«УТВЕРЖДАЮ»

Директор Троицкого АТК –

филиала МГТУ ГА

_____________ Баландин М.А.

«____» ____________ 2018 г.

стр.

7. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

8. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

6

10. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

21

12. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

22

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

189

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

126

в том числе:

практические занятия

60

контрольные работы

14

Самостоятельная работа студента (всего)

63

Итоговая аттестация в форме экзамена

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные  работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект)

Объем часов

Образовательные результаты

Компетенции

Уровень усвоения

1

2

3

4

Раздел 1

Основные понятия об операционных системах

Содержание учебного материала

6

Тема 1.1. Назначение, функции и архитектура операционных систем

1

Архитектура, назначение и функции операционных систем

• Определение операционной системы (ОС).
• Место ОС в программном обеспечении компьютеров, компьютерных систем и сетей.
• Назначение, состав и функции ОС.
• Понятие компьютерных ресурсов.
• Операционные оболочки и среды.
• Архитектуры операционных систем.

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

2

Классификация ОС

• История ОС.
• Отечественные ОС.
• Диалекты UNIX.
• Поколения операционных систем.
• Однопрограммные, многопрограммные, многопользовательские и многопроцессорные операционные системы.
• ОС реального времени.
• ОС для облачных вычислений.
• Режимы пакетной обработки, мультипрограммирования, разделения времени.

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

Тема 1.2. ОС, как система взаимодействия с пользователем

1

Интерфейсы операционных систем

• Средства отображения информации.
• Отображаемая информация, форматы и коды.
• Командные режимы, язык пользовательского интерфейса.
• Устройства и технологии ввода данных.
• Диалоги, взаимодействие и транзакции между пользователем и компьютером.
• Обратная связь с пользователем.
• Поддержка принятия решений в конкретной предметной области.

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

Раздел 2

ОС, как система управления ресурсами

Содержание учебного материала

24

Тема 2.1. Управление памятью. Методы, алгоритмы и средства

1

Организация памяти современного компьютера

• Иерархическая организация памяти.
• Функции ОC по управлению памятью.

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

2

Распределение памяти

• Задачи распределения памяти.
• Алгоритмы распределения памяти.
• Распределение фиксированными и динамическими разделами.
• Свопинг.
• Кэширование.
• Связывание адресов.
• Управление памятью с фиксированными разделами, с переменными разделами, свопинг.
• Проблема размещения больших программ.
• Иерархия памяти.
• Исключительные ситуации при работе с памятью.

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

3

Организация виртуальной памяти

• Виртуальная память.
• Страничная, сегментная и сегментно-страничная организация памяти.
• Подкачка страниц и алгоритмы замещения страниц.
• Выбор размера страниц.
• Выбор величины файла подкачки и его размещения (на примере ОС Windows).
• Защита памяти.
• Аппаратная поддержка механизма виртуальной памяти.
• Преобразование виртуальных адресов в физические.
• Защита данных при сегментной организации памяти.

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

Тема 2.2. Процессы и потоки. Планирование и синхронизация

1

Концепция процессов и потоков. 

• Определение и модель процесса.
• Создание и завершение процессов.
• Иерархия процессов.
• Операции над процессами.
• Состояния процесса: выполнение, приостановка, возобновление.

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

2

Планирование процессов

• Критерии эффективности работы процессора.
• Очереди процессов.
• Приоритет процесса.
• Время ожидания процесса.
• Диаграмма Ганга.

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

Тема 2.3. Подсистема ввода-вывода. Файловые системы

1

Файловые системы. Основные понятия

• Понятие файла.
• Именование, структура и типы файлов.
• Атрибуты и доступ к файлам, операции с файлами.
• Понятие каталога.
• Иерархические каталоговые системы.
• Операции с каталогами.
• Задачи ОС по управлению файлами и устройствами.
• Структура файловой системы.
• Реализация файлов и каталогов (папок).
• Совместно используемые файлы и каталоги.
• Примеры файловых систем: файловая система MS DOS (FAT16), файловая система CD-ROM, файловые системы Windows (FAT32, NTFS, NTFS 5.0, EFS – шифрующая файловая система).
• Разрешения для файлов и папок.

