Systemy operacyjne

KARTA MODUŁU KSZTAŁCENIA
I. Informacje ogólne
I.
1 Nazwa modułu kształcenia
Systemy Operacyjne
2 Nazwa jednostki prowadzącej moduł (należy wskazać nazwę zgodnie ze Statutem PSW Instytut,
Zakład)
Instytut Informatyki, Zakład Informatyki Stosowanej
3 Kod modułu
4 Grupa treści kształcenia
(wypełnia koordynator
kierunkowe
ECTS)
6 Poziom studiów
(studia I, II, III stopnia)
7
4
Liczba
punktów
9 Rok studiów,
semestr
10 Liczba godzin w semestrze
II rok
semestr III- zimowy
Wyk.
studia stacjonarne
15
Ćw.
Lab.
30
Sem.
5 Typ modułu
obowiązkowy
ECTS 8 Poziom przedmiotu
średnio zaawansowany
11 Liczba godzin w tygodniu
Proj.
Wyk.
1
Ćw.
Lab.
Sem.
Proj.
2
12 Język wykładowy: polski
13 Wykładowca (wykładowcy) (imię i nazwisko, stopień naukowy oraz adres e-mailowy
wykładowcy/wykładowców prowadzących zajęcia)
dr Tomasz Cieplak, [email protected]
II. Informacje szczegółowe
14 Wymagania wstępne
1.
posiada praktyczne umiejętności obsługi systemów operacyjnych komputerów
2.
potrafi się posługiwać systemem operacyjnym w stopniu podstawowym
3.
posiada podstawowe informacje o programowaniu aplikacji komputerowych
4.
posiada podstawową wiedzę dotyczącą działania programów komputerowych
15 Cele przedmiotu
C1
zapoznanie z zasadami działania znakowych, jednowątkowych systemów
operacyjnych na przykładach MS DOS (MS Windows VDM)
C2
zapoznanie z zasadami działania wielowątkowych systemów operacyjnych na
przykładzie MS Windows NT/7, Linux
C3
przekazanie informacji dotyczących wad i zalet najpopularniejszych systemów
operacyjnych
C4
kształtowanie umiejętności sposobu doboru odpowiedniego systemu
operacyjnego w zależności od zadań
C5
C6
C7
C8
C9
C10
kształtowanie umiejętności rozwiązywanie problemów związanych z działaniem
systemów operacyjnych
kształtowanie nawyków i umiejętności zabezpieczania systemu operacyjnego
kształtowanie umiejętności badania wydajności i optymalizacji działania systemu
operacyjnego
kształtowanie umiejętności wdrażania oraz przywracania systemu operacyjnego
kształtowanie umiejętności pracy w grupie
kształtowanie nawyku samodzielnego rozwiązywania problemów oraz ciągłego
poszerzania swoich umiejętności
16 Efekty kształcenia w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych
odniesienie do celów
przedmiotu
nr
student, który zaliczył przedmiot, potrafi:
EK01
wymienić i scharakteryzować popularne systemu operacyjne
oraz charakteryzować różnice pomiędzy jedno i
wielowątkowymi systemami operacyjnymi
tworzyć pliki wsadowe w różnych środowiskach systemów
operacyjnych
wymienić, charakteryzować ograniczania, możliwości i
zastosowanie popularnych systemów operacyjnych
opisać podstawowe bloki składające się na nowoczesny
system operacyjny oraz opisać mechanizmy wewnętrzne
działania wielowątkowego systemu operacyjnego
stosować narzędzia do monitorowania mechanizmów
wewnętrznych wybranych systemów operacyjnych
zabezpieczać zasoby i stabilność działania systemu
mierzyć wydajność i optymalizować wydajność systemu
wdrażać i przywracać system operacyjny
pracować w grupie, określać problemy i je rozwiązywać
EK02
EK03
EK04
EK05
EK06
EK07
EK08
EK09
C1, C2
C1, C2
C3, C4, C10
C5, C10
C5, C7
C6, C10
C7
C8
C9, C10
17 Treści programowe
forma zajęć - wykłady
W1
W2
W3
Wprowadzenie - Zadania i
właściwości systemów operacyjnych
na przykładzie systemów single-user
(Dos, Windows 9x) i multi-user
(Linux, Windows 2008 Server).
Przegląd współczesnych systemów
operacyjnych
Struktury systemów operacyjnych na
przykładzie MS Windows NT/7. Jądro
systemu: struktura i funkcje
Proces i jego atrybuty. Sygnały i
wyjątki oraz ich obsługa. Realizacja
liczba
godzin S
liczba
godzin NS
odniesienie do efektów
kształcenia dla
przedmiotu
1
EK01
1
EK01, EK04
1
EK04
W4
W5
W6
W7
W8
W9
W10
W11
W12
W13
W14
W15
współbieżności procesów,
szeregowanie, wywłaszczanie.
