РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

"Ростовский государственный университет путей сообщения"

(ФГБОУ ВО РГУПС)

  УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе - начальник учебно-методического управления М.А. Кравченко

30.06.2019 г.
"Для размещения в ЭИОС настоящая РПД подписана
с использованием простой электронной подписи"

Кафедра "Вычислительная техника и автоматизированные системы управления"

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ

1Б.О "Операционные системы"

по Учебному плану

бакалавриата по направлению подготовки

09.03.02 Информационные системы и технологии

Профильная направленность

Программирование и интернет-технологии

Квалификация выпускника "Бакалавр", ФГОС ВО 3++

Ростов-на-Дону

2019 г.

 



 






Автор-составитель к.т.н. Москат Наталья Александровна предлагает настоящую Рабочую программу дисциплины 1Б.О "Операционные системы" в качестве материала для проектирования Образовательной программы РГУПС и осуществления учебно-воспитательного процесса по федеральному государственному образовательному стандарту высшего образования.

Рабочая программа дисциплины рассмотрена на кафедре "Вычислительная техника и автоматизированные системы управления".





Экспертизу Рабочей программы дисциплины провел(а):

к.т.н., доц. Рыбалко И. П., доцент. каф. "ПОВТ и АС", ДГТУ.





Рекомендуемое имя и тип файла документа:
1БО_Операционные с_Б_09.03.02_во_34_ВТиАСУ_п35013_и44831.doc


Наименование, цель и задача дисциплины

Дисциплина "Операционные системы".

Учебный план по Образовательной программе утвержден на заседании Ученого совета университета от 29.03.2019 № 10.

Целью дисциплины "Операционные системы" является подготовка в составе других дисциплин блока "Блок 1 - Дисциплины (модули)" Образовательной программы в соответствии с требованиями, установленными федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования для формирования у выпускника общепрофессиональных, профессиональных компетенций, способствующих решению профессиональных задач в соответствии с типом задач профессиональной деятельности, предусмотренным учебным планом и профильной направленностью "Программирование и интернет-технологии".

Для достижения цели поставлены задачи ведения дисциплины:

подготовка обучающегося по разработанной в университете Образовательной программе к успешной аттестации планируемых результатов освоения дисциплины;

подготовка обучающегося к освоению дисциплин "Инфокоммуникационные системы и сети", "Системное программное обеспечение информационных систем";

подготовка обучающегося к прохождению практики;

развитие социально-воспитательного компонента учебного процесса.


Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения Образовательной программы

Планируемые результаты обучения по дисциплине Установленные ОП компетенции и индикаторы их достижения
ОПК-2 - Способен использовать современные информационные технологии и программные средства, в том числе отечественного производства, при решении задач профессиональной деятельности

Знает: - принципы построения современных операционных систем и особенности их применения

Умеет: использовать технологии информационного обмена, хранения данных, систем ввода/вывода

Имеет навыки: работы с различными операционными системами при решении задач профессиональной деятельности

Индикатор:
ОПК-2.1 - Знать: современные информационные технологии и программные средства, в том числе отечественного производства при решении задач профессиональной деятельности

Знает: состав и структуру инструментальных средств, тенденции их развития (операционные системы, языки программирования, технические средства)

Умеет: выбирать и оценивать способ реализации информационных систем и устройств для решения поставленной задачи

Имеет навыки: работы с различными операционными системами при решении задач профессиональной деятельности

Индикатор:
ОПК-2.2 - Уметь: выбирать современные информационные технологии и программные средства, в том числе отечественного производства при решении задач профессиональной деятельности

Знает: состав и структуру инструментальных средств, тенденции их развития (операционные системы, языки программирования, технические средства)

Умеет: проводить сбор, анализ научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по операционным системам

Имеет навыки: работы с различными операционными системами при решении задач профессиональной деятельности

Индикатор:
ОПК-2.3 - Иметь навыки: применения современных информационных технологий и программных средств, в том числе отечественного производства, при решении задач профессиональной деятельности
ОПК-5 - Способен инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем

Знает: принципы и методы разработки программного обеспечения Способы организации вычислительных систем

Умеет: настраивать конкретные конфигурации операционных систем

Имеет навыки: работы с различными операционными системами программно-аппаратных комплексов и их администрированием

Индикатор:
ОПК-5.1 - Знать: основы системного администрирования, администрирования СУБД, современные стандарты информационного взаимодействия систем

Знает: основные концептуальные понятия операционных систем, управление процессами ввода/вывода, организацию файловой системы

Умеет: инсталлировать программное и аппаратное обеспечение информационных систем с учетом их конфигураци

Имеет навыки: инсталляции программного и аппаратного обеспечения информационных систем

Индикатор:
ОПК-5.3 - Иметь навыки: инсталляции программного и аппаратного обеспечения информационных и автоматизированных систем
ПК-3 - Способен управлять программно-аппаратными средствами информационных служб инфокоммуникационной системы организации

Знает: задачи администрирования операционных систем,структурную организацию и принципы построения операционных систем

Умеет: Решать типовые задачи администрирования операционных систем, устанавливать и настраивать их конфигурацию

Имеет навыки: работы с различными операционными системами программно-аппаратных комплексов и их администрированием

Индикатор:
ПК-3.1 - Решать типовые задачи администрирования операционных систем, устанавливать и настраивать их конфигурацию, знать структурную организацию и принципы построения операционных систем

Место дисциплины 1Б.О "Операционные системы" в структуре Образовательной программы

Дисциплина отнесена к Блоку 1Б Образовательной программы. Дисциплина входит в состав обязательной части (О).

Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям обучающегося, необходимым для изучения данной дисциплины, соответствуют требованиям по результатам освоения предшествующих дисциплин : "Информатика и программирование", "Теоретические основы информационных и компьютерных технологий".

Нормативный срок освоения Образовательной программы по очной форме обучения – 4 года. Наименование формы и срока обучения из базы данных РГУПС (вид обучения): 4 года очное бакалавриат.

Обозначение-аббревиатура учебных групп, для которых данная дисциплина актуальна: АИБ.

Дисциплина реализуется в 3, 4 семестрах.

Объем дисциплины в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу обучающихся

Вид обучения: 4 года очное бакалавриат

Общая трудоемкость данной дисциплины 9 зачетных единиц (324 часа), в том числе контактная работа обучающегося с преподавателем (КРОП) 112 часов.

Виды учебной работы Всего часов КРОП, часов Число часов в семестре
3 4
Аудиторные занятия всего и в т.ч. 112 112 48 64
Лекции (Лек) 64 64 32 32
Лабораторные работы (Лаб) 48 48 16 32
Практические, семинары (Пр)        
         
Самостоятельная работа (СРС), всего и в т.ч. 167   87 80
Контрольная работа (К)        
Реферат (Р)        
Расчетно-графическая работа (РГР)        
Курсовая работа (КР) 35   35  
Курсовой проект (КП)        
Самоподготовка 132   52 80
Контроль, всего и в т.ч. 45   9 36
Экзамен (Экз) 36     36
Зачет (За) 9   9  
Общая трудоемкость, часы 324 112 144 180
Зачетные единицы (ЗЕТ) 9   4 5

Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий

Содержание дисциплины

Семестр № 3

1. Введение в операционные системы (ОС).Основные концептуальные понятия ОС. (Компетенция/и ОПК-2, ОПК-5, ПК-3)

1.1. Назначение и функции операционных систем (ОС): 1) Понятие операционной системы. 2) Структура операционной системы. 3) Основные функциональные подсистемы ОС 4) Эволюция ОС 5) Этапы развития ОС.

1.2. Архитектура вычислительной системы: 1) Основные элементы архитектуры компьютера. 2) Модель компьютера с точки зрения системного программиста 3) Прерывания 4) Иерархия запоминающих устройств.

1.3. Классификация операционных систем: 1) Универсальные операционные системы 2) ОС специального назначения. 3) Мультипрограммирование. 4) Режим разделения времени.

1.4. Основные концептуальные понятия ОС: 1)системные вызовы 2)прерывания 3)файл 4)процессы, нити.

2. Управление процессами. (Компетенция/и ОПК-2, ОПК-5, ПК-3)

2.1. Состояние и траектория процесса. Иерархия процессов: 1) Состояния процесса. 2) Модель процесса с пятью состояниями. 3) Последовательные и параллельные процессы. Квазипараллельность.

2.2. Описание процесса: 1) Контекст процесса 2) Структура контекста процесса. 3) Идентификатор и дескриптор процесса.

2.3. Планирование процессов: 1) Модели выполнения процессов. 2) Создание и завершение процесса. 3) Переключение процессов. 4) Реализация диспетчера процессов при различных видах многозадачности.

2.4. Средства коммуникации процессов: 1) Концепция гармонически взаимодействующих процессов. 2) Функции ОС для обеспечения коммуникации процессов. 3) Каналы.

2.5. Синхронизация траекторий процессов: 1) Взаимоисключения. 2) Программные средства взаимоисключения. Алгоритм Деккера. 3) Реализация взаимоисключения аппаратными средствами. 4) Семафоры 5) Мониторы.

3. Управление памятью. (Компетенция/и ОПК-2, ОПК-5, ПК-3)

3.1. Организация памяти компьютера: 1)Физическая организация памяти компьютера. 2)Локальность 3)Логическая память 4)Связывание адресов 5)Функции системы управления памятью 6)Простейшие схемы управления памятью.

3.2. Виртуальная память. Средства поддержки виртуальной памяти: 1)Суть концепции виртуальной памяти 2)Архитектурные средства поддержки виртуальной памяти 3)Страничная, сегментно-страничная виртуальная память 4)Структура таблицы страниц 5)Ассоциативная память.

3.3. Стратегии управления страничной памятью: 1)Стратегии выборки, замещения, размещения 2)Алгоритм FIFO. Выталкивание первой пришедшей страницы 3)Оптимальный алгоритм (OPT) 4)Выталкивание дольше всего не использовавшейся страницы. Алгоритм LRU 5)Выталкивание редко используемой страницы. Алгоритм NFU и другие алгоритмы 6)Управление количеством страниц, выделенных процессу. Модель рабочего множества.

