Компьютерные науки

Основы операционных систем

Программа об архитектуре и внутренних механизмах современных операционных систем. Рассматриваются концепции процессов, управление памятью, файловые системы и алгоритмы планирования вне привязки к конкретной платформе.
Студентов 12245 Выпускников 3277 Для специалистов
690 ₽ 1 200 ₽
или любая сумма на ваше усмотрение
Вы можете оплатить любую сумму, чтобы поддержать наш проект и авторов программы. Объем услуг не зависит от размера вашей оплаты.
Темы:
Операционные системы
Объем
36 час.
Длительность
30 дней
Нагрузка в неделю
9 час.
Формат обучения
Дистанционно (самостоятельно)
Описание Учебная программа посвящена системному пониманию архитектуры операционных систем. В учебной программе подробно разбираются концепции процесса и нити исполнения, алгоритмы планирования, методы синхронизации, а также схемы управления памятью, включая виртуальную адресацию и алгоритмы замещения страниц. Отдельное внимание уделяется структуре файловых систем, подсистемам ввода-вывода и базовым принципам сетевого взаимодействия. Материал выстроен от общих понятий к детальному разбору подсистем с регулярной проверкой знаний. Изучение принципов распределения аппаратных ресурсов закладывает базу для работы с ИТ-инфраструктурой и системного администрирования.
Цели
  • Сформировать понимание роли операционной системы в управлении вычислительными ресурсами.
  • Дать системные знания об алгоритмах планирования процессов и методах их синхронизации.
  • Раскрыть принципы организации памяти, файловых систем и подсистемы ввода-вывода.
Чему я научусь?
  • Различать механизмы управления процессов и нитей исполнения в многозадачной среде.
  • Понимать логику работы алгоритмов выделения памяти и виртуальной адресации.
  • Ориентироваться в структуре файловых систем и принципах организации ввода-вывода.

Авторы

Карпов Владимир Ефимович
Карпов Владимир Ефимович
Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры информатики Московского физико-технического института.
Чему я научусь?
  • Различать механизмы управления процессов и нитей исполнения в многозадачной среде.
  • Понимать логику работы алгоритмов выделения памяти и виртуальной адресации.
  • Ориентироваться в структуре файловых систем и принципах организации ввода-вывода.

