ПО ДИСЦИПЛИНЕ « Операционные системы »
для студентов направления подготовки
Информационные системы и технологии»
Профиля «Интеллектуальные информационные системы»
| Рассмотрены на заседании кафедры «Искусственный интеллект и системный анализ» Протокол № 1 от 30.08.2016 г. |
Донецк
2016
УДК 004. 422_
Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Операционные системы» для студентов направления подготовки 09.03.02 «Информационные системы и технологии» профиля «Интеллектуальные информационные системы»
/ сост.: А.И. Ольшевский, Р.А.Сорокин – Донецк: ДОННТУ. 2017. – 39 с.
В пособии рассматриваются вопросы выполнения лабораторных работ, контрольные вопросы для подготовки к защите работы, формы отчетности по лабораторным работам. Приведены варианты типовых заданий, правила и примеры оформления текстовой и графической документации.
Составители: ст. преп. А.И. Ольшевский
ст. преп. Д.М. Бочаров
Ответственный за выпуск: ст.преп. А.И. Ольшевский
Рецензенты: д.т.н., проф. В.Н.Павлыш
доц. Ю.К. Орлов
Содержание
| Порядок выполнения ……………………………………………………………………. | 3 |
| Классификатор для вариантов задания ………………..………………………………. | 4 |
| Варианты задания ………………………………………………………………………. | 5 |
| Описание элементов классификатора………………………………………………….. | 8 |
| Методические указания по выполнению проекта…………………………………….. | 10 |
| Раздел 1. Постановка задачи……………………………………………………………. | 11 |
| Раздел 2. Выбор архитектуры вычислительной системы …………………………….. | 12 |
| Раздел 3. Проектирования командного языка ОС …………………………………… | 14 |
| Раздел 4. Вытесняющая многозадачность и средства взаимодействия в ОС Windows ХХ и Windows NT ………………………………………………………….. | 16 |
| Раздел 5. Определение состава и общей структуры системы ……………………… | 20 |
| Раздел 6. Формирование базы данных ОС …………………………………………… | 22 |
| Раздел 7. Проектирование структуры и реализация логики управления файловой системы ………………………………………………………………………………….. | 23 |
| Раздел 8. Общее описание функционирования ОС …………………………………… | 26 |
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
Курсовое проектирование предполагает разработать проект операционной системы, которая удовлетворяет услонию задач, поставленных перед ней. Для этого необходимо выполнить следующие этапы:
1. По варианту задания выбрать исходные элементы из таблицы 1.1 классификатора для изучение проектного решения.
2. Сформулировать цели проектирования ОС.
3. Провести анализ требований к системе и обосновать выбор способов их реализации.
4. Разработать архитектуру аппаратных средств компьютера для реализации ОС.
5. Определить состав и общую структуру ОС: перечень и внешние спецификации модулей.
6. Разработать интерфейс пользователя (командный язык архитектуры ОС: интерактивные команды ОС; системные вызовы; язык пакетных файлов).
7. Спроектировать базу данных ОС: перечень и описание управляющих блоков и очередей.
8. Описать общее функционирования ОС:
¾ состояние процесса;
¾ схему работы ядра ОС;
¾ алгоритмы управления процессами для реализации многозадачности и средств взаимодействия процессов.
9. Спроектировать структуру и реализовать логику управления заданной файловой системы.
10. Выполнить оценку работоспособности системы и ее эксплуатационных характеристик.
11. Сформулировать выводы по результатов проектирования.
Отчеты по разделам наглядно отображают результаты проектирования ОС, являются разделами курсового проекта. Основное содержание которых, составляют графические формы представления информации: схемы, рисунки, таблицы, а также их описания. Уровень изложения материала должен обеспечивать дальнейшую программную реализацию операционной системы.
Классификатор для вариантов задания
1.Особенности аппаратных платформ:
1. сверхпроизводительные ЭВМ и системы (супер-ЭВМ);
2. большие ЭВМ (универсальные ЭВМ общего назначения);
3. средние ЭВМ;
4. микро-ЭВМ;
5. персональные компьютеры;
6. карманных персональные компьютеры;
7. сети ЭВМ;
8. сенсорных узлов;
9. смарт карт.
2.Особенности алгоритмов управления ресурсами:
1. однозадачные;
2. многозадачные;
3. однопользовательские;
4. многопользовательские;
5. вытесняющая многозадачность;
6. невытесняющая многозадачность;
7. поддержка многонитевости;
8. многопроцессорная обработка.
3.Особенности областей использования:
1. системы пакетной обработки;
2. системы разделения времени;
3. системы реального времени.
