МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
методическая разработка

ОГБПОУ СОТА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

для специальности

09.02.07 «Информационные системы и программирование»

МДК.02.01 ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Смоленск

2019 год

Рассмотрено и одобрено

ЦМК вычислительной техники

Пред.ЦМК______/И.А. Кашталинская/

Протокол №_ «___»_________2019 г

Составитель: Кашталинская И. А. преподаватель спец. дисциплин

Рецензенты:   Крупенева А. М.   преподаватель спец. дисциплин

Пояснительная записка

Методические указания для самостоятельной работы по дисциплине «Технология разработки программного обеспечения» (ТРПО) предназначены для студентов специальности 09.02.07 «Информационные системы и программирование».

Методические указания для самостоятельной работы содержат задания и упражнения, в результате выполнения которых у студентов формируются умения:

• работки программных модулей ;
• тестирования программных продуктов
• применения различных технологий на практике .

Методические указания для самостоятельной работы содержат задания и упражнения, в результате выполнения которых у студентов актуализируются знания:

- этапов решения задач,

- базовых конструкций и принципов разработки .

Методические указания для самостоятельной работы по дисциплине ТРПО специальности 09.02.07 «Информационные системы и программирование». могут быть использованы преподавателями для организации внеаудиторной и аудиторной самостоятельной работы студентов.

Задание 1

В соответствии с предложенной схемой составьте план и тезисы ответа по теме «Функции и состав программного обеспечения.

Задание 2

Составить таблицу «Основные характеристики системного программного обеспечения»

Задание 3 Особенности модульной структуры программ

Выполните сравнительный анализ программ, руководствуясь следующей схемой. Результаты работы представьте в виде презентации.

1. роль аппаратуры компьютера при выделении пользовательского режима и режима работы ядра;
2. функции ядра в привилегированном режиме;
3. установка приложений в подчиненный режим;
4. адресное пространство приложения;
5. система защиты;
6. недостатки привилегированного режима.

Задание 4

В соответствии с предложенной схемой составьте план и тезисы ответа по теме «Модульное программирование». В графе таблицы «Примечание» проиллюстрируйте тезисы ответа примерами

Задание 5

Структурограммы.

Пример.

1. Блок вычислений

2. Блок следования

3. Блок решений

4. Блок варианта

5. Циклы

Написать программу для вычисления значения выражение: .

Задание 6

Вариант 1. Разработайте два класса потомка от Animal, которые будут отображать особенности двух пород собак. Разработайте методы для этих классов, позволяющие получить некоторые характеристики породы (рост, длина шерсти, длина ушей и т.д.). Дополните форму компонентами, позволяющими увидеть все характеристики разработанных классов. Примерная форма проекта представлена на рис. 4. После запуска программы представляется возможность выбора между значениями: Animal, Dog, Cat. Выбор осуществляется при помощи кнопки SELECT. Далее предоставляется дополнительная возможность для выбора породы собаки. При выделении знаком  интересующей породы можно получить дополнительную информацию.

Вариант 2. Разработайте два класса потомка от Animal, которые будут отображать особенности двух новых животных Wolf (волк) и Jascal (шакал). Разработайте методы для этих классов, позволяющие получить некоторые характеристики этих видов животных (рост по холке, длина клыков, вес и т.д.). Дополните форму компонентами, позволяющими увидеть все характеристики разработанных классов.

Вариант 3. Разработайте два класса потомка от Animal, которые будут отображать особенности двух новых животных Fish (рыба) и Bird (птица). Разработайте методы для этих классов, позволяющие получить некоторые характеристики этих типов животных (среда обитания, покров тела, издаваемый звук и т.д.). Дополните форму компонентами, позволяющими увидеть все характеристики разработанных классов.

Задание 7

Написать программу для вычисления значения выражение: .

Запустить программу, предварительно установив точку останова в каком-нибудь месте программ.

После того, как выполнение программы остановиться вызвать Инспектор Отладки и посмотреть:

1. Какую-нибудь переменную, изменить её значение;
2. Какой-нибудь компонент формы, попробовать изменить одно из свойств этого компонента.

Занести все команды в таблицу.

Задание 8

Идентифицировать треугольник по трём сторонам (остроугольный, прямоугольный, тупоугольный, равносторонний, равнобедренный).

Задание 9

Используя операторы if/else hешить квадратное у равнение вида: .

Предусловия:

1. C=0
2. C>0
3. D>0
4. D=0
5. D<0
6. b=0,  a=0
7. a=0,   b
8. ,

Постусловия:

1) Находится 2 корня

2) Находится  1 корень

3) Нет решения (корней)

4) Бесконечное множество решений

Литература

1. Орлов В.В. Технологии разработки программных  продуктов. – СПб.: Питер, 2016 – 437 с.

2. Гагарина Л. Г. Основы технологии разработки программных продуктов. Учебное пособие. – М.: Инфра, 2016 г.

3 Рудаков А. В. Технология разработки программных продуктов: учебное пособие для студентов профессионального образования. – Издательство ИЦ Академия, 2017. – 208

ОГБПОУ «Смоленский политехнический техникум»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

для специальности

09.02.03 «Программирование в  компьютерных системах»

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Смоленск

2018 год

Составитель: Кашталинская И. А., преподаватель

Рецензенты:   Якуненкова И. А., преподаватель

© Смоленский политехнический техникум, 2018.

Пояснительная записка

Методические указания для внеаудиторной самостоятельной работы (ВСР) по учебной дисциплине «Операционные системы» (ОС) предназначены для обучающихся специальности 09.02.03 «Программирование в компьютерных системах».

Количество часов на освоение программы дисциплины составляет:

максимальной учебной нагрузки обучающегося 183 часа, в том числе:

• обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 122 часа;
• самостоятельной работы обучающегося 61 час.

Самостоятельная работа обучающегося  распределяется следующим образом (в часах):

Самостоятельная работа обучающихся направлена на овладение фундаментальными знаниями, общими компетенциями, опытом творческой, исследовательской деятельности. Самостоятельная работа обучающихся способствует развитию, самостоятельности, ответственности и организованности, творческого подхода к решению проблем учебного и профессионального уровня.

Подбор заданий по тематике соответствует рабочей программе курса и поможет преподавателю выявить уровень усвоения материала обучающихся.

Методические указания для внеаудиторной самостоятельной работы содержат задания, в результате выполнения которых у обучающихся формируются умения:

• управлять параметрами загрузки операционной системы;
• выполнять конфигурирование аппаратных устройств;
• управлять учетными записями, настраивать параметры рабочей среды пользователя;

• настраивать сетевые параметры, управлять разделением ресурсов в локальной сети.

актуализируются знания:

• основных функции, состава и принципов работы операционных систем;
• архитектуры современных операционных систем;
• основных особенностей построения и функционирования семейств операционных систем «Unix», «Windows»;
• управления ресурсами в операционной системе;
• основных задач администрирования операционных систем.

Методические указания для внеаудиторной самостоятельной работы по дисциплине «Операционные системы» специальности 09.02.03 «Программирование в  компьютерных системах» могут быть использованы преподавателями для организации внеаудиторной и аудиторной самостоятельной работы обучающихся.

Содержание

Тема 1.1 Функции и состав ОС. Управление данными в ОС

Цель ВСР: в результате работы обучающиеся должны уметь управлять данными и периферийными устройствами в ОС.

Задание

Задача 1

В соответствии с предложенной в таблице 1 схемой составьте план и тезисы ответа по теме «Функции и состав ОС. Управление данными в ОС». В графе «Примечание» таблицы 1 проиллюстрируйте тезисы ответа примерами.

Таблица 1 Функции и состав ОС. Управление данными в ОС

Задача 2

Составить таблицу 2 «Основные характеристики носителей информации для ПЭВМ»

Таблица 2 Основные характеристики носителей информации для ПЭВМ

Рекомендации по выполнению ВСР

Выполняя задачи № 1, №2 при составлении плана и тезисов ответа, заполнении таблицы, следует использовать рекомендации Приложения 1.

Операционные системы могут различаться особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, памятью, устройствами), особенностями использованных методов проектирования, типами аппаратных платформ, областями использования и многими другими свойствами.

Важнейшей частью операционной системы, непосредственно влияющей на функционирование вычислительной машины, является подсистема управления процессами.

Для каждого вновь создаваемого процесса ОС генерирует системные информационные структуры, которые содержат данные о потребностях процесса в ресурсах вычислительной системы, а также о фактически выделенных ему ресурсах. Таким образом, процесс можно также определить как некоторую заявку на потребление системных ресурсов.

В информационные структуры процесса часто включаются вспомогательные данные, которые  учитываются операционной системой при принятии решения о предоставлении ресурсов процессу.

Важной задачей операционной системы является защита ресурсов, выделенных данному процессу, от остальных процессов. Одним из наиболее тщательно защищаемых ресурсов процесса являются области оперативной памяти, в которой хранятся коды и данные процесса. Защищаются и другие типы ресурсов, такие как файлы, внешние устройства и т. д. Операционная система может не только защищать ресурсы, выделенные одному процессу, но и организовывать их совместное использование, например разрешать доступ к некоторой области памяти нескольким процессам.

Операционная система выполняет  функции синхронизации процессов, позволяющие процессу приостанавливать свое выполнение до наступления какого-либо события в системе, например завершения операции ввода-вывода, осуществляемой по его запросу операционной системой.

Таким образом, подсистема управления процессами планирует выполнение процессов, то есть распределяет процессорное время между несколькими одновременно существующими в системе процессами.

Одна из функций ОС – управление памятью. Управление памятью включает распределение имеющейся физической памяти между всеми существующими в системе в данный момент процессами, загрузку кодов и данных процессов в отведенные им области памяти, настройку адресно-зависимых частей кодов процесса на физические адреса выделенной области, а также защиту областей памяти каждого процесса.

Защита памяти — это избирательная способность ОС предохранять выполняемую задачу от записи или чтения памяти, назначенной другой задаче. Средства защиты памяти, реализованные в операционной системе, должны пресекать несанкционированный доступ процессов к чужим областям памяти.