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

2

Физическая организация файловой системы

• Управление дисковыми ресурсами (на примере Windows).
• RAID – массивы.
• Форматирование дисков.
• Фрагментация памяти, дефрагментация дисков.
• Разделы и тома.
• Управление базовыми и динамическими дисками.
• Распределенная файловая система.

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

3

Файловые операции

• Операции с файлами и каталогами.
• Дескриптор файла.
• Защита файловой системы.
• Атрибуты файлов.
• Разграничение доступа к файлам.
• Избирательный доступ.
• Мандатный доступ.

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

Тема 2.4. Установка и оптимизация ОС

1

Использование и настройка BIOS

• Понятие BIOS.
• Основные параметры BIOS.
• Алгоритм загрузки ОС.
• Этапы процесса загрузки.
• Работа загрузчика.
• Опции загрузочного меню

1

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

2

Инсталляция и ОС

• Требования к аппаратным ресурсам.
• Подготовка процесса инсталляции.
• Конфигурирование разделов на жестком диске.
• Выбор файловой системы.

1

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

3

Конфигурирование ОС

• Инструменты мониторинга и оптимизации.
• Диспетчер задач (TASK Manager).
• Мониторинг процессов.
• Изменение приоритетов процессов.
• Настройка фоновых служб.
• Оптимизация графического интерфейса.
• Настройка файла подкачки.
• Переменные среды окружения; пользователи.

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

4

Средства управления и обслуживания, утилиты

• Обслуживание дисковой подсистемы.
• Преобразование файловой системы.
• Лечение файловой системы.
• Консоль восстановления.

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

5

Утилиты

Обслуживающие программы и утилиты.

• Основные классы утилит.
• Планировщик.
• Архиваторы, антивирусные средства, редакторы, специальные возможности.

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

Раздел 3

Командная строка и сценарии ОС

Содержание учебного материала

10

Тема 3.1. Использование консоли

1

Оболочка командной строки ОС Windows. Интерпретатор cmd.exe

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

2

Команды для работы с файловой системой. Команды для автоматизации работы

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

Тема 3.2. Автоматизация выполнения консольных команд

1

Пакетные файлы. Основные возможности

• Скриптовые языки.
• Пакетный файл, командный файл, bat-файл, cmd-файл, командный интерпретатор.

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

2

Использование пакетных файлов. Часть 1

• Вывод сообщений.
• Параметры командного файла
• Сдвиг параметров командного файла
• Синтаксический анализ заменяемых параметров.
• Приостановка выполнения командного файла

1

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

3

Использование пакетных файлов. Часть 2

• Переменные среды выполнения: определение, преобразование, операции с переменными, как с числами

1

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

4

Использование пакетных файлов. Часть 3

• Операторы перехода.
• Вызов внешних командных файлов.
• Эмуляция процедур.
• Операторы условия: операторы сравнения, проверка значения переменной, проверка существования файла, проверка наличия переменной среды, проверка кода завершения предыдущей команды

1

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

5

Использование пакетных файлов. Часть 4

• Организация циклов: обработка элементов множества, работа с файлами, каталогами, рекурсивная обработка подкаталогов, арифметический цикл

1

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

Раздел 4

Альтернативные ОС

Содержание учебного материала

10

Тема 4.1. Работа в ОС Linux

1

Сеанс работы в Linux

• Пользователь с точки зрения системы, регистрация в системе, выход из системы процедура идентификации пользователя.
• Многопользовательская модель разграничения доступа

