Описания дисциплины ОС и сети ЭВМ

Цикл дисциплин направления
Операционные системы и сети ЭВМ
1,2, 3 модуль 2015/2016 уч. год
1) Краткое содержание дисциплины.
Изучение основ, терминологии и классификации операционных систем (ОС) и сетей ЭВМ,
основ и терминологии ОС Unix и сетей ЭВМ, как программной оболочки аппаратных средств
ЭВМ и программных процессов. Разработка программного обеспечения, поддерживающего
межпроцессный обмен сообщениями, обработку сигналов прерываний, встраивание системных
вызовов, на языке программирования C и языке командного интерпретатора shell с
использованием клиента удалённого доступа, подключающего и управляющего удаленным
узлом ОС UNIX.
2) Временной ресурс /Кредитная стоимость дисциплины: 144 ч. / 4 ЗЕТ
3) Цель: Изучение возможностей и особенностей ОС Unix при проектировании, разработке и
отладке компьютерных программ для сетей ЭВМ, совместимости систем программирования
с ОС Unix, встраивания системных вызовов ОС Unix в программные модули на языке
программирования C. Изучение базовых принципов интерпретатора shell командной строки
ОС Unix, применяемых при управлении ресурсами сети ЭВМ, разработке и реализации
алгоритмов, создании и отладке программных модулей с применением команд и синтаксиса
языка командного интерпретатора shell ОС UNIX. Формирование практических навыков
разработки прикладных программ на языке программирования C с включением системных
вызовов и языке интерпретатора Shell командной строки ОС Unix для сетей ЭВМ.
4) Результаты обучения: В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
 теоретические и методические основы, принципы и методологию построения,
организации и компоненты операционных систем и сетей ЭВМ, возможности
подключения и управления удаленным узлом ОС UNIX (УК-3, УК-4, УК-5, УК-6, ПК-4,
ПК-8, ПК-11);
 особенности наиболее широко используемых языков и средств программирования,
концепции синтаксической и семантической организации системных вызовов и
языковых средств интерпретатора командной строки, методы использования
современного языка программирования высокого уровня, понимать их функциональные
возможности в области разработки сетевых информационных систем на платформе
операционной системы Unix (УК-3, УК-4, УК-5, УК-6, ПК-4, ПК-8, ПК-11);
Уметь:
 применять в профессиональной деятельности системные вызовы операционной системы
Unix и команды языка интерпретатора Shell командной строки операционной системы
Unix в сетях ЭВМ (УК-3, УК-4, УК-5, УК-6, ПК-4, ПК-8, ПК-11);
 профессионально решать задачи производственной и технологической деятельности с
учетом современных достижений науки и техники, включая: разработку
алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного
программирования на платформе выбранной операционной системы (УК-3, УК-4, УК-5,
УК-6, ПК-4, ПК-8, ПК-11);
Владеть:
 технологией и методами разработки математических, информационных и имитационных
моделей по тематике выполняемых исследований на платформе операционной системы
Unix (УК-3, УК-4, УК-5, УК-6, ПК-4, ПК-8, ПК-11);
 базовыми математическими знаниями и информационными технологиями, эффективно
применять их для решения научно-технических задач и прикладных задач, связанных с
использованием сетей ЭВМ и информационных технологий операционных систем (УК3, УК-4, УК-5, УК-6, ПК-4, ПК-8, ПК-11);
Иметь навыки (приобрести опыт):
 постановки математических и информационных задач, разработки технического задания
по проектированию программного обеспечения для сетей ЭВМ, применения
математических методов к решению практических задач, описания алгоритмов решения
задачи, разработки программного кода в сетевой операционной системе Unix (УК-3, УК4, УК-5, УК-6, ПК-4, ПК-8, ПК-11);
 встраивания системных вызовов операционной системы Unix в программный модуль на
языке программирования C, реализации алгоритмов на языке интерпретатора Shell
командной строки операционной системы Unix для сетей ЭВМ, тестирования
совместимого программного обеспечения в среде Unix, подбора и анализа материалов по
теме задания, презентации и защиты полученных результатов (УК-3, УК-4, УК-5, УК-6,
ПК-4, ПК-8, ПК-11).
В результате освоения дисциплины студент осваивает следующие компетенции:
Код по
ФГОС/
НИУ
Компетенция
Способен решать проблемы в профессиональной деятельности на основе анализа и
синтеза
Способен оценивать потребность в ресурсах и планировать их использование при
решении задач в профессиональной деятельности
Способен работать с информацией: находить, оценивать и использовать
информацию из различных источников, необходимую для решения научных и
профессиональных задач (в том числе на основе системного подхода)
Способен вести исследовательскую деятельность, включая анализ проблем,
постановку целей и задач, выделение объекта и предмета исследования, выбор
способа и методов исследования, а также оценку его качества
Способен проектировать и разрабатывать компоненты программного обеспечения
на основе современных парадигм, технологий и языков программирования
Способен применять знания жизненного цикла современных проектов по созданию
и эксплуатации программных систем и инструментальные средства управления
проектами в области ИТ.
