Операційні системи комп'ютерно-інтегрованих систем керування
Спеціальність: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Код дисципліни: 6.151.05.E.063
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Лектор: Матіко Федір Дмитрович, професор, д.т.н.
Кубара Іван-Роман Зіновійович, асистент
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: КЗ 1. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
ФКС3.1. Здатність розробляти програмні додатки для систем автоматизації та їх елементів на основі знань про сучасні операційні системи, технології WEB-програмування, хмарні технології та бази даних.
ФКС3.2. Здатність розробляти системи автоматизації процесів життєзабезпечення на базі сучасних мікропроцесорних засобів, мережевих технологій.
Результати навчання: ПР 5. Знати основи сучасних технологій та протоколів обміну даними в системах автоматизації, інформаційних технологій для інтегрування систем автоматизації в локальні та глобальні інформаційні мережі на основі принципів інформаційної безпеки таких систем.
ПР 6. Вміти застосовувати сучасні інформаційні технології та мати навички розробляти алгоритми та комп’ютерні програми з використанням мов високого рівня та технологій об'єктно-орієнтованого програмування, створювати бази даних та використовувати інтернет-ресурси.
ФПР 3.1 Вміти розробляти програмні додатки для систем автоматизації та їх елементів на основі знань про сучасні операційні системи, технології WEB-програмування, хмарні технології та бази даних.
ФПР 3.2. Вміти розробляти системи автоматизації процесів життєзабезпечення на базі сучасних мікропроцесорних засобів, мережевих технологій.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
- Комп’ютерні технології та програмування, ч.1, ч.2;
- Системи і мережі передавання даних;
- Мікропроцесорна техніка.
Кореквізити:
- Програмування додатків систем автоматизації;
- Розроблення WEB-аплікацій систем автоматизації;
- Хмарні технології та глобальні бази даних;
- Багаторівневі системи керування технологічними процесами.
Короткий зміст навчальної програми: В дисципліні розглянуто базові принципи історію виникнення операційних систем, етапи еволюції ОС, фундаментальні проблеми ОС, поняття абстракції. Розглянуто потоки ОС, процеси в ОС, мікроядро. Розглянуто принципи взаємодії між потоками. Викладено основні поняття та призначення системи контролю версій програмного забезпечення і способи її використання. Розглянуто ОС Windows і Linux як основні ОС в автоматизованих системах керування. Також розглянуто інші операційні системи, які застосовують у вбудованих пристроях.
Опис: 1. Вступна лекція. Що таке комп’ютер і операційна система
Базові принципи роботи комп’ютера, приклади різних комп’ютерів, його компоненти. Переваги використання ОС в комп’ютерах. Класифікація існуючих ОС.
2. Еволюція ОС. Фундаментальні проблеми. Абстракція
Історичний курс як еволюціонували ОС, Задачі які поставали при розробці ОС. Розвиток та принципи функціонування MS DOS. Еволюція від MS-DOS до Windows 10. Проблеми і задачі абстракції в ОС.
3. Потоки, процеси, мікроядро.
Фундаментальні складові сучасних ОС, різниця між потоками і процесами, паралельні машини і мікроядро
4. Взаємодія між потоками.
Проблеми пов'язані з роботою декількох процесів у одній системі, рішення цих проблем. Типові примітиви ОС - семафори, монітори, черги повідомлень, проблеми одночасного доступу до ресурсів. А також взаємне блокування і чому це проблема.
5. Системи контролю версійності ПЗ.
Теоретичні засади та принципи застосування систем контролю версій ПЗ.
6. Етапи розвитку ОС Windows. Windows OS. Основні критерії переходу від типового до просунутого користувача, частина 1.
Теоретичні знання організації простору, зберігання файлів на накопичувачах, компонентів Windows. Що таке драйвер, бібліотека. Робота з системою контролю версій у Windows.
7. Windows OS. Перехід від типового користувача до просунутого, частина 2. Робота з командним рядком. Можливості системи. Зворотна сумісність з попередніми версіями ОС. Робота з файлами в командному рядку. Встановлення середовищ програмування і робота з ними з командного рядка
8. Написання скриптів для роботи з файлами в автоматичному режимі.
9. Linux (Ubuntu), Частина 1. Компоненти операційної системи. Робота з файлами, зв'язок між віртуальною машиною і основною. Структура файлової системи.
10. Linux Частина 2. Робота з командним рядком. Встановлення ПЗ з допомогою командного рядка. Робота з файлами. Робота з системою контролю версій в Linux. Встановлення Python та написання простого ПО.
11. Операційні системи в Embedded (RTOS). Теоретичні основи мікроконтролерів. Вступ в ARM. Як працює bare metal і RTOS в ARM
12. IPC (Industrial PC). Види, історія виникнення, типові виробники, структура.
Методи та критерії оцінювання: - усне опитування студентів на лекціях та лабораторних заняттях;
- перевірка письмових робіт (захист звітів до лабораторних занять);
- усна та письмова складова на іспиті.
Критерії оцінювання результатів навчання: - відпрацювання лабораторних робіт та захист оформлених згідно методичних вимог звітів до них – 40 балів;
- письмова та усна компоненти іспиту - 60 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Таненбаум, Е. С., та Бос, Г. (2015). Сучасні операційні системи (4-е вид.). Pearson.
2. Сільбершац, Е., Ґальвін, П. Б., та Ґеньє, Ґ. (2018). Основи операційних систем (10-е вид.). Wiley.
3. Сталлінгс, В. (2018). Операційні системи: Внутрішні устрої та принципи дизайну (9-е вид.). Pearson.
4. Петерсон, Л. Л., та Деві, Б. С. (2014). Комп'ютерні мережі: Системний підхід (5-е вид.). Morgan Kaufmann.
5. Натт, Г. (2013). Операційні системи: Сучасна перспектива (3-е вид.). Addison-Wesley.
6. Абрахам Сільбершац, Пітер Баер Ґальвін, Грег Ґеньє (2017). Основи операційних систем: Есенції (2-ге вид.). Wiley.
7. Дейтел, Г. М., та Дейтел, П. Дж. (2015). Операційні системи (3-е вид.). Prentice Hall.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).