Операционные системы

Министерство  Образования  и Науки Российской Федерации

Казанский Государственный Технический Университет  им. А. Н. Туполева 

Кафедра Прикладной Математики и Информатики

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 Курсовая  работа

   по курсу «Операционные системы»

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнила:

                    Проверил:

                  Оценка: ____________

    Дата: _______________

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 г. Казань, 2008

 

Содержание

 

1. Постановка  задачи……...………………………………….………………..3
1. Цель курсовой работы………………………………………………...3
2. Требования к реализации……………………………………………..3
3. Вариант задания……………………………………………………….3
4. Начальные данные…………………………………………………….3
2. Краткие теоретические сведения…………………………………………..4
3. Описание программы и алгоритмы выполнения………………………....7

3.1.  Программа по организации вычислений…………………………....7

   3.1.1. Общее описание…………………………………………………...8

   3.1.2. Структура программы………………………………………….…8

   3.1.3. Алгоритм действия………………………………………………..8

3.2 Программа по обработке текстового файла………………………….9

   3.2.1. Общее описание…………………………………………….……..9

   3.2.2. Структура программы………………………………….………..10

   3.2.3. Алгоритм действия……………………………………...………..11

4. Тесты………………………………………………………………………..12

4.1. Программа по организации вычислений…………………………...12

4.2. Программа по обработке текстового файла………………………..13

5. Анализ потенциальных и реальных ошибок…………………………….14

5.1. Программа по организации вычислений………………………...…14

5.2. Программа по обработке текстового файла…………………….….14

6. Руководство пользователю……………………………………………….15

6.1. Программа по организации вычислений……………………..…….15

6.2. Программа по обработке текстового файла……………….……….16

7. Листинги программ………………………………………………………..17

7.1. Программа по организации вычислений…………………………...17

7.2. Программа по обработке текстового файла………………………..20

8. Результаты выполнения описанных тестов……………….……………..26

8.1. Программа по организации вычислений…………………………...26

8.2. Программа по обработке текстового файла………………………..28

9. Список использованной литературы…………………………………….31

1. Постановка  задачи

 

1.   Цель курсовой работы

    Разработать две процедуры на языке Java Scripts:

1-ая  процедура выполняет заданные расчеты;

2-ая процедура производит обраотку текстового файла;

Заданные  расчеты и содержимое текстового файла определяется индивидуальным заданием.

 

2.   Требования к реализации

    При разработке процедур необходимо предусмотрть возможность задания следующих  параметров:

1. Параметр справки;
2. Как минимум два дополнительных параметра конкретизирующих выводимые результаты;
3. Все параметры должны вводится а произвольном порядке.

 

3. Вариант задания

  Номер варианта – 31.

1. Характеристика  потока  с  минемальным процессорным временем

2. С помощью формулы Лейбница приближенно вычислить

 

4. Начальные данные

• Файл–отчет Системного монитора с названиями потоков и их процессорными временами.

 
 
 
 

2. Краткие теоретические сведения

       Многозадачная операционная система позволяет  выполняться сразу нескольким приложениям. Она делит всё доступное процессорное время между потоками процессов. Windows XP является операционной системой с вытесняющей многозадачностью. Это означает, что она самостоятельно планирует выделение слайсов выполняющимся потокам и приложения не должны заботиться о том, чтобы возвращать управление операционной системе для того, чтобы она отдала процессорное время другому потоку (как это было, например, в Windows 3.xx). При истечении слайса система приостанавливает поток, и выделяет слайс другому потоку. Когда система переключается между потоками, она сохраняет контекст выполнения приостанавливаемого потока и восстанавливает контекст запускаемого.

       Размер  слайса зависит от операционной системы  и процессора. Так как он достаточно мал (в Windows XP - менее 20мс), выполнение несколько потоков выглядит так, как если бы они выполнялись одновременно. Это действительно так на многопроцессорных системах, где слайсы потоков распределяются по процессорам.

       Процессы  и потоки.

       Это объекты операционной системы, которым  она выделяет процессорное время. Каждый процесс и поток имеет свой идентификатор или число, по которому можно однозначно его идентифицировать. Идентификатор действителен только на время существования объекта. Для того, чтобы управлять процессом  или потоком (да и вообще любым  объектом операционной системы), необходимо получить дескриптор.

       Потоки.

