Кафедра информационно-измерительных систем и технологии приборостроения

Факультет электроники и системотехники

Кафедра информационно-измерительных систем и технологии приборостроения

 

«СОГЛАСОВАНО»		«УТВЕРЖДАЮ»
Декан ФЭСТ, доцент		Проректор по учебной работе, профессор
Поярков Н.Г.		Тулузаков Д.В.
		)
«» 201_ г.		«» 201_ г.

 

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

« ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, ЯЗЫКИ И СРЕДЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ В ПРИБОРОСТРОЕНИИ »

 

 

Направление подготовки

Приборостроение»

 

Программа подготовки

Информационно-измерительная техника и технологии

Квалификация (степень) выпускника

Магистр

 

Форма обучения - очная

Срок обучения - 2 года

Курс - II

Семестр - 4

 

Трудоемкость дисциплины: - 3 зачетных единиц

Всего часов - 108 час.

Из них:

Аудиторных - 48 час.

Из них:

Лекции - 5 час.

Практические занятия - 37 час.

КСР - 6 час.

Самостоятельная работа - 60 час.

Виды промежуточного контроля:

Зачет - 4 семестр

 

 

Мытищи 201_ г.

Рабочая программа составлена на основании ОПОП ВО, разработанной в соответствии с требованиями ФГОС ВО, с учетом рекомендаций ПрООП ВО по данному направлению и профилю подготовки, нормативными документами Министерства образования и науки и университета и примерной программой дисциплины.

 

Автор(ы):

Доцент, доцент, к.т.н.				Антошина И.В.
		«__» ________ 201_ г.

 

 

Рецензент:

Профессор, профессор, д.т.н.				Федорчук Р.С.
		«__» ________ 201_ г.

 

 

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры «Информационно-измерительные системы и технологии приборостроения»

Протокол № от «» 201 _ г.

Заведующий кафедрой,

Д.т.н., профессор				Комаров Е.Г.

 

Рабочая программа одобрена на заседании Научно-методического совета направления подготовки «200100.68 Приборостроение»

Протокол № от «» 201 _ г.

Председатель НМС,

К.т.н., профессор				Тулузаков Д.В.

 

 

Рабочая программа соответствует всем необходимым требованиям, электронный вариант со всеми приложениями передан в методический отдел

 

Начальник методического отдела,

К.т.н., доцент				Шевляков А.А.

 

Электронный вариант рабочей программы со всеми приложениями передан в электронную библиотеку

 

Директор библиотеки				Зубкова Т.В.

Содержание

Выписка из ОПОП ВО.................................................
1. Цели освоения и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе...........................................................
1.1. Цель освоения дисциплины..........................................
1.2. Планируемые результаты обучения по дисциплине, соотнесенные с планируемыми результатами освоения образовательной программы.......
1.3. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО.............................
2. Объем дисциплины и виды учебной работы.....................
3. Содержание дисциплины.........................................
3.1. Тематический план.................................................
3.2. Учебно-методическое обеспечение для контактной работы обучающихся с преподавателем....................................................
3.2.1. Содержание разделов дисциплины, объем в лекционных часах.......
3.2.2. Практические занятия и(или) семинары...........................
3.2.3. Лабораторные работы.........................................
3.2.4. Контроль самостоятельной работы обучающихся..................
3.2.5. Интерактивные методы обучения...............................
3.3. Учебно-методическое обеспечение для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине........................................
3.3.1. Расчетно-графические или расчетно-проектировочные работы......
3.3.2. Рефераты....................................................
3.3.3. Контрольные работы ы........................................
3.3.4. Другие виды самостоятельной работ............................
3.3.5. Курсовой проект или курсовая работа...........................
4. Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация обучающихся по дисциплине.....................
4.1. Текущий контроль успеваемости обучающихся........................
4.2. Промежуточная аттестация обучающихся.............................
5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины..............
5.1. Рекомендуемая литература..........................................
5.1.1. Основная и дополнительная литература..........................
5.1.2. Учебные и учебно-методические пособия для подготовки к аудиторным занятиям и для самостоятельной работы студентов.....
5.1.3. Нормативные документы......................................
5.1.4. Ресурсы информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» и другие электронные информационные источники.................
5.2. Информационные технологии и другие средства, используемые при осуществлении образовательного процесса по дисциплине...............
5.3. Раздаточный материал..............................................
5.4. Примерный перечень вопросов к зачету (экзамену) по всему курсу.........
6. Материально-техническая база.................................
ПРИЛОЖЕНИЯ
Протокол междисциплинарного согласования рабочей программы учебной дисциплины...........................................................
Протокол о временном разрешении использования литературы при изучении учебной дисциплины...................................................
Протокол дополнений и изменений в рабочей программе учебной дисциплины..
Карта обеспеченности литературой дисциплины............................
Учебно-методические карты дисциплины..................................
Графики учебного процесса и самостоятельной работы обучающихся по дисциплине...........................................................
Фонд оценочных средств по дисциплине...................................
Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины...........
Методические указания для преподавателя по дисциплине...................