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

2

Терминал и командная строка

• Взаимодействие пользователя с системой посредством терминального устройства и интерпретатора командной строки
• Интерфейс командной строки: команда, параметр, разделитель, ключ
• Подсистема помощи (man и info)

1

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

3

Графические оболочки ОС Linux

• Графический сервер
• Графический примитивы
• Графические оболочки
• Шрифты
• Настройка графической среды пользователя

1

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

4

Оконные приложения ОС Linux

• Пользовательские оконные приложения
• Офисные приложения, работа с текстом, графикой, мультимедиа, доступ в интернет

1

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

Тема 4.2. Администрирование ОС Linux

1

Выбор дистрибутива ОС Linux

• История развития ОС Linux
• Серверные и настольные дистрибутивы
• Специализированные дистрибутивы
• LiveCD-дистрибутивы

2

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

2

Установка ОС Linux

• Варианты установки: локальный, сетевой
• Подготовка дисковых разделов, типы файловых систем
• Роль компьютера
• Выбор устанавливаемых пакетов
• Настройка сетевых интерфейсов
• Выбор автозапускаемых сервисов

1

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

3

Файловая система

• Основные понятия файловой системы: файл, каталог, дерево каталогов
• Принципы размещения файлов в соответствии со стандартом FHS
• Стандартные каталоги файловой системы Linux
• Права доступа пользователя, группы
• Атрибуты файла
• Управление пользователями
• Управление файловой системой

1

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

4

Управление сервисами

• Системная служба, демон, запуск системных процессов.
• Просмотр запущенных процессов
• Задание приоритета процессов.
• Управление режимом работы процесса.
• Завершение работы процесса подачей определенного сигнала.

1

ОК 1-6;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

Практические работы

60

1

Использование эмуляторов ОС, графические интерфейсы ОС

2

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

2

Настройка и контроль виртуальной памяти в ОС Windows

2

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

3

Контроль и управление процессами на примере OC Windows и OC Linux

2

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

4

Анализ алгоритмов обработки процессов с помощью диаграмм Ганга

4

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

5

Использование стандартных средств управления файловыми системами. Фрагментация, дефрагментация дискового пространства

1

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

6

Использование стандартных средств управления файловыми системами. Файловые операции.

1

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

7

Использование специальных приложений для управления файловыми системами на примере «Paragon Partition Manager».

2

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

8

Настройка прав доступа к файлам и каталогам на примере NTFS ОС Windows

2

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

9

Настройка BIOS

1

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

10

Подготовка файловой системы при установке ОС

1

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

11

Оптимизация ОС после установки.

2

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

12

Обслуживание файловой системы.

1

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

13

Использование консоли восстановления.

2

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

14

Использование стандартных утилит.

1

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

15

Команды для работы с файловой системой

2

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

16

Команды для автоматизации работы

6

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

17

Использование пакетных файлов

12

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

18

Настройка пользовательского окружения ОС Linux

5

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

19

Использование стандартных пользовательских приложений ОС Linux

4

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

20

Установка ОС Linux

5

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

21

Анализ и управление системными ресурсами ОС Linux

2

ОК 1-8;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

Самостоятельная работа обучающихся

Систематическая проработка конспектов занятий и учебной литературы, подготовка к практическим занятиям с использованием методических рекомендаций преподавателя

Внеаудиторная самостоятельная работа (ВСР)

1

Использование виртуальных машин

2

Облачные ОС

3

ОС для мобильных платформ

4

Распределение памяти при работе приложения (на примере EXE и COM-приложений)»

5

Обработка процессов в ОС реального времени

6

RAID-массивы

7

Сетевые файловые системы

8

Возможности современных BIOS. Перспективы развития BIOS

9

Команды консоли восстановления ОС Windows

10

Использование PowerShell в ОС Windows

11

Дистрибутив "Школьный сервер". Особенности, сферы применения.