Synchronizacja procesów i
mechanizmy realizacji. Komunikacja
między procesami. Problem
zakleszczania procesów (zastojów)
Organizacja i adresowanie pamięci.
Pamięć niepodzielna, dzielona
statycznie, dynamicznie, pamięć
wirtualna. Algorytmy przydziału
pamięci
Pojęcie pliku, organizacja systemu
plików. Operacje na systemie plików.
Dostęp i ochrona plików, tryby
dostępu do plików
Zarządzanie systemem
wejścia/wyjścia
Urządzenia znakowe i blokowe; tryby
dostępu. Programy obsługi urządzeń
wejścia wyjścia (I/O drivers)
Komunikacja sieciowa
Wprowadzenie do modelu
komunikacji OSI i modelu współpracy
klient-serwer. Realizacja
mechanizmu gniazdek (ang. sockets)
w wybranych systemach
operacyjnych.
Ochrona i bezpieczeństwo zasobów
systemu operacyjnego
Kontrola wiarygodności
użytkowników i praw dostępu do
zasobów. Mechanizmy ochrony
Systemy wbudowane specjalnego
przeznaczenia na przykładzie
Windows XP Embedded
Systemy czasu rzeczywistego na
przykładzie systemu QNX
Problemy i mechanizmy realizacji
procesów z ograniczeniami
czasowymi: szeregowanie procesów,
rezerwacja pamięci, asynchroniczna
komunikacja wejścia/wyjścia,
komunikacja międzyprocesowa
Kierunki rozwoju systemów
operacyjnych. Wirtualizacja
systemów operacyjnych
suma godzin
1
EK04
1
EK04
1
EK04
1
EK04, EK05
1
1
EK04, EK06
EK04, EK06
1
EK06
1
EK06
1
EK03
1
EK03
1
EK03, EK04, EK07
1
EK03
15
forma zajęć - laboratoria
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
L8
L9
L10
L11
Automatyzacja zadań z
zastosowaniem plików wsadowych
Zaawansowane tworzenie skryptów
w systemach operacyjnych z
zastosowaniem powłoki Power Shell
Działania podstawowe związane z
monitorowaniem procesów z
wykorzystaniem Sysinternals Process
Explorer
Zaawansowane monitorowanie
procesów – określanie działających
wątków, wykorzystywanych
zasobów, komunikacja pomiędzy
warstwami systemu
Monitorowanie zasobów systemu –
pamięć. Wykorzystanie pamięci przez
zadany proces/wątek.
Monitorowanie obszarów pamięci.
Zarządzanie plikami i organizacja
struktury zapisu danych – działania
podstawowe: monitorowanie
struktury logicznej nośnika, analiza
struktury fizycznej nośnika
Zaawansowane monitorowanie
systemu plików – operacje na
plikach, wykrywanie strumieni
pobocznych (NTFS), szyfrowanie
plików
Obsługa urządzeń – wykrywanie
problemów związanych ze
sterownikami, konfiguracja urządzeń
nie obsługujących trybu PnP
Komunikacja sieciowa –
monitorowanie portów,
monitorowanie aktywności
protokołu TCP/IP z powiązaniu z
działającymi procesami
Bezpieczeństwo danych w systemie
operacyjnym – zapobieganie
wyciekom danych
Bezpieczeństwo stabilności systemu
operacyjnego – eliminowanie
zbędnych składników, wdrażanie
liczba
godzin S
liczba
godzin NS
odniesienie do efektów
kształcenia dla
przedmiotu
2
EK02
2
EK02, EK03, EK09
2
EK01, EK04, EK05
2
EK05, EK09
2
EK05, EK06, EK09
2
EK04, EK05
2
EK05, EK09
2
EK06, EK07
2
EK05, EK04
2
EK06, EK09
2
EK06, EK09
L12
L13
L14
L15
poprawek bezpieczeństwa, polityka
bezpieczeństwa systemu
Wykrywanie złośliwego
oprogramowania typu RootKit
Podstawowe działania związane z
budowaniem systemy wbudowanego
na potrzeby kiosku informacyjnego
Podstawowe działania w systemie
QNX
Wirtualizacja i zarządzanie
systemami hosta na przykładzie MS
Hyper-V
suma godzin
2
EK06, EK09
2
EK08, EK09
2
EK01, EK03
2
EK03, EK08, EK09
30
18 Narzędzia/metody dydaktyczne
1.
2.
3.
4.
5.
stacje komputerowe, serwery sieciowe
oprogramowanie komputerowe
pokaz praktyczny
wykład poglądowy
materiały multimedialne
19 Sposoby oceny (F – formująca, P – podsumowująca)
Omówienie wybranego zagadnienia z zajęć przez studenta
F2.