Учебный план

№ Занятия
Экзамен экстерном Внимание! Экзамен экстерном не обязательный для сдачи. При желании вы можете его пройти, если хотите подтвердить свои знания по данному курсу без его изучения или поверить свои знания по нему. Экзамен экстерном можно сдать только один раз. 90 мин
1 Введение "На лекции рассматривается место данного курса в общем своде курсов информатики
2 Процессы В лекции описывается основополагающее понятие процесса, рассматриваются его состояния, модель представления процесса в операционной системе и... В лекции описывается основополагающее понятие процесса, рассматриваются его состояния, модель представления процесса в операционной системе и операции, которые могут выполняться над процессами операционной системой. ещё
Процессы тест для курса Основы операционных систем 30 мин
3 Планирование процессов В лекции рассматриваются вопросы, связанные с различными уровнями планирования процессов в операционных системах. Описываются основные цели... В лекции рассматриваются вопросы, связанные с различными уровнями планирования процессов в операционных системах. Описываются основные цели и критерии планирования, а также параметры, на которых оно основывается. Приведены различные простейшие алгоритмы планирования от FCFS до SJF. ещё
4 Планирование процессов (продолжение). Начало обсуждения взаимодействия процессов В лекции рассматриваются алгоритмы приоритетного планирования процессов (от практической реализации приближений SJF до приоритетного планирования со... В лекции рассматриваются алгоритмы приоритетного планирования процессов (от практической реализации приближений SJF до приоритетного планирования со многими очередями) и основы логической организации связи процессов. ещё
Планирование процессов (продолжение). Начало обсуждения взаимодействия процессов тест для курса Основы операционных систем 30 мин
5 Взаимодействие процессов и нити исполнения. Алгоритмы синхронизации Лекция посвящена вопросам работы нитей исполнения (threads) и основам синхронизации взаимодействия процессов (атомарные операции, interleaving, условия... Лекция посвящена вопросам работы нитей исполнения (threads) и основам синхронизации взаимодействия процессов (атомарные операции, interleaving, условия Бернстайна). Вводятся понятия взаимоисключений, race conditions и критических секций, общая схема взаимодействия процессов. Рассматриваются требования к алгоритмам синхронизации и простейшие алгоритмы. ещё
6 Алгоритмы синхронизации (продолжение). Механизмы синхронизации Анализируются алгоритмы Петерсона, bakery algorihtm, алгоритмы с использованием специальных команд процессора. Описываются основные механизмы синхронизации: семафоры,... Анализируются алгоритмы Петерсона, bakery algorihtm, алгоритмы с использованием специальных команд процессора. Описываются основные механизмы синхронизации: семафоры, мониторы, очереди сообщений. ещё
Алгоритмы синхронизации (продолжение). Механизмы синхронизации тест для курса Основы операционных систем 30 мин
7 Механизмы синхронизации (продолжение). Простейшие схемы управления памятью Доказывается эквивалентность механизмов синхронизации. Рассматривается иерархия физической памяти вычислительной системы. Вводятся понятие принципа локальности и проблемы... Доказывается эквивалентность механизмов синхронизации. Рассматривается иерархия физической памяти вычислительной системы. Вводятся понятие принципа локальности и проблемы разрешения адресов, физического и логического адресных пространств. Описываются схемы связывания адресов, простейшие схемы управления памятью, понятия внешней и внутренней фрагментации. ещё
8 Управление памятью (продолжение) Рассматриваются стратегии управления памятью, страничная и сегментная память, сегментно-страничная память.
Управление памятью (продолжение) тест для курса Основы операционных систем 30 мин
9 Аппаратная поддержка управления памятью. Алгоритмы замещения страниц памяти Лекция посвящена вопросам аппаратной поддержки управления памятью и различным алгоритмам замещения страниц памяти (FCFS, OPT, LRU).... Лекция посвящена вопросам аппаратной поддержки управления памятью и различным алгоритмам замещения страниц памяти (FCFS, OPT, LRU). Вводится понятие виртуальной памяти. ещё
10 Управление памятью (окончание). Управление файловыми системами На лекции рассматриваются глобальные алгоритмы управления памятью, thrashing и борьба с ним. Вводятся понятия файла как... На лекции рассматриваются глобальные алгоритмы управления памятью, thrashing и борьба с ним. Вводятся понятия файла как абстрактного объекта и операций над этими объектами, внутреннего и внешнего структурирования файлов и операций, связанных с наличием структуры. Описываются схемы выделения дискового пространства под файлы. ещё
Управление памятью (окончание). Управление файловыми системами тест для курса Основы операционных систем 30 мин
11 Управление файловыми системами ( окончание). Подсистема ввода-вывода Описываются схемы учета незанятого дискового пространства, структура файлов-директорий, операции связывания файлов. Рассматриваются аппаратные основы организации ввода-вывода,... Описываются схемы учета незанятого дискового пространства, структура файлов-директорий, операции связывания файлов. Рассматриваются аппаратные основы организации ввода-вывода, регистры контроллеров устройств. ещё
12 Подсистема ввода-вывода (продолжение) На лекции рассматриваются основные логические принципы организации ввода-вывода и функции базовой подсистемы ввода-вывода.
13 Подсистема ввода-вывода (окончание). Сетевые операционные системы Первая часть лекции посвящена алгоритмам планирования запросов к устройствам ввода-вывода. Во второй части лекции рассматриваются основные... Первая часть лекции посвящена алгоритмам планирования запросов к устройствам ввода-вывода. Во второй части лекции рассматриваются основные принципы построения сетевых операционных систем (отличие взаимодействия локальных и удаленных процессов и связанные с этим проблемы и способы их решения). ещё
Подсистема ввода-вывода (окончание). Сетевые операционные системы тест для курса Основы операционных систем 45 мин
Тренировочный экзамен Внимание! Тренировочный экзамен экстерном не обязательный для сдачи. При желании вы можете его пройти, если хотите проверить свои знания курса перед сдачей экзамена. Тренировочный экзамен можно сдавать сколько угодно один раз. 90 мин
Экзамен 60 мин

Какой документ я получу?

Сертификат

Выдаётся автоматически после успешного завершения программы.

Удостоверение о повышении квалификации

Выдается при наличии среднего специального или высшего образования (необходимые документы).

Стоимость программы

690 ₽ 1 200 ₽
или любая сумма на ваше усмотрение
Вы можете оплатить любую сумму, чтобы поддержать наш проект и авторов программы. Объем услуг не зависит от размера вашей оплаты.
^