- •Содержание
- •1. Введение и структура лабораторного практикума
- •2. Основные требования, предъявляемые к разрабатываемым программам
- •3. Краткие сведения о проблемной области выполняемых работ
- •Пассивные состояния
- •Активные состояния
- •Операции создания/удаления процессов
- •Операции планирования процессов
- •Операции диспетчеризации процессов
- •Удаление_п
- •Выполнение
- •Возобновление
- •4. Задания для лабораторных работ
- •4.1 Лабораторная работа № 1. ”Программная реализация средств представления и управления процессами в многопрограммных ос”
- •4.1.1. Формирование дескрипторов процессов
- •4.1.2. Определение состояний "поступивших" процессов
- •4.1.3. Формирование и ведение списков дескрипторов процессов
- •4.1.4. Принцип имитации развития процессов
- •4.1.5. Организация взаимодействия с "системой"
- •4.1.5.1. Описание состава и назначения команд пользователя "Система" должна выполнять следующие команды пользователя:
- •4.1.5.2. Основные требования к форме ввода команд "системы"
- •Формирование дескриптора
- •Протокол работы программы
- •4.1.6. Порядок выполнения л.Р. № 1
- •4.1.7. Требования к отчету по л.Р. № 1
- •4.1.8. Контрольные вопросы к л.Р. № 1
- •4.2. Лабораторная работа № 2. "Изучение дисциплин диспетчеризации процессов в многопрограммных ос".
- •4.2.1. Краткое описание схемы одноочередной круговой (циклической) диспетчеризации.
- •Конец … начало
- •З Конец … начало Выполнениеапуск Выбор Завершение
- •4.2.2. Краткое описание алгоритма многоочередной диспетчеризации для операцииИстечение_кванта.
- •Конец … начало
- •4.2.3. Имитация развития процессов при выполнении л. Р. № 2
- •4.2.4. Порядок выполнения л.Р. № 2
- •4.2.5. Требования к отчету по л.Р. № 2
- •4.2.6. Контрольные вопросы к л.Р. № 2
- •4.3. Лабораторная работа № 3. "Реализация дисциплин диспетчеризации процессов с учетом приоритетов".
- •4.3.1. Краткое описание схемы многоочередной диспетчеризации с учетом приоритета.
- •Выполнение
- •Конец … начало
- •4.3.2. Порядок выполнения л.Р. № 3
- •4.3.3. Требования к отчету по л.Р. № 3.
- •4.3.4. Контрольные вопросы к л.Р. № 3
- •4.4. Лабораторная работа № 4. "Реализация дисциплины диспетчеризации процессов с учетом запросов ввода/вывода"
- •4.4.1. Краткое описание схемы диспетчеризации процессов с учетом ввода/вывода и ее реализации.
- •4.4.2. Порядок выполнения и требования к отчету л.Р. № 4
- •4.4.3. Контрольные вопросы к л.Р. № 4
-
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ
Московский государственный институт электроники и математики (технический университет)
Кафедра систем автоматизации проектирования
РЕАЛИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ И РЕСУРСАМИ МНОГОПРОГРАММНЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА УРОВНЕ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению лабораторного практикума при изучении дисциплины
СИСТЕМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ И АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ВЫЧИСЛЕНИЙ
Москва 2003
Составитель – ст. преподаватель кафедры САПР МИЭМ Витушкин П.И.
Основным содержанием лабораторного практикума, выполняемого в третьем семестре изучения дисциплины "Системы программирования и алгоритмизации вычислений" является изучение средств и методов распределения и управления процессами и ресурсами в многопрограммных операционных системах путем программного моделирования (имитации) компонентов ОС, реализующих эти функции.
Данные методические указания являются составной частью методического обеспечения по дисциплине "Системы программирования и алгоритмизация вычислений", изучаемой студентами 2-го курса, специальности 22.03 – "Системы автоматизированного проектирования".
УДК 681.322
РЕАЛИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ И РЕСУРСАМИ МНОГОПРОГРАММНЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА УРОВНЕ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ: Методические указания по выполнению лабораторного практикума при изучении дисциплины "Системы программирования и алгоритмизация вычислений." /Ин-т электроники и математики. Сост. П.И.Витушкин. М. 1993г. Стр.44./
Ил. 6 Библиогр.: 24 назв.
Рецензент: профессор, доктор техн. наук – И.В.Солодовников.
