ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
высшего профессионального образования
«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
----------------------------------------------------------------------------------------------------
УТВЕРЖДАЮ:
Декан АВТФ
__________С.А. Гайворонский
« » ________________ 2009 г.
Методические указания
междисциплинарного экзамена по специальности
010501 "Прикладная математика и информатика"
Факультет автоматики и вычислительной техники
Обеспечивающая кафедра прикладной математики
Учебный план набора 2005 года
1. Методические указания междисциплинарного экзамена составлена на основе ГОС по специальности 010501 “Прикладная математика и информатика”, утвержденного 23 марта 2000г. №199 ен/сп и стандарта СТП ТПУ 2.4.02-01 «Система образовательных стандартов. Методические указания учебной дисциплины. Общие требования к содержанию и оформлению».
рассмотрена и одобрена на заседании кафедры Прикладной математики (ПМ) «2» сентября 2009 г., протокол № 79.
2. Разработчики:
доцент кафедры ПМ ___________Ф.А.Вадутова
доцент кафедры ПМ ___________В.Г.Гальченко
3. Зав. обеспечивающей кафедрой ПМ ____________ В.П.Григорьев
4. Методические указания СОГЛАСОВАНА с выпускающей кафедрой специальности; СООТВЕТСТВУЕТ действующему плану.
Зав. выпускающей кафедры ____________В.П.Григорьев
1. Содержание теоретического материала
междисциплинарного экзамена
1.1. Архитектура и администрирование операционных систем реального времени
Тема 1. Введение
Характеристика применения вычислительной техники (ВТ) и информационных технологий (ИТ) с целью автоматизации процессов в различных областях человеческой деятельности. Два класса операционных систем (ОС): ОС общего назначения и ОС реального времени. Краткая характеристика данных ОС. Три примера автоматизируемых процессов с существенно различными характерными временами: управление ядерным реактором; управление трактом топливоподачи угольных станций; управление биотехнологическим процессом (изготовление кваса, пива).
Тема 2. Основные понятия и обзор ОС РВ
Вычислительная система (ВС), управляющий вычислительный комплекс (УВК). Структура и режимы их работы. Программное обеспечение УВК. Программное обеспечение ВС. Операционная среда. Единицы работы вычислительной системы. Задания, подзадания, задачи, процессы, подпроцессы, нити. Группирование процессов.
Время переключения контекста. Время задержки прерывания. Механизмы реального времени: планирование задач; межзадачное взаимодействие; работа задач с ОЗУ.
Архитектура микроядра. Модульный принцип. Масштабируемость. Аппаратная поддержка. Работа в вычислительных сетях. Соответствие стандартам. Обзор ОС РВ: «мягкое» и «жесткое» реальное время.
Тема 3. Операционные системы реального времени QNX и Linux
Архитектура ОС. Классификация ОС. Операционная система Linux: специальные расширения для реального времени. Операционная система QNX. Основные характеристики.
Тема 4. Администрирование ОС РВ QNX
Инсталляция ОС QNX на жесткий диск. Инсталляция дополнительного программного обеспечения. Системный инициализационный файл sysinit.nnn.
Лицензирование. Лицензирование приложений. Назначение логических номеров узлам сети. Конфигурирование загрузочного сервера. Конфигурирование рабочих станций.
Установка счетов пользователей. Безопасность. Пользовательские и групповые идентификаторами (ID’s). Файлы расчетов.
Тема 5. Архитектура и администрирование SCADA-систем под ОС РВ QNX
SCADA-система: основные понятия, характерные особенности, дополнительные возможности. Эволюция SCADA-систем под ОС РВ QNX: RealFlex, Sitex, Phocus.
Характеристики базового и дополнительного пакетов RealFlex. Характеристики SCADA-системы Sitex. Характеристики SCADA-системы Phocus/OPUS.
1.1.1. Список рекомендуемой литературы
1. Управляющие вычислительные комплексы: Учебное пособие / Под ред.
Н.Л. Прохорова.– 3-е изд. перераб. и доп.– М: Финансы и статистика, 2003.– 352с.
2. Ермишин В.В. Системное программное обеспечение. Часть 1. Операционные системы локального компьютера: Учебное пособие.– Саратов, Сарат. гос. техн. ун-т, 2003. – 136с.
3. Документация по ОС QNX и GUI Photon.
4. Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика.– 2000-2004.
5. Промышленные АСУ и контроллеры.– 2000-2004.
6. Мир компьютерной автоматизации.– 1995-2004.
7. http://www.qnx.com.– Web-сайт фирмы Quantum Software System Ltd., разработчика операционной системы QNX.
8. http://www.swd.ru.– Web-сайт дилера операционной системы QNX в России.
9. http://www.nautsilus.ru.– Web-сайт дилера и разработчика SCADA-систем под ОС QNX в России.
1.2. Администрирование реляционных баз данных
ТЕМА 1. Основы инфологического моделирования баз данных
Введение в базы данных и СУБД. Модели данных. Инфологическая модель данных "Сущность-связь". Основные понятия. Элементы ER – модели. Сущность, атрибут, ключ, связь. Классификация сущностей и связей. Системы обозначения ER-моделей. Язык ER-диаграмм. Виды связей. Язык инфологического моделирования (ЯИМ) "Сущность-связь". Классификация сущностей (стержневая сущность, ассоциативная сущность, характеристическая сущность, обозначающая сущность). Язык инфологического моделирования "Таблица-связь". Пример построения инфологической модели. Регистрации принимаемых проектных решений, синтаксис описания проектных решений.