       При создании процесса запускается поток, который называется главным. Главный  поток может создавать другие потоки. Каждый поток имеет свой стек, ограниченный максимальным размером стека, который задаётся при его создании (максимальный размер стека главного потока задаётся в исполнимом файле). Каждый поток можно приостанавливать и заново запускать. Каждому потоку назначается приоритет исполнения, который вместе с классом приоритета процесса образует базовый приоритет потока.

       Для решения задачи  о нахождении потока с минимальным процессорным временем вторая программа  должна обрабатывать текстовый файл, созданный сиандартным средством Windows XP – приложением Performance Monitor (системный монитор). Запуск Сисиемного могитора осуществляется слдующим образом: «Пуск->Панель управления ->Администрирование ->Производительность». Для создания необходимого для нас файла следует выполнить следующие действия:

1. Открыть «Журналы и оповещения производительности»
2. Нажав на панели инструментов соответствующую кнопку задать новые параметры журнала

 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. После нажатия  «OK», в появившемся окне на вкладке «Общие» выбрать кнопку «Добавить счетчики»
4. В новом окне выбрать следующие параметры: объект – поток, счетчик % загруженности процессора и выбрать несколько потоков из списка

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Далее во вкладке «Файлы журнала» » установить «Тип файла журнала – Текстовый  файл (раделитель – запятая)»
6. Во вкладке «Расписание» определить способ запуска и остановки журнала 

  

 
 
 
 
 
 
 

       В результате мы получаем файл следующего вида. Нулевая строка – заголовок, содержащий в кавычках имена потоков; имена потоков отделены друг от друга  запятыми. В последующих строках  в начале находятся временные  засечки(тоже в кавычках), а зетем  в кавычках через запятую время  загруженности процуссора для каждого  потока.  То есть,  файл представляет собой таблицу, в которой количество столбцов равно N+1, а количество строк M+1, где N – число потоков, M – число временных засечек.

3. Описание  программы и алгоритмы  выполнения

1. Программа по организации вычислений

1. Общее описание

       Данная  программа находит значение числа  Pi. При этом используется формула Лейбница .

       Программа может содержать до 2-х параметров:

       1-й  параметр:  help - выводится справка по процедуре.

                                число от  0,1 до 0,00000000001 то этот параметр определяет точность вычислений

                                  detail - программа выведет на экран результаты подсчета для кажой итерации, а так же конечный результат.

       2-й  параметр: имеется возможность одноврменно  ввести число точности и detail

         Отсутствие параметра – программа просто выводит результат вычислений функции Pi с точностью (по умолчанию) 0,001.

       Примечание. Если вводится параметр не подходящий ни под одно из выше изложенных описаний, то программа выдает ошибку.

 
 
 
 
 
 

2. Структура программы

Программа содержит основную часть и одну функцию.

                 В функции Leibnic(), с помощью цикла while, в котором количество итераций зависит от результата сравнения модуля  разности  полученной суммы и значения F с точностью, который и возвращается данной функцией, организовано вычисление суммы указанного выше вида.

     В основной части при необходимости выводится справка по программе или в зависимости от  введенных при запуске скрипта параметров вызывается функция Leibnic() или выводится сообщение об ошибке ввода параметров. При отсутствии параметров  скрипта так же вызывается данная функция. Точность при этом равна 0,001.

       Используемые  переменные:

       Accuracy – определяет точность

       help – определяет необходимость вывода справочной информации.

       detail – отвечает за необходимость пошагового прохода по программе с фиксацией каждого шага.

       k – количество введенных аргументов.

       F – значение суммы при подсчете ряда.

 

3. Алгоритм  действия

     Программа считывает аргументы из командной  строки и считает их количество. В цикле просматривается и анализируется каждый из аргументов. В результате если введен один аргумент help, то выводится справка о процедуре. Если в качестве аргумента введено число от 0,1 до 0,00000000001 то это число считается как точность и оно присваивается переменной Accuracy – используется в дальнейшем в функции Leibnic(),  в итоге на экран выводится значение Pi и количество итераций, за которое была вычислена данная функция с заданной точностью. Если же введено число не из промежутка от 0,1 до 0,00000000001, то программа выдаст оштбку. Если введен аргумент detail, то программа кроме основного ответа – значение Pi и количество итераций -  выдаст результаты вычислений функции на каждой итрации, точность при этом считается равной 0,001.  Так же есть возможность одновременно задать два аргумента: аргумент точности и detail. В этом случае на экране увидим все промежуточные результаты вычисления функции уже для заданной нами точности. Если же аргументы вовсе не введены, то программа выдаст основной ответ, т.е. значение Pi и количество итераций, в данном случае при вычислении точность по учолчанию равна 0,001.