Таким образом, функциями ОС по управлению памятью являются отслеживание свободной и занятой памяти; выделение памяти процессам и освобождение памяти при завершении процессов; защита памяти; вытеснение процессов из оперативной памяти на диск, когда размеры основной памяти недостаточны для размещения в ней всех процессов, и возвращение их в оперативную память, когда в ней освобождается место, а также настройка адресов программы на конкретную область физической памяти.

ОС осуществляет управление файлами и внешними устройствами.

Поддержание высокоуровневого унифицированного интерфейса прикладного программирования к разнородным устройствам ввода-вывода является одной из наиболее важных задач ОС.

Безопасность данных вычислительной системы обеспечивается средствами отказоустойчивости ОС, направленными на защиту от сбоев и отказов аппаратуры и ошибок программного обеспечения, а также средствами защиты от несанкционированного доступа. В последнем случае ОС защищает данные от ошибочного или злонамеренного поведения пользователей системы. Важным средством защиты данных являются функции аудита ОС, заключающиеся в фиксации всех событий, от которых зависит безопасность системы. Поддержка отказоустойчивости реализуется операционной системой, как правило, на основе резервирования.

Возможности операционной системы доступны прикладному программисту в виде набора функций, называющегося интерфейсом прикладного программирования (Application Programming Interface, API). От конечного пользователя эти функции скрыты за оболочкой алфавитно-цифрового или графического пользовательского интерфейса.

Для разработчиков приложений все особенности конкретной операционной системы представлены особенностями ее API. Поэтому операционные системы с различной внутренней организацией, но с одинаковым набором функций API кажутся им одной и той же ОС, что упрощает стандартизацию операционных систем и обеспечивает переносимость приложений между внутренне различными ОС, соответствующими определенному стандарту на API.

Операционная система обеспечивает удобный интерфейс не только для прикладных программ, но и для человека, работающего за терминалом. Этот человек может быть конечным пользователем, администратором ОС или программистом.

Современные ОС поддерживают развитые функции пользовательского интерфейса для интерактивной работы за терминалами двух типов: алфавитно-цифровыми и графическими.

Программный модуль ОС, ответственный за чтение отдельных команд или же последовательности команд из командного файла, иногда называют командным интерпретатором.

Ввод команды может быть упрощен, если операционная система поддерживает графический пользовательский интерфейс. В этом случае пользователь для выполнения нужного действия с помощью мыши выбирает на экране нужный пункт меню или графический символ.

Рекомендации по оформлению результатов

Результаты работы следует оформить в печатном или электронном виде на носителе.

Рекомендации по выбору средств

Для оформления результатов работы  используйте приложения из пакета MSOffice.

Литература

для выполнения задачи № 1

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. – 400 с. (стр. 9 - 20)

для выполнения задачи № 2

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. – 400 с. (стр. 21 - 29)
2. USB-флеш – накопитель wikipedia.org(дата обращения 25.05.18)
3. Жесткий диск wikipedia.org(дата обращения 25.05.18)
4. Магнитооптический диск wikipedia.org(дата обращения 25.05.18)

Тема 2.1 Особенности модульной структуры ОС

Цель ВСР: в результате работы обучающиеся должны:

• уметь реализовывать модульную структуру ОС, определятьмашинозависимые и машинонезависимые компоненты ОС.

Задание

Задача 1

В соответствии с предложенной в таблице 3 схемой составьте план и тезисы ответа по теме «Назначение и функциональные особенности ядра».

Таблица 3Назначение и функциональные особенности ядра

Задача 2

Составьте таблицу 4 «Функции машинозависимых и машинонезависимых компонентов ОС».

Таблица 4Функции машинозависимых и машинонезависимых компонентов ОС

Рекомендации по выполнению ВСР

Выполняя задачи № 1, №2 при составлении плана и тезисов ответа, заполнении таблицы, следует использовать рекомендации Приложения 1.

Ядро ОС представляет собой сложный многофункциональный комплекс.Ядро может состоять из следующих слоев.

1       Средства аппаратной поддержки ОС. Часть функций ОС может выполняться  аппаратными средствами. К операционной системе относят не все аппаратные устройства компьютера, а только средства аппаратной поддержки ОС, то есть те, которые прямо участвуют в организации вычислительных процессов: средства поддержки привилегированного режима, систему прерываний, средства переключения контекстов процессов, средства защиты областей памяти и т. п.

   2         Машинно-зависимые компоненты ОС. Этот слой образуют программные модули, в которых отражается специфика аппаратной платформы компьютера.

    3     Базовые механизмы ядра. Этот слой выполняет наиболее примитивные операции ядра, такие как программное переключение контекстов процессов, диспетчеризацию прерываний, перемещение страниц из памяти на диск и обратно и т. п. Модули данного слоя не принимают решений о распределении ресурсов — они только отрабатывают их, что и дает повод называть их исполнительными механизмами для модулей верхних слоев.

   4    Менеджеры ресурсов. Этот слой состоит из мощных функциональных модулей, реализующих стратегические задачи по управлению основными ресурсами вычислительной системы. Обычно на данном слое работают менеджеры (диспетчеры) процессов, ввода-вывода, файловой системы и оперативной памяти. Разбиение на менеджеры может быть и несколько иным, например менеджер файловой системы иногда объединяют с менеджером ввода-вывода, а функции управления доступом пользователей к системе в целом и ее отдельным объектам поручают отдельному менеджеру безопасности.

  5    Интерфейс системных вызовов. Этот слой является самым верхним слоем ядра и взаимодействует непосредственно с приложениями и системными утилитами, образуя прикладной программный интерфейс операционной системы. Функции API, обслуживающие системные вызовы, предоставляют доступ к ресурсам системы в удобной и компактной форме, без указания деталей их физического расположения.

Рекомендации по оформлению результатов

Результаты работы следует оформить в печатном или электронном виде на носителе.

Рекомендации по выбору средств

Для оформления результатов работы  используйте приложения из пакета MSOffice.

Литература

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. - 2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. – 400 с. (стр. 99 – 103, стр. 148 – 151, стр. 188 - 190)
2. Олифер В. Г, Олифер Н. А Сетевые операционные системы: — Москва, Питер, 2013 г. – 544 с. (стр. 57 - 68)

Тема 2.2 Структуризация ОС

Цель ВСР: в результате работы обучающиеся должны:

• уметь использовать параметры и основные настройки ОС серии Windows;
•  уметь подготавливать публичное выступление на  профессиональную тему.

Задание

Задача № 1

Выполните сравнительный анализ основных структур ОС, руководствуясь следующей схемой. Результаты работы представьте в виде презентации.

Схема сравнительного анализа основных структур ОС

1. Ядро в привилегированном режиме:

• определение пользовательского режима и режима работы ядра;
• роль аппаратуры компьютера при выделении пользовательского режима и режима работы ядра;
• функции ядра в привилегированном режиме;
• установка приложений в подчиненный режим;
• адресное пространство приложения;
• система защиты;
• недостатки привилегированного режима;
• достоинства привилегированного режима.

2. Многослойная структура:

• слоистая структура вычислительной системы;
• состав ядра в многослойной структуре, правила выделения слоев;
• функции ядра в многослойной структуре;
• функции межслойных интерфейсов;
• интерфейс системных вызовов;
• система защиты;
•  недостатки многослойной структуры;
• достоинства многослойной структуры.

3. Микроядерная архитектура:

• концепция микроядерной архитектуры;
• определение пользовательского режима и режима работы ядра;
• роль аппаратуры компьютера при выделении пользовательского режима и режима работы ядра;
• функции микроядра в микроядерном режиме;
• установка приложений в подчиненный режим;
• адресное пространство приложения;
• система защиты;
• недостатки микроядерного режима;
• достоинства микроядерного режима.

Рекомендации по выполнению ВСР

Выполняя задачу № 1, внимательно изучите предложенную литературу и рекомендованный план, подготовьте презентацию базируясь на предложеннойсхеме или модифицировав ее.

 Ядро (kernel) — центральная часть операционной системы (ОС), обеспечивающая приложениям координированный доступ к ресурсам компьютера, таким как процессорное время, память, внешнее аппаратное обеспечение, внешнее устройство ввода и вывода информации. Также обычно ядро предоставляет сервисы файловой системы и сетевых протоколов.

Виды архитектур ядер операционных систем.

1 Монолитное ядро ОС

Представляет богатый набор оборудования. Все компоненты монолитного ядра находятся в одном адресном пространстве. Эта схема ОС, когда все части ее ядра - это составные части одной программы. Монолитное ядро - самый старый способ организации ОС.

Достоинства: высокая скорость работы, простая разработка модулей.

Недостатки: Ошибка работы одного из компонентов ядра нарушает работу всей системы.

2 Модульное ядро ОС

Это современная модификация монолитных ядер ОС, но в отличие от них модульное ядро не требует полной перекомпиляции ядра при изменения аппаратного обеспечения компьютера. Более того модульные ядра имеют механизм погрузки модулей ядра. Погрузка бывает статической- с перезагрузкой ОС, и динамической - без перезагрузки ОС.

3 Микроядро ОС

Представляет только основные функции управления процессами и минимальный набор для работы с оборудованием. Классические микроядра дают очень небольшой набор системных вызовов.

Достоинства: устойчивость к сбоям и ошибкам оборудования и компонентов системы, высокая степень ядерной модульности, что упрощает добавление в ядро новых компонентов и процесс отладки ядра. Для отладки такого ядра можно использовать обычные средства. Архитектура микроядра увеличивает надежность системы.

Недостатки: Передача информации требует больших расходов и большого количества времени.

4 Экзоядро ОС

Такое ядро ОС, которое предоставляет лишь функции взаимодействия процессов, безопасное выделение и распределение ресурсов. Доступ к устройствам на уровне контроллеров позволяет решать задачи, которые нехарактерны для универсальной ОС.

5 Наноядро ОС

Такое ядро выполняет только единственную задачу- обработку аппаратных прерываний, образуемых устройствами ПК. После обработки наноядро посылает данные о результатах обработки далее идущему в цепи программному обеспечения при помощи той же системы прерываний.

6 Гибридное ядро ОС

Модификация микроядер, позволяющая для ускорения работы впускать несущественные части в пространство ядра. На архитектуре гибкого ядра построены последние операционные системы от Windows, в том числе и Windows 7-10.