Выписка из ОПОП ВО по направлению подготовки Выписка из ОПОП ВО по направлению подготовки 12.04.01 «Приборостроение» для учебной дисциплины «Операционные системы, языки и среды программирования в приборостроении»:

 

Индекс	Наименование дисциплины и ее основные разделы (дидактические единицы)	Всего часов
Б1.В.ОД.4	Операционные системы, среды и оболочки. Введение в операционные системы. Определение, назначение, состав и функции операционных систем. Классификация операционных систем. Расширение возможностей пользователя. Обеспечение жизнеспособности системы. Операционные оболочки. Локальные и глобальные сети. Сетевые операционные системы. Компоненты сети. Организация файлового сервера. Работа в сети. Средства защиты информации в сети. Установка сетевой операционной системы. Глобальные сети. Глобальные и локальные сетевые технологии. Элементы системной интеграции. Тенденции и перспективы развития распределенных операционных сред.

 

 

1. Цели освоения и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

1.1. Цель освоения дисциплины

Целью преподавания курса является формирование у студентов профессиональной информационный культуры, комплексного представления о роли и месте операционных систем, сред и оболочек в современных вычислительных комплексах и об основных методах инсталляции, настройки и поддержки этих программных продуктов.

1.2. Планируемые результаты обучения по дисциплине, соотнесенные с планируемыми результатами освоения образовательной программы

 

В соответствии с ООП ВПО по данному направлению и профилю подготовки процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций или их элементов:

Профессиональные компетенции:

ПК-1 – способность к построению математических моделей объектов исследования и выбору численного метода их моделирования, разработке нового или выбор готового алгоритма решения задачи;

ПК-2 – способность и готовность к выбору оптимального метода и разработке программ экспериментальных исследований, проведению измерений с выбором технических средств и обработкой результатов.

 

В результате обучения по дисциплине обучающийся должен:

ЗНАТЬ:

- принципы построения, назначение, структуру, функции и эволюцию операционных систем (в том числе сетевых), распределенных операционных сред и оболочек –ПК-1;

- концепцию мультипрограммирования, процессов и потоков - ПК-1;

- файловые системы, управление памятью, вводом-выводом и устройствами - ПК-1;

-вопросы эффективности, безопасности, диагностики, восстановления, мониторинга и оптимизации операционных систем и сред; концепции - ПК-1;

 

уметь:

- проводить инсталляцию, конфигурирование и загрузку операционных систем, в том числе сетевых - ПК-2;

- диагностировать и восстанавливать операционные системы при сбоях и отказах - ПК-2;

- использовать программные средства мониторинга операционных средств и утилиты сетевых протоколов в интересах эффективности и оптимизации операционных систем и сред - ПК-2;

- разрабатывать программные модели - ПК-1, ПК-2;

владеть:

- навыками инсталляции и сопровождения операционных систем и сред - ПК-1,

- навыками разработки программных моделей вычислительного процесса многопрограммных операционных систем с детализацией уровней задач, процессов, потоков и взаимоблокировок- ПК-1, ПК-2.

1.3. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО

Дисциплина «Операционные системы, языки и среды программирования в приборостроении» в соответствии с учебным планом направления подготовки магистров 12.04.01 «Приборостроение» относится к вариативной части обязательных дисциплин (Б1.В.ОД.4).

Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, умениях и навыках, полученных при изучении информационные технологии в приборостроении, программное обеспечение измерительных процессов, сети и системы передачи информации.

