Методические указания и задания на курсовую работу по дисциплине «Операционные системы»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

Московский технический университет связи и информатики

Кафедра Математической кибернетики и информационных технологий

Методические указания

и задания на курсовую работу

по дисциплине

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

для студентов 3 курса

факультета Информационные технологии

(специальности 230105 и 230201)

Москва 2012

План УМД 2011/12 уч. год

Методические указания

и задания на курсовую работу

«ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ МЕЖПРОЦЕССНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ»

по дисциплине

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Составитель , старший преподаватель

Илл. - 2, табл. - 1, список литназв.

Утверждено на заседании кафедры МК и ИТ.

Зав. кафедрой МК и ИТ проф., д. т.н.

Протокол заседания кафедры МКиИТ № 4 от 24 ноября 2011 года.

Рецензент проф., д. т.н.

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина “Операционные системы” занимает одно из центральных мест в цикле общепрофессиональных дисциплин, определяющих уровень подготовки бакалавров, магистров и дипломированных специалистов по направлению 654600 – Информатика и вычислительная техника.

Согласно п. 42 Типового положения об образовательном учреждении высшего профессионального образования, утвержденного Постановлением Правительства Российской Федерации от 01.01.01г. №71, курсовая работа по дисциплине является одним из основных видов учебных занятий и формой контроля учебной работы студентов.

Выполнение и защита курсовой работы имеют целью привить навыки самостоятельной работы, выявить знания студентов по данной дисциплине и умение применять эти знания в практической работе. В процессе выполнения курсовой работы студент должен самостоятельно работать с учебной и научно-технической литературой, проявить умение обобщать полученные знания, делать обоснованные выводы, формулировать рекомендации по выбору средств для решения поставленной задачи, продемонстрировать навыки использования систем программирования и применения функций прикладного программного интерфейса для создания программного обеспечения.

1.  ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Целью данной курсовой работы является закрепление и углубление теоретических знаний в области современных операционных систем, приобретение практических навыков разработки клиент-серверных приложений, использующих стандартные механизмы межпроцессного взаимодействия.

Задачи курсовой работы:

1.  Изучить методы разработки клиент-серверных приложений.

2.  Изучить механизмы обмена данными в Windows NT и особенности их применения на практике.

3.  Изучить средства синхронизации процессов в Windows NT и особенности их применения на практике.

4.  Изучить функции Win32 API для получения системной информации, информации о процессах и потоках, состоянии памяти.

5.  Создать серверные приложения и приложение-клиент, обменивающиеся данными через заданный интерфейс.

6.  Оформить результаты выполнения курсовой работы в виде пояснительной записки в соответствии с предъявляемыми требованиями.

2. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Разработать многозадачное приложение, выполняющее получение, сбор и вывод системной информации в соответствии с вариантом задания (таблица 1). Номер варианта задания на курсовую работу совпадает с номером, под которым записана фамилия студента в журнале группы.

Таблица 1. Индивидуальные варианты заданий

№ вар.	Способ коммуникации	Процесс 1 определяет и передает	Процесс 2 определяет и передает
1	2	3	4
1, 25	отображение файлов	- имя компьютера, имя пользователя; - версию операционной системы	- процент используемой физической памяти; - процент используемой виртуальной памяти
2, 26	почтовые ящики
3, 27	каналы
4, 28	сокеты
5, 29	отображение файлов	- системные цвета (для 2-3-х элементов); - код раскладки клавиатуры	- идентификатор текущего процесса; - дескриптор текущего процесса
6, 30	почтовые ящики
7, 31	каналы
8, 32	сокеты
9, 33	отображение файлов	- текущее местное время - продолжительность текущего сеанса работы	- приоритеты клиентского и серверных процессов; - дельта-приоритеты их потоков
10, 34	почтовые ящики
11, 35	каналы
12	сокеты
Продолжение таблицы 1
1	2	3	4
13	отображение файлов	- количество клавиш мыши; - наличие колеса прокрутки	- размер файла подкачки в байтах; - количество свободных байтов файла подкачки
14	почтовые ящики
15	каналы
16	сокеты
17	отображение файлов	- ширину и высоту рамки окна; - ширину и высоту экрана	-количество потоков серверных и клиентского процессов; - количество модулей серверного и клиентских процессов
18	почтовые ящики
19	каналы
20	сокеты
21	отображение файлов	- код последней ошибки; - текущее положение каретки	- полное имя модуля текущего процесса; - идентификаторы серверных и клиентских процессов
22	почтовые ящики
23	каналы
24	сокеты