Вычислительную систему, работающую под управлением ОС на основе ядра, можно рассматривать как систему, состоящую из трех иерархически расположенных слоев: нижний слой образует аппаратура, промежуточный — ядро, а утилиты, обрабатывающие программы и приложения, составляют верхний слой системы. Такая структура является многослойной.

Слоистую структуру вычислительной системы принято изображать в виде системы концентрических окружностей, иллюстрируя тот факт, что каждый слой может взаимодействовать только со смежными слоями. Действительно, при такой организации ОС приложения не могут непосредственно взаимодействовать с аппаратурой, а только через слой ядра.

Многослойный подход является универсальным и эффективным способом декомпозиции сложных систем любого типа, в том числе и программных. В соответствии с этим подходом система состоит из иерархии слоев. Каждый слой обслуживает вышележащий слой, выполняя для него некоторый набор функций, которые образуют межслойный интерфейс. На основе функций нижележащего слоя следующий (вверх по иерархии) слой строит свои функции — более сложные и более мощные, которые, в свою очередь, оказываются примитивами для создания еще более мощных функций вышележащего слоя. Строгие правила касаются только взаимодействия между слоями системы, а между модулями внутри слоя связи могут быть произвольными. Отдельный модуль может выполнить свою работу либо самостоятельно, либо обратиться к другому модулю своего слоя, либо обратиться за помощью к нижележащему слою через межслойный интерфейс.

Такая организация системы имеет много достоинств. Она существенно упрощает разработку системы, так как позволяет сначала определить «сверху вниз» функции слоев и межслойные интерфейсы, а затем при детальной реализации постепенно наращивать мощность функций слоев, двигаясь «снизу вверх». Кроме того, при модернизации системы можно изменять модули внутри слоя без необходимости производить какие-либо изменения в остальных слоях, если при этих внутренних изменениях межслойные интерфейсы остаются в силе.

Для надежного управления ходом выполнения приложений операционная система должна иметь по отношению к приложениям определенные привилегии. Иначе некорректно работающее приложение может вмешаться в работу ОС и например, разрушить часть ее кодов. Все усилия разработчиков операционной системы окажутся напрасными, если их решения воплощены в незащищенные от приложений модули системы, какими бы элегантными и эффективными эти решения ни были. Операционная система должна обладать исключительными полномочиями также для того, чтобы играть роль арбитра в споре приложений за ресурсы компьютера в мультипрограммном режиме. Ни одно приложение не должно иметь возможности без ОС получать дополнительную область памяти, занимать процессор дольше разрешенного операционной системой периода времени, непосредственно управлять совместно используемыми внешними устройствами.

Обеспечить привилегии операционной системе невозможно без специальных средств аппаратной поддержки. Аппаратура компьютера должна поддерживать как минимум два режима работы — пользовательский режим (usermode) и привилегированный режим, который также называют режимом ядра (kernelmode), или режимом супервизора (supervisormode). Подразумевается, что операционная система или некоторые ее части работают в привилегированном режиме, а приложения — в пользовательском режиме.

Так как ядро выполняет все основные функции ОС, то чаще всего именно ядро становится той частью ОС, которая работает в привилегированном режиме

Приложения ставятся в подчиненное положение за счет запрета выполнения в пользовательском режиме некоторых критичных команд, связанных с переключением процессора с задачи на задачу, управлением устройствами ввода-вывода, доступом к механизмам распределения и защиты памяти.

Микроядерная архитектура является альтернативой классическому способу построения операционной системы. Под классической архитектурой в данном случае понимается рассмотренная выше структурная организация ОС, в соответствии с которой все основные функции операционной системы, составляющие многослойное ядро, выполняются в привилегированном режиме. При этом некоторые вспомогательные функции ОС оформляются в виде приложений и выполняются в пользовательском режиме наряду с обычными пользовательскими программами (становясь системными утилитами или обрабатывающими программами). Каждое приложение пользовательского режима работает в собственном адресном пространстве и защищено тем самым от какого-либо вмешательства других приложений. Код ядра, выполняемый в привилегированном режиме, имеет доступ к областям памяти всех приложений, но сам полностью от них защищен. Приложения обращаются к ядру с запросами на выполнение системных функций. В привилегированном режиме остается работать только очень небольшая часть ОС, называемая микроядром. Микроядро защищено от остальных частей ОС и приложений. В состав микроядра обычно входят машинно-зависимые модули, а также модули, выполняющие базовые (но не все) функции ядра по управлению процессами, обработке прерываний, управлению виртуальной памятью, пересылке сообщений и управлению устройствами ввода-вывода, связанные с загрузкой или чтением регистров устройств. Набор функций микроядра обычно соответствует функциям слоя базовых механизмов обычного ядра. Такие функции операционной системы трудно, если не невозможно, выполнить в пространстве пользователя.

Все остальные более высокоуровневые функции ядра оформляются в виде приложений, работающих в пользовательском режиме. Однозначного решения о том, какие из системных функций нужно оставить в привилегированном режиме, а какие перенести в пользовательский, не существует. В общем случае многие менеджеры ресурсов, являющиеся неотъемлемыми частями обычного ядра — файловая система, подсистемы управления виртуальной памятью и процессами, менеджер безопасности и т. п., — становятся «периферийными» модулями, работающими в пользовательском режиме.

Работающие в пользовательском режиме менеджеры ресурсов имеют принципиальные отличия от традиционных утилит и обрабатывающих программ операционной системы, хотя при микроядерной архитектуре все эти программные компоненты также оформлены в виде приложений. Утилиты и обрабатывающие программы вызываются в основном пользователями. Ситуации, когда одному приложению требуется выполнение функции (процедуры) другого приложения, возникают крайне редко. Поэтому в операционных системах с классической архитектурой отсутствует механизм, с помощью которого одно приложение могло бы вызвать функции другого.

Рекомендации по оформлению результатов задачи №1

Результаты работы следует оформить в электронном виде на носителе.

Рекомендации по выбору средств

Для подготовки мультимедиа-презентации и оформления результатов работы  используйте приложения из пакета MSOffice.

Литература

1. Олифер В. Г, Олифер Н. А Сетевые операционные системы: — Москва, Питер, 2013 г. – 544 с. (стр.57 – 68, стр. 74 - 79)

Тема 3.1 ОС серии Windows

Цель ВСР: в результате работы обучающиеся должны:

• уметь использовать параметры и основные настройки ОС серии Windows;
• уметь подготавливать публичное выступление на  профессиональную тему.

Задание

Задача 1

В соответствии с предложенной в таблице 5 схемой составьте план и тезисы ответа по теме «Функции, состав, принципы работы ОС серии Windows». В графе «Примечание» таблицы  5 приведите примеры, используя различные ОС серии Windows.

Таблица 5 Функции, состав, принципы работы ОС серии Windows

Задача 2

а) Подготовьте реферат «Сравнительный анализ ОС серии Windows» пользуясь рекомендованным планом.

ПЛАН

Введение.

Понятие операционной системы (ОС). Общие сведения об организации ОС серии Windows.

1. История возникновения и дальнейшее развитие ОС серии Windows.
2. Сравнительный анализ операционных семейств Windows 9x и Windows 2000/XP/Vista и т.д.

2.1  Отличия между Windows 9x и Windows 2000/XP/Vista и т.д.

2.2  Типы файловых систем разных версии ОС Windows.

2.3  Основные особенности системы поиска разных версии ОС Windows.

2.4  Организация безопасной работы ОС серии Windows.

2.5  Организация WEB-каналов.

2.6  Синхронизация и общий доступ к ресурсам.

2.7  Специальные возможности ОС серии Windows.

2.8  Резервное копирование и восстановление ОС серии Windows.

2.9  Особенности работы в сети различных ОС серии Windows.

Заключение

б) Подготовьте реферат «Анализ файловых систем ОС серии Windows» пользуясь рекомендованным планом.

ПЛАН

Введение.

Понятие файловой системы. Назначение файловой системы. Общие сведения о файловых системах. Расположение файловой системы в дисковой системе компьютера.

1. История возникновения и дальнейшее развитие ОС серии Windows.
2. Типовые файловые системы в ОС серии Windows.
3. Логическая организация файловых систем в ОС серии Windows.
4. Физическая организация различных файловых систем в ОС серии Windows.
5. Типы файловых систем в разных версиях в ОС серии Windows.

5.1  Основные характеристики, структура, области использования файловых систем FAT, FAT32.

5.2  Основные характеристики, структура, области использования файловой системы NTFS.

5.3  Технологии обслуживания файловой структуры в программе «Проводник».

5.4  Дефрагментирование файловых систем.

5.5  Надежность файловых систем. Журналирование.

5.6  Сравнительная характеристика файловых систем FAT, FAT32, NTFS, HPFS.

6. Современная архитектура файловах систем в ОС серии Windows.

Заключение

Задача 3

Составьте таблицу 6 «Отличительные особенности ОС серии Windows»

Таблица 6Отличительные особенности ОС серии Windows

Рекомендации по выполнению ВСР

Выполняя задачи № 1, №3 при составлении плана и тезисов ответа, заполнении таблицы, следует использовать рекомендации Приложения 1.

Выполняя задачу № 2, внимательно изучите предложенную литературу и рекомендованный план, подготовьте реферат базируясь на предложенном плане или модифицировав его.

MicrosoftWindows — семейство корпорации Microsoft, ориентированных на применение графического интерфейса при управлении. Изначально Windows была всего лишь графической надстройкой для MS-DOS. В настоящее время под управлением операционных систем семейства Windows по данным ресурса NetMarketShare работает более 91% персональных компьютеров.Windows работает на платформахx86, x86-64, IA-64 и ARM. Существовали также версии для DECAlpha, MIPS, PowerPC и SPARC.

Пакет Windows включает в себя «стандартные» приложения, такие как браузер (InternetExplorer), почтовый клиент (OutlookExpress или Почта Windows), музыкальный и видеопроигрыватель (Проигрыватель WindowsMedia). С помощью технологий COM и OLE их компоненты могут быть использованы в приложениях сторонних производителей. Эти продукты бесплатны и могут быть свободно скачаны с официального сайта Microsoft, но для установки некоторых из них необходимо иметь лицензионную версию Windows.. Запуск этих программ под другими операционными системами возможен только с помощью эмуляторов среды Windows (Wine).

