Information

Created: 26.05.2013 | Level: for all | Access: paid | University: Вятский государственный гуманитарный университет
В курсе рассматриваются операционные системы семейства Windows: история, архитектура, принципы управления процессами, памятью, устройствами ввода|вывода, алгоритмы распределения процессорного времени, способы обеспечения безопасности, а также структура файловой системы NTFS.
Основная часть курса связана с изучением исследовательского ядра Windows (Windows Research Kernel), исходные коды которого доступны в рамках программ Windows Academic Program. Курс состоит из двух частей – теоретической, содержащей 11 лекций, и практической, включающей 7 лабораторных работ. В лекциях рассматриваются основные теоретические положения, связанные с внутренним устройством Windows, и необходимые для успешного выполнения лабораторных работ. Лабораторный практикум предполагает выполнение самостоятельных экспериментов на виртуальной машине Microsoft Virtual PC с операционной системой Windows Server 2003 SP1 на исследовательском ядре Windows Research Kernel.
Goal: Целью курса является изучение особенностей внутреннего устройства операционных систем семейства Windows на основе исследовательского ядра – Windows Research Kernel.

План занятий

LessonTitle <<Date
-
Lecture 1
18 minutes
Введение в операционные системы
Функции операционной системы. Структура операционной системы. Классификация операционных систем. Требования к операционным системам.
Contents
    -
    Lecture 2
    16 minutes
    Обзор операционных систем Windows
    16-разрядные Windows. Windows 9x. Windows NT. Windows CE. Windows Mobile и Windows Phone.
    Contents
      -
      Lecture 3
      14 minutes
      Windows 8
      Основные особенности. Версии Windows 8. Разработка приложений для Windows 8.
      Contents
        -
        Тест 1
        27 minutes
        -
        Lecture 4
        15 minutes
        Архитектура Windows
        Общая схема архитектуры. Компоненты пользовательского режима. Компоненты режима ядра.
        Contents
          -
          Lecture 5
          15 minutes
          Исследовательское ядро Windows
          Windows Academic Program. Структура Windows Research Kernel. HTML?документация по WRK.
          Contents
            -
            Тест 2
            24 minutes
            -
            Самостоятельная работа 1
            40 minutes
            Сборка исследовательского ядра Windows и работа с отладчиком
            Цель работы: научиться осуществлять сборку исследовательского ядра Windows, запускать операционную систему на этом ядре, подключать и использовать отладчик ядра.
            Contents
              -
              Lecture 6
              23 minutes
              Процессы и потоки
              Основные понятия. Структуры данных для процессов и потоков. Создание процесса.
              Contents
                -
                Самостоятельная работа 2
                25 minutes
                Создание и управление процессами и потоками
                Цель работы: исследовать структуры данных и функции WRK, используемые при создании и управлении процессами и потоками.
                Contents
                  -
                  Lecture 7
                  21 minute
                  Планирование потоков
                  Алгоритмы планирования. Состояния потоков. Кванты. Приоритеты. Алгоритм планирования в Windows. Динамическое повышение приоритета.
                  Contents
                    -
                    Тест 3
                    24 minutes
                    -
                    Самостоятельная работа 3
                    27 minutes
                    Задания по планированию потоков
                    Цель работы: исследовать структуры данных и функции WRK, используемые при планировании потоков.
                    Contents
                      -
                      Lecture 8
                      30 minutes
                      Управление памятью
                      Виртуальная память. Реализация виртуальной памяти в Windows. Структура виртуального адресного пространства. Выделение памяти процессам. Дескрипторы виртуальных адресов. Трансляция адресов. Ошибки страниц. Пределы памяти.
                      Contents
                        -
                        Самостоятельная работа 4
                        26 minutes
                        Функции по управлению памятью
                        Цель работы: исследовать структуры данных и функции WRK, используемые при управлении памятью.
                        Contents
                          -
                          Lecture 9
                          22 minutes
                          Безопасность в Windows
                          Требования к безопасности. Организация управляемого доступа к объектам. Права и привилегии.
                          Contents
                            -
                            Тест 4
                            24 minutes
                            -
                            Самостоятельная работа 5
                            25 minutes
                            Обеспечение безопасности в Windows
                            Цель работы: исследовать структуры данных и функции WRK, используемые для обеспечения безопасности.
                            Contents
                              -
                              Lecture 10
                              21 minute
                              Управление устройствами
                              Подсистема ввода-вывода. Принцип управления устройствами. Структуры данных для ввода-вывода. Пример ввода-вывода.
                              Contents
                                -
                                Самостоятельная работа 6
                                27 minutes
                                Функции для управления устройствами
                                Цель работы: исследовать структуры данных и функции WRK, используемые для управления устройствами.
                                Contents
                                  -
                                  Lecture 11
                                  43 minutes
                                  Файловая система NTFS
                                  Основные понятия. Возможности NTFS. Структура NTFS. Файлы NTFS. Структуры данных для управления файлами.
                                  Contents
                                    -
                                    Тест 5
                                    24 minutes
                                    -
                                    Самостоятельная работа 7
                                    27 minutes
                                    Структура файловой системы NTFS
                                    Цель работы: исследовать структуру файловой системы NTFS и файловые записи MFT.
                                    Contents
                                      -
                                      5 hours
                                      -