3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

3.1 Общие замечания

Приложение создается на основе технологии «клиент-сервер» средствами интегрированных сред разработки Visual C++, C++ Builder, по согласованию с преподавателем возможно использование других компиляторов. Процессы 1 и 2 выступают как серверы приложений, третий процесс является их клиентом. Наличие еще одного процесса, выполняющего вспомогательные функции (индикация имен запущенных серверов, ведение дневника и т. п.) приветствуется, но необязательно.

Минимальный функционал клиента:

- создание заданного средства коммуникации;

- получение данных от серверов;

- вывод полученных данных на экран.

Серверные процессы получают требуемую системную информацию и передают ее клиенту. Работа приложения должна быть организована таким образом, чтобы данные серверов приложений при выводе не перемежались бы друг с другом, т. е. сначала полностью выводятся данные, поставленные первым сервером, а затем данные второго сервера, или наоборот.

И клиентский, и серверные процессы оформляются как отдельные приложения. В большинстве вариантов заданий потребуется синхронизация процессов. Выбор средства синхронизации должен быть обоснован.

Настоящая курсовая работа является обобщением цикла лабораторных работ, выполняемых студентами в течение семестра в рамках изучения дисциплины «Операционные системы». Методические указания к выполнению лабораторных работ [8] содержат исчерпывающую информацию (теоритические сведения, функции Win32API, примеры кодов) по всем аспектам выполнения курсовой работы. Использование функций получения системной информации (работа первого сервера) подробно рассмотрено в методических указаниях к лабораторной работе №1, функции для работы с процессами и потоками, исследования памяти (работа второго сервера) – в лабораторных работах № 3 и 4, системные средства синхронизации процессов – в лабораторной работе №5, средства передачи данных между процессами – в лабораторных работах № 2 и 6.

3.2  Порядок выполнения курсовой работы

Курсовая работа предназначена для самостоятельного практического закрепления материала и выполняется в несколько этапов.

Подготовительный этап. Уточнение постановки задачи. Аналитический обзор научно-технической литературы.

Проектный этап. Разработка алгоритмов работы приложения. Обоснование необходимости и выбор средства синхронизации.

Реализационный этап. Реализация разработанных алгоритмов средствами выбранного языка программирования, окончательная отладка программ, получение и анализ результатов.

Оформительский этап. Оформление пояснительной записки в соответствии с требованиями пунктов 3.3 и 3.4 настоящих методических указаний.

Заключительный этап. Защита курсовой работы.

3.3 Структура и примерное содержание пояснительной записки

Пояснительная записка к курсовой работе должна включать в себя следующие структурные элементы в указанной ниже последовательности:

·  титульный лист (Приложение 1);

·  задание на курсовую работу;

·  содержание;

·  введение, в котором раскрываются актуальность и значение темы, формулируется цель работы;

·  основная часть:

o  постановка задачи;

o  краткие теоретические основы разрабатываемой темы (суть, область применения, достоинства и недостатки вычислительной архитектуры «клиент-сервер»; обзор системных средств коммуникации и синхронизации процессов);

o  разработка и описание алгоритма работы приложения;

o  описание cтруктуры программы (модулей, основных функций, классов и т. д.);

o  руководство пользователя;

o  результаты применения программы в виде снимков экрана после запуска приложения (пример для консольного приложения приведен на рис. 1, на рис. 2 – пример для приложения с оконным интерфейсом);

·  заключение;

·  список использованных источников;

·  приложение, содержащее исходные коды разработанных программ с необходимыми комментариями.

Рис. 1.

Рис. 2.

3.4 Требования к оформлению пояснительной записки

Пояснительная записка к курсовой работе выполняется на стандартных листах бумаги формата А4, сброшюрованных в папку. Текст печатается на одной стороне листа. Поля: левое поле - 35 мм, правое – 10 мм, верхнее и нижнее – 20 мм. Примерное количество знаков на странице – 2000. Шрифт Times New Roman размером 12, межстрочный интервал 1,5. Страницы текста и рисунки имеют сквозную нумерацию. Первой страницей является титульный лист, на котором номер страницы не проставляется.

