяція Windows у віртуальній машині.

Тема 2. Означення операційної системи. Еволюція операційних систем. Тенденції розвитку. Класифікації ОС. ОС, як розширена машина. ОС, як система керування ресурсами. ОС, як віртуальна машина. ОС, як ядро. Сучасні тенденції розвитку ринку операційних систем. Види класифікацій операційних систем. Рівні програмного забезпечення операційної системи.

Змістовий модуль 2. Операційна система GNU Linux

Тема 1. Сімейство операційних систем GNU Linux. Історія виникнення. Історія Unix. FSF. Ліцензія GNU GPL. Дистрибутиви GNU Linux. Реєстрація в системі.

Тема 2. Файлова система. Файлове дерево, його будова. Призначення основних каталогів. Кореневий каталог. Домашній каталог.

Тема 3. Робота з файлами. Команда pwd. Команда cd. Команда ls. Команда du. Команда df. Аналізатор роботи дисків. Створення каталогів. Команда mkdir. Команда cp. Команда mv. Команда rm.

Тема 4. Типи файлів. Звичайні файли (текстові, двійкові). Файли-каталоги. Точкові файли. Файли пристроїв. Команда file. Команда cat.

Змістовий модуль 3. Права

Тема 1. Користувачі та групи. Користувачі. Групи. Таблиця елементарних прав. Встановлення, додавання прав. Основні принципи розробки політики прав.

Тема 2. Права на файли. Користувачі. Групи. Файл /etc/passwd. Файл /etc/group. Команда chmod. Команда chown. Системи контролю прав.

Змістовий модуль 4. Процеси

Тема 1. Процеси в Linux. Стани процесів. Опис. Керування процесами. Моніторинг процесів в системі. Команда ps. Програми top, htop, pstree.

Тема 2. Потоки. Стани потоків. Багатопоточність. Потоки та нитки в Windows. Класифікація багато поточних систем. Структура процесу в Windows. Діаграма станів потоків в Windows.

Змістовий модуль 5. Віртуальна пам’ять

Тема 1. Віртуальна пам'ять в Linux. Адресація віртуальної пам’яті в Linux. Розподіл сторінок. Моніторинг пам’яті в Linux. Віртуальний адресний простір процесу в Linux. Вивчення віртуальної файлової системи каталогу proc.

Тема 2. Віртуальна пам’ять в Windows. Карта віртуальних адрес. Сторінкова організація. Атрибути сторінки. Моніторинг пам’яті в Windows. Віртуальний адресний простір процесу в Windows. Програма ProcessExplorer.

Зміст курсу

Змістовий модуль 1. Вступ до курсу

Тема 1. Віртуальні машини. Інсталяція Linux у віртуальній машині. Інсталяція Windows у віртуальній машині.

1. Віртуальні машини

Тема 2. Означення операційної системи. Еволюція операційних систем. Тенденції розвитку. Класифікації ОС. ОС, як розширена машина. ОС, як система керування ресурсами. ОС, як віртуальна машина. ОС, як ядро. Сучасні тенденції розвитку ринку операційних систем. Види класифікацій операційних систем. Рівні програмного забезпечення операційної системи.

1. Коротка історія еволюції обчислювальних систем. Тенденції розвитку
2. Історія еволюції обчислювальних систем
3. Класифікація операційних систем

Завдання для самостійного опрацювання та методичні рекомендації

• До створення віртуальних машин
• До інсталяції Linux
• До інсталяції Windows

Змістовий модуль 2. Операційна система GNU Linux

Тема 1. Сімейство операційних систем GNU Linux. Історія виникнення. Історія Unix. FSF. Ліцензія GNU GPL. Дистрибутиви GNU Linux. Реєстрація в системі.

Тема 2. Файлова система. Файлове дерево, його будова. Призначення основних каталогів. Кореневий каталог. Домашній каталог.

Тема 3. Робота з файлами. Команда pwd. Команда cd. Команда ls. Команда du. Команда df. Аналізатор роботи дисків. Створення каталогів. Команда mkdir. Команда cp. Команда mv. Команда rm.

Тема 4. Типи файлів. Звичайні файли (текстові, двійкові). Файли-каталоги. Точкові файли. Файли пристроїв. Команда file. Команда cat.

Змістовий модуль 3. Права

Тема 1. Користувачі та групи. Користувачі. Групи. Таблиця елементарних прав. Встановлення, додавання прав. Основні принципи розробки політики прав.

Тема 2. Права на файли. Користувачі. Групи. Файл /etc/passwd. Файл /etc/group. Команда chmod. Команда chown. Системи контролю прав.