4.Организация оперативной памяти:
1. Без использования внешней памяти:
а) фиксированными разделами;
б) с переменными разделами;
в) с переменными разделами и уплотнением памяти
2. С использования внешней памяти:
а) страничное распределение;
б) сегментное распределение;
в) сегментно - страничное распределение;
5.Средства взаимодействия процессов:
1. критические секции( critical sections ) и потоки( threads );
2. взаимоисключения(mutexes) ;
3. события (events) ;
4. семафоры (semaphores) .
6.Управление процессами:
1. квантование времени;
2. абсолютные приоритеты;
3. относительные приоритеты;
4. статические приоритеты;
5. динамические приоритеты;
6. свопинг процессов.
7.Организация файловой системы:
1. MS DOS ;
2.UNIX;
3.HPFS(OS/2;)
4.NTFS(Windows NT);
5.Распределенная файловая система Google FS;
6. Распределенная файловая система Lustre FS;
7.Свободный формат(не похожий не на один из прндыдущих).
Таблица 1.1 – Варианты задания
| № | Аппаратная платформа | Алгоритм Управления Ресурсами | Тип доступа | Организация оперативной памяти | Средства взаимод-твия процессов | Управление процессами | Файловая система |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| 1. | 1 | 2,4,5,8 | 1,3 | 1а | 1 | 2 | 1 |
| 2. | 2 | 2,4,6,8 | 1,2 | 1б | 2 | 3 | 2 |
| 3. | 3 | 1,3,8 | 2,3 | 1в | 3 | 4 | 3 |
| 4. | 4 | 1,3, | 1,3 | 2а | 4 | 5 | 4 |
| 5. | 5 | 2,4,5 | 1,2 | 2б | 1 | 6 | 5 |
| 6. | 6 | 2,4,6,7 | 2,3 | 2в | 2 | 1 | 6 |
| 7. | 7 | 2,3,8 | 1,3 | 1б | 3 | 2 | 7 |
| 8. | 8 | 2,4,5,8 | 1,2 | 1в | 4 | 3 | 1 |
| 9. | 9 | 2,4,6,8 | 2,3 | 2а | 1 | 4 | 2 |
| 10. | 1 | 1,3,8 | 1,3 | 2б | 2 | 5 | 3 |
| 11. | 2 | 1,3, | 1,2 | 2в | 3 | 6 | 4 |
| 12. | 3 | 2,4,5 | 2,3 | 1а | 4 | 1 | 5 |
| 13. | 4 | 2,4,6,7 | 1,3 | 1б | 1 | 2 | 6 |
| 14. | 5 | 2,4,5,8 | 1,2 | 1в | 2 | 3 | 7 |
| 15. | 6 | 2,4,6,8 | 2,3 | 2а | 3 | 4 | 1 |
| 16. | 7 | 1,3,8 | 1,3 | 2б | 4 | 5 | 2 |
| 17. | 8 | 1,3, | 1,2 | 2в | 1 | 6 | 3 |
| 18. | 9 | 2,4,5 | 2,3 | 1а | 2 | 1 | 4 |
| 19. | 1 | 2,4,6,7 | 1,3 | 1б | 3 | 2 | 5 |
| 20. | 2 | 2,3,8 | 1,2 | 1в | 4 | 3 | 6 |
| 21. | 3 | 2,4,5,8 | 2,3 | 2а | 1 | 4 | 7 |
| 22. | 4 | 2,4,6,8 | 1,3 | 2б | 2 | 5 | 1 |
| 23. | 5 | 1,3,8 | 1,2 | 2в | 3 | 6 | 2 |
| 24. | 6 | 1,3, | 2,3 | 1б | 4 | 1 | 3 |
| 25. | 7 | 2,4,5 | 1,3 | 1в | 1 | 2 | 4 |
| 26. | 8 | 2,4,6,7 | 1,2 | 2а | 2 | 3 | 5 |
| 27. | 9 | 2,4,5,8 | 2,3 | 2б | 3 | 4 | 6 |
