Современные операционные системы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УТВЕРЖДАЮ

УТВЕРЖДАЮ

Начальник Управления образовательных программ и стандартов высшего и профессионального образования

Председатель УМС по прикладной математике и информатике

В.И. Кружалин “

”

2003 г.

Е.И. Моисеев “

”

2003 г.

Примерная программа дисциплины

СОВРЕМЕННЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Рекомендуется Минобразованием России для направления подготовки 511900 Информационные технологии

Москва 2003

СОВРЕМЕННЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ Цель и задачи курса Цель дисциплины “Операционные системы” - на примере современных ОС познакомить студентов с фундаментальными понятиями и общими принципами организации операционных систем, включая изучение таких аспектов, как: организация файловых систем, управление процессами, межпроцессные взаимодействия, построение сетевых служб. Также целью курса является ознакомление слушателей с основными возможностями операционных систем, используемых на практике. 1. Ведение в операционные системы Назначение и история развития ОС; функции типичной ОС; механизмы поддержки модели клиент-сервер; ОС для карманных компьютерных устройств; задачи разработки ОС (эффективность, робастность, гибкость, переносимость, безопасность, совместимость); требования к ОС для поддержки безопасности, сетевой обработки, мультимедиа, оконных интерфейсов. 2. Принципы создания ОС Методы структурирования ОС (монолитная реализация, поуровневая декомпозиция, модульный подход, микроядерная ОС); процессы и ресурсы; понятие прикладного программного интерфейса (API); требования приложений и эволюция программноаппаратных средств; вопросы организации ОС; прерывания (методы и реализация); понятие пользовательского и системного состояния, механизмы защиты, переход в режим системы (ядра). 3. Параллелелизм Состояния и диаграммы состояния; структуры ОС (списки готовности, блоки управления процессами); диспетчирование и переключение между контекстами; роль прерываний; параллельное исполнение; проблема взаимного исключения и ее решения; взаимная блокировка (дедлоки): причины возникновения и условия, методы предотвращения; основные модели и механизмы (семафоры, мониторы, переменные условий, рандеву); задача взаимодействие поставщика-потребителя и синхронизация процессов; мультипроцессирование (циклический опрос (spin-locks), повторная входимость). 4. Планирование и диспетчеризация Статическое и динамическое планирование; планировщики и методы планирования; процессы и нити; тупики, режим реального времени. 5. Управление памятью Обзор видов физической памяти и аппаратных средств управления памятью; перекрытие памяти, подкачка, фрагментация и загрузка разделами; страничная и сегментная организация памяти; методы размещения и замещения блоков памяти (страниц/сегментов); рабочее множество; “пробуксовка памяти” (thrashing); кэширование (сaching). 6. Характеристика основных возможностей существующих ОС 2

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ КУРСА ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ

Всего (часов)

Аудиторные занятия (часов)

Самостоятельная работа (часов)

№ п/п

Наименование тем и разделов

1 2 3 4 5 6

Ведение в операционные системы Принципы создания ОС Параллелелизм Планирование и диспетчеризация Управление памятью Характеристика основных возможностей существующих ОС

3 15 8 6 6 30

2 10 4 4 4 20

1 5 4 2 2 10

ИТОГО

80

44

36

Примечание. Во всех разделах таблицы указано минимальное число часов, необходимое для усвоения соответствующего раздела. Оставшиеся часы используются в рабочей программе для более глубокого изложения отдельных разделов курса. Форма итогового контроля: экзамен. ЛИТЕРАТУРА (Основная) 1. Andrew S. Tanenbaum. Modern Operating Systems. Prentice-Hall, 1992. 2. Andrew S. Tanenbaum. Distributed Operating Systems. Prentice-Hall, 1995. 3. С. Кузнецов. Операционная система UNIX. www.citforum.ru/operating_systems/unix/contents.shtml 4. Цикритзис Д., Ф. Бернстайн Операционные системы. – М.: Мир, 1977. 336. 5. Краковяк С. Основы организации и функционирования ОС ЭВМ. Пер. с франц.. – М.: Мир, 1988. – 480 с. 6. А. Робачевский. Операционная система UNIX. BHV-СПб, 1998. 7. Uresh Vahalia. UNIX Internals: The New Frontiers. Prentice-Hall, 1998. 8. Maurice J. Bach. The Design of the UNIX Operating System. Prentice-Hall, 1990. Список дополнительной литературы устанавливается кафедрой. Программа составлена профессором В.А. Сухомлиным государственный университет им. М.В. Ломоносова).

3

(Московский