1. Вказівки до лабораторної роботи Користувачі та групи Права на файли

Змістовий модуль 4. Процеси

Тема 1. Процеси в Linux. Стани процесів. Опис. Керування процесами. Моніторинг процесів в системі. Команда ps. Програми top, htop, pstree.

1. Процеси та їх стани
2. Стани процесів
3. Призупиненні процеси
4. Контекст і дескриптор процесу. Перемикання процесів

До моніторингу процесів в Linux

Тема 2. Потоки. Стани потоків. Багатопоточність. Потоки та нитки в Windows. Класифікація багато поточних систем. Структура процесу в Windows. Діаграма станів потоків в Windows.

1. Процеси та їх приоритети (Windows). Створення та завершення процесів у Windows.
2. Нитки
3. Потоки та нитки в Microsoft Windows

До моніторингу процесів в Windows

Змістовий модуль 5. Віртуальна пам’ять

Тема 1. Віртуальна пам'ять в Linux. Адресація віртуальної пам’яті в Linux. Розподіл сторінок. Моніторинг пам’яті в Linux. Віртуальний адресний простір процесу в Linux. Вивчення віртуальної файлової системи каталогу proc.

Тема 2. Віртуальна пам’ять в Windows. Карта віртуальних адрес. Сторінкова організація. Атрибути сторінки. Моніторинг пам’яті в Windows. Віртуальний адресний простір процесу в Windows. Програма ProcessExplorer.

1. Що таке віртуальна память?
2. Віртуальна пам’ять та її організація
3. Керування пам’яттю. Типи адрес
4. Класифікація розподілів пам’яті без використання дискового простору.
5. Класифікація розподілів пам’яті з використання дискового простору.
6. Сегментний розподіл.
7. Сторінковий розподіл.
8. Адресація віртуальної пам'яті
9. Прямий доступ до пам'яті (DMA)

До моніторингу пам'яті в Linux

До моніторингу пам'яті в Windows

Матеріали для самостійного опрацювання

1. Операційнa системa Windows
2. Класифікація Операційних Систем
3. Встановлення Windows XP на VirtualBox
4. Встановлення Linux Ubuntu на віртуальну машину
5. Основні можливості віртуальних машин
6. Сучасні мобільні операційні системи
7. Операційна система реального часу
8. Алгоритми синхронізації
9. Що краще: Windows або Linux?
10. Склад операційної системи і призначення компонент
11. Управління процесами в Linux
12. Об'єкти USER і GDI
13. Архітектура пам'яті в Windows: міфи і легенди
14. Прихована операційна система смартфонів
15. Базова архітектура UNIX
16. Як створити новий розділ диску за допомогою Gparted
17. Вірус Linux.Wifatch захищає маршрутизатори від злому
18. Створення SWAP-файла в Ubuntu

Лабораторний модуль

Лабораторна робота №1

Лабораторна робота №2

Лабораторна робота №3

Лабораторна робота №4

Лабораторна робота №5

Лабораторна робота №6

Лабораторна робота №7

Лабораторна робота №8

Лабораторна робота №9

Лабораторна робота №10

Лабораторна робота №11

Лабораторна робота №12

Лабораторна робота №13

Лабораторна робота №14

Лабораторна робота №15

Лабораторна робота №16

Контрольні роботи та екзамен

Для виконання тестових завдання необхідно здійснити вхід в систему. Анонімне виконання контрольних та екзаменів не допускається.

Екзамен (тестова версія)

Екзамен (фінальна версія)

