Основная профессиональная образовательная программа высшего образования

Содержание основных разделов (тем) курса

Тема 1. Введение в операционные системы (ОС).
Задачи и программа курса. Место курса «Операционные системы» в ряду других математических дисциплин. Формы самостоятельной работы студентов по изучению курса. Литература к курсу.
Понятие ОС. Понятие программы. Отличия ОС от обычных программ. Назначение и функции ОС. Назначение и возможности систем клона UNIX, систем группы Windows. Обзор ОС. Клоны Unix и системы Windows. Понятия ОС. Прерывания. Обработка прерываний, стратегии и дисциплины диспетчеризации. Обработка исключений. Системные вызовы. Интерфейс ОС с пользователями. Классификация интерфейсов. Диалоговые и пакетные интерфейсы. Структура ОС. Виртуальные машины. Виртуальные программы. Сопровождение ОС. Задачи и принципы сопровождения системного программного обеспечения, генерация, настройка, измерение и модификация систем.

Тема 2. Процессы и задачи. Планирование процессов.

Понятие процессов. Виртуальные процессоры у процессов. Модель процесса. Создание процесса. Завершение процесса. Иерархия процессов. Наследование ресурсов. Зомби-процессы. Состояния процессов. Реализация процессов. Потоки. Применение потоков. Классическая модель потоков. Реализация потоков в пользовательском пространстве. Реализация потоков в ядре. Гибридная реализация. Активация планировщика. Синхронизация процессов. Обмен сообщениями. Состязательная ситуация. Критические области. Взаимное исключение с активным ожиданием. Приостановка и активизация. Планирование. Стратегии и дисциплины планирования. Планирование в пакетных системах. Планирование в интерактивных системах. Планирование в системах реального времени.
Тема 3.Управление памятью.
Понятие памяти. Типы реальной памяти и их основные характеристики. Иерархическая организация памяти. Кэш-память. Память без использования абстракций. Абстракции памяти. Свопинг. Виртуальная память. Представление виртуальной внешней памяти. Алгоритмы замещения страниц. Вопросы разработки систем страничной организации памяти. Вопросы реализации. Сегментация.


Тема 4. Файловые системы.
Назначение файловых систем. Понятие файла. Имена файлов. Типы файлов. Режимы использования. Доступ к файлам. Атрибуты файлов. Операции с файлами. Состав файловых систем. Каталоги. Системы с одноуровневыми каталогами. Иерархические системы каталогов. Операции с каталогами. Уровни и иерархия функций файловой системы. Реализация файловых систем. Структура файловой системы и ее элементы. Реализация файлов. Непрерывное размещение. Размещение с использованием связанного списка. Размещение с помощью связанного списка, использующего таблицу в памяти. i-узлы. Реализация каталогов.