Реферат: Курс IV, V семестр- 8, 9 Всего аудиторных часов 105 ч., в т ч.: Лекций

ОДС.08 – Системное программное обеспечение

Автор: Баишев Д.Г., доцент каф. КТО


Выписка из учебного плана

Специальность: 030500.00 - профессиональное обучение

Специализация: 030500.06 - информатика, вычислительная техника и

компьютерные технологии

Предмет - «Системное программное обеспечение»

Факультет - инженерно-педагогический

Кафедра - Компьютерная технология обучения

Курс - IV, V

Семестр- 8, 9

Всего аудиторных часов — 105 ч., в т.ч.:

Лекций — 45 ч.

Практические и лабораторные занятия - 60 ч.

СРС-105 ч.

Зачет—8 семестр

Экзамен - 9 семестр


^ Требования стандарта по дисциплине

Содержания практикума соответствует «Требованиям к обязательному минимуму содержания и уровня подготовки выпускника высшей школы», утв. Госкомитетом РФ по высшему образованию от 27 марта 2000 г. по циклу федеральный компонент дисциплины отраслевой подготовки ОД.С.ОО, согласно которым специалист после прохождения практикума должен:

3.1. иметь представление:

3.1.1. о локальных, системных, приборных интерфейсах и интерфейсах

периферийных устройств; 3.2.быть способен:

3.2.1. применять методические разработки использования компьютерных технологий к условиям реального учебного процесса в образовательных учреждениях начального профессионального образования;

^ 3.3. знать и уметь использовать:

3.3.1. современные операционные системы и операционные оболочки, обслуживающие сервисные программы;

3.3.2. способы управления процессами и ресурсами в компьютерах, синхронизацию процессов;

3.3.3. теорию программирования на нескольких языках программирования;

3.4. уметь:

3.4.1. работать в графической операционной среде;

3.4.2. применять аппаратные средства вычислительной техники в учебном процессе;

^ 4. Принципы построения курса

1. Данный курс разработан для студентов 4 и 5-го курса инженерно-педагогического факультета ПИ в соответствии Государственным образовательным стандартом и на основе учебной программы курса, разработанной на кафедре КТО.

2. Теоретический материал курса построен в виде лекций, где дается базовые сведения организации системного программного обеспечения и содержание курса со ссылкой на изучаемые литературы.

3. Закрепление теоретического материала и практический навык осуществляется на лабораторных занятиях.

4. На лабораторных занятиях студенты также осваивают наиболее распространенные операционные системы и программные продукты.

5. Для самостоятельной работы студентам предоставляется содержание и объем СРС.

^ 5. Цели и задачи дисциплины

Цель преподавания дисциплины - ввести студентов в круг понятий и задач, связанных с общей структурой информационного обеспечения задач обработки данных с использованием компьютеров, с тем, чтобы студенты могли самостоятельно анализировать и решать теоретические и практические задачи, связанные с использованием языков программирования и операционных систем.

^ В задачу изучения дисциплины входит ознакомление студентов с принципами построения и структурой аппаратно-программного окружения, в рамках которого протекают процессы выполнения программ, происходит управление взаимодействием программных процессов. Студенты должны освоить принципы работы операционных систем и систем программирования.

5.1.. Иметь представление:

5.1.1. об истории развития системного программного обеспечения;

5.1.2. об основных типах и архитектуре операционных систем (ОС);

5.1.3. об общих принципах организации и управления процессами в ОС;

5.1.4. об общих принципах построения сетей и протоколах передачи информации;

5.1.5. об основных типах формальных языков программирования.

5.2. Знать:

5.2.1. основные методы, средства и стандарты разработки программного обеспечения ЭВМ;

5.2.2. современные методы управления ресурсами в ОС;

5.2.3. методы борьбы с тупиками;

5.2.4. построение трансляторов;

Экзаменационные вопросы

1. Структура системного программного обеспечения (СПО).

2. Понятие операционной системы (ОС). Назначение и функции ОС.