Рекомендована література

Базова

1. Армстронг Д., мл. Секреты Unix.– 2-е изд.: пер. с англ. СПБ.: Диалектика, 2000 – 1072с.
2. Белломо М. Unix:Наглядный курс освоения операционной системы: Пер. с англ. М.:Вильямс, 2001 – 336с.
3. Брелсфорд Г. Секреты Windows 2000 server. – : Пер. с англ. М.: Диалектика 2000 – 768с.
4. Бондаренко, М. Ф. Операційні системи : навч. посіб. для студ. ВНЗ / М. Ф. Бондаренко, О. Г. Качко. - Х. : Компанія СМІТ, 2008. - 432 с.
5. Вишневский А. Сетевые технологии Windows 2000 для профессионалов Спб.: Питер 2000 – 592с.
6. Грайворонський М.В., Новіков О.М. Безпека інформаційно-комунікаційних систем. К.: Видавнича група BHV 2009 – 608c.
7. Дегтярев Е.К. Введение в UNIX М.: Память 1991 – 96с.
8. Дунаев С. Unix-сервер. Настройка, конфигурирование, работа в операционной среде, Internet-возможности. В 2-х т. И настройка основных сетевых служб. М.: ДИАЛОГ-МИФИ 1999 – 304 с.
9. Дэвис П.Т., Льюис Б.Д. Освой самостоятельно Microsoft Windows 2000 Server за 21 день: пер. с англ. Вильямс 2000 – 832с.
10. Інформатика. Комп’ютерна техніка. Комп’ютерні технології : підруч. для студ. ВНЗ / авт. кол. : В. А. Баженов [та ін.]. - 2-е вид. - К. : Каравела, 2008. - 640 с.
11. Карлинг М., Деглер С., Деннис Д. Системное администрирование Linux: Пер. с англ. – М.: К.: СПб.: Вильямс 2003 – 320с.
12. Кокорева О. И. Реестр Windows 2000 СПб.: БХВ – Санкт-Петербург 2000 – 352с.
13. Макклуре С. и др. Секреты хакеров. Проблемы и решения сетевой защиты: Пер. с англ. М.: ЛОРИ 2001 – 434с.
14. МакМален Дж. UNIX: Пер. с англ. /Компьютерный мир ХХI века/. М.: ЮНИТИ 1996 – 368с.
15. МакМален Дж. Максимальная безопасность в Linux: Руководство по защите серверов и рабочих станций Linux, написанное хакером/ Анонимный автор: Пер. с англ. К.: ДиаСофт 2000 – 400с.
16. Марченко А. И., Марченко Л. А. Microsoft Windows 2000 Server. Учеб. Курс MCSE: Пер. с англ. – 2-е изд., перераб. М.: Рус. Ред., 2001. – 912с.
17. Nelson, Stephen. Windows NT 4 for Busy People / S. L. Nelson. - Osborne : McGraw-Hill, 1996. - 258 p.
18. Негус К. Red Hat Linux? Библия пользователя: Пер. с англ. М.:Вильямс 2002 – 832с.
19. Олифер В.Г. Сетевые операционные системы. СПб.:Питер 2005 – 539с.
20. Паркер Т. Linux 5.2: Энциклопедия пользователя: Пер. с англ. К.: ДиаСофт 1999 – 688с.
21. Петцке К. LINUX. От понимания к применению: Пер. с нем. М.: ДМК 2000 – 576с.
22. Рэй Д., Рэй В. Освой самостоятельно системное администрирование Unix за 21 день: Пер. с анг. М.: Вильямс 2000 – 608с.
23. Скловская С. Команды Linux: Справочник. М, СПб.: Diacoft 2001 – 688с.
24. Сокольский М. Операционная система Windows-2000 Professional для профессионала. /Серия «Справ.рук. пользователя персон. Компьютера»»/. М.: Познавательная книга плюс 2000 – 656с.
25. Сэри П. Сервер Red Hat Linuх для Windows. Пер. с англ. К.: ДиаСофт 2001 – 400с.
26. Такет Дж., Барнет Стив Использование Linux. Специальное издание.: 5-е.: Пер. с англ.: Уч. Пос.-М.: Издательский дом "Вильямс" -М.: Издательский дом "Вильямс" 2000 –– 784 с.
27. Таненбаум Э. Современные операционные системы СПб: Питер 2004 – 1040с.
28. Харт Дж. М. Системное программирование в среде Win. Руководство разработчика приложений для системы Windows 2000 М.: СПб:К.:"Вильямс" 2001
29. Хэвиленд К. и др. Системное программирование в UNIX. Руководство программиста по разработке ПО: Пер. с англ./Серия «Для программистов»/ М.: ДМК 2000 – 368 с.
30. Хэн Х. Руководство по Unix для студентов: На англ. яз. Нью-Йорк 1993 – 633 с.
31. Hahn H. A. Student’s Guard to Unix. New York: McGraw. –Hill, Inc. 1993 – 633 p.

Допоміжна

1. Кай Петцке “Linux от понимания к применению”., М,-2000.
2. Кристофер Негус “ Red Hat Linux 7. Библия пользователя”, Диалектика, 2002
3. Мохаммед Д. Кабир, “Red Hat Linux 6 Server”, изд. Лори, 2001
4. Питер Кью Использование Unix К.: изд. Вильямс 1999, 619 с.
5. Пол Сэри “Сервер Red Hat Linux” для Windows, Diasoft 2001
6. Томас Шенк “Red Hat Linux для системных администраторов“ М.: Диасофт 2001, 660 с.

Інформаційні ресурси

1. Вікі-портал КДПУ : http://wiki.kspu.kr.ua
2. Медведовский И. Программные средства проверки и создания политики безопасности, соответствующей требованиям международного стандарта управления информационной безопасностью ISO 17799 http://nt.com.ua/info/dsec/politics.shtml
3. Украинский Linux-портал http://lin.in.ua
4. Учебный центр «Сетевые технологии» http://www.nt.com.ua/about/pr.shtml

---