Лабораторная работа №1. Определение требований, тестов и интерфейсов

Задания на лабораторные работы по дисциплине

«Разработка промышленного программного обеспечения»

Описание. Требуется ознакомиться с заданиями на лабораторные работы 2 и 3 и разработать требования и описания интерфейсов к модулям для их реализации, а также тестовых наборов для проверки функциональности программ и сбора статистических данных.

Практическая часть работы. Необходимо описать формальные требования к программному модулю, имитирующему работу планировщика памяти, программе, проверяющей его работу и программе, имитирующей работу сетевого шлюза.

Далее необходимо разработать и формально описать структуру будущих программ, описать интерфейсы выделенных на этом этапе программных модулей (как минимум одного – модуля, имитирующего работу планировщика памяти).

Кроме того требуется продумать и формально описать тестовые наборы для функционального тестирования разрабатываемых программ, а также для их проверки под нагрузкой и сбора статистики.

Для формального описания требований, интерфейсов и тестовых наборов может использоваться любая методология, например RUP.

По результатам работы оформляется отчет, содержащий все результаты работы: разработанные требования, описания интерфейсов и тестовые наборы в том виде, который предполагает выбранная методология.

 

Лабораторная работа №2. Моделирование работы планировщика памяти

Описание. Требуется разработать программный модуль, моделирующий работу планировщика памяти. Общий размер пула памяти – 10 мегабайт.

Программа должна содержать набор функций, занимающихся выделением и освобождением динамической памяти, как минимум две функции:

1. char* mm_alloc(int size) – выделение блока памяти размера size
2. mm_free(char* buf) – освобождение блока памяти buf

Теоретическая часть работы. Необходимо осуществить сравнительный анализ трех альтернативных алгоритмов для моделирования работы планировщика памяти по критериям быстродействия и требований к памяти со стороны используемых структур данных.

Практическая часть работы. Необходимо реализовать программу согласно ранее разработанным требованиям и архитектуре, используя наиболее эффективный алгоритм среди проанализированных в теоретической части работы.

Выполнить проверку функционирования модуля, написав программу, организованную одним из двух способов:

1. Программа должна представлять собой два процесса (нити, треда), один выделяющий память и один освобождающий (предпочтительный вариант).
2. Сначала программа выделяет некоторое количество блоков памяти, пока 80% пула не будет выделено, потом на каждый выделяемый блок, программа освобождает один, наугад выбранный блок.

На каждые 100000 итераций программа выводит статистику выделенной и свободной памяти. В случае невозможности выделить память, программа выводит сообщение об ошибке и текущую статистику, после чего останавливает выполнение.

Размер выделяемых блоков определяется по двум стратегиям:

1. Блоки выделяются любого размера в пределах от 16 байт до 16Кбайт случайным образом при каждом выделении
2. Блоки выделяются одного из перечисленных размеров случайным образом при каждом выделении: 16 байт, 64 байта, 256 байт, 1 Кбайт, 4 КБайта, 16 Кбайт.

Необходимо провести измерение времени на выделение и освобождение памяти - минимальное, максимальное, среднее.

Задание должно быть выполнено на языке C. Программа должна быть написана аккуратно, наличие комментариев, поясняющих программный код, обязательно.

Реализация возможна на любой платформе (Windows, Unix, Linux). При защите демонстрируется работа программы (.exe) и исходный код.

Аналитическая часть работы. Необходимо собрать данные по быстродействию и затратам памяти разработанного модуля при обеих стратегиях выделения блоков памяти.

По результатам работы оформляется отчет, содержащий все результаты работы: сравнительный анализ алгоритмов, текст программы и комплект результатов ее выполнения на тестовых примерах, графики, отражающие результаты анализа работы программы на различных тестовых наборах, выводы.