Главная
страница 1
А.П. ЕРОПКИН

Научный руководитель– С.В. СИНИЦЫН, к.т.н., доцент



Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭМУЛЯТОРА МЕЖПРОЦЕССНЫХ МЕХАНИЗМОВ В ОБУЧЕНИИ
Рассматривается эмулятор межпроцессных механизмов IPC ядра Linux и его применение в обучающем процессе.
Очереди сообщений являются одним из трех механизмов IPC (Inter Process Communication – Межпроцессное взаимодействие). Очереди сообщений впервые появились в UNIX System V и предназначаются для асинхронной передачи сообщений между процессами.

В рамках учебного курса ”Операционные системы” на кафедре “Кибернетика” проводятся лабораторные работы, посвященные изучению основ программирования с использованием функций ядра ОС, таких как порождение процессов, пересылка сообщений.

Минусами данных работ является то, что студенты работают с объектами ядра, что влечет за собой опасность нарушения нормальной работы лабораторного комплекса, вплоть до полного зависания всей системы, что усугубляется при использовании терминального доступа к общему серверу. Кроме того преподаватель уделяет достаточно много времени принятию выполненного задания, поскольку проверяет не только общую работоспособность программы, но и ключевые элементы исходного кода.

В результате анализа потребностей лабораторных работ был спроектирован и реализован эмулятор, обладающий следующими свойствами:



  • ошибки, возникающие в процессе работы программы, не оказывают влияния на ОС;

  • используемые функции и их параметры аналогичны реальным функциям за исключением случаев упрощения;

  • получение достаточно полного отчета о работе программы, позволяет не только увидеть всю последовательность выполняемых действий, но и уменьшить время проверки правильности работы программы, как обучающемуся, так и преподавателю. Использование отчета, как унифицированной формы сдачи программ по заданию, экономит время приема

  • возможность работы как в ОС GNU/Linux, так и ОС Windows, т.к. все функции реализованы на языке С с использованием стандартной библиотеки, присутствующей в реализации компилятора на всех платформах.

Для реализации эмулятора был проверен анализ реализации в ядре Linux межпроцессного взаимодействия. Выделены ключевые особенности и функции, принимающие участие в передаче сообщений между процессами. На основании анализа работы функций ядра были составлены требования к функциям в пользовательской библиотеке эмулятора.

Реализация эмулятора сделана в виде динамической библиотеки, в которую включены все необходимые функции для моделирования межпроцессного взаимодействия.

При желании всегда есть возможность работы с исходными текстами, которые включены в комплект эмулятора.

Написание программ с использованием данной библиотеки заключается во включении необходимых заголовочных файлов и использовании функций с префиксом Lab_*.

Основные функции, реализованные в эмуляторе:


  • int Lab_fork – функция создания процесса;

  • int Lab_msgget – функция создания и инициализации новой очереди сообщений;

  • int Lab_msgrcv – функция чтения сообщения из очереди;

  • int Lab_msgsnd – функция отсылки сообщения в очередь.

Эмулятор внедрен в учебный процесс кафедры кибернетики. Использование разработанного эмулятора при проведении лабораторных работ позволило значительно сократить время приема заданий, одновременно существенно уменьшилось число случаев в отказе работы сервера.

Следует отметить возможность расширения функциональности эмулятора, путем написания и добавления необходимых функций. Данное свойство позволяет не только расширить область применения, но так же использовать его в целях моделирования.


Список литературы
1. У. Стивенс “UNIX: взаимодействие процессов” – Питер, 2002 г. 576 с.

2..Лабораторные работы по информатике в МИФИ по курсу “Операционные системы” – Налютин Н.


Смотрите также:
Использование эмулятора межпроцессных механизмов в обучении
27.84kb.
1 стр.
Использование информационных технологий в дистанционном обучении: ретроспектива и современное состояние
99.89kb.
1 стр.
Использование механизмов интеграции приложений для автоматизации процессов управления информационными ресурсами
335.44kb.
1 стр.
Использование телекоммуникационных проектов для формирования межкультурной компетенции при обучении немецкому языку
27.49kb.
1 стр.
Использование музыки и песен для создания творческой, рабочей атмосферы на уроке и помощи в обучении английскому языку
45.8kb.
1 стр.
«Виды глагола»
59.47kb.
1 стр.
Сценарий педагогического проекта
151.98kb.
1 стр.
Использование инновационных образовательных технологий в обучении иностранному языку
53.97kb.
1 стр.
Раздел Угроза биотерроризма в современном мире
940.1kb.
5 стр.
Использование организационно-методических и финансово-экономических механизмов в организации работы по профессиональному совершенствованию педагогов
75.55kb.
1 стр.
Семинаре учителей начальных классов по теме: «Использование современных средств обучения в начальной школе в условиях реализации фгос»
172.6kb.
1 стр.
Лекция Основные понятия и определения
610.1kb.
5 стр.