4. Файловая система. (Компетенция/и ОПК-2, ОПК-5, ПК-3)

4.1. Организация файлов: 1) Логическая организация файлов. 2) Физическая организация файлов. 3) Каталоги файлов.

4.2. Операции над файлами: 1)Основные файловые операции ОС 2)Директории. Логическая структура файлового архива 3)Операции над директориями 4)Защита файлов.

5. Управление устройствами. (Компетенция/и ОПК-2, ОПК-5, ПК-3)

5.1. Физические принципы организации ввода-вывода: 1) Общие сведения об архитектуре компьютера 2)Опрос устройств и прерывания. Исключительные ситуации и системные вызовы 3)Прямой доступ к памяти (Direct Memory Access – DMA).

5.2. Логические принципы организации ввода-вывода: 1) Структура системы ввода-вывода 2)Систематизация внешних устройств и интерфейс между базовой подсистемой ввода-вывода и драйверами 3)Функции базовой подсистемы ввода-вывода 4)Буферизация и кэширование 5)Алгоритмы планирования запросов к жесткому диску.

Семестр № 4

6. Основные принципы построения трансляторов.Формальные языки и грамматики. (Компетенция/и ОПК-2, ОПК-5, ПК-3)

6.1. Трансляторы, компиляторы и интерпретаторы – общая схема работы: 1) Формальное определение транслятора.2) Этапы трансляции. Общая схема работы транслятора.

6.2. Анализ исходной программы: 1) Лексический анализ2) Синтаксический анализ3) Семантический анализ.

6.3. Формальные языки и грамматики: 1) Цепочки символов и операции над ними. 2) Понятие языка. 3) Формальное определение языка и операции над языками. 4)Формальное определение грамматики.5) Способы описания грамматик. Формулы Бэкуса-Наура.6) Принцип рекурсии в правилах грамматики.7) Классификация грамматик. Четыре типа грамматик по Хомскому.

6.4. Распознаватели.Цепочки вывода. Сентенциальная форма: 1) Общая схема распознавателя.2) Распознаватели для различных видов грамматик.3) Вывод. Цепочки вывода.4) Левосторонний и правосторонний вывод.5) Сентенциальная форма грамматики. 6)Язык, заданный грамматикой.

6.5. Проблемы однозначности и эквивалентности грамматик: 1) Дерево вывода. Методы построения дерева вывода.2) Однозначные и неоднозначные грамматики.3) Проверка однозначности и эквивалентности грамматик.

7. Лексические анализаторы. (Компетенция/и ОПК-2, ОПК-5, ПК-3)

7.1. Регулярные языки и грамматики: 1) Регулярные грамматики.2) Автоматные грамматики.3) Конечный автомат, как распознаватель автоматных языков.

7.2. Роль и построение лексических анализаторов: 1) Задачи лексического анализа.2) Токены, шаблоны, лексемы.3) Диаграммы переходов и их реализация.4) Генераторы лексических анализаторов.

8. Синтаксический анализ. (Компетенция/и ОПК-2, ОПК-5, ПК-3)

8.1. Основные принципы работы синтаксических анализаторов: 1) Определение синтаксического анализатора.2) Автоматы с магазинной памятью.3) Построение синтаксических анализаторов.

8.2. Проблемы синтаксического анализа и преобразование КС-грамматик: 1) Преобразование грамматик.2) Определение левой рекурсии, её устранение.3) Проблема выбора правила грамматики. Синтаксические распознаватели с возвратом.

8.3. Левосторонний разбор по методу рекурсивного спуска: 1) Синтаксический разбор для LL(1)-грамматик.2) Практическая реализация синтаксического анализатора для разбора арифметического выражения и простейших операторов.

8.4. Восходящие распознаватели КС-языков без возвратов: 1) Синтаксический разбор для LR(1)-грамматик.2) Распознаватель на основе алгоритма «сдвиг-свёртка».3) Практическая реализация синтаксического анализатора для разбора арифметического выражения и простейших операторов.

8.5. Нерекурсивный предиктивный синтаксический анализатор: 1) Понятие предиктивного синтаксического анализатора.2) Общая схема распознавателя.3) Построение таблицы распознавателя.4) Множества FIRST и FOLLOW.

8.6. Операторные грамматики. Грамматики операторного предшествования: 1) Отношения предшествования.2) Приоритет операторов.3) Нахождение и использование отношений приоритетов операторов.

9. Синтаксически управляемая трансляция.Генерация и оптимизация кода. (Компетенция/и ОПК-2, ОПК-5, ПК-3)

9.1. Синтаксически управляемые определения: 1) Понятие атрибута.2) Аннотированное дерево вывода.3) Синтезируемые атрибуты.4) Наследуемые атрибуты.

9.2. Схемы трансляции: 1) Понятие схем трансляции2) Включение семантических действий в правила грамматики.3) Практическая реализация схем трансляции для арифметического выражения и простейших операторов.