Полученные при изучении данной дисциплины знания, умения и навыки будут использоваться при выполнении выпускной квалификационной работы.

2. Объем дисциплины и виды учебной работы

Объем дисциплины в зачетных единицах – 5 з.е.

Вид учебной работы	Часов	Семестры
всего	в том числе в интерак-тивных формах
Общая трудоемкость дисциплины:
Контактная работа обучающихся с преподавателем:
Лекции (Л)
Практические занятия (Пз) или семинары (С)
КСР
Самостоятельная работа обучающихся:		-
Проработка прослушанных лекций (Л), изучение рекомендуемой литературы		-
Подготовка к практическим занятиям (Пз) или семинарам (С)		-
Вид промежуточного контроля:	Зач	-	Зач

3. Содержание дисциплины

3.1. Тематический план

№ п/п	Раздел дисциплины	Аудиторные занятия	Самостоятельная работа обучающегося и вид оценочных средств контроля текущей успеваемости
Л, часов	№ Пз(С)	№ Лр	№ РГР (РПР)	№ Р	№ Кр
	Основы теории операционных систем		1,2	-
	Машино-зависимые свойства операционных систем		3-11	-
	Машино-независимые свойства операционных систем		12,13	-
	Работа в операционных системах семейства Microsoft			-

Учебно-методическое обеспечение для контактной работы обучающихся с преподавателем

На контактную работу обучающихся с преподавателем, согласно учебному плану, отводится – 66 часа.

Контактная работа обучающихся с преподавателем включает в себя:

- лекции − 33 часов;

- практические занятия − 33 часов.

3.2.1. Содержание разделов дисциплины, объем в лекционных часах (Л) - 5 часов

№ Л	Раздел дисциплины и его содержание	Объем часов	Рекомендуемая литература
	Основы теории операционных систем. Основные принципы построения ОС: принцип модульности, функциональной избыточности, генерируемости ОС, функциональной избирательности, виртуализации, независимости программ от внешних устройств, совместимости, открытой и наращиваемой ОС, мобильности (переносимости), обеспечения безопасности вычислений. Требования, предъявляемые к многопользовательским ОС: мультипрограммность и многозадачность, приоритеты задач (потоков), наследование приоритетов, синхронизация процессов и задач.		1-7
1,2	Машино-зависимые свойства операционных систем.Архитектура типовой микроЭВМ. Обработка прерываний. Планирование процессов. Обслуживание ввода-вывода. Управление реальной памятью. Управление виртуальной памятью.		1-7
	Машино-независимые свойства операционных систем.Работа с файлами. Планирование заданий. Распределение ресурсов. Защищенность и отказоустойчивость операционных систем.		1-7
	Работа в операционных системах семейства Microsoft.Структура операционных систем семейства Microsoft. Интерфейс пользователя. Организация хранения данных. Средства управления и обслуживания. Утилиты операционной системы. Поддержка приложений других операционных систем.		1-7

Рефераты - 0 часов

Рефераты рабочей программой не предусмотрены

Раздаточный материал

При изучении данной дисциплины используются следующий раздаточный материал:

№ п/п	Раздаточный материал	Раздел дисциплины	Вид аудиторных занятий
	Рисунки, графики, схемы, таблицы больших объемов, используемых при изучении курса.	Все	Все

5.4. Примерный перечень вопросов к зачету (экзамену) по всему курсу

При проведении промежуточного контроля для оценки результатов изучения дисциплины вынесены следующие вопросы:

1. Классификация ОС. Структура ОС. Особенности функционирования многопользовательских многозадачных ОС.

2. Управление задачами. Жизненный цикл задачи. Таблица задачи.

3. Обработка прерываний. Общая схема SV.

4. Взаимодействие SV и задач пользователей. Временная диаграмма (алгоритмы FIFO, PRT, RR).

5. Алгоритм обслуживание прерывания по вводу - выводу. Схема управления (граф схема).

6. Схема взаимодействия ядра и задач.

7. Временная диаграмма взаимодействия ядра и задач. Таблица задач.

8. Структура ОС UNIX. Особенности функционирования.

9. Ядро ОС UNIX. Управление процессами.

10. Процессы в UNIX. Таблицы связи между структурами.

