Операционные системы

Цели и задачи дисциплины

Дисциплина направлена на достижение следующих целей – получение представления о структуре и архитектуре современных операционных систем и практических навыков по работе в современных операционных системах и системном программировании. Для решения поставленной цели сформулированы следующие задачи: получение сведений о предназначении операционных систем; знакомство с архитектурой операционных систем; знакомство с устройством основных подсистем операционных систем и алгоритмами их работы; работа со служебными программами операционных систем; изучение основ программирования на уровне операционной системы.

Краткое содержание дисциплины

Понятие операционной системы (ОС). Назначение и основные функции ОС. История развития и классификация ОС. Управление процессами. Понятие операционной среды и процесса. Диаграммы состояний процесса. Контекст и дескриптор. Планирование процессов. Диспетчеризация потоков. Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования. Алгоритмы основанные на квантовании. Алгоритмы, основанные на приоритетах. Мультипрограммирование на основе прерываний. Системные вызовы. Синхронизация процессов. Цели и средства синхронизации. Гонки. Понятие критической секции. Блокирующие переменные. Семафоры. Взаимоблокировки и способы их преодоления. Управления памятью. Функции операционных систем по управлению памятью. Память и отображения. Физическое и виртуальное адресное пространство. Управление памятью в однопрограммных операционных системах. Алгоритмы распределения памяти. Кэширование данных. Аппаратная поддержка мультипрограммирования. Управление вводом выводом в операционных системах. Файловая подсистема. Логическая организация файловой системы. Физическая организация файловой системы. Типы файловых систем. Файловые операции. Механизмы безопасности ОС. Архитектура операционных систем.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Выпускник должен обладать:

ПК-6 Способность применять существующие типовые решения и шаблоны проектирования компьютерного программного обеспечения, методы и средства проектирования компьютерного программного обеспечения, структур данных, баз данных, программных интерфейсов с учетом требований информационной безопасности.