3. Эволюция и классификация ОС. Требования к ОС.

4. Понятие операционной среды. Понятие вычислительного процесса (process), задачи (task) и нити (thread).

5. Понятие ресурса и основные виды ресурсов.

6. Прерывания.

7. Память и отображение. Виртуальное адресное поле.

8. Распределение памяти: простое непрерывное и оверлейные структуры. Разделы памяти с фиксированными и подвижными границами.

9. Сегментная организация памяти.

10.Страничная организация памяти.

11.Сегментно-страничная организация памяти.

12.Распределение оперативной памяти в современных ОС.

13.Реальный и защищенный режимы работы процессоров. Новые системные регистры микропроцессоров 180x86.

14.Поддержка сегментного способа организации виртуальной памяти.

15.Поддержка страничного способа организации виртуальной памяти. 16.Защита адресного пространства задач.

17.Работа системы прерываний в реальном режиме работы процессора.

18.Работа системы прерываний в защищенном режиме работы процессора.

19.Понятия организации ввода/вывода. Режимы управления вводом/выводом. 20.Основные системные таблицы ввода/вывода. Синхронный и асинхронный ввод/вывод.

21.Кэширование операций ввода/вывода.

22.Файловая система FAT.

23.Структура загрузочной записи DOS.

24.Файловые системы VFAT и FAT32.

25.Файловая система HPFS.

26.Файловая система NTFS.

27.Основные принципы построения ОС.

28.Микроядерные и монолитные операционные системы. ОС реального времени.

29.Принципы построения интерфейсов операционных систем.

30.Интерфейс прикладного программирования.

31.Платформенно-независимый интерфейс POSIX.

32.Структура операционной системы MS-DOS. Загрузка MS-DOS.

33.Структура операционной системы Windows 98. Загрузка Windows 98.

34. Архитектура Windows NT. Структура реестра Windows NT.

35.Семейство операционных систем UNIX.

36.Семейство операционных систем OS/2.

37.Понятие тупика.

38.Формальные модели для изучения проблемы тупика.

39.Методы борьбы с тупиками.

40.Общие принципы построения вычислительных сетей.

41.Многоуровневый подход к разработке средств сетевого взаимодействия.

42.Методы передачи данных канального уровня.

43.Сетевая операционная система Novell NetWare. Сервер и рабочая станция, подключение пользователя к серверу.

44.Сетевая операционная система Novell NetWare. Работа с томами, каталогами и файлами.

45.Сетевая операционная система Novell NetWare. Основные утилиты системы.

46.Цепочки символов. Операции над цепочками символов.

47.Формальное определение языка. Способы задания языков. Синтаксис и семантика языка.

48.Понятие и грамматике языка. Форма Бэкуса-Наура.

49.Принцип рекурсии в правилах грамматики.

50.Классификация языков и грамматик.

51.Цепочки вывода. Сентенциальная форма грамматики.

52.Левосторонний и правосторонний выводы. Дерево вывода.

53.Однозначные и неоднозначные грамматики.

54.Общая схема распознавателя. Виды распознавателей.

55.Леволинейные и праволинейные грамматики.

56.Детерминированные и недетерминированные конечные автоматы.

57.Регулярные множества

58.Регулярные выражения.

59.Способы задания регулярных языков.

60.Свойства регулярных языков.

61.Распознаватели КС-языков. Автоматы с магазинной памятью.

62.Свойства КС-языков.

63.Преобразование КС-грамматик. Приведенные грамматики.

64.КС-грамматики в нормальной форме.

65.Распознаватели КС-языков с возвратом.

66.Табличные распознаватели для КС-языков.

67.Определение транслятора. Общая схема работы транслятора.

68.Определение компилятора. Понятие прохода. Многопроходные и

однопроходные компиляторы. 69.Определение интерпретатора. Особенности построения интерпретаторов.

70.Назначение и особенности построения таблиц идентификаторов.

71.Хэш-функции и хэш-адресация.

72.Назначение лексического анализатора. Принципы построения лексических анализаторов.