9.3. Понятия, связанные с генерацией кода: 1) Распределение памяти.2) Методы генерации кода.2) Генерация кода на языке ассемблера.


Отведенное количество часов по видам учебных занятий и работы

Вид обучения: 4 года очное бакалавриат

Номер раздела данной дисциплины Трудоемкость в часах по видам занятий
Лекции Практические занятия, семинары Лабораторные работы Самоподготовка
1 12   4 10
2 10   6 10
3 3   2 10
4 4   2 10
5 3   2 12
6 12   10 20
7 4   4 20
8 10   14 20
9 6   4 20
Итого 64   48 132
В т.ч. по интерактивным формам 64   48  

Лабораторный практикум

Вид обучения: 4 года очное бакалавриат

Номер раздела данной дисциплины Наименование лабораторных работ Трудоемкость аудиторной работы, часы
Семестр № 3
1 Лабораторная работа №1. Основные принципы функционирования операционной системой Linux 2
Лабораторная работа № 2. Программирование в Linux. Текстовый редактор VI 2
2 Лабораторная работа№3. Процессы в операционной системе Linux 2
Лабораторная работа № 4. Организация взаимодействия процессов через PIPE И FIFO в Linux 2
Лабораторная работа № 5. Семафоры в Linux как средство синхронизации процессов 2
3 Лабораторная работа № 6. Изучение графической оболочки KDE 2
4 Лабораторная работа№ 7. Изучение файловой системы и функции по обработке и управлению данными 2
5 Лабораторная работа № 8. Создание и выполнение командных файлов в среде ОС Linux 2
Семестр № 4
6 Лабораторная работа № 1: «Простейшие методы построения таблиц идентификаторов» 2
Лабораторная работа № 2: «Организация таблиц идентификаторов по методу бинарного дерева» 2
Лабораторная работа № 3: «Методы построения таблиц с использованием Хэш-функции» 2
Лабораторная работа №4: «Программирование конечного автомата» 4
7 Лабораторная работа № 5: «Разработка лексического анализатора» 4
8 Лабораторная работа № 6: «Синтаксические анализаторы» 4
Лабораторная работа № 7:«Рекурсивный спуск». 2
Лабораторная работа № 8: «Синтаксический анализ логического выражения методом рекурсивного спуска» 2
Лабораторная работа №9: «Нерекурсивный предиктивный синтаксический анализ» 2
Лабораторная работа №10: «Восходящий синтаксический анализ» 4
9 Лабораторная работа №11: «Генерация кода» 4

Практические занятия (семинары)

Не предусмотрено.


Самостоятельное изучение учебного материала (самоподготовка)

Вид обучения: 4 года очное бакалавриат

Номер раздела данной дисциплины Наименование тем, вопросов, вынесенных для самостоятельного изучения Трудоемкость внеаудиторной работы, часы
Семестр № 3
1 Изучение различных дистрибутивов ОС LINUX. Создание и настройка виртуальных машин для изучения LINUX. 10
2 Изучение регулярных выражений в примерах использования. Исследование размещения элементов файловой системы LINUX в стандарте HFS. Исследование конфигурационных файлов и командных сценариев LINUX. 10
3 Знакомство с синтаксисом, примерами программ на языке C, а также стандартными библиотечными функциями 10
4 Углублённое изучение инструментальных средств для разработки на C в среде LINUX: компилятора, утилиты make, отладчика, профайлера 10
5 Изучение инструментов разработки программ для работы в графическом режиме 12
Семестр № 4
6 Вывод предложений языка на основе контекстно-свободной грамматики.Построение дерева вывода 20
7 Распознавание идентификаторов и ключевых слов. Интерфейс к лексическому анализатору 20
8 Разработка грамматики 20
9 Генерация кода на языке Ассемблера в процедурах рекурсивного спуска 20

Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине

Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения Образовательной программы

Компетенция Указание (+) этапа формирования в процессе освоения ОП (семестр)
3 4
ОПК-2 + +
ОПК-5 + +
ПК-3 + +

Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования

Компе-
тенция
Этап
формирования
ОП (семестр)
Показатель оценивания Критерий оценивания
ОПК-2 3 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
Балльная оценка за курсовую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
4 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
ОПК-5 3 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
Балльная оценка за курсовую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
4 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
ПК-3 3 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
Балльная оценка за курсовую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
4 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.