| 28. | 1 | 2,4,6,8 | 1,3 | 2в | 4 | 5 | 7 |
| 29. | 2 | 1,3,8 | 1,2 | 1а | 1 | 6 | 1 |
| 30. | 3 | 1,3, | 2,3 | 1б | 2 | 1 | 2 |
| 31. | 4 | 2,4,5 | 1,3 | 1в | 3 | 2 | 3 |
| 32. | 5 | 2,4,6,7 | 1,2 | 2а | 4 | 3 | 4 |
| 33. | 6 | 2,3,8 | 2,3 | 2б | 1 | 4 | 5 |
| 34. | 7 | 2,4,5,8 | 1,3 | 2в | 2 | 5 | 6 |
| 35. | 8 | 2,4,6,8 | 1,2 | 1а | 3 | 6 | 7 |
| 36. | 9 | 1,3,8 | 2,3 | 1б | 4 | 1 | 1 |
| 37. | 1 | 1,3, | 1,3 | 1в | 1 | 2 | 2 |
| 38. | 2 | 2,4,5 | 1,2 | 2а | 2 | 3 | 3 |
| 39. | 3 | 2,4,6,7 | 2,3 | 2б | 3 | 4 | 4 |
| 40. | 4 | 2,4,5,8 | 1,3 | 2в | 4 | 5 | 5 |
| 41. | 5 | 2,4,6,8 | 1,2 | 1б | 1 | 6 | 6 |
| 42. | 6 | 1,3,8 | 2,3 | 1в | 2 | 1 | 7 |
| 43. | 7 | 1,3, | 1,3 | 2а | 3 | 2 | 1 |
| 44. | 8 | 2,4,5 | 1,2 | 2б | 4 | 3 | 2 |
| 45. | 9 | 2,4,6,7 | 2,3 | 2в | 1 | 4 | 3 |
| 46. | 1 | 2,3,8 | 1,3 | 1а | 2 | 5 | 4 |
| 47. | 2 | 2,4,5,8 | 1,2 | 1б | 3 | 6 | 5 |
| 48. | 3 | 2,4,6,8 | 2,3 | 1в | 4 | 1 | 6 |
| 49. | 4 | 1,3,8 | 1,3 | 2а | 1 | 2 | 7 |
| 50. | 5 | 1,3, | 1,2 | 2б | 2 | 3 | 1 |
| 51. | 6 | 2,4,5 | 2,3 | 2в | 3 | 4 | 2 |
| 52. | 7 | 2,4,6,7 | 1,3 | 1а | 4 | 5 | 3 |
| 53. | 8 | 2,4,5,8 | 1,2 | 1б | 1 | 6 | 4 |
| 54. | 9 | 2,4,6,8 | 2,3 | 1в | 2 | 1 | 5 |
| 55. | 1 | 1,3,8 | 1,3 | 2а | 3 | 2 | 6 |
| 56. | 2 | 1,3, | 1,2 | 2б | 4 | 3 | 7 |
| 57. | 3 | 2,4,5 | 2,3 | 2в | 1 | 4 | 1 |
| 58. | 4 | 2,4,6,7 | 1,3 | 1б | 2 | 5 | 2 |
| 59. | 5 | 2,3,8 | 1,2 | 1в | 3 | 6 | 3 |
| 60. | 6 | 2,4,5,8 | 2,3 | 2а | 4 | 1 | 4 |
| 61. | 7 | 2,4,6,8 | 1,3 | 2б | 1 | 2 | 5 |
| 62. | 8 | 1,3,8 | 1,2 | 2в | 2 | 3 | 6 |
| 63. | 9 | 1,3, | 2,3 | 1а | 3 | 4 | 7 |
| 64. | 1 | 2,4,5 | 1,3 | 1б | 4 | 5 | 1 |
| 65. | 2 | 2,4,6,7 | 1,2 | 1в | 1 | 6 | 2 |
| 66. | 3 | 2,4,5,8 | 2,3 | 2а | 2 | 1 | 3 |
| 67. | 4 | 2,4,6,8 | 1,3 | 2б | 3 | 2 | 4 |
| 68. | 5 | 1,3,8 | 1,2 | 2в | 4 | 3 | 5 |
| 69. | 6 | 1,3, | 2,3 | 1а | 1 | 4 | 6 |
| 70. | 7 | 2,4,5 | 1,3 | 1б | 2 | 5 | 7 |
| 71. | 8 | 2,4,6,7 | 1,2 | 1в | 3 | 6 | 1 |
| 72. | 9 | 2,3,8 | 2,3 | 2а | 4 | 1 | 2 |
| 73. | 1 | 2,4,5,8 | 1,3 | 2б | 1 | 2 | 3 |
| 74. | 2 | 2,4,6,8 | 1,2 | 2в | 2 | 3 | 4 |
| 75. | 3 | 1,3,8 | 2,3 | 1б | 3 | 4 | 5 |
| 76. | 4 | 1,3, | 1,3 | 1в | 4 | 5 | 6 |
| 77. | 5 | 2,4,5 | 1,2 | 2а | 1 | 6 | 7 |
| 78. | 6 | 2,4,6,7 | 2,3 | 2б | 2 | 1 | 1 |
| 79. | 7 | 2,4,5 | 1,3 | 2в | 3 | 2 | 2 |
| 80. | 8 | 2,4,6,7 | 1,2 | 1а | 4 | 3 | 3 |
Дата: 2019-02-25, просмотров: 372.