73.Принципы работы синтаксического анализатора.

74.Понятие и структура системы программирования.

75.Принципы функционирования систем программирования.


Зачетные вопросы

1. Понятие системного программного обеспечения (СПО).

2. Назначение и функции операционной системы (ОС).

3. Классификация ОС (по структуре, режиму работы).

4. Требования к ОС.

5. Базовые понятия ОС: операционная среда, вычислительный процесс
(process), задача (task) и нити (thread).

6. Определение и классификация ресурсов.

7. Определение и классификация прерываний.

8. Система прерываний MS-DOS. Обработчики прерываний.

9. Способы отображения виртуальной памяти на физическую.

10. Статическое и динамическое распределение памяти.

11. Сегментная организация памяти.

12. Страничная организация памяти.

13. Новые системные регистры микропроцессоров 180x86.

14. Поддержка сегментного способа организации виртуальной памяти.

15. Поддержка страничного способа организации виртуальной памяти.

16. Защита адресного пространства задач.

17. Понятие файловой системы. Логическая организация файлов.

18. Управление вводом/выводом и внешними устройствами.

19. Структура файловой системы FAT.

20. Преимущества файловых систем VFAT и FAT32.

21. Отличия файловой системы NTFS.

22. Основные принципы построения ОС.

23. Принципы построения интерфейсов операционных систем.

24. Интерфейс прикладного программирования.

25. Структура и общая характеристика MS-DOS.

26. Общая характеристика MS Windows. Основные возможности.

27. Архитектура Windows NT. Структура реестра Windows NT.

28. Семейство операционных систем UNIX.

29. Семейство операционных систем OS/2.

30. Понятие тупика.

31. Формальные модели для изучения проблемы тупика.

32. Методы борьбы с тупиками.

33. Понятие сетей. Назначение сетей.

34. Топологий сетей. Рабочие станции и серверы.

35. Понятие протокола. Иерархия протоколов.

36. Доменная адресация. Принципы организации электронной почты.

37. Интернет. Удаленный доступ к ресурсам сети: telnet. Обмен файлами:
ftp. Информационная сеть WWW.

38. Организация неоднородных сетей на базе технологии TCP/IP.

39. Общая характеристика сетевой ОС Novell NetWare.

40. Система защиты сетевой ОС Novell NetWare.

16

^ 9. Список рекомендуемой литературы

9.1. Основная литература

1. Гордеев А.В., Молчанов А.Ю. Системное программное обеспечение. -СПб.: Питер, 2003.-736 с.

2. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Краткий курс. - М.: Финансы и статистка, 1997.

3. Колесниченко С., Шишигин И. Аппаратные средства PC. - М.: BHV, 1999.

4. Мэтьюз М. Microsoft Windows 98. Спутник пользователя. - Microsoft Press, 2000.

5. Симонович С., Евсеев Г. Практическая информатика. Учебное пособие.

- М.: ACT-ПРЕСС, Инфорком-пресс, 2000.

6. Могилев А.В. и др. Информатика: Учебное пособие для студ. пед. вузов. - М.: Изд.центр «Академия», 2000. 816с.

7. Солоницын Ю., Холмогоров В. Интернет. Энциклопедия. 3-е издание.

- СПб.: Питер, 2002. 592 с.

8. Нанс Берри. Компьютерные сети. М.: Бином, 1996.

9.2. Дополнительная литература

1. Браун С. Операционные системы UNIX. M.: Мир, 1986. -463 с.

2. Век Л. Введение в системное программное обеспечение: Пер. С англ.-М.:Мир,1988,-448с

3. Дейтел Г. Введение в операционные системы В 2-х томах: Пер. С англ.

-М.:Мир, 1987.

4. Микропроцесоры 80x86, Pentium: Архитектура, функционирование, программирование, оптимизация кода / В.М.Михальчук, А.А.Ровдо, С.В.Рыжиков. - Мн.: Битрикс, 1994. - 400 с.

5. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. - СПб: Издательство "Питер", 2000 - 672 с.