Описание шкал оценивания компетенций

Значение оценки Уровень освоения компетенции Шкала оценивания (для аттестационной ведомости, зачетной книжки, документа об образования) Шкала оценивания (процент верных при проведении тестирования)
Балльная оценка - "удовлетворительно". Пороговый Оценка «удовлетворительно» выставляется обучающемуся, который имеет знания только основного материала, но не усвоил его деталей, допускает неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения последовательности изложения программного материала и испытывает трудности в выполнении практических навыков. От 40% до 59%
Балльная оценка - "хорошо". Базовый Оценка «хорошо» выставляется обучающемуся, твердо знающему программный материал, грамотно и по существу его излагающему, который не допускает существенных неточностей в ответе, правильно применяет теоретические положения при решении практических работ и задач, владеет необходимыми навыками и приемами их выполнения. От 60% до 84%
Балльная оценка - "отлично". Высокий Оценка «отлично» выставляется обучающемуся, глубоко и прочно усвоившему программный материал, исчерпывающе, последовательно, грамотно и логически стройно его излагающему, в ответе которого тесно увязываются теория с практикой. При этом обучающийся не затрудняется с ответом при видоизменении задания, показывает знакомство с литературой, правильно обосновывает ответ, владеет разносторонними навыками и приемами практического выполнения практических работ. От 85% до 100%
Дуальная оценка - "зачтено". Пороговый, Базовый, Высокий Оценка «зачтено» выставляется обучающемуся, который имеет знания, умения и навыки, не ниже знания только основного материала, может не освоить его детали, допускать неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения последовательности изложения программного материала и испытывает трудности в выполнении практических навыков. От 40% до 100%
Балльная оценка - "неудовлетворительно", Дуальная оценка - "не зачтено". Не достигнут Оценка «неудовлетворительно, не зачтено» выставляется обучающемуся, который не знает значительной части программного материала, допускает ошибки, неуверенно выполняет или не выполняет практические работы. От 0% до 39%

Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы

Типовые контрольные задания

Курсовые проекты (работы)

разработка кроссплатформенного приложения (по индивидуальному заданию);;

1.Разработка игрового приложения в стиле 3D-шутеры, «бродилки-стрелялки»;

2.Разработка игрового приложения в стиле «Аркады»;

3.Разработка игрового приложения в стиле «Стелс-экшен»;

4.Разработка игрового приложения в стиле «Симуляторы и Менеджеры»;

5.Разработка игрового приложения в стиле «Стратегии»;

6.Разработка игрового приложения в стиле «Квесты»;

7.Разработка игрового приложения в стиле «Головоломки»;

8.Разработка музыкального приложения;

9.Разработка ролевого игрового приложения;

10.Разработка текстового игрового приложения;

11.Разработка игрового приложения «Обучающее приложение для малышей»;

12.Разработка приложения для интернет-магазина (ассортимент магазина, цены, он-лайн продажи и т.п.);

13.Разработка мобильного приложения для застройщика ( этапы строительства, закупка строительных материалов и т.п.);

14.Разработка мобильного фитнес-приложения (подсчет калорий, рекомендации по правильному питанию и т.п);

15.Разработка приложения парка такси. Клиентская часть с возможностью вызова машины, просмотра назначенного ему транспортного средства, ориентировочного времени прибытия и т.д;

16.Разработка приложения парка такси. Разработка приложения водителя (например, с указанием пробок, маршрутов и т.д.);

17.Разработка приложения парка такси. Приложение для диспетчера такси с просмотром свободных транспортных средств, назначением такси на конкретный адрес, расчетом стоимости поездки и.т.п;

18.Разработка инженерного калькулятора;

19.Разработка приложения для общения в социальных сетях;

20.Разработка приложения для путешествий – с возможностью просмотра достопримечательностей, комментариев, прокладки маршрута и т.п;

21.Разработка приложения для составления заметок/списка покупок;

22.Разработка приложения – системы тестирования по различным критериям – психологические тесты – обучающие тесты – тесты проверки уровня знаний;

23.Разработка приложения работника библиотеки (классификация, поиск необходимой литературы, отметки о выдаче и т.п);

24.Клиент-серверные приложения ( создание сокетов; получение информации от приложений - клиентов; вывод на экран полученных результатов; конвертацию потоков для их дальнейшей обработки; установка соединения с сервером и т.п.);

25.Разработка приложения для автостоянки (время прибытия машины, гос.номер, оплата и т.п.);

26.Разработка приложения для обмена фотографиями;

27.Разработка приложения-шагомера, способного подсчитывать и запоминать количество шагов, пройденных за определенный период, вести статистику, строить графики и т.п;

28.Разработка приложения «Фонарик++», позволяющего управлять светодиодной вспышкой смартфона, выставлять период ее мерцания;

29.Разработка приложения по «Alarm», для установки напоминания, заданного пользователем. Основные функции: установка даты и времени, дня недели, мелодии уведомления и ее длительность и т.п;

30.Разработка приложения - счета. В основные фнкции приложения входит: внесение общей суммы чека; добавление и удаление персоны;редактирование имени; добавление внесенной персоной суммы; расчет долга и т.п.


Контрольные работы, расчетно-графические работы, рефераты

Не предусмотрено.