Omówienie wyniku laboratorium przez studenta
F3
Test formułujący
P1.
Sprawozdania z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych (60% oceny końcowej)
P2.
Test zaliczeniowy z materiału wykładowego (40% oceny końcowej)
F1.
20 Obciążenie pracą studenta
forma aktywności
Godziny kontaktowe z nauczycielem
Przygotowanie się do laboratorium
Przygotowanie się do
egzaminu/zaliczenia
SUMA
SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW
ECTS DLA PRZEDMIOTU
średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności
S
NS
50
25
25
100
4
21 Literatura podstawowa i uzupełniająca
Literatura podstawowa:
1.
Russinovich M., Solomon D., MS Windows 2000 od środka, Wyd. Helion,
Warszawa 2003
2.
Silberschatz A., Galvin P.B., Podstawy systemów operacyjnych, WNT 2000
3.
Tanenbaum A. S., Systemy operacyjne. Wydanie III, Wyd. Helion, Warszawa
2010
Literatura uzupełniająca:
1.
2.
3.
Schwichtenberg H., Windows PowerShell. Podstawy, Wyd. Helion,
Warszawa 2009
Negus Ch., Linux. Biblia. Ubuntu, Fedora, Debian i 15 innych dystrybucji,
Wyd. Helion, Warszawa 2011
Ułasiewicz J., Systemy czasu rzeczywistego QNX6 Neutrino, Wydawnictwo
BTC, Legionowo 2007
22 Kryteria oceny *
Nie potrafi wymienić
EK01
i scharakteryzować
popularnych
systemów
operacyjnych oraz
różnic pomiędzy
jedno i
wielowątkowymi
systemami
operacyjnymi
Potrafi wymienić ale
nie potrafi
scharakteryzować
popularnych
systemów
operacyjnych oraz w
słabym stopniu zna
różnice pomiędzy
jedno i
wielowątkowymi
systemami
operacyjnymi
Potrafi wymienić i
scharakteryzować
popularne systemu
operacyjne oraz
różnice pomiędzy
jedno i
wielowątkowymi
systemami
operacyjnymi, jednak
opiera się tylko na
małej ilości
przykładów
EK02
Nie potrafi tworzyć
plików wsadowych w
systemach
operacyjnych
Potrafi tworzyć
bardzo proste pliki
wsadowe w różnych
środowiskach
systemów
operacyjnych
Potrafi tworzyć pliki
wsadowe w różnych
środowiskach
systemów
operacyjnych
EK03
Nie potrafi wymienić,
charakteryzować
ograniczeń,
możliwości i
zastosowań
popularnych
systemów
operacyjnych
Potrafi wymienić,
charakteryzować
ograniczania,
możliwości i
zastosowanie
niewielu systemów
operacyjnych
EK04
Nie potrafi opisać
podstawowych
bloków składających
się na nowoczesny
system operacyjny
oraz nie potrafi
opisać mechanizmów
wewnętrznych
działania
wielowątkowego
systemu
operacyjnego
Potrafi wymienić, ale
nie potrafi
scharakteryzować
ograniczeń,
możliwości i
zastosowań
popularnych
systemów
operacyjnych
Potrafi wymienić
podstawowe
mechanizmy oraz
bloki składające się
na nowoczesny
system operacyjny
ale nie potrafi ich
opisać
Potrafi wymienić i
opisać podstawowe
mechanizmy
wewnętrzne
działania
wielowątkowego
systemu
operacyjnego oraz
potrafi wymienić i
opisać bloki
składające się na
nowoczesny system
operacyjny
Potrafi wymienić i
scharakteryzować
popularne systemu
operacyjne oraz
różnice pomiędzy
jedno i
wielowątkowymi
systemami
operacyjnymi, ma
duży zasób wiedzy na
większość
popularnych
systemów
operacyjnych
Potrafi tworzyć
skomplikowane
struktury plików
wsadowych w
różnych
środowiskach
systemów
operacyjnych
Potrafi wymienić,
charakteryzować
ograniczania,
możliwości i
zastosowanie
większości
popularnych
systemów
operacyjnych
Potrafi wymienić i
opisać mechanizmy
wewnętrzne
działania
wielowątkowego
systemu
operacyjnego oraz
potrafi wymienić i
opisać bloki
składające się na
nowoczesny system
operacyjny. Posiada
dużą wiedzę na
temat działania
systemu
operacyjnego
EK05
Nie potrafi wymienić
i nie potrafi stosować
narzędzi do
monitorowania
mechanizmów
wewnętrznych
systemów
operacyjnych
Potrafi wymienić ale
nie potrafi stosować
narzędzi do
monitorowania
mechanizmów
wewnętrznych
systemów
operacyjnych
Potrafi wymienić i
potrafi stosować
narzędzia do
monitorowania
mechanizmów
wewnętrznych
systemów
operacyjnych
EK06
Nie potrafi
zidentyfikować
zasobów i nie zna
czynników
wpływających na
stabilność działania
systemu
Potrafi identyfikować
zasoby systemu ale
nie zna czynników
wpływających na
stabilność działania
systemu
Potrafi identyfikować
zasoby systemu,
rozumie czynniki
wpływające na
stabilność działania
systemu
EK07
Nie zna parametrów
systemu
wpływających
wydajność i nie
potrafi
optymalizować
wydajność systemu
Zna parametry
systemu wpływające
na wydajność ale nie
potrafi
optymalizować
wydajności systemu
Zna parametry
systemu wpływające
na wydajność,
potrafi
optymalizować
wydajności systemu
EK08
Nie zna metod
wdrażania systemu,
nie potrafi
przywracać systemu
operacyjny
Zna metod
wdrażania systemu,
nie potrafi
przywracać systemu
Zna metod
wdrażania systemu,
potrafi przywracać
systemem.