3.5 Защита курсовой работы

Защита курсовой работы является заключительным этапом курсового проектирования и проводится не позднее середины последней недели перед началом сессии.

Выполненная курсовая работа в бумажной или электронной форме сдается на проверку руководителю проектирования. Руководитель вносит в текст свои замечания по работе, принимает решение о допуске к защите или возвращает работу на доработку с указанием причин.

Защита состоит в демонстрации студентом функционирования разработанного многозадачного приложения и ответах на вопросы преподавателя (по алгоритмам и кодам программ, а также на теоритические вопросы, в рамках содержания работы). Защита курсовой работы позволяет выявить уровень знаний студента, степень его самостоятельности в выполнении курсовой работы.

В результате защиты курсовая работа, согласно Положению о промежуточной аттестации студентов МТУСИ, оценивается дифференцированной отметкой («неудовлетворительно», «удовлетворительно», «хорошо», «отлично»).

Студенты, не защитившие курсовую работу, до экзамена по дисциплине "Операционные системы" не допускаются.

4. СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основная:

1.  , . Сетевые операционные системы. – СПб.: Питер, 2009

2.  Э. Таненбаум. Современные операционные системы. 3-изд. – СПб.: Питер, 2011

3.  М. Руссинович, Д. Соломон. Внутреннее устройство Microsoft Windows: Windows Server 2003, Windows XP и Windows 2000. - СПб.: Питер, 2008

4.  Джеффри Рихтер, Кристоф Назар. Windows via C/C++. –M.:Издательство «Русская редакция»; СПб.: Питер, 2009

5.  http://msdn.

6.  Л. Басс, П. Клементс, Р. Кацман. Архитектура программного обеспечения на практике. СПб.: Питер», 2006 г.

7.  http://ru. wikipedia. org/wiki/Клиент-сервер

8.  http://mkiit. *****/operating-systems

Дополнительная:

1.  Джеффри Рихтер. Windows для профессионалов. Создание эффективных Win32-пpилoжeний с учетом специфики 64-разрядной версии Windows. - Питер, Русская редакция, 2001

2.  Э. Таненбаум, А. Вудхалл. Операционные системы. Разработка и реализация. - Питер, 2007

3.  Сафонов современные операционных систем – М.: Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ»: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011

4.  , Яковлев Ал. В., Яковлев Ан..В. Операционные системы. Концепции построения и обеспечения безопасности. – М.: Горячая линия – Телеком, 2011

5.  , П. Дж. Дейтел, . Операционные системы.- М.: Изд. Бином, 2009

6.  . Введение в операционные системы. СПб.: БВХ-Петербург, 2008

7.  . Операционные среды, системы и оболочки. Основы структурной и функциональной организации: Учебное пособие. – М.: КУДИЦ-ПРЕСС, 2007

8.  . Устройство и функционирование ОС Windows. Практикум по курсу «Операционные системы»: учебное пособие. М.: Интернет-Университет Информационных технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.

9.  http://www. *****/department/internet/mwebtech/5/

10.  В. Коржов. Многоуровневые системы клиент-сервер. М.: Открытые системы. Сети, 1997, № 6.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

Московский технический университет связи и информатики

-

Кафедра Математической кибернетики и информационных технологий

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

на тему:

«ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ МЕЖПРОЦЕССНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ»

Выполнил:

студент (ка)_____________________

(Ф. И.О.)

группа_________________________

Проверил:

_______________________________

(Ф. И.О., должность преподавателя)

Оценка_________________________

Дата ___________________________

Москва 201_

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ……… ……………………………………..….……...……..…..3

1. Цели и задачи выполнения курсовой работы…………………….…..3

2. Задание на курсовую работу …..……………………………….............. 4

3. Методические указания.……...………………... ………...………....5

3.1 Общие замечания ……………………..…………………………...…..5

3.2 Порядок выполнения курсовой работы ………………….……...…...6

3.3 Структура и примерное содержание пояснительной записки ……...7

3.4 Требования к оформлению пояснительной записки ………..…….....9

3.5 Защита курсовой работы...………………………………………..…...9

4. Список рекомендованной литературы ………………………..….....10

Приложение 1 ………..…………………………………………..……….12

Методические указания

и задания на курсовую работу

по дисциплине

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

----

Подписано в печать. Формат

Объем усл. п. л. Тираж экз. Заказ.

----

. Москва, .