Перечни сопоставленных с ожидаемыми результатами освоения дисциплины вопросов (задач):

Зачет. Семестр № 3

Вопросы для оценки результата освоения "Знать":

1)Назначение и функции операционных систем(ОС)
2)Эволюцию ОС
3)Архитектуру вычислительной системы. Особенности ОС
4)Монолитное ядро.Многоуровневые системы (Layeredsystems)
5)Виртуальные машины ОС
6)Микроядерную архитектуру ОС
7)Смешанные системы ОС
8)Классификацию ОС
9)Многопроцессорную обработку ОС
10)Системы реального времени
11)Основные концептуальные понятия ОС (системные вызовы, прерывания,исключительные ситуации и пр.)
12)Состояние и траекторию процесса. Иерархию процессов ОС
13)Описание процесса ОС
14)ProcessControlBlock и контекст процесса
15)Переключение контекста ОС
16)Планирование процессов ОС. Критерии планирования и требования к алгоритмам.
17)Средства коммуникации процессов ОС.Взаимодействующие процессы.Категории средств обмена информацией.
18)Логическую организацию механизма передачи информации ОС
19)Нити исполнения ОС
20)Синхронизацию траекторий процессов ОС. Критическую секцию.Требования, предъявляемые к алгоритмам синхронизации
21)Алгоритмы синхронизации процессов ОС. Алгоритм Петерсона.Алгоритм булочной (Bakeryalgorithm). Аппаратную поддержку взаимоисключений.
22)Монитор Хоора (Hoare)
23)Семафоры Дейкстры (Dijkstra)
24)Эквивалентность семафоров, мониторов и сообщений
25)Физическую, логическую организацию памяти компьютера.Связывание адресов
26)Функции,простейшие схемы системы управления памятью
27)Виртуальную память. Средства поддержки виртуальной памяти
28)Стратегии управления страничной памятью
29)Организацию файлов, роль ОС
30)Операции над файлами,директориями роль ОС
31)Физические принципы организации ввода-вывода. Роль ОС в организации ввода-вывода
32)Функции базовой подсистемы ввода-вывода.
33)Spooling и захват устройств
34)Алгоритмы планирования запросов к жесткому диску

Вопросы для оценки результата освоения "Уметь":

1)Использовать операционную систему как виртуальную машину
2)Использовать операционную систему как менеджер ресурсов
3)Использовать операционную систему как защитника пользователей и программ
4)Использовать операционную систему как постоянно функционирующее ядро
5)Реализовывать (использовать, применять)многозадачность ОС
6)Осуществлять поддержку многопользовательского режима
7)Использовать системы реального времени
8)Использовать различные алгоритмы планирования процессов ОС
9)Использовать различные алгоритмы синхронизации процессов ОС
10)Осуществлять программные способы решения задачи синхронизации процессов ОС
11)Решать проблему producer-consumer с помощью семафоров
12)Применять прямой доступ к памяти
13)Применять физические принципы организации ввода-вывода.
14)Применять методы выделения дискового пространства в Linux
15)Применять методы выделения дискового пространства с использованием FAT
16)Применять простейшие методы выделения дискового пространства
17)Использовать логическую структуру файлового архива и файла
18)Использовать основные функции файловой системы
19)Использовать ассоциативную память
20)Использовать сегментную и сегментно-страничную организацию памяти
21)Раскрывать связь логического и физического адресов при страничной организации памяти
22)Раскрывать проблему размещения больших программ, понятие виртуальной памяти
23)Разрабаьтывать простейшие схемы управления памятью
24)Реализовывать процедуры диспетчера процессов
25)Выполнять вызовы, возвраты и определение подпрограмм
26)Выполнять процедуры компиляции, компоновки и отладки программ
27)Описывать адресацию памяти

Вопросы для оценки результата освоения "Иметь навыки":

1)Работы с командной строкой Linux
2)Отладки, сбора, запуска программы (проекты) в Linux
3)Работы с текстовым редактором VI
4)Работы сфайловой системой OC LINUX, командами создания, удаления, модификации файлов и каталогов, функциями манипулирования данными
5)Методами создания и выполнения командных файлов на языке Shell – интерпретатора
6)Работы с основными функциональными частями графической оболочки KDE, настройки KDE и создания простейших текстовых и графических документов в KWord и Paint
7)Работы с процессами в ОС Linux, системными вызовами getppid() и getpid(),fork(),семейством функций для системного вызова exec()
8)Организации взаимодействия процессов, работы с файлами через системные вызовы и стандартную библиотеку ввода-вывода. Организации связи через pipe между процессом-родителем и процессом-потомком. Использования системного вызова mknod() для создания FIFO
9)Использовапния семафоров в LINUX как средства синхронизации процессов
10)Использования операционной системы как виртуальной машины, менеджера ресурсов,защитника пользователей и программ
11)Реализовыции многозадачности ОС
12)Поддержки многопользовательского режима ОС
13)Использования систем реального времени
14)Применения различные алгоритмы планирования,синхронизации процессов ОС
15)Применения архитектурныех средства поддержки виртуальной памяти
16)Использования основных функций файловой системы
17)Использования сегментной и сегментно-страничнуой организации памяти
18)Разработки простейших схем управления памятью

Экзамен. Семестр № 4

Вопросы для оценки результата освоения "Знать":