Способен использовать и развивать методы математического моделирования и
применять аналитические и научные пакеты прикладных программ
УК-3
УК-4
УК-5
УК-6
ПК-4
ПК-8
ПК-11
5) Содержание:
№
Название раздела
1.
Компьютерные сети. Сети ЭВМ. Характеристики сетей ЭВМ.
Классификация сетей ЭВМ. Возможности сетей ЭВМ.
2.
3.
4.
5.
Сетевые функции операционных систем. Сетевые операционные
системы. Клиентская и серверная части сетевой ОС. Сети с выделенными
серверами.
Основные концепции операционных систем. Обзор компьютерных
систем. Эволюционное развитие операционных систем. Классификация
операционных систем по назначению.
Архитектура ОС UNIX. Особенности архитектуры UNIX. Архитектура
ОС UNIX. Ядро UNIX. Файловая система ОС UNIX. Управление
процессами. Межпроцессное взаимодействие. Сетевые вызовы ОС UNIX.
Командная строка ОС UNIX. Терминал и командная строка. Формат
командной строки. Имя команды. Командная оболочка. Способы
объединения команд. Служебные символы. Программное окружение.
Стандартные переменные окружения. Возможности интерфейса
командной оболочки. Справочная подсистема.
Всего
часов
ЗЕТ
0.3
14
0.3
14
0.4
14
0.4
14
0.6
20
Безопасность ОС UNIX. Основы информационной безопасности.
Концепции безопасности UNIX. Настройка системы безопасности.
7. Сетевые средства UNIX. Сеть в UNIX. Введение в сети (уровни,
протоколы Internet). Сетевой интерфейс в UNIX. Конфигурация IP-сетей.
Сервисы Internet. Межсетевой экран.
8. Прикладные программы ОС UNIX. Текстовые редакторы nano, joe, vi.
Программы сетевого обмена sendmail. Консольный загрузчик файлов
wget.
9. Администрирование в ОС UNIX. Управление службами. Загрузка
операционной системы. Процесс init. Различия загрузки UNIX-подобных
систем. Конфигурация запуска init. Системные службы. Службы. Служба
планирования заданий. Мониторинг и журналирование.
10. Всего:
6.
18
0.5
0.5
18
0.5
14
0.5
18
144
4.0
6) Пререквизиты: Отсутствуют.
Для успешного усвоения дисциплины студенты должны:
- Уметь пользоваться компьютером и интернетом;
- Владеть основами информатики, алгоритмизации и программирования на языке С;
- Знать методы и базовые алгоритмы обработки информационных структур, методы анализа
сложности алгоритмов;
- Иметь навыки (приобрести опыт) по технологии разработки совместимого программного
обеспечения на языке программирования C с использованием библиотечных функций и
модулей программных языковых вставок;
- Уметь ясно строить устную и письменную речь;
- Уметь пользоваться библиографией, в том числе на английском языке, понимать суть
найденной ссылки или статьи.
7) Основная литература:
Базовый учебник
1. Бах Дж.М. Архитектура операционной системы UNIX.
Основная литература
2. Курячий Г.В. Операционная система UNIX. – М.:Интуит.Ру, 2004. – 292 с.: ил.
3. Робачевский А.М. Операционная система UNIX. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 528 с.: ил.
ISBN 5-8206-0030-4
4. Харви Дейтел, Пол Дейтел, Дэвид Р. Чофнес Операционные системы. Часть1. Основы и
принципы. Третье издание. Пер. с англ. –М.: ООО Издательство: «Бином-Пресс», 2011 г.1024 с.:ил. ISBN 978-5-9518-0290-3(рус.), ISBN 0-13-182827-4(англ.)
5. Дейтел Г. Введение в операционные системы: В 2-х т. - М. : Мир, 1987. - Т. 1 - 359 с. , Т. 2 398 с.
8) Дополнительная литература
6. Максвелл С. Ядро Linux в комментариях. – К.: Издательство «Диа-Софт», 2000. – 488 с.: ил.
7. Стивенс P., Раго С. UNIX. Профессиональное программирование, 2-е издание. - СПб.:
Символ-Плюс, 3-е издание , 2013. - 1040 с, ил. ISBN: 978-5-93286-216-2
8. Чан Т. Системное программирование на С++ для UNIX. – Киев: Издательская группа BHV,
1999 г.
9) Координатор: Внуков Андрей Анатольевич, к.т.н., доцент, 8(495) 772-95-90 *15102,
a.vnukov@hse.ru
10) Использование технических средств обучения: для проведения лекций необходима
аудитория с компьютером и проекционным оборудованием, для - практических занятий
компьютерный класс с современным программным обеспечением, IDE для разработки
программ, PuTTY - клиент удалённого доступа для подключения и управления удаленным
узлом, установленная ОС UNIX;
11) Лабораторные работы: 26 часов.
Преподаватель: Внуков Андрей Анатольевич