Основные функции ОС серии Windows:

• исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.);
• загрузка программ в оперативную память и их выполнение;
• стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода);
• управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти);
• управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.);
• обеспечение пользовательского интерфейса;
• сохранение информации об ошибках системы.

Дополнительные функции:

• многозадачность;
• эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами;
• разграничение доступа различных процессов к ресурсам;
• организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам;
• взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация;
• защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений;
• многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа.

В ОС Windows гораздо лучше, по сравнению с другими ОС, налажено взаимодействие между пользователем и компьютером. Большинство повседневных задач выполняется с меньшими, чем когда-либо затратами времени. Решено также большинство проблем с распределением памяти. Встроенная сетевая поддержка делает тривиальной задачей надежный обмен информацией по сети. В Windows предусмотрена возможность давать файлам длинные имена, что значительно облегчает работу пользователя. Поддержка в Windows стандарта "plug-and-play" упрощает модернизацию оборудования. Ярлыки помогают быстро обращаться к часто используемым файлам, программам и папкам. Большая часть всего этого достигнута без ущерба для производительности. А многие процессы, например печать, идут теперь гораздо быстрее благодаря 32-битному режиму и другим усовершенствованиям. Одна из основных целей разработчиков Windows – создание документированного интерфейса, резкое снижение требований к подготовке пользователя, упрощение работы.Интерфейс Windows обладает массой достоинств. Предусмотрено все или почти все для удобной и безопасной работы, почти любую операцию можно выполнить множеством способов, а продуманная система подсказок, сообщений и предупреждений поддерживает пользователя в течение всего сеанса работы.

Рекомендации по оформлению результатов задач №1, №3

Результаты работы следует оформить в печатном или электронном виде на носителе.

Рекомендации по оформлению результатов задачи № 2

Представляемая работа должна быть  изложена в  печатном виде, может содержать помимо текста работы, рисунки, графики, диаграммы, фотографии и т.д.

На выступление по представлению своей работы даётся до 10 минут. Выступление должно сопровождаться мультимедиа-презентацией. Реферат должны быть сдан в  печатном виде и занимать не более 20 страниц текста формата А4, с полями 2 см левое и правое поля, 1 см верхнее и нижнее поля соответственно, шрифт TimesNewRomanCyr-14, единичный межстрочный интервал, выравнивание по ширине.

Рекомендации по выбору средств

Для подготовки реферата и мультимедиа-презентации используйте приложения из пакета MSOffice.

Литература

для выполнения задачи № 1

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. – 400 с. (стр. 108 - 113, стр. 123 - 139, стр. 140 – 148, стр. 172 – 174, стр. 175 - 185)

для выполнения задачи № 2

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. - -400 с.
2. Олифер В. Г, Олифер Н. А Сетевые операционные системы: — Москва, Питер, 2013 г. - -544 с.
3. Таненбаум Э. Современные операционные системы - СПб. : Питер, 2010 г. – 1120 с.
4. Компьютерные сети. Учеб.пособие// Максимов Н. В., Попов И. И. 4-е издание, испр. И доп. – М.: Форум, 2014 г. – 448 с.
5. Максимов Н. В. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем - М.: Форум, 2016 г. – 512 с.
6. Компьютерные сети. Учеб.пособие// Кузин А. В., Демин В. М. – 2-е издание – М.: Форум, 2014г. – 191 с.
7. Справочная система WindowsVista
8. Справочная система Windows 7

для выполнения задачи № 3

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. - -400 с. (стр. 108 - 113, стр. 123 - 139, стр. 140 – 148, стр. 172 – 174, стр. 175 - 185)
2. Справочная система WindowsVista
3. Справочная система Windows 7

Тема 3.2 ОС серии Unix

Цель ВСР: в результате работы обучающиеся должны:

• уметь использовать ОС для организации работы в сети,  реализовывать управление устройствами, параметрами загрузки ОС;
• уметь подготавливать Защита реферата на  профессиональную тему.

Задание

Задача 1

В соответствии с предложенной в таблице 7  схемой составьте план и тезисы ответа по теме «ОС серии Unix». В графе «Примечание» таблицы 7 проиллюстрируйте тезисы ответа примерами.

Таблица 7 ОС серии Unix

Задача 2

а) Подготовьте реферат «Сравнительный анализ ОС серии Unix» пользуясь рекомендованным планом.

ПЛАН

Введение.

Понятие операционной системы (ОС). Общие сведения об организации и использовании ОС серии Unix.

1. ОС серии Unix и история их развития.
2. Основные архитектурные особенности ОС серии Unix
3. Техническое устройство ОС серии Unix с точки зрения пользователя.

1. Ядра системы.
2. Текстовая подсистема.
3. Графическая подсистема Xwindow.
4. Система удаленного доступа в текстовом режиме.
5. Система удаленного доступа в графическом режиме.
6. Система передачи графического окна приложения на другой компьютер.

4. Linux - свободно распространяемая версия UNIX.
5. Структура, технические характеристики Linux
6. Linux, FreeBSD и другие. Почему Linux и FreeBSD не смогут вытеснить коммерческие ОС?
7. Сравнительная характеристика ОС серии Unix

Заключение

б) Подготовьте реферат «Сравнительный анализ ОС коллективного пользования» пользуясь рекомендованным планом.

ПЛАН

Введение.

 История развития сетевых возможностей ОС семейства Unix, Windows, основные понятия системного администрирования.

1. Основные принципы администрирования ОС.
2. Анализ принципов администрирования операционных систем ОС семействаUnix, Windows.
3. Сравнительный анализ серверных ОС.

3.1  Назначение серверных операционных систем.

3.2  Сравнительный анализ серверных операционных систем Windows и Linux.

3.3  Сравнительная характеристика систем Unix и Windows, их потенциал и выполняемые задачи.

4. Безопасная работа ОС коллективного пользования.
5. Компьютерные средства коллективной работы в сети.

Заключение

Рекомендации по выполнению ВСР

Выполняя задачи № 1 при составлении плана и тезисов ответа, следует использовать рекомендации Приложения 1.

Выполняя задачу № 2,внимательно изучите предложенную литературу и рекомендованный план, подготовьте реферат базируясь на предложенном плане или модифицировав его.

UNIX — семейство переносимых, многозадачных и многопользовательских операционных систем.

 В настоящее время UNIX-системы признаны одними из самых исторически важных ОС.

Первая система UNIX была разработана в подразделении BellLabs компании AT&T. С тех пор было создано большое количество различных UNIX-систем. Юридически лишь некоторые из них имеют полное право называться «UNIX». Остальные же, хотя и используют сходные концепции и технологии, объединяются термином «UNIX-подобные».

Основное отличие UNIX-подобных систем от других операционных систем заключается в том, что это изначально многопользовательские многозадачные системы. Популярную во всём мире систему Microsoft Windows нельзя назвать полноценной многопользовательской системой, так как кроме как на некоторых серверных версиях, в один и тот же момент за одним компьютером с Windows может работать только один человек. В Unix может работать сразу много людей, при этом каждый из них может выполнять множество различных вычислительных процессов, которые будут использовать ресурсы именно этого компьютера.

ДостоинствоUnixвеёмультиплатформенности. Ядро системы написано таким образом, что его легко можно приспособить практически под любой микропроцессор, а не только под популярное семейство i-386 (i-686).

UNIX имеет и другие характерные особенности:

• использование простых текстовых файлов для настройки и управления системой;
• широкое применение утилит, запускаемых из командной строки;
• взаимодействие с пользователем посредством виртуального устройства — терминала;
• представление физических и виртуальных устройств и некоторых средств межпроцессового взаимодействия в виде файлов;
• использование конвейеров из нескольких программ, каждая из которых выполняет одну задачу.

В настоящее время UNIX-системы распространены в основном среди серверов, а также как встроенные системы для различного оборудования. Среди ОС для рабочих станций и домашнего применения UNIX и UNIX-подобные ОС занимают после Microsoft Windows второе (OS X), третье (GNU/Linux) и многие последующие места.

Многопользовательские и многозадачные ОС - ОС коллективной разработки были разработаны для больших ЭВМ (mainframe). Разработка и внедрение ОС позволили разграничить функции операторов, администраторов, программистов, пользователей, а также существенно повысить (в 10 и 100 раз) производительность ЭВМ и степень загрузки технических средств. ОС других поколений, например OC Unix изначально ориентировалась на интерактивное взаимодействие с пользователем. Наиболее распространенные версии Unix: Free BSD, SCO, ISC, Sun OS. Linux – отдельная версия OC Unix. ОС MS – DOS, Windows, OS/2 также разработаны под влиянием концепций Unix.

Главными функциями таких ОС являются – управление задачами и управление данными. Эти функции реализуются через формализованное средство описания данных и заданий – язык управления заданиями (JCL). Первоначально задания, представляющие собой некоторые тексты, считываются и обрабатываются программой системного ввода, осуществляющей управление заданиями. При отсутствии ошибок очередное задание помещается во входную очередь, ожидая освобождения требуемой области оперативной памяти ЭВМ и других ресурсов. При наличии требуемых ресурсов программа выделяет раздел памяти, размещает первую из программ задания, присоединяет необходимые входные и выходные наборы данных и передает ей управление. После завершения работы программы, при отсутствии других пунктов задания, осуществляется завершение задания, уничтожение временных наборов данных, закрытие выходных наборов, вывод информации на внешние носители, освобождение ресурсов и устройств ЭВМ.

Рекомендации по оформлению результатов задачи №1

Результаты работы следует оформить  в печатном или электронном виде на носителе

Рекомендации по оформлению результатов задачи № 2

Представляемая работа должна быть  изложена в  печатном виде, может содержать помимо текста работы, рисунки, графики, диаграммы, фотографии и т.д.

На выступление по представлению своей работы даётся 7-9 минут. Выступление должно сопровождаться мультимедиа-презентацией. Реферат должны быть сдан в  печатном виде и занимать не более 20 страниц текста формата А4, с полями 2 см левое и правое поля, 1 см верхнее и нижнее поля соответственно, шрифт TimesNewRomanCyr-14, единичный межстрочный интервал, выравнивание по ширине.

Рекомендации по выбору средств

Для подготовки реферата и мультимедиа-презентации используйте приложения из пакета MSOffice.

