Разработка операционной системы для холодильника

Размещено на http://allbest.ru

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт космических и информационных технологий

Кафедра прикладной математики и компьютерной безопасности

КУРСОВАЯ РАБОТА

Разработка операционной системы для холодильника

Студент группы КИ11-02Б

Спиридонова Н.С.

Руководитель

Старший преподаватель Сидоров А.Ю.

Красноярск 2013

Содержание

• Введение
• Функции холодильника
• Структурная схема электронно-вычислительного устройства
• Управление процессами в ОС. Ядро операционной системы
• Методы управления памятью
• Управление устройствами ввода-вывода
• Файловые системы
• Заключение
• Список используемых источников


Введение

Задача: разработать операционную систему для холодильника. Для выполнения поставленной задачи необходимо:

1) Cоставить список функций операционной системы (ОС) холодильника.

2) Составить структурную схему электронно-вычислительного устройства, учитывая функции ОС.

3) Принимая во внимание структурную схему электронно-вычислительного устройства и функции ОС, пояснить выбор типа ОС, ядра. Так же, аргументировав, выбрать алгоритм планирования процессов и потоков.

4) Проанализировав все предыдущие пункты, обосновать выбор алгоритма управления памятью.

5) Описать алгоритмы и методы, используемые в разрабатываемой ОС, для управления устройствами ввода-вывода.

6) Обосновать выбор одной или нескольких файловых систем, поддержку которых необходимо организовать в разрабатываемой ОС.

Операционная система - комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для эффективности работы компьютера путем рационального управления его ресурсами, а так же для обеспечения удобства пользователя путем представления расширенной виртуально машины.

Классификация ОС

Операционные системы классифицируются по:

1) Особенностям алгоритмов управления ресурсами

1. Многозадачные и однозадачные.

2. Многопользовательские и однопользовательские.

3. С вытесняющей и не вытесняющей многозадачностью.

2) Особенностям аппаратных платформ

1. ОС для больших вычислительных комплексов.

2. Сетевые операционные системы.

3. Многопроцессорные операционные системы.

4. Мобильные операционные системы

3) Особенностям областей использования

1. Системы пакетной обработки.

2. Системы разделения времени.

3. Системы реального времени (ОСРВ)

4) Особенностям метода построения

1. Способ построения ядра системы

2. Построение ОС на базе объектно-ориентированного подхода.

Описание устройства

Электронно-вычислительное устройство холодильник разработан по последнему слову техники. Имеет множество дополнительных полезных функций. Предназначен для бытового использования конкретной семьи.

Функции холодильника

Схема электронно-вычислительного устройства

Рисунок 1 Схема электронно-вычислительного устройства

Управление процессами в ос. Ядро операционной системы

Электронно-вычислительное устройство холодильник не имеет функций которые выполняются одновременно. Следовательно О.С. должна быть однозадачная. структурный виртуальный операционный

Холодильник находится у конкретной семьи, и нет смысла кому-нибудь из членов семьи скрывать какую-либо информацию по использованию холодильника.

Таким образом О,С однопользовательская.

В электронно-вычислительном устройстве, в памяти находится и выполняется одна программа - однопользовательский режим работы.

Существуют 2 основных типа ядра О.С. -монолитное и микроядро. Исходя из выше перечисленных пунктов, больше подходит монолитное ядро - это такая схема О.С., при которой все её компоненты являются составными частями одной программы, используют общие структуры данных и взаимодействуют друг с другом путем непосредственного вызова процедур.

Метод управления памятью

Так как изначально известно сколько необходимо памяти для устройства холодильник (нет загрузки новых приложений) распределение памяти без использование внешней памяти. Так как все функции изначально загружены в устройство и никакой процесс не перекрывает другой процесс, будем использовать распределение памяти фиксированными разделами.

Распределение памяти

Управление устройствами ввода-вывода

Основная идея организации программного обеспечения ввода-вывода состоит в разбиении его на несколько уровней. Причем нижние уровни экранируют особенности аппаратуры от верхних уровней, те, в свою очередь, обеспечивают удобный интерфейс для пользователя.

Ключевым принципом является независимость от устройств. Так же важным вопросом ввода-вывода является обработка ошибок. Их необходимо обрабатывать как можно ближе к аппаратуре.

Если контроллер обнаруживает ошибку чтения, он должен попытаться ее скорректировать. Если же ему это не удается, то исправлением ошибок должен заняться драйвер устройства.

Многие ошибки исчезают при повторных попытках выполнения операции ввода-вывода. Если нижний уровень не может справиться с ошибкой, он сообщает об ошибке верхнему уровню.

Еще одним ключевым вопросом является использование синхронных и асинхронных передач. О.С. выполняет операцию ввода-вывода, асинхронно, но представляет их для пользователя в синхронной форме.

Так как в каждой функции имеется встроенный, необходимый только этой функции драйвер(например у функции просмотра содержимого холодильника по камере встроен видео драйвер).

Уровень драйверов существовать не будет, они будут существовать как методы функций.

Для обеспечения ввода вывода необходима обработка прерываний.

Файловая система

В операционной системе устройства холодильник следует реализовать поддержку файловой системы.

Исходя из того что разрабатываемая ОС является однопользовательской , однозадачной и все функции изначально загружены в электронно-вычислительное устройства и не подлежат изменению, можно сделать вывод, что нет необходимости иметь журналируемую файловую систему.

Квотирование, разделение прав доступа, аудит будут бесполезны, так как данная ОС является однопользовательской. Необходима высокая скорость работы. Учитывая вышесказанное, считаю необходимым выбрать для холодильника файловую систему FAT32 либо EXT2. Так как EXT2 надежнее FAT 32 считаю нужным выбрать EXT2.

Заключение

В итоге после выполнения всех пунктов разработки имеем однозадачную, однопользовательскую операционную систему с модульным ядром, с распределением памяти фиксированными разделами, с одноуровневой системой управления устройствами ввода - вывода и поддержкой файловой системы EXT2 .

Список использованных источников

1) K-26 Основы операционных систем. Курс лекций. Учебное пособие / В.Е. Карпов, К.А. Коньков / Под редакцией В.П. Иванникова. - М.:ИНТУИТ.РУ Э «Интернет Университет Информационных технологий», 2005. - 536с.

Размещено на Allbest.ru