Skip Navigation LinksОперационные-системы

Операционные системы
Цель освоения дисциплины
 

Целью освоения дисциплины «Операционные системы» (далее – ОС) является частичное формирование общекультурных и профессиональных компетенций обучающихся получение представления о принципах проектирования ОС, их функциях, свойствах в целях создания современных ОС для новых моделей вычислительных систем (ВС).

 

В результате изучения дисциплины обучающийся должен:

Знать:     причины нестабильности работы ОС, способы достижения отказоустойчивости и защищенности ОС;

Уметь:    разработать проект компоненты ОС для учебной модели виртуальной вычислительной системы;

Владеть: навыками моделирования характеристик ОС и ВС с целью их оптимизации на стадии разработки и сопровождения.

Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина относится к профессиональному циклу основной образовательной программы и включена в его базовую часть.

При освоении дисциплины ОС обучающимся необходимо:

Знать:

  • основы организации современных вычислительных систем;
  • технологию разработки алгоритмов и программ;
  • методы организации вычислительного эксперимента;

Уметь:

  • использовать знание английского языка в профессиональной деятельности;
  • применять вычислительную технику для решения практических задач;
  • создавать простые модели дискретных систем;
  • работать с современными системами программирования.

Владеть:

  • языками процедурного программирования и ассемблерами;
  • навыками установки и администрирования операционной системы не менее одного семейства ОС.

Элементы данного курса используются при изучении дисциплины «Параллельное программирование», «Системы тестирования программного обеспечения».

 

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

В ходе освоения дисциплины ОС идет дальнейшее формирование компетенций обучающегося:

  • способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10)
    • знать методы математического статистического и имитационного моделирования сложных систем
    • уметь строить модели процессов в ОС и исследовать их с использованием законов математической статистики
    • владеть анализом адекватности построенных моделей и адаптацией их к реальным системам по результатам экспериментов.
  • владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12):
    • знать, как получать и сохранять новую информацию о свойствах ОС по результатам экспериментов
    • уметь провести поиск информации по ОС в глобальной сети
    • владеть навыком выполнять весь комплекс работ по курсовому проектированию с помощью компьютера.
  • способность профессионально решать задачи производственной и технологической деятельности с учетом современных достижений науки и техники, включая: разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования; разработку математических, информационных и имитационных моделей по тематике выполняемых исследований; создание информационных ресурсов глобальных сетей, образовательного контента, прикладных баз данных; разработку тестов и средств тестирования систем и средств на соответствие стандартам и исходным требованиям (ПК-2);
  • разрабатывать бизнес-планы и технические задания на оснащение отделов, лабораторий, офисов компьютерным и сетевым оборудованием (ПК-1) – в рамках выполнения курсового проекта;
  • осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2)
  • разрабатывать модели компонент информационных систем, включая модели баз данных (ПК-4);
  • разрабатывать компоненты программных комплексов и баз данных, использовать современные инструментальные средства и технологии программирования (ПК-5).
 
 
 

Полностью формируется следующая компетенция:

  • обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку экспериментов по проверке их корректности и эффективности (ПК-6);
  • участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов (ПК-9).
 
 
 

В ходе обучения студенты используют эмуляторы ОС, созданными в ходе курсового и дипломного проектирования, такие как (см. в правой колонке):

  • VMOS (Модель многозадачного режима. Создание тупиков и борьба с ними)
  • Lord of Channels (Модель канального режима ввода-вывода. Оптимизация затрат на периферию)
  • QPNet (Расширенные сети Петри. Автоматизация эксперимента, определение эффективности систем)
  • PGB-3,4 (Построитель временных диаграмм многозадачного и многопоточного режимов).

Решаются задачи проектирования отказоустойчивой компактной ОС для учебной виртуальной ЭВМ УУМ-32, 

а также развивается концепция наноядерной ОС, ​фрагменты которой представлены ниже.

Студенты выполняют лабораторные работы с применеием пакетов, созданных в рамках курсового или дипломного проектирования.

 
​Эмулятор синхронных сетей Петри с автоматическим 
многократным прогоном модельного эксперимента:
Эвакуация пасс аэр.png 
 
Фрагмент модели таможенного контроля в аэропорте (эвакуация пассажиров).
 
VMOS - эмулятор многозадачного режима ОС. Позволяет содавать модели тупиков вычислительных процессов и искать пути их ликвидации.

 

Планировщик: UNIX

Приоритет процессов: 0 - низкий, 1 - низкий, 2 - низкий, 3 - низкий

 Тупик2.png
Процесс 2 выполнил программу (Время: 89, время выполнения: 52).



 

Программа моделирования канального ввода-вывода NewLoCh:
Loch.jpg


Анализатор и генератор хеш-функций OSPGEN 2.2:
 1. Панель управления
OSP.png

2. Визуализатор результатов исследования хеш-функций
OSP2.png

Построитель диаграмм многозадачного режима, вариант контрольной работы
для 2 процессов и 2 каналов. Предел  - 65536 процессов и каналов.
PGB.png

 
 
 
 
 
 


 
 
 
 
 
 
 Структура наноядра.jpg
 
 
 

Структуры данных процессов.jpg