Литература

для выполнения задачи № 1

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. - -400 с. (стр. 221 – 224, стр.240 – 276, стр. 278 – 299)

для выполнения задач № 2

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. – 400 с.
2. Олифер В. Г, Олифер Н. А Сетевые операционные системы: — Москва, Питер, 2013 г. – 544 с.
3. Таненбаум Э. Современные операционные системы - СПб. : Питер, 2010 г. – 1120 с.
4. Компьютерные сети. Учеб.пособие// Максимов Н. В., Попов И. И. 4-е издание, испр. И доп. – М.: Форум, 2014 г.
5. Максимов Н. В. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем- М.: Форум, 2013 г.
6. Компьютерные сети. Учеб.пособие// Кузин А. В.,Демин В. М. – 2-е издание – М.: Форум, 2014г.
7. Справочная система WindowsVista
8. UNIX wikipedia.org (дата обращения 12.09.2018)
9.  POSIX wikipedia.org (дата обращения 12.09.2018)

Тема 4.1 Управление процессами

Цель ВСР: в результате работы обучающиеся должны:

• уметь планировать реализацию процессов;
• уметь осуществлять синхронизацию процессов;
• уметь реализовывать алгоритмы планирования процессов.

Задание

Задача 1

В соответствии с предложенной в таблице 8схемой составьте план и тезисы ответа по теме «Управление процессами». В графе «Примечание»  таблицы 8проиллюстрируйте тезисы ответа примерами.

Таблица 8 Управление процессами

Задача 2

Реализуйте алгоритм планирования

Задача 3

Определите моменты перепланировки потоков компьютерной системы. Постройте временную диаграмму работы планировщика системы при перепланировке потоков. Опишите принцип работы планировщика в соответствии с полученной диаграммой.

Задача 4

В соответствии с предложенным вариантом, определите,  какое из неравенств соответствует правильному решению задачи?  Обоснуйте свой ответ.

Задача 5

Сравните 2 варианта организации мультипроцессорной обработки. В первом случае процесс, начав выполняться на каком-либо процессоре, при каждой следующей активизации будет назначаться планировщиком на этот же процессор. Во втором варианте процесс каждый раз, выполняется на произвольно выбранном свободном процессоре. Какой из вариантов наиболее эффективен в отношении времени выполнения отдельного процесса? Какой из вариантов наиболее эффективен в отношении суммарной производительности компьютера? Обоснуйте свой ответ.

Задача 6

В библиотеку пришли два студента, которым нужно поработать с одной и той же книгой. Книга имеется в библиотеке в единственном экземпляре. Студенты одновременно пришли в библиотеку, но один из них сначала отправился в читальный зал и занял там единственное свободное место, а затем пошел за книгой. Другой студент – наоборот, начал с того, что получил книгу, а потом пошел в читальный зал искать место. В результате ни один из них не может выполнить работу. Можно ли считать, что в данном случае произошла блокировка (клинч)? Обоснуйте свой ответ.

Задача 7

Составьте тест по теме «Управление процессами». Тест должен содержать не менее 2 вариантов, каждый вариант должен включать в себя 20 вопросов. К каждому вопросу подберите 4 ответа, один из которых - правильный. (Число правильных ответов на 1 вопрос теста можно увеличить.Вопросов теста с двумя и более правильными ответами не должно быть более 30% от общего количества вопросов).

Рекомендации по выполнению ВСР

Выполняя задачи № 1 при составлении плана и тезисов ответа, следует использовать рекомендации Приложения 1.

Процесс (задача) - абстракция, описывающая выполняющуюся программу. Для операционной системы процесс представляет собой единицу работы, потребляющую системные ресурсы. Подсистема управления процессами планирует выполнение процессов, то есть распределяет процессорное время между несколькими одновременно существующими в системе процессами, а также занимается созданием и уничтожением процессов, обеспечивает процессы необходимыми системными ресурсами, поддерживает взаимодействие между процессами

В многозадачной (многопроцессной) системе процесс может находиться в одном из трех основных состояний:

ВЫПОЛНЕНИЕ - активное состояние процесса, во время которого процесс обладает всеми необходимыми ресурсами и непосредственно выполняется процессором;

ОЖИДАНИЕ - пассивное состояние процесса, процесс заблокирован, он не может выполняться по своим внутренним причинам, он ждет осуществления некоторого события, например, завершения операции ввода-вывода, получения сообщения от другого процесса, освобождения какого-либо необходимого ему ресурса;

ГОТОВНОСТЬ - также пассивное состояние процесса, но в этом случае процесс заблокирован в связи с внешними по отношению к нему обстоятельствами: процесс имеет все требуемые для него ресурсы, он готов выполняться, однако процессор занят выполнением другого процесса.

В ходе жизненного цикла каждый процесс переходит из одного состояния в другое в соответствии с алгоритмом планирования процессов, реализуемым в данной операционной системе.

В состоянии ВЫПОЛНЕНИЕ в однопроцессорной системе может находиться только один процесс, а в каждом из состояний ОЖИДАНИЕ и ГОТОВНОСТЬ - несколько процессов, эти процессы образуют очереди соответственно ожидающих и готовых процессов. Жизненный цикл процесса начинается с состояния ГОТОВНОСТЬ.

Создать процесс - это значит:

1. создать информационные структуры, описывающие данный процесс, то есть его дескриптор и контекст;
2. включить дескриптор нового процесса в очередь готовых процессов;
3. загрузить кодовый сегмент процесса в оперативную память или в область свопинга.

Существует множество различных алгоритмов планирования процессов, по-разному решающих вышеперечисленные задачи. Среди этого множества алгоритмов рассмотрим подробнее две группы наиболее часто встречающихся алгоритмов: алгоритмы, основанные на квантовании, и алгоритмы, основанные на приоритетах.

Приоритет - это число, характеризующее степень привилегированности процесса при использовании ресурсов вычислительной машины, в частности, процессорного времени: чем выше приоритет, тем выше привилегии. Чем выше привилегии процесса, тем меньше времени он будет проводить в очередях.

Процессам часто нужно взаимодействовать друг с другом, например, один процесс может передавать данные другому процессу, или несколько процессов могут обрабатывать данные из общего файла. Во всех этих случаях возникает проблема синхронизации процессов, которая может решаться приостановкой и активизацией процессов, организацией очередей, блокированием и освобождением ресурсов.

Рекомендации по оформлению результатов задач

Результаты работы следует оформить  в печатном или электронном виде на носителе.  

Рекомендации по выбору средств

Для оформления результатов работы  используйте приложения из пакета MSOffice.

Литература

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014.  -400 с. (стр. 39 - 53)
2. Олифер В. Г, Олифер Н. А Сетевые операционные системы: — Москва, Питер, 2013 г.  -544 с. (стр. 88-124, стр. 100 - 121)

Тема 4.3 Управление памятью

Цель ВСР: в результате работы обучающиеся должны уметь определять функции ОС по управлению памятью, реализовывать алгоритмы распределения памяти.

Задание

Задача 1

В соответствии с предложенной в таблице 9 схемой составьте план и тезисы ответа по теме «Управление памятью».

Таблица 9Управление памятью

Задача 2

Какое из утверждений верно? Обоснуйте свой ответ.

1. все виртуальные адреса заменяются на физические во время загрузки программы в оперативную память;
2. виртуальные адреса заменяются на физические во время выполнения программы в момент обращения по данному виртуальному адресу.

Задача 3

Опишите,  как величин файла подкачки влияет на производительность системы.

Задача 4

Ответьте письменно на вопросы.

1. Почему размер страницы выбираю равным степени числа 2? Можно ли принять такое же ограничение для сегмента?
2. Что такое свопинг?
3. На что влияет размер страницы? Каковы преимущества и недостатки большого размера страницы?
4. Где хранятся таблицы страниц и таблицы сегментов?
5. Какие характеристики содержат таблицы страниц и таблицы сегментов при сегментно-страничном распределении?
6. Почему загрузка и выгрузка данных из кэш-памяти производится блоками?
7. Как обеспечить согласование данных в кэш–памяти с помощью методов обратной и прямой записи?

Задача 5

Составьте тест по теме «Управление памятью». Тест должен содержать не менее 3 вариантов, каждый вариант должен включать в себя 20 вопросов. К каждому вопросу подберите 4 ответа, один из которых - правильный.

Задача 6

В соответствии с предложенной схемой составьте план и тезисы ответа по теме «Распределение памяти». В графе таблицы 10 «Примечание» проиллюстрируйте тезисы ответа примерами.

Таблица 10

Рекомендации по выполнению ВСР

Выполняя задачи № 1, № 6 при составлении плана и тезисов ответа, следует использовать рекомендации Приложения 1.

Память является важнейшим ресурсом, требующим управления со стороны ОС. Распределению подлежит вся оперативная память, не занятая операционной системой. Обычно ОС располагается в самых младших адресах, однако может занимать и самые старшие адреса.

Функциями ОС по управлению памятью являются: отслеживание свободной и занятой памяти, выделение памяти процессам и освобождение памяти при завершении процессов, вытеснение процессов из оперативной памяти на диск, когда размеры основной памяти не достаточны для размещения в ней всех процессов, и возвращение их в оперативную память, когда в ней освобождается место, а также настройка адресов программы на конкретную область физической памяти.

Виртуальная память - это совокупность программно-аппаратных средств, позволяющих пользователям писать программы, размер которых превосходит имеющуюся оперативную память; для этого виртуальная память решает следующие задачи:

• размещает данные в запоминающих устройствах разного типа, например, часть программы в оперативной памяти, а часть на диске;
• перемещает по мере необходимости данные между запоминающими устройствами разного типа, например, подгружает нужную часть программы с диска в оперативную память;
• преобразует виртуальные адреса в физические.

Все эти действия выполняются автоматически, без участия программиста, следовательно, механизм виртуальной памяти является прозрачным по отношению к пользователю.

Наиболее распространенными реализациями виртуальной памяти является страничное, сегментное и странично-сегментное распределение памяти, а также свопинг.

При страничном распределении памяти виртуальное адресное пространство каждого процесса делится на части одинакового, фиксированного для данной системы размера, называемые виртуальными страницами. В общем случае размер виртуального адресного пространства не является кратным размеру страницы, поэтому последняя страница каждого процесса дополняется фиктивной областью

Размер страницы обычно выбирается равным степени двойки: 512, 1024 и т.д., это позволяет упростить механизм преобразования адресов.