Содержание
1. Введение и структура лабораторного практикума 4
2. Основные требования, предъявляемые к разрабатываемым программам 5
3. Краткие сведения о проблемной области выполняемых работ 5
Запуск 10
4. Задания для лабораторных работ 14
4.1 Лабораторная работа № 1. ”Программная реализация средств представления и управления процессами в многопрограммных ОС” 14
4.1.1. Формирование дескрипторов процессов 14
4.1.2. Определение состояний "поступивших" процессов 15
4.1.3. Формирование и ведение списков дескрипторов процессов 15
4.1.4. Принцип имитации развития процессов 16
4.1.5. Организация взаимодействия с "системой" 17
4.1.5.1. Описание состава и назначения команд пользователя "Система" должна выполнять следующие команды пользователя: 17
4.1.5.2. Основные требования к форме ввода команд "системы" 19
4.1.6. Порядок выполнения л.р. № 1 21
4.1.7. Требования к отчету по л.р. № 1 21
4.1.8. Контрольные вопросы к л.р. № 1 22
4.2. Лабораторная работа № 2. "Изучение дисциплин диспетчеризации процессов в многопрограммных ОС". 23
4.2.1. Краткое описание схемы одноочередной круговой (циклической) диспетчеризации. 23
Конец … начало 24
Конец … начало 24
4.2.2. Краткое описание алгоритма многоочередной диспетчеризации для операции Истечение_кванта. 25
Конец … начало 25
4.2.3. Имитация развития процессов при выполнении л. р. № 2 26
4.2.4. Порядок выполнения л.р. № 2 27
4.2.5. Требования к отчету по л.р. № 2 27
4.2.6. Контрольные вопросы к л.р. № 2 28
4.3. Лабораторная работа № 3. "Реализация дисциплин диспетчеризации процессов с учетом приоритетов". 29
4.3.1. Краткое описание схемы многоочередной диспетчеризации с учетом приоритета. 29
Выполнение 31
Конец … начало 31
4.3.2. Порядок выполнения л.р. № 3 32
4.3.3. Требования к отчету по л.р. № 3. 32
4.3.4. Контрольные вопросы к л.р. № 3 32
4.4. Лабораторная работа № 4. "Реализация дисциплины диспетчеризации процессов с учетом запросов ввода/вывода" 33
4.4.1. Краткое описание схемы диспетчеризации процессов с учетом ввода/вывода и ее реализации. 33
4.4.2. Порядок выполнения и требования к отчету л.р. № 4 35
4.4.3. Контрольные вопросы к л.р. № 4 36
1. Введение и структура лабораторного практикума
В третьем семестре изучения дисциплины "Системы программирования и алгоритмизация вычислений" учебным планом специальности 22.03 предусматривается проведение лабораторного практикума в объеме 36 часов.
Лабораторный практикум "Реализация управления процессами и ресурсами многопрограммных операционных систем на уровне диспетчеризации" состоит из следующих четырех лабораторных работ:
1. "Программная реализация средств представления и управления процессами в многопрограммных ОС".
2. "Изучение дисциплин диспетчеризации процессов в многопрограммных ОС".
3. "Реализация дисциплины диспетчеризации процессов с учетом приоритетов".
4. "Реализация дисциплины диспетчеризации процессов с учетом запросов ввода/вывода".
При выполнении каждой лабораторной работы производится разработка программы, функционирование которой имитирует определенные действия многопрограммной ОС, производимые при управлении процессами и ресурсами.
Выполнение лабораторной работы заключается в разработке алгоритма, реализующего необходимые функции, его программной реализации на языке высокого уровня (по выбору студента, выполняющего лабораторный практикум – Паскаль, Си, Бейсик, Фортран), проведением эксперимента с разработанной программой, формированием отчета.
Задания каждой лабораторной работы логически упорядочены и допускают реализацию путем модификации и усовершенствования алгоритмов и программ, разработанных в ходе выполнения предшествующих работ (разумеется, кроме первой работы практикума).
В ходе первой лабораторной работы создаются основные компоненты минимальной программной модели многопрограммной вычислительной среды: средства построения дескрипторов процессов и образования из них структур, отражающих текущие состояния процессов, средства отображения процессов, основа командного интерфейса, управляющего работой "вычислительной системы", средства документирования работы с программной моделью.
B ходе последующих лабораторных работ проводится разработка и программная реализация компонентов модели "операционной системы" развивающая некоторые возможности данной модели.
Схематично, связь лабораторных работ выглядит следующим образом:
Рис.1. Последовательность выполнения лабораторного практикума.
Краткие теоретические сведения об изучаемой проблемной области содержатся в разделе 3.
Задания на выполнение лабораторных работ формулируются и объясняются в разделе 4.
Лабораторный практикум выполняется каждым студентом индивидуально.