Лабораторный практикум по курсу Принципы построения современных ОС Линёв А.В. – ассистент, кафедра ИИСиГИ ВМК ННГУ Свистунов А.Н. – ассистент, кафедра. - презентация

1 Лабораторный практикум по курсу Принципы построения современных ОС Линёв А.В. – ассистент, кафедра ИИСиГИ ВМК ННГУ Свистунов А.Н. – ассистент, кафедра МО ЭВМ ВМК ННГУ Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского Факультет вычислительной математики и кибернетики Учебно-исследовательская лаборатория "Информационные технологии"

2 ИТЛаб ВМК ННГУ, "Операционные системы" © А.В.Линёв, А.Н.Свистунов 2- Содержание Цели и задачи образовательного комплекса Отличительные особенности практикума Требования к структуре теоретического курса Общая характеристика и план лабораторного практикума Авторский коллектив Контакты

3 ИТЛаб ВМК ННГУ, "Операционные системы" © А.В.Линёв, А.Н.Свистунов 3- Цели и задачи образовательного комплекса Провести анализ и установить минимальные требования к курсу лекций «Принципы построения современных ОС» Провести анализ и установить минимальные требования к курсу лекций «Принципы построения современных ОС» Разработать план лабораторного практикума и реализовать компоненты, необходимые для его применения Разработать план лабораторного практикума и реализовать компоненты, необходимые для его применения Подготовить учебно-методические материалы, необходимые для внедрения практикума в учебный процесс Подготовить учебно-методические материалы, необходимые для внедрения практикума в учебный процесс

4 ИТЛаб ВМК ННГУ, "Операционные системы" © А.В.Линёв, А.Н.Свистунов 4- Отличительные особенности практикума Одна лабораторная работа рассчитана на 4-6 академических часов. Наличие дифференцированного подхода. Возможность назначения индивидуальных заданий в рамках одной лабораторной работы. Наличие методики оценки полученных результатов.

5 ИТЛаб ВМК ННГУ, "Операционные системы" © А.В.Линёв, А.Н.Свистунов 5- Требования к структуре теоретического курса 1. Недетализованные модели объектов аппаратного уровня. 2. Управление ресурсом "память". 3. Управление ресурсом "центральный процессор". 4. Процессы и потоки, операционная среда. 5. Синхронизация выполнения процессов/потоков. 6. Обмен данными между процессами/потоками. 7. Архитектура ввода/вывода. 8. Долгосрочное хранение данных.

6 ИТЛаб ВМК ННГУ, "Операционные системы" © А.В.Линёв, А.Н.Свистунов 6- Краткий план лабораторного практикума 1. Краткосрочное планирование задач. 2. Замещение областей памяти. 3. Взаимодействие процессов. Синхронизация. 4. Взаимодействие процессов. Передача данных. 5. Файловые системы.

7 ИТЛаб ВМК ННГУ, "Операционные системы" © А.В.Линёв, А.Н.Свистунов 7- Программы Библиотеки User Level Kernel Level Интерфейс системных вызовов Подсистема управления файлами Кэш Символ Драйверы устройств Блок Подсистема управления процессами Взаимодействие процессов Планировщик Управление памятью Аппаратный контроль Kernel Level Технические средства (Аппаратура) Hardware Level

8 ИТЛаб ВМК ННГУ, "Операционные системы" © А.В.Линёв, А.Н.Свистунов 8- Программы Библиотеки User Level Kernel Level Интерфейс системных вызовов Подсистема управления файлами Кэш Символ Драйверы устройств Блок Подсистема управления процессами Взаимодействие процессов Управление памятью Аппаратный контроль Kernel Level Технические средства (Аппаратура) Hardware Level Планировщик Уровни сложности 1.Модификация исходных кодов планировщика UNIX. 2.Создание модуля, реализующего диспетчеризацию, для симулятора. Варианты – различные алгоритмы диспетчеризации.

9 ИТЛаб ВМК ННГУ, "Операционные системы" © А.В.Линёв, А.Н.Свистунов 9- Программы Библиотеки User Level Kernel Level Интерфейс системных вызовов Подсистема управления файлами Кэш Символ Драйверы устройств Блок Подсистема управления процессами Взаимодействие процессов Аппаратный контроль Kernel Level Технические средства (Аппаратура) Hardware Level Планировщик Уровни сложности 1.Модификация исходных кодов диспетчера памяти UNIX. 2.Создание модуля, реализующего алгоритм замещения, для симулятора. Варианты – различные алгоритмы замещения страниц. Управление памятью

10 ИТЛаб ВМК ННГУ, "Операционные системы" © А.В.Линёв, А.Н.Свистунов 10- Программы Библиотеки User Level Kernel Level Интерфейс системных вызовов Подсистема управления файлами Кэш Символ Драйверы устройств Блок Подсистема управления процессами Аппаратный контроль Kernel Level Технические средства (Аппаратура) Hardware Level Планировщик Предполагается решение одной из предлагаемых типовых задач по темам: 1.Синхронизация потоков. 2.Обмен данными между процессами. Варианты – использование различных механизмов операционной среды. Управление памятью Взаимодействие процессов

11 ИТЛаб ВМК ННГУ, "Операционные системы" © А.В.Линёв, А.Н.Свистунов 11- Программы Библиотеки User Level Kernel Level Интерфейс системных вызовов Подсистема управления файлами Кэш Символ Драйверы устройств Блок Подсистема управления процессами Аппаратный контроль Kernel Level Технические средства (Аппаратура) Hardware Level Планировщик Взаимодействие процессов Управление памятью Уровни сложности 1.Создание модулей для ОС UNIX, обеспечивающих подключение к общей файловой системе файловой системы, хранящейся в файле. 2.Создание модуля, обеспечивающего работу с файловой системой, хранящейся в файле. Варианты – различная структура файловых систем.

12 ИТЛаб ВМК ННГУ, "Операционные системы" © А.В.Линёв, А.Н.Свистунов 12- Архитектура симулятора Ядро симулятора Встроенные алгоритмы диспетчеризации Встроенные алгоритмы замещения страниц Подключаемые алгоритмы диспетчеризации Подключаемые алгоритмы замещения страниц Данные о создании и завершении процессов и потоков, о запросах ими страниц Статистика переключений контекста и ошибок доступа к странице

13 ИТЛаб ВМК ННГУ, "Операционные системы" © А.В.Линёв, А.Н.Свистунов 13- Авторский коллектив Линёв А.В. - ассистент кафедры ИИСиГИ факультета ВМК; Свистунов А.Н. - ассистент кафедры МО ЭВМ факультета ВМК.

14 ИТЛаб ВМК ННГУ, "Операционные системы" © А.В.Линёв, А.Н.Свистунов 14- Вопросы, Замечания, Дополнения,…

15 ИТЛаб ВМК ННГУ, "Операционные системы" © А.В.Линёв, А.Н.Свистунов 15- Контакты: Нижегородский университет, Факультет вычислительной математики и кибернетики, Учебно-исследовательская Лаборатория "Информационные технологии" , Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23, р.т.: +7 (8312) ,