При загрузке процесса часть его виртуальных страниц помещается в оперативную память, а остальные - на диск. Смежные виртуальные страницы не обязательно располагаются в смежных физических страницах. При загрузке операционная система создает для каждого процесса информационную структуру - таблицу страниц, в которой устанавливается соответствие между номерами виртуальных и физических страниц для страниц, загруженных в оперативную память, или делается отметка о том, что виртуальная страница выгружена на диск. Кроме того, в таблице страниц содержится управляющая информация, такая как признак модификации страницы, признак невыгружаемости (выгрузка некоторых страниц может быть запрещена), признак обращения к странице (используется для подсчета числа обращений за определенный период времени) и другие данные, формируемые и используемые механизмом виртуальной памяти.

При страничной организации виртуальное адресное пространство процесса делится механически на равные части. Это не позволяет дифференцировать способы доступа к разным частям программы (сегментам).Это свойство часто бывает очень полезным. Например, можно запретить обращаться с операциями записи и чтения в кодовый сегмент программы, а для сегмента данных разрешить только чтение. Кроме того, разбиение программы на «осмысленные» части делает принципиально возможным разделение одного сегмента несколькими процессами. Например, если два процесса используют одну и ту же математическую подпрограмму, то в оперативную память может быть загружена только одна копия этой подпрограммы

Странично-сегментное распределение памяти представляет собой комбинацию страничного и сегментного распределения памяти и, вследствие этого, сочетает в себе достоинства обоих подходов. Виртуальное пространство процесса делится на сегменты, а каждый сегмент в свою очередь делится на виртуальные страницы, которые нумеруются в пределах сегмента. Оперативная память делится на физические страницы. Загрузка процесса выполняется операционной системой постранично, при этом часть страниц размещается в оперативной памяти, а часть на диске. Для каждого сегмента создается своя таблица страниц, структура которой полностью совпадает со структурой таблицы страниц, используемой при страничном распределении. Для каждого процесса создается таблица сегментов, в которой указываются адреса таблиц страниц для всех сегментов данного процесса. Адрес таблицы сегментов загружается в специальный регистр процессора, когда активизируется соответствующий процесс.

Необходимым условием для выполнения задачи является загрузка ее в оперативную память, объем которой ограничен. В этих условиях используют метод организации вычислительного процесса, называемый свопингом. В соответствии с этим методом некоторые процессы (обычно находящиеся в состоянии ожидания) временно выгружаются на диск. Планировщик операционной системы не исключает их из своего рассмотрения, и при наступлении условий активизации некоторого процесса, находящегося в области свопинга на диске, этот процесс перемещается в оперативную память. Если свободного места в оперативной памяти не хватает, то выгружается другой процесс.

При свопинге, в отличие от рассмотренных ранее методов реализации виртуальной памяти, процесс перемещается между памятью и диском целиком, то есть в течение некоторого времени процесс может полностью отсутствовать в оперативной памяти. Существуют различные алгоритмы выбора процессов на загрузку и выгрузку, а также различные способы выделения оперативной и дисковой памяти загружаемому процессу.

Рекомендации по оформлению результатов задач

Результаты работы следует оформить  в печатном или электронном виде на носителе.  

Рекомендации по выбору средств

Для оформления результатов работы  используйте приложения из пакета MSOffice.

Литература

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. - -400 с. (стр. 53 - 65)
2. Олифер В. Г, Олифер Н. А Сетевые операционные системы: — Москва, Питер, 2013 г. - -544 с. (стр. 162 – 163, стр. 170 – 174, стр. 175 – 178)

Тема 4.4 Ввод – вывод и файловая система

Цель ВСР: в результате работы обучающиеся должны:

• уметь решать задачи по управлению файлами и папками в ОС;
• уметь определять типы логической структуры файловой системы;
• уметь реализовывать файловые операции;
• уметь подготавливать публичное выступление на  профессиональную тему.

Задание

Задача1

В соответствии с предложенной в таблице 11 схемой составьте план и тезисы ответа по теме «Файловая система».

Таблица 11 Файловая система

Задача2

Определите вид логической организации файловой системы, приведенной на рисунке 1.

Рисунок 1 – Логическая организация файловых систем

Задача3

Составьте тест по теме «Ввод – вывод и файловая система». Тест должен содержать не менее 3 вариантов, каждый вариант должен включать в себя 20 вопросов. К каждому вопросу подберите 4 ответа, один из которых - правильный.

Задача4

Подготовьте реферат «Обзор современных файловых систем» пользуясь рекомендованным планом.

ПЛАН

Введение

Назначение файловых систем. Факторы, определяющие развитие файловых систем Эволюция файловых систем. Совершенствование механизма хранения данных

1. Общая модель файловой системы
2. Современные архитектуры файловых систем
3. Виды файловых систем

1. Файловая система FAT
2. Ошибки при работе сFAT
3. Файловая система NTFS
4. Файловая система EXT

4. Сравнительная характеристика файловых систем
5. Ограничения традиционных файловых систем
6. Программы для работы с файловой системой

Заключение

Литература

Рекомендации по выполнению ВСР

Выполняя задачу № 1 при составлении плана и тезисов ответа, следует использовать рекомендации Приложения 1.

Файловая система определяет формат содержимого и способ физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имен файлов,  максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например разграничение доступа или шифрование файлов.

Файловая система связывает носитель информации с одной стороны и API для доступа к файлам — с другой. Когда прикладная программа обращается к файлу, она не имеет никакого представления о том, каким образом расположена информация в конкретном файле, так же как и на каком физическом типе носителя (CD, жёстком диске, магнитной ленте, блоке флеш-памяти или другом) он записан. Всё, что знает программа, — это имя файла, его размер и атрибуты. Эти данные она получает от драйвера файловой системы. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жёстком диске).

С точки зрения операционной системы, весь диск представляет собой набор кластеров (как правило, размером 512 байт и больше). Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги,  являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге. Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

Файловая система не обязательно напрямую связана с физическим носителем информации. Существуют виртуальные файловые системы, а также сетевые файловые системы, которые являются лишь способом доступа к файлам, находящимся на удалённом компьютере.

В простейшем случае все файлы на данном диске хранятся в одном каталоге. Такая одноуровневая схема использовалась в CP/M и в первой версии MS-DOS 1.0. Иерархическая файловая система с вложенными друг в друга каталогами впервые появилась в Multics, затем в UNIX. В UNIX существует только один корневой каталог, а все остальные файлы и каталоги вложены в него. Чтобы получить доступ к файлам и каталогам на каком-нибудь диске, необходимо смонтировать этот диск командой mount. В большинстве UNIX-подобных систем съёмные диски, флеш-накопители и другие внешние устройства хранения данных монтируют в каталог /mnt, /mount или /media. Unix и UNIX-подобные операционные системы также позволяют автоматически монтировать диски при загрузке операционной системы. Ещё более сложная структура применяется в NTFS и HFS. В этих файловых системах каждый файл представляет собой набор атрибутов. Таким образом, для NTFS и HFS то, что хранится в файле, — это всего лишь один из его атрибутов.

Следовательно, один файл может содержать несколько вариантов содержимого. Таким образом, в одном файле можно хранить несколько версий одного документа, а также дополнительные данные (значок файла, связанная с файлом программа). Такая организация типична для HFS на Macintosh.

По предназначению файловые системы можно классифицировать на нижеследующие категории.

• Для носителей с произвольным доступом (например, жёсткий диск): FAT32, HPFS, ext2 и др. Поскольку доступ к дискам в несколько раз медленнее, чем доступ к оперативной памяти, для прироста производительности во многих файловых системах применяется асинхронная запись изменений на диск. Для этого применяется либо журналирование, например в ext3, ReiserFS, JFS, NTFS, XFS, либо механизм softupdates и др. Журналирование широко распространено в Linux, применяется в NTFS. Softupdates — в BSD системах.
• Для носителей с последовательным доступом (например, магнитные ленты): QIC и др.
• Для оптических носителей — CD и DVD: ISO9660, HFS, UDF и др.
• Виртуальные файловые системы: AEFS и др.
• Сетевые файловые системы: NFS, CIFS, SSHFS, GmailFS и др.
• Дляфлэш-памяти: YAFFS, ExtremeFFS, exFAT.
• Специализированные файловые системы: ZFS (собственно файловой системой является только часть ZFS), VMware VMFS (кластерная файловая система, которая предназначена для хранения других файловых систем) и др.

Основные функции любой файловой системы нацелены на решение следующих задач:

• именование файлов;
• программный интерфейс работы с файлами для приложений;
• отображения логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;
• организация устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;
• содержание параметров файла, необходимых для правильного его взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и др.).

В многопользовательских системах появляется ещё одна задача: защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя, а также обеспечение совместной работы с файлами, к примеру, при открытии файла одним из пользователей, для других этот же файл временно будет доступен в режиме «только чтение».

Виды файловых систем.

FAT  – эта файловая система встречается крайне редко. Самый большой её недостаток – это максимальный объём диска, который составляет всего 2 Гб, что в современных компьютерах практически не встречается. Таким образом, если  диск имеет больший объём, то она перестаёт работать.

 FAT 32. Данная версия является обновленной разновидностью предыдущей файловой системы. Данная система гораздо стабильнее, чем её предшественница, а работа с файлами  протекает намного быстрее.

NTFS-  система хранения файлов появилась сравнительно недавно и является более современной, чем две предыдущие. Несмотря на достаточно болтшое количество достоинств, она имеет много недостатков. Большинство дисков, выпускаемых сегодня коммерческими фирмами, имеют именно такую файловую систему. Она хранит данные намного лучше, однако достаточно требовательна к ресурсам компьютера.

Кроме того, в случае, когда логический диск имеет полную загрузку до 90 процентов, работа файловой системы резко понижается. Если операционная система окажется старше, чем Windows XP, то на ней такая файловая система  откажется.

