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
Мета вивчення дисципліни: Метою викладання дисципліни вивчення структури та органiзацiї операцiйних систем та їх основних складових частин, ознайомлення з концепцiями i принципами розробки та реалiзацiї сучасних операцiйних систем.
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 - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
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).