1) Общую схему трансляции.
2) Регулярные множества, языки и выражения.
3) Общие положения синтаксического анализа.
4) Проблемы нисходящего разбора.
5) Проблемы левосторонней рекурсии.
6) Проблему возвратов при нисходящем разборе
7) Синтаксически управляемый перевод.
8) Синтаксические анализаторы.
9) Принципы построения лексических анализаторов
10) Алгоритм разбора для LL(1)-грамматик Распознаватель на основе алгоритма «сдвиг-свертка»
11) Определение LL(K)-грамматики
12) Левосторонний разбор по методу рекурсивного спуска
13) Нисходящие распознаватели КС-языков без возвратов
14) Принципы работы распознавателей с возвратом
15) Распознаватели КС-языков с возвратом
16) Детерминированные МП-автоматы
17) Распознаватели КС-языков. Автоматы с магазинной памятью
18) Алгоритм преобразования регулярной грамматики к автоматному виду.
19) Леволинейные и праволинейные грамматики. Автоматные грамматики.
20) Регулярные языки и грамматики
21) Постановку задачи разбора
22) Классификацию распознавателей по типам языков
23) Виды распознавателей
24) Общую схему распознавателя
25) Языки и цепочки символов. Способы задания языков

Вопросы для оценки результата освоения "Уметь":

1) Применять регулярные множества и регулярные выражения
2) Применять детерминированные и недетерминированные конечные автоматы
3) Использовать токены и лексемы
4) Применять лексический анализ
5) Использовать связь регулярной грамматики с конечным автоматом.
9) Использовать регулярные выражения. Свойства регулярных выражений
10) Использовать правила, задающие неоднозначность в грамматиках
11) Использовать эквивалентность и преобразование грамматик
12) Использовать однозначные и неоднозначные грамматики
13) Использовать проблемы однозначности и эквивалентности грамматик
14) Применять дерево вывода. Методы построения дерева вывода
15) Применять сентенциальную форму грамматики. Язык, заданный грамматикой
16) Использовать вывод. Цепочки вывода
17) Применять классификацию языков
18) Применять классификацию грамматик. Четыре типа грамматик по Хомскому
19) Использовать способы задания грамматик
20) Использовать принцип рекурсии в правилах грамматики
21) Применять определение грамматики. Форма Бэкуса—Наура
22) Использовать особенности языков программирования
23) Применять синтаксис и семантику языка
24) Применять способы задания языков
25) Применять понятие языка. Формальное определение языка
26) Применять цепочки символов. Операции над цепочками символов

Вопросы для оценки результата освоения "Иметь навыки":

1) Программирования лексического анализатора.

2) Программирования синтаксического анализа при рекурсивном спуске.

3) Программирования конечного автомата.

4) Программирования синтаксического анализа для блока объявлений.

5) Программирования синтаксического анализа арифметического выражения.

6) Программирования синтаксического анализа логического выражения.

7) Программирования синтаксического анализа оператора присваивания.

8) Программирования синтаксического анализа оператора ввода.

9) Программирования синтаксического анализа оператора вывода.

10) Программирования синтаксического анализа условного оператора.

11) Программирования синтаксического анализа оператора цикла.

12) Программирования синтаксического анализа блока операторов.

13) Реализации алгоритма сдвиг-свертка при восходящем синтаксическом анализе.

14) Построения функции FIRST для LL(1) грамматик.

15) Построения функции FOLLOW для LL(1) грамматик.

16) Построения таблиц предиктивного анализа.

17) Реализации алгоритма предиктивного анализа.

18) Использования отношений предшествования.

19) Использования генератора синтаксических анализаторов YACC.

20) Создания лексического анализатора в YACC с использованием LEX.


Методические материалы, определяющие процедуру оценивания знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций

№ п/п Библиографическое описание
1 Методические указания, определяющие процедуру оценивания знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций. Ресурс ЦМКО РГУПС.
2 Методические рекомендации по составлению и апробации фондов оценочных средств (КИМ, КОС) по дисциплинам направлений подготовки (специальностей) высшего образования [Текст, Электронный ресурс] : учеб.-метод. пособие / М. С. Тимофеева, Д. В. Глазунов, А. В. Симонцева [и др.] ; ФГБОУ ВПО РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 2015. - 86 с.

Для каждого результата обучения по дисциплине определены

Показатели и критерии оценивания сформированности компетенций на различных этапах их формирования

Резуль-
тат
обуче-
ния
Компе-
тенция
Этап
формиро-вания в
процессе
освоения
ОП
(семестр)
Этапы
формирования
компетенции
при изучении
дисциплины
(раздел
дисциплины)
Показатель
сформиро-
ванности
компетенции
Критерий
оценивания
  ОПК-2 3 1, 2, 3, 4, 5 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4, 5 Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4, 5 Балльная оценка за курсовую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
4 6, 7, 8, 9 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
6, 7, 8, 9 Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
  ОПК-5 3 1, 2, 3, 4, 5 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4, 5 Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4, 5 Балльная оценка за курсовую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
4 6, 7, 8, 9 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
6, 7, 8, 9 Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
  ПК-3 3 1, 2, 3, 4, 5 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4, 5 Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4, 5 Балльная оценка за курсовую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
4 6, 7, 8, 9 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
6, 7, 8, 9 Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.

