Алгоритмы и механизмы синхронизации процессов в операционных системах
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ько процессор, но и другие ресурсы компьютера: оперативную и внешнюю память, устройства ввода-вывода, данные. Чтобы поддерживать многозадачность, ОС должна определить и оформить для себя те внутренние единицы работы, между которыми будет разделяться процессор и другие ресурсы компьютера. В настоящее время в большинстве операционных систем определены два типа единиц работы - процесс (process) и поток (thread). В операционных системах, где существуют и процессы, и потоки, процесс рассматривается операционной системой как заявка на потребление всех видов ресурсов, кроме одного - процессорного времени. Этот последний важнейший ресурс распределяется операционной системой между другими единицами работы - потоками, которые и получили свое название благодаря тому, что они представляют собой последовательности (потоки выполнения) команд. Процесс - единица активности операционной системы, создаваемая при запуске программы на выполнение, и обладающая свойствами: Отдельное виртуальное адресное пространство Код выполняемой программы, загруженный в адресное пространство процесса Начальные параметры запуска - аргументы запуска, рабочую папку и т.п. Текущее состояние, включая статус процесса. Набор потоков, выполняющих код программы в адресном пространстве процесса, имеющих доступ к общим ресурсам процесса У каждого процесса обязательно есть хотя бы один поток. Поток же может существовать без процесса. Поток - единица активности операционной системы, создаваемая при запуске процесса системой или программно из другого потока того же процесса, обладающая свойствами: Счетчик команд - указатель на текущую выполняемую команду Регистры - значения регистров процессора в текущий момент времени. Стек. Для систем, не поддерживающих параллельное выполнение средствами потоков, каждый процесс фактически имеет один поток, и понятия потока и процесса объединены. Для систем, не поддерживающих многозадачность, необходимость в понятии процесса отпадает - одновременно может быть запущена только одна программа, и нет необходимости в разделении запущенных программ и их свойств. Каждому процессу система присваивает идентификационный номер. Обычно наиболее важные системные процессы получают меньший номер. Теперь обратите внимание на доску. На ней вы видите процессы, некоторые из которых имеют по одному потоку, другие же по несколько. Давайте разберем, какой поток принадлежит к какому процессу. Записывают определение многозадачности. Записывают Определение процессорного времени. Записывают определения процесса и потока. Записывают свойства. Разбирают схема процессов с разным количеством потоков. Определение многозадачности. Определение процессорного времени Определения процесса и потока. Перечень свойств процесса и потока. Разница понятий для разных систем. Схема процессов с разным количеством потоков. 5Теперь давайте выполним практическую работу за компьютерами. Если у вас будут сложно, то можете воспользоваться электронным пособием, в котором даны инструкции по выполнению этой работы. Практические задания: 1. Изучить Диспетчер задач. 2. Добавить в него столбцы отображающие - ID процесса, его описание и количество потоков. 3. Выписать 3 процесса, чей ID меньше 1000. 4. Выписать 3 процесса, чей ID больше 1000. 5. Сделать вывод, какие процессы загружаются системой раньше и почему. 6. Выписать 5 процессов, содержащие больше 2 потоков. Использую знания, полученные на уроках, объяснить зачем процессам такое количество потоков.Ученики выполняют практические задания на компьютерах.Список заданий.6Сегодня вы познакомились с понятиями процесса и потока и их свойствами, узнали их значение для операционной системы и увидели как процессы и потоки реализуются в ОС при помощи Диспетчера задач.Прощаются с учителем.
Конспект урока Изучение механизма синхронизации семафор
Тема урока: Изучение механизма синхронизации семафор.
Вид: урок усвоения новых знаний.
Цели урока:
Образовательная: знать понятия синхронизация, механизм синхронизации типа семафор; иметь представление о механизмах синхронизации; иметь представление о критической секции.
Воспитательная: воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.
Развивающая: развитие познавательных интересов.
План урока:
1.Организационный момент. (1 мин)
2.Актуализация знаний. (2 мин)
.Повторение ранее изученного материала. (10 мин)
.Изложение нового материала. (30 мин)
.Подведение итогов. (2 мин)
Этап урокаУчительУченикиДоска1Здравствуйте, садитесь. Давайте отметим, кто отсутствует сегодня на уроке.2Сегодня на уроке мы продолжим изучать процессы и узнаем, как они взаимодействуют, так же мы познакомимся с механизмом синхронизации типа семафор, который обеспечивает безошибочное взаимодействие между процессами. Записывают число и тему урока. Число и тема урока (Изучение механизма синхронизации семафор)3Но сначала давайте вспомним материал предыдущего урока, а именно что такое процесс и поток? Чем они отличаются? Какое значение они имеют для операционной системы? Так же давайте повторим основные алгоритмические конструкции, которые понадобятся нам на сегодняшнем уроке. Это следование, ветвление и цикл.Отвечают на вопросы.Примеры алгоритмических структур (следование, ветвление, цикл)4С ростом вычислительной мощности компьютеров, появилась тенденция к у?/p>