EK09
Nie potrafi pracować
w grupie i określać
problemów i nie
potrafi ich
rozwiązywać
W bardzo
ograniczonym
stopniu potrafi
pracować w grupie i
określać problemy i
słabo potrafi je
rozwiązywać
Potrafi pracować w
grupie i określać
problemy i potrafi je
rozwiązywać
Potrafi wymienić i
potrafi stosować
narzędzia do
monitorowania
mechanizmów
wewnętrznych
systemów
operacyjnych,
dodatkowo potrafi je
stosować do
rozwiązywania
problemów
Potrafi identyfikować
zasoby systemu,
rozumie czynniki
wpływające na
stabilność działania
systemu, potrafi
zabezpieczyć
stabilność i
bezpieczeństwo
systemu
Biegle posługuje się
narzędziami do
pomiaru wydajności,
zna parametry
systemu wpływające
na wydajność
systemu, biegle
stosuje narzędzia do
optymalizacji
systemu
Zna metod
wdrażania systemu,
biegle posługuje się
narzędziem do
wdrażania systemu,
potrafi przywracać
systemem za
pomocą
standardowych
narzędzi.
Doskonale potrafi
pracować w grupie i
określać problemy i
ponadprzeciętnie
potrafi je
rozwiązywać
III.
Inne przydatne informacje
23 Inne przydatne informacje o przedmiocie
1.
2.
3.
4.
Informacja, gdzie można zapoznać się z prezentacjami do zajęć, instrukcjami do laboratorium, itp.
Po zarejestrowaniu się na zajęcia student ma dostęp do wszystkich prezentacji z wykładów,
instrukcji do laboratoriów oraz potrzebnego (bezpłatnego) oprogramowania, zlokalizowanych w
systemie pod adresem www.engrade.com
Informacje na temat miejsca odbywania zajęć.
Zajęcia odbywają się w laboratoriach komputerowych (286 lub 285) oraz w wybranej Sali
wykładowej
Informacja na temat terminu zajęć (dzień tygodnia/godzina).
Dzień tygodnia oraz godziny odbywania zajęć ustalane są na podstawie rozkładu zajęć.
Informacja na temat konsultacji (godziny+miejsce).
Zarejestrowany student posiada możliwość konsultacji za pośrednictwem systemu
www.engrade.com. Konsultacje stacjonarne ustalane są na podstawie rozkładu zajęć.
*do decyzji koordynatora
Tabela podsumowująca.
Odniesienie danego
efektu do efektów
zdefiniowanych dla
całego programu
(„kierunkowych”)
Cele przedmiotu
Treści programowe
K_W09
K_W09
C1, C2
C1, C2
K_W09
C3, C4, C10
K_W09
C5, C10
EK05
EK06
K_U01
C5, C7
K_U23
C6, C10
EK07
EK08
EK09
K_U23
K_U23
C7
C8
K_U01
C9, C10
W1,W2, L3, L14
L1, L2
W12, W13, W14,
W15, L2, L14
W2, W3, W4, W5,
W6, W7, W9, W9,
W14, L3, L6
W7, L3, L4, L5, L6, L7
W8, W9, W10, W11,
L5, L9, L10, L11, L6
W14, L9
L13, L15
L2, L4, L5, L7, L10,
L11, L12, L13, L15
Efekt kształcenia
EK01
EK02
EK03
EK04
Narzędzia/metody
dydaktyczne
Sposób oceny
1, 2, 3, 4
1, 2,
F3, P1 ,P2
F3, F2, P1
1, 2, 4
F3, F2, P1, P2
1, 2, 4, 5
F3, P2
1, 2, 4
F3, F2, P1, P2
1, 2, 4
F3, F2, P1, P2
1, 2, 3, 4
1, 2
F3, F2, P1, P2
F2, P1
1, 2
F2, F1
Strona | 9