ТЕМА 2. Целостность баз данных
Первичные ключи. Внешние ключи. Требования к внешним ключам. Null-значения. Трехзначная логика (3VL). Операции, нарушающие целостность внешних ключей (ссылочную целостность). Стратегии поддержания ссылочной целостности.
Правила целостности внешних ключей. Целостность данных.
ТЕМА 3. Технология проектирования реляционных баз данных)
Реляционная структура данных. Цели проектирования реляционных баз данных. Нормализация, функциональные и многозначные зависимости. Нормальные формы. Процедура нормализации. Недостатки нормализации. Процедура проектирования баз данных. Пример проектирования базы данных.
ТЕМА 4. SQL. Особенности SQL применительно к СУБД MySQL, структуризированный язык запросов SQL.
Предложения модификации данных SQL (DELETE, INSERT, UPDATE). Ограничения MySQL в предложениях модификации Вложенные подзапросы в MySQL. Таблицы MySQL. Создание и уничтожение таблиц. Временные таблицы MySQL.
ТЕМА 5. Администрирование MySQL – сервера и баз данных
Общие проблемы безопасности и система привилегий доступа MySQL. Системные таблицы MySQL. Соединение с сервером MySQL. Управление доступом. Управление учетными записями пользователей. Синтаксис команд GRANT и REVOKE. Задание изначальных привилегий MySQL. Добавление новых пользователей. Администрирование базы данных. Группы привилегий и пользователей. Ограничение привилегий на определенные таблицы и столбцы. Использование аргумента ALL в команде GRANT. Предоставление привилегий с помощью предложения «WITH GRANT OPTION». Отмена привилегий. Использование представлений для фильтрации привилегий.
ТЕМА 6. Язык серверных скриптов PHP
Краткая характеристика PHP. Краткая история PHP. Возможности PHP. Достоинства и недостатки PHP. Использование PHP. Структура PHP – скрипта. Вывод текста в HTML-страницу. Работа с формами HTML в PHP. Работа с MySQL в PHP. Получение данных из базы данных. Вывод полученных данных в HTML – страницу. Редактирование данных. Сохранение данных в базе данных.
ТЕМА 7. Основы языка PHP
Типы данных PHP. Приведение типов. Массивы PHP. Операции с массивами. Функции PHP для работы с массивами Переменные PHP. Константы PHP. Операции PHP.
Операторы управления (условный оператор, операторы цикла, переключатель…).
Альтернативный синтаксис структур управления. Функции PHP. Обзор встроенных функций PHP.
1.2.1. Список рекомендуемой литературы
Основная литература
1. Базы данных: модели, разработка, реализация: Учебник / Т. С. Карпова.—СПб.: Питер, 2002.—304 с.
2. Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. – М.: Финансы и статистика, 1989. – 351 с.
3. Глушаков С.В., Ломотько Д.В. Базы данных. Учебный курс. –М., 2000.
4. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных: Пер. с англ. / К. Дж. Дейт.—7-е изд.—М.: Вильямс, 2002.
5. Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ. -М.: Мир, 1991. – 252 с.
6. Карпова Т. Базы данных. Модели, разработка, реализация. – Спб, 2001.
7. Коннолли Томас. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение: Теория и практика / Т. Коннолли, К. Бегг, А. Страчан.—2-е изд., испр. и доп.—М.: Вильямс, 2000.—1111 с.
8. Мартин Дж. Организация баз данных и вычислительных систем. – М.:Мир, 1980.
9. Мартин Дж. Планирование развития автоматизированных систем. – М.: Финансы и статистика, 1984. – 196 с.
10. Мейер М. Теория реляционных баз данных. – М.: Мир, 1987. – 608 с.
11. Тиори Т., Фрай Дж. Проектирование структур баз данных. В 2 кн., – М.: Мир, 1985. Кн. 1. – 287 с.: Кн. 2. – 320 с.
12. Хаббард Дж. Автоматизированное проектирование баз данных. – М.: Мир, 1984. – 294 с.
13. Хансен Гэри. Базы данных: разработка и управление: Пер. с англ.—М.: Бином, 1999.—704 с.
14. Харрингтон Джен Л. Проектирование реляционных баз данных: Просто и доступно / Д. Л. Харрингтон.—М.: Лори, 2000.—230 с.
6.2. Дополнительная литература
1. HTML 4: Энциклопедия пользователя / Р. Дарнелл, Д. Бэсори-Киц, Дж. Г. Брайан, Б. Кемпбелл.—Киев: DiaSoft, 1998.—688 с.
2. MySQL. Справочное руководство по MySQL (последние версии на сайте разработчиков http://www.mysql.com/documentation).
3. PHP: настольная книга программиста / Мазуркевич А., Дмитрий, Еловой Д. — Мн.: Новое знание, 2003. — 480 с.
4. WEB-конструирование. HTML / А. А. Дуванов.—СПб.: БХВ-Петербург, 2003.—325 с.:
5. Аткинсон, Леон. MySQL. Библиотека профессионала.: Пер. с англ. — М.: Издательский дом "Вильяме", 2002. — 624 с.