Шкалы и процедуры оценивания

Значение оценки Уровень
освоения
компетенции
Шкала оценивания
(для аттестационной
ведомости, зачетной
книжки, документа
об образовании)
Процедура оценивания
Балльная оценка -
"отлично",
"хорошо",
"удовлетворительно".
Дуальная оценка -
"зачтено".
Пороговый, Базовый, Высокий В соответствии со шкалой оценивания в разделе РПД "Описание шкал оценивания компетенций" Экзамен (письменно-устный).
Зачет (письменно-устный).
Выполнение лабораторной работы (подготовка отчета).
Защита курсовой работы.
Балльная оценка -
"неудовлетворительно".
Дуальная оценка -
"не зачтено".
Не достигнут

Перечень учебной литературы для освоения дисциплины

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Гостев, И.М. Операционные системы: учебник и практикум для академического бакалавриата / И.М. Гостев. – 2-е изд. испр. и доп. – М.: Изд-во Юрайт, 2017 . – 164 с. ЭБС Юрайт
2 Малявко А. А. Системное программное обеспечение. Формальные языки и методы трансляции. Часть 1 / Малявко А. А. - 2010. - 104 с. ЭБС IPRBooks
3 Журнал «Автоматика, связь, информатика» ЭБ public.ru
4 Гончарук С.В. Администрирование ОС Linux [Электронный ресурс] / С.В. Гончарук. — Электрон. текстовые данные. — М. : Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2016. — 164 c. — 2227-8397. ЭБС IPRBooks
5 Москат Н.А. Операционные системы. Операционные системы и кроссплатформенное программирование: [Электронный ресурс каф.ВТиАСУ] учебное пособие / Н.А. Москат; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/Д, 2017. – 147 с. ЭБС РГУПС
6 Назаров С. В. Современные операционные системы [Электронный ресурс] : учебное пособие / Назаров С. В. - Москва : Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2016. - 351 с. ЭБС IPRBooks

Перечень учебно-методического обеспечения

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Москат Н.А. Учебно-наглядное пособие - тематические иллюстрации по дисциплине "Операционные системы". РГУПС. - Ростов н/Д, 2019. ЭИОС РГУПС
2 Москат Н.А. Операционные системы. Операционные системы и кроссплатформенное программирование. Операционная система LINUX: [Электронный ресурс] учебно-методическое пособие для выполнения лабораторных и практических работ / Н.А. Москат; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/Д, 2017. – 99 с. ЭБС РГУПС
3 Москат Н.А. Операционные системы. Операционные системы и кроссплатформенное программирование: [Электронный ресурс] учебно- методическое пособие по выполнению курсовой работы / Н.А. Москат; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/Д, 2017. – 23 с. ЭБС РГУПС
4 Жуков В.В. Системное программное обеспечение: учебно-методическое пособие для выполнения лабораторных и практических работ/ В.В. Жуков ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/Д, 2017. – 64 с. ЭБС РГУПС
5 Москат Н.А. Операционные системы. Операционные системы и кроссплатформенное программирование: учебно-методическое пособие для практических работ / Н.А. Москат; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/Д, 2017. – 34 с. ЭБС РГУПС
6 Операционные системы. Операционные системы и кроссплатформенное программирование: учебно-методическое пособие для самостоятельной работы / Н.А. Москат; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/Д, 2017. – 47 с. ЭБС РГУПС

Электронные образовательные ресурсы в сети "Интернет"

№ п/п Адрес в Интернете, наименование
1 http://rgups.ru/. Ресурс ЭИОС РГУПС
2 http://www.iprbookshop.ru/. Электронно-библиотечная система "IPRBooks"
3 https://www.biblio-online.ru/. Электронно-библиотечная система "Юрайт"
4 http://www.umczdt.ru/. Электронная библиотека "УМЦ ЖДТ"
5 http://jirbis2.rgups.ru/jirbis2/. Электронно-библиотечная система РГУПС
6 https://rgups.public.ru/. Электронная библиотека "public.ru"

Профессиональные базы данных и информационно-справочные системы

№ п/п Адрес в Интернете, наименование
1 http://www.glossary.ru/. Глоссарий.ру (служба тематических толковых словарей)
2 http://www.consultant.ru/. КонсультантПлюс

Лицензионное и свободно распространяемое программное обеспечение

№ п/п Наименование Произ-
во
1 Операционная система ОС Microsoft Windows. Офисное программное обеспечение Microsoft Office. Общесистемное ПО Acrobat Reader. И
2 Операционная система LINUX (для лабораторных работ) И
3 Операционная система Windows(для лабораторных работ) И

О - программное обеспечение отечественного производства

И - импортное программное обеспечение


Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Помещения(аудитории):

учебные аудитории для проведения учебных занятий;

помещения для самостоятельной работы.

Для изучения настоящей дисциплины в зависимости от видов занятий используется:

Учебная мебель;

Технические средства обучения (включая стационарный либо переносной набор демонстрационного оборудования);

Персональные компьютеры.

Самостоятельная работа обучающихся обеспечивается компьютерной техникой с возможностью подключения к сети "Интернет" и ЭИОС.


"____" _________________20___г.


Код РПД: 44831.