Работа такой файловой системы с малыми файлами проходит намного быстрее и качественнее. Самый большой размер, который может иметь диск – это 18 Тб. NTFS характеризуется фрагментацией файлов. При ней работа файловой системы не будет замедляться, а продолжит работу в обычном режиме. Также при использовании NTFS не произойдет порча файла. Система очень экономно расходует пространство на диске и позволяет сжимать файлы до минимального размера, совершенно не портя их. Благодаря данной системе стало возможно восстановление данных в случае их потери. Соответственно, если сравнивать эту систему с FAT, то все преимущества налицо. Самое главное, чем она отличаете -  это безопасность.

UDF - это файловая система, которая независима от операционной системы компьютера и используется для сохранения данных, размещенных на оптических носителях. В отличие от предыдущих систем, UDF позволяет дополнительно записывать информацию на уже заполненную дискету. Также эта файловая система может выборочно стирать определенные файлы на диске, не повреждая остальную информацию. Такие метаданные как корневая территория, располагаются внутри диска хаотично, но основа этих данных имеет три места: 256 сектор, 257 и N-1, в данном случае N – это размер дорожки.

Для дисков в формате DVD, именно UDF является наиболее удачной файловой системой, потому что не имеет совершенно никаких ограничений в размерах файлов. Вы можете записывать, как большие, так и малые видеоролики.

Именно благодаря UDF мы узнали, что такое конечная файловая система, и как её правильно подобрать к своему компьютеру.

Для разных носителей существуют различные типы файловых систем. Кстати, носитель не обязательно должен быть физическим: существуют, к примеру, виртуальные и сетевые файловые системы.

В первую очередь пользователь сталкивается с файловыми системами, предназначенными для носителей с произвольным доступом. К таким носителям относятся, к примеру, жесткие диски. Старые версии операционной системы использовали файловую систему FAT32, которая до сих пор используется на флешках.

Во многих дистрибутивах операционных систем, основанных на ядре Linux, в качестве файловой системы по умолчанию обычно используется ext (ExtendedFileSystem – расширенная файловая система). Есть несколько версий этой файловой системы — ext2, ext3, ext4. В свежих версиях дистрибутивов, основанных на ядре Linux (в том числе и GoogleAndroid), файловой системой является ext4.

Свои файловые системы есть и у оптических носителей — CD и DVD дисков. Универсальным считается стандарт ISO 9660, такие диски читают компьютеры с любой операционной системой — Windows, Mac OS Х, Unix. Есть также формат файловой системы UDF, который больше подходит для дисков большого объема (DVD, Blu-ray). Существуют и другие файловые системы для оптических дисков, менее распространенные.

Типы файловых систем:

• виртуальные файловые системы;
• сетевые файловые системы;
• файловые системы для носителей с последовательным доступом (к ним относятся, скажем, магнитные ленты);
• файловые системы для флэш-памяти;
• специализированные файловые системы.

Тип конкретной файловой системы влияет на параметры файлов, например, размер имени файла. В системе FAT32 максимальная длина имени файла — 255 символов. В NTFS по спецификации — 32 768 символов, но некоторые ОС накладывают ограничение, поэтому в реальности максимальной длиной будут все те же 255 символов Unicode. В ext2/ext3 длина имени ограничена 255 байтами.

Также от файловой системы зависят возможные атрибуты файла. Так, системы FAT32 и NTFS позволяют присваивать файлам атрибуты «только для чтения», «системный», «скрытый», «архивный». А система ext2 предлагает такие атрибуты, как «установка пользовательского ID», «установка группового ID» и так называемый «липкий бит».

Есть свои различия и между файловыми системами FAT32 и NTFS. Обе эти файловые системы используются ОС Windows, система NTFS пришла на смену FAT32 и используется в последних версиях ОС. В системе FAT32 размер диска ограничен примерно 8 терабайтами, в NTFS он может составлять 264 байт. Максимальный размер файла в FAT32 – 4 Гб, в NTFS – 264 байт минус 1 килобайт (теоретически), а фактически — 244 байт минус 64 килобайта. Также в NTFS больше максимальное количество файлов, есть и некоторые другие отличия.

Но при этом система FAT32 все еще используется на USB флеш-накопителях (флещках), потому что обеспечивает более высокую скорость записи, чтения и копирования данных. Поэтому чаще всего флешки форматируются именно в FAT32, а не в NTFS. Форматировать флешку в NTFS есть смысл лишь в том случае, если вам нужно записать на нее файл размером больше 4 Гб.

Рекомендации по оформлению результатов задач № 1-3

Результаты работы следует оформить  в печатном или электронном виде на носителе.  

Рекомендации по оформлению результатов задачи № 4

Представляемая работа должна быть  изложена в  печатном виде, может содержать помимо текста работы, рисунки, графики, диаграммы, фотографии и т.д.

На выступление по представлению своей работы даётся 7-9 минут. Выступление должно сопровождаться мультимедиа-презентацией.Реферат должны быть сдан в электронном или печатном виде и занимать не более 20страниц текста формата А4, с полями 2 см левое и правое поля, 1 см верхнее и нижнее поля соответственно, шрифт TimesNewRomanCyr-14, единичный межстрочный интервал, выравнивание по ширине.

Рекомендации по выбору средств.

Для подготовки реферата и мультимедиа-презентации используйте приложения из пакета MSOffice.

Литература

для выполнения задачи № 1

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. - -400 с. (стр. 29 - 35)

для выполнения задач № 2, 3

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. - -400 с. (стр. 29 - 39)
2. Олифер В. Г, Олифер Н. А Сетевые операционные системы: — Москва, Питер, 2013г. - -544 с. (стр. 253 – 257, стр. 259 – 264, стр. 279 – 286, стр. 308 – 319

для выполнения задачи № 4

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. – 400 с.
2. Олифер В. Г, Олифер Н. А Сетевые операционные системы: — Москва, Питер, 2013 г. – 544 с.
3. Таненбаум Э. Современные операционные системы - СПб. : Питер, 2010 г. – 1120 с.
4. Компьютерные сети. Учеб.пособие// Максимов Н. В., Попов И. И. 4-е издание, испр. И доп. – М.: Форум, 2014 г.
5. Максимов Н. В.Архитектура ЭВМ и вычислительных систем- М.: Форум, 2014 г.
6. Компьютерные сети. Учеб.пособие// Кузин А. В.,Демин В. М. – 2-е издание – М.: Форум, 2014г.
7. Справочная система WindowsVista
8. UNIX wikipedia.org (дата обращениня 12.11.2018)

Тема 5.3 Создание учетных записей пользователя. Общие сведения. Планирование учетных записей пользователя

Цель ВСР: в результате работы обучающиеся должны:

• уметь выполнять настройку параметров учетной записи, удаление и переименование;
• уметь назначать права доступа.

Задание

Задача № 1

В соответствии с предложенной в таблице 12 схемой составьте план и тезисы ответа по теме «Создание учетных записей пользователя. Общие сведения. Планирование учетных записей пользователя». В графе таблицы 12  «Примечание» проиллюстрируйте тезисы ответа примерами.

Таблица 12

Задача № 2

Компания «Импортер» ежегодно принимает на работу новых сотрудников (по контракту на один год и в постоянный штат). Каждому пользователю требуется собственная учетная запись. Сетевому администратору необходимо зарегистрировать 5 учетных записей.

Составьте шаблон планирования учетных записей по образцу, приведенному в таблице 13, куда необходимо занести следующие сведения:

• полное имя каждого из пользователей;
• разработать свое соглашение об именах, по нему определить учетное имя каждого пользователя и записать его в столбец «Учетная запись»;
• разработать требования к паролю каждого из пользователей и перечислить их в столбце «Требования к паролю»;
• встолбце «Местонахождение домашнего каталога» указать один из двух вариантов: локальный компьютер или сервер;
• встолбце «Время работы» записать допустимые часы регистрации для каждого пользователя (например, 24/7, если пользователю разрешено регистрироваться круглые сутки 7 дней в неделю);
• в столбце «Допустимые рабочие места» указать «Да», если работа пользователя с разных машин будет ограничена и «Нет» — в противном случае.

Заполняя шаблон, необходимо учитывать:

• унекоторых сотрудников совпадают имена;
• постоянным сотрудникам нужно разрешить менять свои пароли;
• управление паролями временных сотрудников в целях безопасности возлагается на администратора;
• каждому сотруднику нужен домашний каталог;
• постоянные сотрудники, работающие в ночную смену, должны иметь доступ в сеть с 6 вечера до 6 утра;
• постоянные сотрудники, работающие в дневную смену, должны иметь доступ в сеть круглосуточно 7 дней в неделю;
• временные сотрудники должны иметь возможность регистрации только с назначенных им компьютеров с 8 утра до 5 вечера.

Таблица 13 Шаблон планирования учетных записей

Рекомендации по выполнению ВСР

Выполняя задачу № 1 при составлении плана и тезисов ответа, следует использовать рекомендации Приложения 1.Рассмотрите различные типы существующих учетных записей пользователей, а также способы их создания, переименования, удаления, изменения, возможности планирования  учетных записей.

При выполнении задачи № 2 внимательно проанализируйте  условие. Сформулируйте предположительные направления решения задачи. Проверьте возможность их реализации

Группа пользователей представляет собой набор учетных записей пользователей, имеющих одинаковые права безопасности. Учетная запись может входить в одну или несколько групп. Учетную запись часто называют по имени группы, в которую она входит (например,  обычный пользователь, пользователь студент и т.д.). Используя учетную запись администратора, можно создавать новые группы пользователей, перемещать учетные записи из одной группы в другую, добавлять учетные записи в различные группы или удалять их. При создании новой группы пользователей можно самостоятельно определить, какие права к ней будут применены.

Учетная запись пользователя ОС серии Windows представляет собой набор данных, определяющих, к каким папкам и файлам пользователь имеет доступ, какие изменения могут вноситься пользователем в работу компьютера, а также персональные настройки пользователя, такие как фон рабочего стола и экранная заставка. Применение учетных записей позволяет нескольким пользователям работать на одном компьютере с использованием собственных файлов и параметров. Для доступа к учетной записи используется имя пользователя и пароль.

Существуют три типа учетных записей. Каждый тип дает пользователю разные возможности управления компьютером:

• обычные учетные записи пользователей, которые предназначены для повседневной работы;
• учетные записи администратора предоставляют полный контроль над компьютером и применяются только в необходимых случаях;
• учетные записи гостя, необходимые для временного доступа к компьютеру.