12

Мультимедийные возможности ОС Linux

13

Аналоги Windows-программ для ОС Linux

14

Интернет-сервер на ОС Linux

15

Антивирусная защита ОС Linux

Компьютерное тестирование

1

Назначение, функции и архитектура ОС, интерфейсы ОС

2

ОК 1-9;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

2

Управление памятью. Методы, алгоритмы и средства

2

ОК 1-9;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

3

Процессы и потоки. Планирование и синхронизация

2

ОК 1-9;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

4

Подсистема ввода-вывода. Файловые системы

2

ОК 1-9;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

5

Установка и оптимизация ОС

2

ОК 1-9;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

6

Команды для работы с файловой системой. Пакетные файлы ОС Windows

2

ОК 1-9;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

7

Основные понятия ОС Linux. Администрирование ОС Linux

2

ОК 1-9;

ПК 1.3, 3.2, 3.3.

Зачётное занятие

2

ОК 1-9;

ПК 1.3, 2.3, 3.2, 3.3.

Всего

126

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

знать:

• Принципы построения, назначения, структура, функции и эволюция операционных систем (в том числе сетевых), распределенных операционных сред и оболочек
• Концепция мультипрограммирования, процессов и потоков

• Файловые системы, управление памятью, вводом-выводом и устройствами

• Вопросы эффективности, безопасности, диагностики, восстановления, мониторинга и оптимизации операционных систем и сред

• Оценка выполнения практической работы. Оценка выполнения самостоятельной работы.

• Оценка выполнения практической работы. Оценка выполнения самостоятельной работы.
• Оценка выполнения практической работы. Оценка выполнения самостоятельной работы.
• Оценка выполнения практической работы. Оценка выполнения самостоятельной работы.

уметь:

• Проводить инсталляцию, конфигурирование и загрузку операционных систем, в том числе сетевых

• Диагностировать и восстанавливать операционные системы при сбоях и отказах

• Использовать программные средства мониторинга операционных средств и утилиты сетевых протоколов в интересах эффективности и оптимизации операционных систем и сред

• Использовать сетевые

технологии для решения прикладных задач

• Оценка выполнения практической работы. Оценка выполнения самостоятельной работы. Оценка деятельности студентов на практическом занятии. Экспертная оценка ответа на экзамене (зачете) по всему курсу
• Оценка выполнения практической работы. Оценка выполнения самостоятельной работы. Оценка деятельности студентов на практическом занятии. Экспертная оценка ответа на экзамене (зачете) по всему курсу
• Оценка выполнения практической работы. Оценка выполнения самостоятельной работы. Оценка деятельности студентов на практическом занятии. Экспертная оценка ответа на экзамене (зачете) по всему курсу
• Оценка выполнения практической работы. Оценка выполнения самостоятельной работы. Оценка деятельности студентов на практическом занятии. Экспертная оценка ответа на экзамене (зачете) по всему курсу

обладать общими компетенциями:

• ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
• ОК 2. Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
• ОК 3. Решать проблемы, оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях.
• ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
• ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности.
• ОК 6. Работать в коллективе и команде, обеспечивать ее сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
• ОК 7. Ставить цели, мотивировать деятельность подчиненных, организовывать и контролировать их работу с принятием на себя ответственности за результат выполнения заданий.
• ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
• ОК 9. Быть готовым к смене технологий в профессиональной деятельности.        

Оценка выполненной практической и самостоятельной работы. Оценка деятельности студента на практическом занятии. Экспертная оценка на зачете по всему курсу.

обладать профессиональными компетенциями:

• ПК 1.3. Выполнять отладку программных модулей с использованием специализированных программных средств.
• ПК 2.3. Решать вопросы администрирования базы данных.
• ПК 3.2. Выполнять интеграцию модулей в программную систему.
• ПК 3.3. Выполнять отладку программного продукта с использованием специализированных программных средств.

Оценка выполненной практической и самостоятельной работы. Оценка деятельности студента на практическом занятии. Экспертная оценка на зачете по всему курсу.