Алгоритмы и механизмы синхронизации процессов в операционных системах
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
/p>
2.ID (идентификатор), присваиваемый потоку операционной системой.
.Число, присваиваемое потоком критическому объекту Х.
.Время работы потока вне критической секции (в миллисекундах).
.Время работы потока в критической секции (в миллисекундах).
.Время ожидания освобождения семафора(в миллисекундах).
В режиме отображения диаграмм рисуются следующие графические данные (Рис. 8):
)Время работы потока вне критической секции (зеленым цветом).
2)Время работы потока в критической секции (красным цветом).
)Время ожидания освобождения семафора (синим цветом).
Для семафора рисуются графические данные по следующим состояниям:
)Семафор свободен (желтым цветом).
2)Первый поток занимает семафор (голубым цветом).
)Второй поток занимает семафор (розовым цветом).
Процедура Execute для каждого потока содержит следующие этапы:
1.Имитация работы потока вне критической секции в течение заданного промежутка времени.
2.Ожидание освобождения семафора в пределах времени заданного пользователем.
.Работа с критическим объектом. Время работы задается пользователем.
.Освобождение семафора.
Результаты работы программы отображаются в просмотровом окне в режимах "Числовые параметры" (рис. 8) и "Диаграмма работы" (рис. 9).
За критический объект берется переменная Х, которая является общей для обоих потоков.(x: integer;). Работа потока с критическим объектом имитируется обращением к генератору равномерно распределенных случайных чисел FWorkSemafor. Число, выработанное этим генератором, присваивается переменной j, которая определяет длительность работы потока с критической секцией. В режиме "Числовые параметры" (рис. 8) значение переменной j отображает переменная Работа с крит. секцией. Новое значение переменной x, присваемое потоком критическому объекту, вырабатывается обращением к генератору равномерно распределенных случайных чисел в диапазоне от 1 до 100.
Для уничтожения семафора мы передаем его идентификатор функции CloseHandle. Замечу, что при завершении процесса все созданные им семафоры уничтожаются автоматически, но осторожность не помешает.
Так же в программе присутствует справка, содержащая основные сведения о работе программы и краткие сведения о механизмам синхронизации, изучаемым в данном элективном курсе (рис. 10).
Описание электронного пособия
Программно-методической поддержкой элективного курса является электронное пособие Процессы в ОС Windows, разработанное с помощью Adobe Dreamweaver CS3. Данный программный продукт представляет собой обучающее пособие, содержащее: методический материал для учителя, теоретический материал, адаптированный для школьников, практические задания и вопросы для повторения.
Теоретический материал структурирован в соответствии с темами уроков и изложен последовательно.
Электронное учебное пособие содержит два основных раздела:
1.Раздел для ученика. Включает в себя теоретический материал уроков, практические задания и вопросы для повторения
Запустив электронное пособие, вы попадаете в его главное меню, представленное на рисунке 11.
Чтобы перейти в интересующий раздел, нужно кликнуть на соответствующее изображение.
Разделы электронного пособия представлены на рисунках 12 и 13.
Теоретический материал адаптирован для учащихся и доступен для самостоятельного изучения. На рисунке 13 представлен один из уроков.
Практические задачи выполняются для закрепления материала по теме. Задания выполняются с помощью учителя на уроке. Пример заданий представлен на рисунке 14. В конце каждого урока ученик может найти вопросы для самоконтроля (Рис. 14).
Электронное пособие можно использовать как во время урока, так и в режиме самообучения, так как оно является основным источником по изучаемому материалу и дает возможность обратиться к предыдущим заданиям или темам, если возникает необходимость.
2.3 Апробация результатов исследования в средней школе
Педагогический эксперимент проводился во время педагогической практики в МАОУ СОШ № 147 г. Челябинска. Курс изучался в общеобразовательном классе. В течение занятий были рассмотрены темы:
.Концепция процессов и потоков (1 ч.).
2.Изучение механизма синхронизации семафор (1 ч.).
.Исследование стабильности синхронизации (1 ч.).
Педагогический эксперимент был проведен успешно. Во время проведения уроков по элективному курсу ученики 10В класса усвоили учебный материал в полном объеме, задавали вопросы, выходящие за рамки изучаемой темы, и самостоятельно делали выводы о работе механизмов синхронизации и их стабильности.
Рассмотренные темы позволили разнообразить учебный процесс, стимулировать интерес к предмету и увеличить информационную культуру учащихся, в частности были расширенны знания о работе операционных систем.
Занятия проводились с использованием специально разработанной программы Реализация семафоров. При помощи программы учащиеся смогли наглядно рассмотреть работу механизма синхронизации, что способствовало повышению их интереса.
Выводы по главе 2
В главе 2 был проанализирован стандарт среднего (полного) общего образования по предмету информатика и ИКТ базового и профильного уровня, так же были рассмотрены некоторые учебные программы. Анализ показал, что содержания стандарта и материала учебников по теме Процессы в операционных системах недостаточно для понимания