Операційні системи
Спеціальність: Системна інженерія (Інтернет речей)
Код дисципліни: 6.122.09.O.024
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Комп'ютеризовані системи автоматики
Лектор: Веселовський Михайло Дмитрович
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
загальні компетентності:
ЗК1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
ЗК2. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
ЗК3. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної
діяльності.
ЗК10. Здатність бути критичним і самокритичним.
ЗК12. Здатність оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт.
фахові компетентності спеціальності:
СК1. Здатність до математичного формулювання та досліджування неперервних та дискретних математичних моделей, обґрунтовування вибору методів і підходів для розв’язування теоретичних і прикладних задач у галузі комп’ютерних наук, аналізу та інтерпретування.
СК3. Здатність до логічного мислення, побудови логічних висновків, використання формальних мов і моделей алгоритмічних обчислень, проектування, розроблення й аналізу алгоритмів, оцінювання їх ефективності та складності, розв’язності та нерозв’язності алгоритмічних проблем для адекватного моделювання предметних областей і створення програмних та інформаційних систем.
СК8. Здатність проектувати та розробляти програмне забезпечення із застосуванням різних парадигм програмування: узагальненого, об’єктно-орієнтованого, функціонального, логічного, з відповідними моделями, методами й алгоритмами обчислень, структурами даних і механізмами управління.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
знати:
- мати знання та навики щодо представлення результатів експериментів;
- знати та розуміти методології проектування і конструювання пристроїв управління рухомими об’єктами/Інтернету речей, відповідні нормативні документи, чинні стандарти і технічні умови
вміти:
- Здобувати систематичні знання в галузі комп’ютерних наук, аналізувати проблеми з погляду сучасних наукових парадигм, осмислювати і робити обґрунтовані висновки з наукової та навчальної літератури й результатів експериментів.
- Оцінювати предмет навчальної діяльності, визначати загальну мету і конкретні задачі, вибирати адекватні засоби їх розв’язання для досягнення результату, здійснювати необхідний самоконтроль, використовувати довідкову літературу і технічну документацію, розвивати та застосовувати у професійній діяльності свої творчі здібності, організовувати робоче місце, планувати робочий час.
- Використовувати технології та інструментарії пошукових систем, методи інтелектуального аналізу даних і текстів, здійснювати опрацювання, інтерпретацію та узагальнення даних.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Алгоритми і структури даних
Хмарні технології
Комп'ютерні мережі
Короткий зміст навчальної програми: Робоча фахівця галузі інформаційних технологій неможлива без знань та навиків роботи з операційними системами. Операційні системи є основою, на якій виконується будь-яке програмне забезпечення. Їхнє знання, розуміння та вміння застосувати є критично необхідним для розробника програмного забезпечення в будь-якій галузі. Оволодіння даним предметом дасть можливість майбутньому інженеру створювати якісні, швидкі та ефективні програмні рішення в будь-якому напрямку.
Навчальна дисципліна є інструментальною основою для виконання аналітичної частини подальших дисциплін.
Навчальна дисципліна Операційні системи відноситься до циклу загальної підготовки навчальної програми бакалавра за спеціальністю 122 Комп’ютерні науки та інформаційні технології (спеціалізація Системна інженерія (інтернет речей)).
Опис: 1. Поняття операційної системи, історія виникнення, види, призначення. Порівння різних видів ядер ОС та їх властивості.
The Operating System as an Extended Machine
The Operating System as a Resource Manager
The First Generation (1945–55): Vacuum Tubes
The Second Generation (1955–65): Transistors and Batch Systems
The Third Generation (1965–1980): ICs and Multiprogramming
The Fourth Generation (1980–Present): Personal Computers
The Fifth Generation (1990–Present): Mobile Computers
Monolithic Systems
Layered Systems
Microkernels
Client-Server Model
Virtual Machines
Exokernels
2. Апаратне забезпечення його види та призначення. Поняття апаратної архітектури та види архітектур. Процес первинного завантаження та ініціалізації обладнання.
(modern operation systems book, briefly by all topics)
Processors
Memory
Disks
I/O Devices
Buses
Booting the Computer
3. Внутрішня будова ОС
Processes
Address Spaces
Files
Input/Output
Protection
The Shell
4. Основи роботи у середовищі ОС Linux.
Shell (https://ryanstutorials.net/linuxtutorial/)
Navigation
Files
Wildcards
Permissions
Pipes and redirection
Filtering utilities
Vi, sed, awk
Searching, Grep, Find, Simple Regular Expressions
Process management
Simple shell scripting, shebang
Working with man
5. Поняття файл у ОС Linux, будова файлових систем, обслуговування. (mount, FHS, VFS/FUSE, swap)
Administration (https://training.linuxfoundation.org/linux-courses/system-administration-training/linux-system-administration)
6. Управління доступами та користувачами. Віддалений доступ. SSH. Механізм Pluggable Authentication Mechanism.
7. Огляд та використання стандартного комплекту утиліт для адміністрування системи. (useradd,chmod,ip,systemctl,…)
8. Керування процесами. Керування пріорітетами процесів. Розгляд станів процесів та наслідування. Cgroups.
9. Менеджер пакетів. ОС Linux.
10. Послідовність завантаження ОС. Поняття та роль BIOS, Bootloader, init процесу із pid 1.
11. Розгляд основних сервісів системи та керування ними. Аудит. Планувальник ( cron, anacron ). Поштовий сервіс.
12. Розгляд мережевої підсистеми. Адресація. Керування інтерфейсами. Базова та умовна адресація. Налаштування фаєрволу. Огляд утиліт для тестування мережевих з’єднань.
13. Налаштування та робота із обладнанням. Конфігурація модулів ядра.
14. Системні виклики та їх роль у ОС:
System Calls for Process Management
System Calls for File Management
System Calls for Directory Management
Miscellaneous System Calls
15. Огляд дистрибутивів Linux для embedded систем.
Методи та критерії оцінювання: 1. Лабораторні роботи.
2. Екзамен.
Критерії оцінювання результатів навчання: 1. Лабораторні роботи. - 45
2. Екзамен. - 55
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. Andrew S. Tanenbaum, Herbert Bos% Modern operating systems. fourth edition
2. Abraham Silberschatz , Peter Baer Galvin, Greg Gagne Operation system concepts: ninth edition
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).