Алгоритмы и механизмы синхронизации процессов в операционных системах
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ремя работы вне критической секции, время работы в критической секции и время ожидания освобождения семафора.
иметь представление о:
о программной реализации семафора.
уметь:
работать с программой реализации семафора.
задавать различные параметры семафору.
Краткое содержание урока:
В ходе урока ученики исследуют программу реализации семафоров - изучают её основной код, отвечающий за использование семафоров, рассматривают основные элементы графического интерфейса программы (элементы ввода значений, числовые параметры, диаграмма работы, справка). Так же на примере программы изучаются такие понятия, как время работы вне критической секции, время работы в критической секции и время ожидания освобождения семафора.
Типы практических заданий:
1.Работа с программой реализации семафора - изучение кода, интерфейса, функционала.
2.Изучение графиков работы и числовых данных, полученных в результате работы семафора.
.Установка различных параметров работы семафора.
Контрольные вопросы:
1.Что такое критическая переменная; время работы вне критической секции; время работы в критической секции; время ожидания освобождения семафора?
2.Расскажите, какой функционал имеет программа реализации семафора?
.Сколько потоков используется в программе? Можно ли установить большее количество потоков?
Методические рекомендации учителю:
При объяснении механизма понятий и особенности работы программы все время показывать примеры на основе данной программы, чтобы ученики смогли быстрее привыкнуть к работе с ней.
Урок 14.
Тема: Исследование стабильности синхронизации.
Тип урока: Комбинированный (повторение + практическая работа)
Цели урока:
знать:
понятие критическая переменная.
иметь представление о:
стабильной работе механизмов синхронизации.
уметь:
оценивать стабильность работы семафора.
определять стабильность критической переменной.
Краткое содержание урока:
В ходе урока ученики повторяют материалы предыдущих уроков, касающиеся синхронизации и её стабильности. Далее ученики оценивают стабильность механизмов синхронизации при работе с программой реализации семафоров. В конце урока озвучиваются выводы по стабильности работы программы и механизмов синхронизации в целом.
Типы практических заданий:
1.Ученики проверяют стабильность работы механизма синхронизации.
2.А так же проверяют правильность обращения к критической секции.
.Наблюдают за значениями критической переменной.
.Пробуют подобрать такие значения работы семафоров, которые могут привести к нестабильной работе.
Контрольные вопросы:
1.Для чего нужна синхронизация?
2.Что может случиться при неправильной синхронизации процессов/потоков?
.Оцените стабильность механизмов синхронизации на примере работы программы реализации семафоров.
.Нужны ли механизмы синхронизации?
.Нужна ли сама многопоточность?
Методические рекомендации учителю:
В начале урока следует повторить основные термины, касающиеся синхронизации. В конце урока сделать выводы по работе программы, а так же по работе механизмом синхронизации в целом.
Урок 15.
Тема: Задача обедающих философов.
Тип урока: Комбинированный (усвоение новых знаний + практическая работа)
Цели урока:
знать:
понятие классическая задача синхронизации.
алгоритм решения задачи с использованием семафора.
иметь представление о:
решении классических задач синхронизации.
уметь:
применять знания о механизмам синхронизации на практике.
Краткое содержание урока:
В ходе урока ученики знакомятся с определением классических задач синхронизации. Далее рассматривается задача обедающих философов, объясняются её особенности и требования к её решению. В конце урока рассматриваются алгоритмы составленные учениками и проверяется их правильность.
Типы практических заданий:
Ученики анализируют задачу обедающих философов и пробуют составить алгоритм её решения, используя знания, полученные на предыдущих уроках.
Контрольные вопросы:
1.Что из себя представляют классические задачи синхронизации?
2.Какие проблемы нужно решить в задаче обедающих философов?
.Какой механизм подходит для этого больше всего? Почему?
Методические рекомендации учителю:
В ходе знакомства с задачей давать ученикам подсказки о решении, так же акцентировать внимание на семафорах, как наиболее удобном механизме, который может быть использован для решения задачи.
Урок 16.
Тема: Задача читателей и писателей.
Тип урока: Комбинированный (усвоение новых знаний + практическая работа)
Цели урока:
знать:
алгоритм решения задачи с использованием семафора.
иметь представление о:
решении классических задач синхронизации.
уметь:
применять знания о механизмам синхронизации на практике.
Краткое содержание урока:
В ходе урока рассматривается задача читателей и писателей, объясняются её особенности и требования к её решению. В конце урока рассматриваются алгоритмы составленные учениками и проверяется их правильность.
Типы практических заданий:
Ученики анализируют задачу читателей и писателей и пробуют составить алгори