- •«Исследование применимости оценки функции Харрингтона для выбора операционных систем и операционных систем реального времени»
- •230100.68 «Информатика и вычислительная техника»
- •230100.68.30 «Информационные системы космических аппаратов и центров управления полетами»
- •Задание на выпускную квалификационную работу
- •Реферат
- •Глава 1. Аналитическая часть – обзор. 8
- •Глава 2. Параметризация ос и осрв. 59
- •Глава 3. Получение оценки ос и осрв 69
- •Ключевые слова
- •Введение
- •Список сокращений
- •Глава 1. Аналитическая часть.
- •Виды и классификации ос и осрв
- •Классификации ос.
- •1.1.1.2. Классификации осрв
- •Описание функционала ос и осрв
- •Основные параметры ос
- •Основные параметры осрв
- •Описание особенностей ос и осрв
- •Выбор параметров ос и осрв.
- •Общие характеристики Windows.
- •Общие характеристики Linux.
- •Проблема выбора ос. Выбор операционной системы
- •Выбор параметров для оценки ос.
- •Поддержка многопроцессорности.
- •Многозадачности.
- •Модули, пакеты, библиотеки.
- •Производительность
- •Сетевые средства
- •Модульная структура
- •Поддержка: возможность обновлений и редакций
- •Сопровождение (литература, помощь, обратная связь)
- •Набор функций для обработки информации
- •Устойчивость
- •Совместимость
- •Место, заниманиемое на диске.
- •13. Возможность установки на иное оборудование
- •Методы принятия решения при параметрическом выборе (примеры функций и методов).
- •Параметрические и непараметрические гипотезы
- •Состоятельность и несмещённость критериев
- •1.2.6. Постановка задачи многокритериального выбора.
- •Выводы к разделу
- •Глава 2. Параметризация ос и осрв.
- •2.1. Применения функции «желательности» Харрингтона в технических системах
- •2.3. Выбор ос и осрв для сравнения
- •2.4. Описание методики исследования
- •Выводы к главе 2.
- •Глава 3. Получение оценки ос и осрв
- •Выбор аппаратной платформы и последовательность тестирования ос
- •3.2. Расчет оценок ос и осрв.
- •3.2.1. Расчет ос – визуализация по итогам исследования
- •Заключение по результатам исследования ос.
- •3.3.2. Расчет осрв – визуализация по итогам исследования
- •Итоговые оценки осрв
- •Экспертная оценка осрв
- •3.3. Выводы и выработка рекомендации по выбору ос и осрв с помощью Функции желательности Харрингтона.
- •Список использованной литературы:
2.3. Выбор ос и осрв для сравнения
Выбор ОС
Были выбраны 6 популярных 32-битных ОС и поочередно установлены на одинаковые аппаратные платформы. С одинаково настроенными характеристиками, все данные полученные в ходе практической работы для удобства представления мы сводим в таблицу, где отмечаем, в соответствии с документацией и произведенным тестированием данные о ОС.
Windows 2000 - 32 битная версия
Windows XP - 32 битная версия
Windows 7- 32 битная версия
Ubuntu 13.10 "Saucy Salamander» - 32 битная версия
Linux Mint Maya 32 битная версия
Puppy Linux 5.4
Выбор ОСРВ
Были выбраны 13 наиболее популярных и используемых на производствах ОСРВ.
QNX
QNX4
RTX
LynxOS 5.0
OS-9
VxWorks
SoftKernel
CHORUS
pSOS
ОС2000
RTXC
RISC OS
Windows CE 5.0
2.4. Описание методики исследования
Для начала следует представить структуру и последовательность метода.
Рассмотреть ряд параметров и критериев функционала выбранной области. |
||
Найти параметры для последующей оценки, выяснить наболее значимые требования к ОС, которые помогут определить основные критерии для исследования системы |
||
Параметры, отражающие заявленные требования к ОС и его функционалу. |
На практике подтвердить функционал выбранных систем с помощью исследования (тесты, эксперименты) |
|
Привести к табличной форме значения и определить их количественные и качественные значения. |
||
Использовать математический аппарат для получения оценки. |
||
Определить максимальное количество пунктов для каждого критерия, учтя все возможные качества и набор поддерживаемых функций, например, модульная структура оценивается максимально в 7 пунктов, но не каждая система обладает всеми характеристиками этого пункта и в таблицу, к примеру ставится значение 5, поскольку у этой системы есть только 5 функций из 7 возможных. |
Провести тестирование систем по нескольким параметрам, таким, как производительность и быстродействие, и если речь идет о производительности ОС, лучше определить ее с помощью вспомогательных приложений и программ. В работе представлена вспомогательная программа PC Wizard 2012. |
|
Пересчет таблицы с применением функции желательности Харрингтона. |
||
Полученные результаты сравнить с экспертным мнением. |
||
Суть получения достоверных параметров ОС и ОСРВ, состоит в изучение литературы, информации, озоров. Проблема, в том, что сайты разработчики не всегда указывают полную информацию, а для обзоров выделяют наибелее сильные качества, не упоминая недостатков или особых требований к функционированию системы, кроме минимальных аппаратных требований.
Поэтому стоит изучить систему самостоятельно, например, тестированием, для выявления слабых мест и неотображенного в сопровожающей литературе функционала. Так же стоит продиагностировать системы на той платформе, которая имеется в наличии, чтобы определить, наиболее качественное использование ресурсов, производительность и насколько рабочий функционал, так как может отражаться в обзорах, что он есть, а в действительности он может работать не в полной мере, либо не так, как предполагается.
