Windows運(yùn)行過(guò)程的可視化研究.pdf

1、操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要學(xué)科,研究操作系統(tǒng)對(duì)于理解計(jì)算機(jī)的工作原理和將計(jì)算機(jī)更好的應(yīng)用于生產(chǎn)和生活都具有重要意義。然而,由于操作系統(tǒng)包含許多復(fù)雜而抽象的概念和算法,使得對(duì)操作系統(tǒng)的研究面臨許多困難。傳統(tǒng)的研究方法僅限于理論的學(xué)習(xí)和探索,缺乏合適的研究工具使研究者對(duì)抽象的理論產(chǎn)生直觀的認(rèn)識(shí),很難理解操作系統(tǒng)的真實(shí)執(zhí)行過(guò)程。
　　 近年來(lái),可視化技術(shù)發(fā)展迅速,使得它在提高人類(lèi)認(rèn)知能力方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。如今它已深入到地理、

2、醫(yī)療軟件開(kāi)發(fā)、教育等各領(lǐng)域,并且與網(wǎng)絡(luò)信息搜索、軟件可視化、數(shù)據(jù)挖掘等方向結(jié)合,具有更廣泛的研究及應(yīng)用價(jià)值,本文重點(diǎn)在于探索和展示如何將信息可視化應(yīng)用于操作系統(tǒng)的教學(xué)與研究。本文以?xún)?nèi)核運(yùn)行時(shí)獲得的真實(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),并以?xún)?nèi)核函數(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為主體進(jìn)行可視化,針對(duì)系統(tǒng)在某段時(shí)間內(nèi)相對(duì)完整的一個(gè)執(zhí)行過(guò)程,直觀地可視化出此過(guò)程中各種關(guān)鍵操作的執(zhí)行細(xì)節(jié)。文章主要內(nèi)容如下:1、從可視化的基本理論出發(fā),介紹可視化近年來(lái)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀,著重介紹信息可視化

3、的概念、內(nèi)涵和關(guān)鍵問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上探討操作系統(tǒng)可視化不同于普通軟件可視化的特殊性,分析要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題,給出操作系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程可視化的總體工作流程。
　　 2、結(jié)合windows源碼中各實(shí)體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),介紹了各實(shí)體的主要屬性和操作的可視化方法,給出了操作系統(tǒng)各種主要操作的數(shù)據(jù)描述,重點(diǎn)介紹如何合理直觀地表現(xiàn)各實(shí)體的真實(shí)狀態(tài)和協(xié)作過(guò)程,并給出了CPU、外設(shè)和隊(duì)列等的可視化實(shí)例。采用動(dòng)態(tài)直觀的動(dòng)畫(huà)效果展現(xiàn)了線程插入隊(duì)列、從隊(duì)列中刪除等

4、操作的執(zhí)行細(xì)節(jié),同時(shí)展示了這些操作過(guò)程中操作系統(tǒng)內(nèi)核函數(shù)的調(diào)用過(guò)程和中斷處理過(guò)程。
　　 3、以線程調(diào)度過(guò)程為例,結(jié)合一段時(shí)間內(nèi)widows的執(zhí)行過(guò)程,展現(xiàn)這段時(shí)間內(nèi)操作系統(tǒng)線程調(diào)度的真實(shí)過(guò)程,提供了幾個(gè)不同時(shí)刻的可視化實(shí)例,證實(shí)了以可視化方法表現(xiàn)操作系統(tǒng)真實(shí)運(yùn)行過(guò)程的可行性,給出了探索操作系統(tǒng)可視化的一般思路和方法。
　　 文章最后對(duì)當(dāng)前工作進(jìn)行了總結(jié),分析了不足之處并展望了操作系統(tǒng)關(guān)鍵過(guò)程可視化下一步的工作重點(diǎn)和發(fā)展