11. Жизненный цикл процесса в UNIX.

12. Планирования и диспетчеризация процессов. Функции планировщика - диспетчера. Процедуры "Приостановить процесс", "Возобновить процесс".

12. Ведущие и разделяемые планировщики. Взаимодействие планировщика процессов со структурами системных данных и примитивов ядра ОС.

14. Диспетчеризация процессов. Временная диаграмма. Алгоритм диспетчера. Режим холостого входа.

15. Проблемы взаимодействия параллельных вычислительных процессов.

16. Критические секции (CS). Алгоритмы взаимоисключения процессов (аппаратное решение).

17. Взаимоисключение процессов на основе P, V операций над семафор S. Алгоритмы P, V операций.

18. Двоичный семафор. Считающий семафор. Алгоритмы. Временные диаграммы.

19. Синхронизация параллельных вычислительных процессов. Пример алгоритма USER - MARKER с буфером на одну запись.

20. Алгоритм синхронизации процессов на примере USER - MARKER с буфером неограниченной емкости.

21. Возникновение тупиковых ситуаций. Временная диаграмма deadlock'а. Предотвращение deadlock.

22. Проблемы управления вычислительными ресурсами на примере оперативной памяти. Схемы управления.

23. Схемы управления ОП без вытеснения на диск. Статическое управление страничной памятью.

24. Схемы управления ОП с вытеснением надиск. Алгоритм выделения страниц по запросам.

25. Управление ОП в ОС UNIX. Swapping.

26. Проектирование системы управления памятью. Таблицы, дескрипторы, счетчики.

27. Проектирование систем управления ОП. Менеджер памяти. Обработчики прерываний.

28. Проектирование систем управления страницами. Структура взаимодействия менеджера ОП с п/п обработки прерываний и со структурами управления страничным обменом.

29. ДО очередей к вычислительным ресурсам. Временная диаграмма обслуживания с учетом динамического приоритета.

Протокол

междисциплинарного согласования рабочей программы учебной дисциплины

«Схемотехника измерительных устройств»

с другими дисциплинами учебного плана

 

 

Предложений об изменениях в содержании материала, пропорциях, порядке изложения и т.д. данной рабочей программы от других кафедр не поступало.

 

 

 

 

Заведующий кафедрой Е.Г. Комаров профессор, д.т.н.

 

Протокол

Протокол

дополнений и изменений в рабочей программе учебной дисциплины

«»

(наименование дисциплины в соответствии с рабочей программой, ФГОС ВО и учебным планом)

на __.__.201_ г.

 

В рабочую программу учебной дисциплины «»

(наименование дисциплины)

для направления подготовки,

(номер и наименование)

специальности,

(номер и наименование)

специализации,

(номер и наименование)

для формы обучения, со сроком обучения

(очная; очно-заочная (вечерняя); заочная) (2 года, 3 года; 4 года; 5 лет)

 

вносятся следующие дополнения и изменения:

 

В протокол вносятся все изменения и дополнения, происшедшие с момента утверждения данной рабочей программы и учитывающие изменения ФГОС ВО, учебных планов, учебно-методического обеспечения дисциплины и материально-технической базы и т.п.

 

В случае если дополнения и изменения в рабочую программу не вносились, то протокол дополнений и изменений в рабочей программе учебной дисциплины к рабочей программе не прикладывается

 

 

Дополнения и изменения в рабочей программе рассмотрены и одобрены на заседании кафедры

(наименование обеспечивающей кафедры)

Протокол № _____ от “ __ ” ___________ 200_ г.

 

 

Заведующий кафедрой

(подпись) (Ф.И.О.)

 

Согласованно:

Начальник методического отдела

(подпись) (Ф.И.О.)

 

Факультет электроники и системотехники

Кафедра информационно-измерительных систем и технологии приборостроения

 

«СОГЛАСОВАНО»		«УТВЕРЖДАЮ»
Декан ФЭСТ, доцент		Проректор по учебной работе, профессор
Поярков Н.Г.		Тулузаков Д.В.
		)
«» 201_ г.		«» 201_ г.

 

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

« ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, ЯЗЫКИ И СРЕДЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ В ПРИБОРОСТРОЕНИИ »

 

 

Направление подготовки

Приборостроение»

 

Программа подготовки