Схема исследования ОС. Установка, так же показывает уровень работы интерфейса для пользователя.
Так же есть важный показатель работы ОС это производительность, которая долждна быть на высоком уровне, включающая задействование всех аппаратных ресурсов и качественное распределение прерываний и обспечивать высокое быстродейсвие, которое особенно важно для ОСРВ. Для оценки данного параметра, существует огромное количество критериев, поскольку очень важно учесть скорость выделения памяти ОЗУ, объем кэша, обрабатываемые данные – вычислительные, графические, тип архитектуры процессора и аппаратные ресурсы. Измеряется на основании мощности и загрузка процессора (операции в секунду), количества оперативной памяти, объем памяти кэш, доступной физической память время работы определенной программы, количества и качества одновременно исполняемых процессов (работа сетевых приложений, обработка и вычисление данных, видео и другое). Самой доступной и простой программой был выбран PC Wizard 2012. Он так же позволяет отдельно протестировать не только функционал ОС, а так же эффективность аппартаной платформы и оценить работу отдельных программ и приложений.
Для выявления набора функционала, относительно каждой системы, стоит провести эксперимент – тестирование - исследования для конкретизации некоторых функциональных качеств ОС.
|
Параметры оценивания ОС |
1. Многопроцессорность |
2. Многопользовательская |
3. Модули, пакеты, библиотеки |
4. Производительность /в марках |
5. Сетевые средства |
6. Модульная структура |
7. Поддержка обновлений |
8. Сопровождение |
9. Набор функций |
10. Устойчивость |
11. Совместимость |
12. Объем занимаемой памяти |
13. Возможность установки на иное оборудование |
1 |
Windows 2000 |
0 |
1 |
2 |
19005 |
3 |
4 |
1 |
2 |
8 |
2 |
0 |
2024 МБ |
2 |
2 |
Windows XP |
1 |
1 |
3 |
28985 |
6 |
6 |
3 |
4 |
12 |
3 |
1 |
7680 МБ |
2 |
3 |
Windows 7 |
1 |
1 |
4 |
17825 |
6 |
7 |
3 |
4 |
12 |
4 |
1 |
14336 МБ |
2 |
4 |
Ubuntu 13.10 |
1 |
1 |
4 |
23775 |
5 |
7 |
2 |
3 |
9 |
4 |
1 |
5120 МБ |
2 |
5 |
Linux Mint Maya |
1 |
1 |
4 |
23990 |
5 |
6 |
2 |
3 |
8 |
3 |
1 |
2024 МБ |
2 |
6 |
Puppy Linux 5.4 |
1 |
1 |
4 |
25005 |
5 |
7 |
3 |
3 |
9 |
4 |
1 |
2024 МБ |
2 |
Таблица 1 Сводная таблица подсчета параметров ОС.
Схема исследования для ОСРВ, немного иная - расчет производится по первоначальным документируемым параметрам и значениям, которые будут обработаны для выведения итоговой оценки так же поэтапно. А набор самих параметров оценки отличен, в связи со спецификацией ОСРВ.
Так, например, наиболее важными параметрами стали:
Доступность исходных текстов кода. А значит, возможность корретировать систему, согласно конкретным задачам и возможностью разрабатывать самому приложения зная язык программирования, на котором основана ОСРВ.
Поддержка Windows API. Расширяет специфическую для реального времени функциональность, специфические функции API реального времени, что позволяет выделять критические участки кода приложений Windows и контролировать время и надёжность их выполнения.
Поддержка POSIX.
Фиксированные приоритеты и межзадачная коммуникация
Поддержка многозадачность и многопроцессорность
Поддержка различных платформ
Работа из ПЗУ и защита памяти
Для ОСРВ было выбрано 15 параметров оценки. Каждая оценивалась в соответствии с документацией, без установки на аппаратную платформу.
В дальнейшем при исследованиях ОСРВ, по желанию исследователей параметры могут быть расширены, для наиболее точной и эффективной оценки. Так же дополнительные критерии могут быть учтены, такие как стоимость лицензионной ОСРВ, поддержание конкретных платформ – может быть расширено и многие другие параметры. По выбранным критериям количественные характеристики были опущены, так же как и минимальный объем аппаратных платформ для функционирования, поскольку полномасштабное исследование не проводилось.
После исследования, полученные данные были сведены в Таблицу 5. «Исходные данные ОСРВ», и оцениваются с помощью двоичной системы: «0» - не поддерживается или отсутствуют данные, «1» - поддерживается.
Дальнейший расчет производиться по той же схеме, что и ОС.
|
Параметры оценивания ОСРВ |
1. Исходные тексты |
2. Поддержка Windows API |
3. Разработка под Windows |
4. Поддержка POSIX |
5. Работа из ПЗУ |
6. Фиксированные приоритеты |
7. Многозадачность |
8. Защита памяти |
9. Модульность |
10. Многопроцессорность |
11. Сетевые средства |
12. Межзадачная коммуникация |
13. Удаленный вызов процедур |
14. Удаленный запуск задач |
15. Поддержка различных платформ |
1 |
QNX |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
|
2 |
QNX 4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3 |
RTX |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
4 |
Linx OS 5.0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
5 |
OS 9 |
1 |
1 |
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
6 |
VxWorks |
1 |
1 |
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
1 |
7 |
SoftKernel |
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
1 |
8 |
CHORUS |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
1 |
9 |
pSOS |
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
10 |
OS2000 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
11 |
RTXC |
1 |
1 |
|
|
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
12 |
RISC OS |
1 |
|
|
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
13 |
Windows SE 5.0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Таблица 5. «Исходные данные ОСРВ»