В обычной учетной записи пользователя предоставляется доступ к большинству функций компьютера. В этом случае можно использовать большинство установленных на компьютере программ и вносить изменения, относящихся к данной учетной записи. В такой учетной записи не поддерживается установка и удаление некоторых программ и устройств, запрещено удаление файлов, необходимых для работы компьютера, а также изменение параметров, влияющих на других пользователей или безопасность компьютера. Если используется обычная учетная запись, для выполнения определенных задач в некоторых программах требуется ввод пароля администратора.

Каждый пользователь может иметь отдельную учетную запись с собственными параметрами, такими как фон рабочего стола и экранная заставка. Учетные записи также определяют, к каким файлам и папкам имеют доступ пользователи, и какие изменения они могут выполнять на компьютере.

Правила создания обычной  учетной  записи.

• Пуск - Компьютер - Управление  - Локальный пользователь - Пользователь;
• Активизировать правой кнопкой мыши правую часть появившегося окна, заполнить предложенную форму, нажать кнопку «Создать».

Аналогичным образом можно добавить (переименовать) учетную запись. Добавляя учетную запись пользователя в группу, можно избежать многократного предоставления одинаковых прав доступа и разрешений нескольким пользователям последовательно. Пользователи, входящие в группу, могут производить изменения параметров одного типа и имеют одинаковый доступ к папкам, принтерам и другим сетевым службам.

Рекомендации по оформлению результатов.

Результаты работы следует оформить  в печатном или электронном виде на носителе.  

Рекомендации по выбору средств.

Для успешной реализации задач используйте справочную систему WINDOWS, средства администрирования операционной системы WINDOWS для компьютера (Пуск -  Панель управления  - Администрирование), пакет прикладных программ MSOFFICE.

Литература

для выполнения задачи № 1

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. - -400 с. (стр. 240 – 244, стр. 250 - 274)

для выполнения задачи № 2

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. -400 с. (стр. 240 – 250)
2. Справочная система WINDOWS
3. studfiles.ru (дата обращения 18.05.2018)

Тема 5.6 Создание учетных записей групп

Цель ВСР: в результате работы обучающиеся должны:

обучающиеся должны уметь подготавливать Защита реферата на  профессиональную тему.

• уметь определять глобальные и локальные группы пользователей;
• уметь назначать привилегии различным группам пользователей;
• уметь составлять шаблоны планирования групп.

Задание

Задача№ 1

В соответствии с предложенной в таблице 14 схемой составьте план и тезисы ответа по теме «Создание учетных записей групп». В графе «Примечание» таблицы 14 проиллюстрируйте тезисы ответа примерами.

Таблица 14Создание учетных записей групп

Задача № 2

Пользователям домена «Стамбул» и домена «Квебек» компании «Импортер» необходим доступ к ресурсам обоих доменов. Администратору сети компании необходимо определить:

• глобальные группы и членство в них для каждого из доменов;
• локальные группы для каждого ресурса, включая местонахождение каждой группы;
• возможность включения глобальных групп в состав локальных для предоставления пользователям доступа к ресурсам.

Составьте шаблон планирования групп в соответствии с таблицей 15, если состав доменов однороден.

Таблица 15Шаблон планирования групп

Таблица 16 Учетные записи пользователей

Администратору сети необходимо учитывать следующее:

• всем сотрудникам необходим доступ к приложениям своего домена и к принтеру домена «Стамбул»;
• руководству и менеджерам обоих доменов необходим доступ к информации отдела кадров домена «Квебек»;
• руководству, менеджерам, торговым представителям и персоналу по обслуживанию клиентов необходим доступ к данным о клиентах, которые находятся в домене«Квебек»;
• сотрудникам бухгалтерий обоих доменов необходим доступ к данным о счетах бухгалтерии Квебекского домена;
• менеджерам обоих доменов необходим доступ к данным о сотрудниках, которые хранятся в Стамбульском домене.

Заполняя шаблон, необходимо использовать  схему реализации доменов, приведенную на рисунке 2,  и список пользователей из таблицы 16.

Рисунок 2 – Схема доменов

Рекомендациипо выполнению ВСР

Выполняя задачу № 1 при составлении плана и тезисов ответа, следует использовать рекомендации Приложения 1. Рассмотрите различные типы существующих групп пользователей, способы создания, добавления, удаления, редактирования учетных записей групп.

При выполнении задачи № 2 внимательно проанализируйте  условие, определите, что известно и что неизвестно. Сформулируйте предположительные направления решения задачи. Проверьте возможность их реализации.

Существуют локальные пользователи и группы, сконфигурированные как рядовые серверы. Локальные группы могут содержать участников из любого домена в пределах леса, из доверенных доменов в других лесах и более низкого уровня.Локальная группа действует в пределах конкретного компьютера и может предоставлять разрешения для ресурсов только на этом компьютере.

Локальные группы домена (domainlocalgroups) главным образом используются для назначения глобальным группам разрешений на доступ к локальным ресурсам домена.

Глобальные группы (globalgroups) чаше используются для предоставления категоризированного членства в локальных группах доменов для отдельных участников безопасности и для прямого назначения разрешений. Часто глобальные группы применяются для объединения пользователей или компьютеров в одном домене и совместного исполнения одной работы, роли или функции.

Создание группы пользователей

1. Открыть консоль управления. При появлении запроса пароля администратора или подтверждения введите пароль или предоставьте подтверждение.
2. В левой области выберите компонент «Локальные пользователи и группы».

Если компонент «Локальные пользователи и группы» не отображается:

1. дважды щелкните папку Группы;
2. выберите элемент Действие, а затем командуСоздать группу;
3. введите имя группы и описание;
4. щелкнитеДобавить и введите имя учетной записи;
5. щелкните Проверить имена и нажмите кнопку ОК;
6. нажмите кнопкуСоздать.

Пользователи, входящие в группу, могут производить изменения параметров одного типа и имеют одинаковый доступ к папкам, принтерам и другим сетевым службам.

При настройке сети системой Windows автоматически создается рабочая группа, которой присваивается имя. Можно как присоединиться к уже существующей рабочей группе в сети, так и создать новую.

Присоединение  к рабочей группе или создание новой группы.

1. Открыть окно «Система».
2. В группе Имя компьютера, имя домена и параметры рабочей группы нажмите кнопку Изменить параметры. При появлении запроса пароля администратора или подтверждения введите пароль или предоставьте подтверждение.
3. В диалоговом окне Свойства системы перейдите на вкладку Имя компьютера и затем нажмите кнопку Изменить.
4. В диалоговом окне Изменение имени компьютера или домена щелкните в разделе Член групп пункт Рабочая группа и выполните одно из следующих действий:

• чтобы присоединиться к существующей рабочей группе, введите имя рабочей группы, к которой будет присоединен компьютер, а затем нажмите ОК;
• чтобы создать новую рабочую группу, введите имя новой рабочей группы, а затем нажмите ОК.

Администратор сети должен спланировать:

• глобальные группы каждого домена и их состав;
• локальные группы каждого ресурса, их состав, местонахождение;
• членство глобальных групп в локальных.

Шаблон групп реализуется администратором, может содержать название группы, тип группы, перечень членов группы, местонахождение. Например,

 Студент - Локальная - Группа 1П - Техникум. Сервер 1

                         Группа 2П

                                         Группа 3П

Рекомендации по оформлению результатов.

Результаты работы следует оформить  в печатном или электронном виде на носителе.

Рекомендации по выбору средств.

Для успешной реализации задач используйте справочную систему WINDOWS, средства администрирования операционной системы WINDOWS для компьютера (Пуск - Панель управления -  Администрирование), пакет прикладных программ MS OFFICE.

Литература

для выполнения задачи № 1

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. - -400 с. (стр. 176 – 178, стр.181 – 190, стр. 250 – 257)

для выполнения задачи № 2

1. Операционные системы, среды и оболочки. Учеб.пособие// Партыка Т. Л., Попов И. И. -2-е изд., испр. и доп., - М.: Форум, 2014. – 400 с. (стр. 190 - 194)
2. Справочная система WINDOWS
3. studfiles.ru (дата обращения 18.11.2018)

Приложение 1

Рекомендации по составлению плана и тезисов, рефератов

Как составлять простой план.

• Прочтите текст (представьте мысленно весь материал).
• Разделите текст на части и выделите в каждой из них главную мысль.
• Озаглавьте части; подбирая заголовки, замените глаголы именами существительными.
• Прочитайте текст во второй раз и проверьте, все ли главные мысли отражены в плане.
• Запишите план.

Запомните требования к плану:

а) план должен полностью охватывать содержание текста (темы);

б) в заголовках (пунктах плана) не должны повторяться сходные формулировки.

        Как составлять сложный план.

• Внимательно прочитайте изучаемый материал.
• Разделите его на основные смысловые части и озаглавьте их (пункты плана).
• Разделите на смысловые части содержание каждого пункта и озаглавьте (подпункты плана).
• Проверьте, не совмещаются ли пункты и подпункты плана, полностью ли отражено в них основное содержание изучаемого материала.

Как составлять тезисы ответа или сообщения

Тезис - это выдвинутое оппонентом суждение, которое он обосновывает в процессе аргументации. Тезис является главным структурным элементом аргументации и отвечает на вопрос: что обосновывают.

Правила тезиса:

• Тезис на протяжении всего доказательства (или опровержения) должен оставаться одним и тем же.
• Тезис должен быть сформулирован ясно и точно, не должен допускать многозначности.

Рекомендации для написания реферата

Реферат (от лат. referrer — докладывать, сообщать) — краткое точное изложение сущности какого-либо вопроса, темы на основе одной или нескольких книг, монографий или других первоисточников. Реферат должен содержать основные фактические сведения и выводы по рассматриваемому вопросу.

Этапы работы над рефератом:

Работу над рефератом можно условно подразделить на три этапа:

1. подготовительный этап, включающий изучение предмета исследования;
2. изложение результатов изучения в виде связного текста;
3. устное сообщение по теме реферата.

При подготовке реферата необходимо:

1. Определить цели.
2. Подобрать необходимый материал, определяющий его содержание.
3. Составить  плана реферата, структурировав отобранный материал.
4. Оформить реферат, реализовав план реферата.
5. Подготовить презентацию.