Алгоритмы и механизмы синхронизации процессов в операционных системах
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?аботы с системным монитором.
уметь:
диагностировать состояние системы.
анализировать информацию о производительности системы.
создавать шаблон для сбора системной информации.
Краткое содержание урока:
В ходе урока ученики работают с системным монитором ресурсов Windows 7. Изучают данные о производительности системы и анализируют сведения об аппаратных (ЦП, диск, сети и память) и системных ресурсах, используемых операционной системой. Строят графики производительности. Создают и изучают отчеты по диагностике и производительности системы. Создают свой собственный шаблон по сбору определенной информации.
Контрольные вопросы:
1.Какую информации можно получить, используя системный монитор?
2.Какие виды ресурсов использует ОС?
.Можно ли сказать, что система оптимально использует ресурсы компьютера?
.Для чего нужны шаблоны для сбора системной информации?
Методические рекомендации учителю:
Стоит напомнить ученикам о видах аппаратных и системных ресурсов или же акцентировать на них внимание в ходе изучения системного монитора.
Урок 7.
Тема: Необходимость синхронизации потоков.
Тип урока: Комбинированный (усвоение новых знаний + практическая работа)
Цели урока:
знать:
понятия критическая секция, взаимоисключение, синхронизация.
как возникает ситуация гонки при обращении к общим данным.
иметь представление о:
принципах взаимодействия процессов и потоков.
уметь:
определить какие ситуации могут привести к гонке потоков.
Краткое содержание урока:
В ходе урока ученикам объясняются принципы взаимодействия процессов и потоков. Раскрываются понятия - критическая секция, взаимоисключение и синхронизация. Приводятся примеры ситуаций, которые могут привести к состоянию гонки потоков. Объясняется, почему так важно организовать синхронизацию между потоками.
Типы практических заданий:
Ученикам выдается раздаточный материал с различными ситуациями взаимодействия потоков. Им необходимо определить какие ситуации приведут к состоянию гонок, какие данные входят в критическую секцию и т.д.
Контрольные вопросы:
1.Как вы понимаете, что такое критическая секция, взаимоисключение, синхронизация?
2.Какие ситуации могут привести к гонкам потоков?
.Для чего нужна синхронизация процессов и потоков?
Методические рекомендации учителю:
Приводить примеры, иллюстрирующие понятие синхронизации. При достаточном количестве времени можно обсудить с учениками, как можно избежать ситуации гонки и как организовать синхронизацию процессов.
Урок 8.
Тема: Планирование и диспетчеризация процессов
Тип урока: Комбинированный (усвоение новых знаний + практическая работа)
Цели урока:
знать:
понятия планирование, приоритет, идентификатор процесса.
виды приоритетов.
иметь представление о:
принципах планирования процессов.
уметь:
называть виды приоритетов.
определять для каких задач подходит тот или иной приоритет.
Краткое содержание урока:
В ходе урока ученикам объясняется концепция планирования процессов в ОС Windows. Раскрываются значения понятий идентификатор процесса, планирование, приоритет. Рассматриваются виды приоритетов и их влияние на выполнение процессов.
Типы практических заданий:
Ученики работают с диспетчером задач Windows. Анализируют, каким процессам система присваивает определенный идентификатор. Запускают новые процессы, выставляют различные приоритеты, рассматривают влияние различных приоритетов на работу процессов. Анализируют потребляемость ресурсов при определенных приоритетах.
Контрольные вопросы:
1.Что такое идентификатор процесса?
2.Как вы понимаете, что из себя представляет планирование процессов?
.Какие существуют виды приоритетов процессов?
.Какой системный ресурс является наиболее важным для приоритета?
Методические рекомендации учителю:
При объяснении приоритетов привести примеры, иллюстрирующие их различные виды. Уделить особое внимание системным процессам.
Урок 9.
Тема: Алгоритмы синхронизации процессов (запрет прерываний, алгоритм Петерсона).
Тип урока: Комбинированный (усвоение новых знаний + практическая работа)
Цели урока:
знать:
определение алгоритм синхронизации.
алгоритм запрета прерываний.
алгоритм Петерсона.
иметь представление о:
требованиях, предъявляемых к алгоритмам синхронизации.
уметь:
работать с алгоритмом запрета прерываний.
работать с алгоритмом Петерсона.
Краткое содержание урока:
В ходе урока ученикам объясняется понятие алгоритм синхронизации, приводится перечень требований, которым должен удовлетворять алгоритм для его успешного применения. Объясняется алгоритм запрета прерываний и подробно рассмотреть алгоритм Петерсона.
Типы практических заданий:
Ученики должны проанализировать алгоритм запрета прерываний и алгоритм Петерсона и объяснить, каким требованиям они удовлетворяют и каким образом. Разобрать, как будут вести себя процессы при работе с этими алгоритмами.
Контрольные вопросы:
1.Как вы понимаете, для чего нужны алгоритмы синхронизации?
2.Какие требования предъявляются к алгоритмам синхронизации?