Постановка задачи. 
Создание базы данных "Операционная система"

Основные сущности операционной системы Разработать базу данных учета и взаимосвязи различных процессов, потоков и ресурсов операционной системы. В качестве основных сущностей задачи заданны:

• * Название процесса, приоритет, класс, идентификатор владельца;
• * Название ресурса, количество, цена за единицу;
• * Запланированный ресурс, количество, запрошено/выделено.

Процессы и потоки Под процессом понимается задача (программа), запущенная в рамках ОС и выполняющаяся в едином адресном пространстве. Разные задачи выполняются в различных адресных пространствах.

Современные операционные системы — многозадачные. Это означает, в рамках системы могут одновременно выполняться множество задач, запущенных как пользователем, так и служебные задачи, необходимые для нормального функционирования операционной системы (так называемые системные утилиты).

Режим параллельности может быть действительным (реализуемый в многопроцессорных системах и на процессорах, поддерживающих одновременное выполнение нескольких операций), так и фиктивным, реализуемым за счет квантования времени. При этом процессор несколько тактов выполняет одну задачу, несколько тактов — другую, и т. д. Однако за счет быстрого переключения между задачами пользователю кажется, что они выполняются одновременно.

Каждая задача может состоять из одного (минимум), так и из нескольких параллельно выполняющихся потоков (thread, или, второй термин — нитей). Все потоки одной задачи работают в едином адресном пространстве задачи. Например, при наборе текста в MS WORD задачей является сам текстовый процессор. Он запускает множество процессов. Один из процессов следит и реагирует на действия пользователя, другой — проверяет орфографию, третий — форматирует страницы и абзацы по мере набора текста и т. д.

Каждый процесс имеет класс приоритета. В рамках данной учебной работы приняты следующие классы приоритетов (в порядке их убывания): критический, серверный, нормальный, запасной.

Ресурсы Под ресурсами понимается физические и логические сущности, обеспечивающие функционирование компьютера. К физическим сущностям, можно отнести, например: оперативную память, дисковое пространство, процессор, каналы обмена информацией (шины данных), принтеры, сканеры и т. д.

Однако операционная система оперирует не физическими, а логическими отображениями физических ресурсов. При этом каждый ресурс при регистрации в операционной системе получает свой уникальный ключ — дескриптор. И обращение потоков к ресурсам осуществляется через обращение к логическому ресурсу с соответствующим дескриптором.

Один и тот же процесс может задействовать много разных ресурсов и один и тот же ресурс может быть задействован разными процессами.

Выборки, реализующие суть работы Для изучения возможностей создания выборок (запросов) и реализации основных моментов функционирования разрабатываемой базы данных, в курсовой работе предусмотрено создание следующих выборок (запросов).

Запросы на создание таблиц;

Запросы на заполнение таблиц;

Определить, есть ли в системе процессы с запросами, превышающими возможности системы.

• * Выбрать очередь к ресурсу 'файл data1' в порядке убывания приоритетов.
• * Определить, в очередях к каким ресурсам есть процессы с приоритетом выше, чем у тех, которые владеют ресурсами.
• * Определить владельца, у которого «самые большие аппетиты» в ценовом выражении.

Интерфейс пользователя Основные сведения об интерфейсе пользователя Хотя основные средства создания таблиц, их наполнения и выполнения запланированных выборок реализованы в виде запросов на языке SQL, которые можно вызывать и редактировать непосредственно в запросах, однако для удобства пользователя дополнительно предусмотрен интерфейс в виде стандартных окон (форм) операционной системы.

Для удобства создана Главная форма приложения, через которую осуществляется работа со всеми элементами задания.

Главная форма базы данных «Операционная система».

В начале работы вызывается Главная форма, в которой предусмотрены все основные кнопки для вызова форм, реализующих задачи разработанной базы данных.

Рисунок 1. Интерфейс Главной формы — вызов необходимых пунктов нажатием соответствующих кнопок.

На Главной форме отражено задание и введена панель Вкладок с тремя переключателями вкладок.

Отдельные вкладки панели содержат кнопки выполнения самих заданий (пункты 1−4), кнопки редактирования основных данных и кнопки редактирования служебных таблиц.

Рисунок 2. Функции Главной формы.

Рисунок 3. Дополнительные функции Главной формы.

Формы результатов задания Первая вкладка содержит кнопки вызова форм с результатами выполнения заданий 1−4, а также кнопку дополнительного задания — вывод формы с сортировкой программ (владельцев процессов) по общей стоимости запрашиваемых ресурсов (подпункт. фрагмент задания 4).

Редактировать (изменять) данные в формах результатов задания — запрещено программно, т.к. эти результаты вычисляются в ходе выполнения запросов.

Перед вызовом форм с результатами задания можно установить тип формы с результатами — ленточная или простая (в столбец). Для чего необходимо включить — выключить переключатель вида результата.

Рисунок 4. Переключение между способом отображения форм.

Например, результат выполнения Задания 1 при разных положениях выключателя вида формы результатов:

Рисунок 5. Примеры выполнения заданий.

Просмотр и редактирования форм задания основных данных.

Рисунок 6. Формы ввода данных.

В этом режиме пользователь может редактировать и просматривать данные по запущенным процессам операционной системы, по запрошенным процессами ресурсов, перечень владельцев процессов (перечень запущенных программ), и перечень имеющихся в операционной системе ресурсов.

Примеры форм редактирования приведены ниже.

Редактирование служебных (справочных таблиц) Редактирование служебных таблиц — функция разработчика СУБД, и для пользователя должна быть недоступна. Здесь она приведена для иллюстрации разработанных в задании служебных таблиц.

Служебных таблиц две. В одной дается соответствие классов и значений приоритета процессов, и справочной к ней является таблица названий классов процессов.

Рисунок 7. Формы редактирования служебных данных.