Đề tài Mạng máy tính: Xây dựng ứng dụng thi trắc nghiệm trên điện thoại Hệ điều hành: Tìm hiểu cơ chế đồng bộ các process để giải quyết Bài toán Sản xuất - Tiêu dùng.
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠNG NGHỆ THƠNG TIN ¾¾¾¾ ¾¾¾¾ BÁO CÁO ĐỒ ÁN CƠ SỞ NGÀNH MẠNG Đề tài Mạng máy tính: Xây dựng ứng dụng thi trắc nghiệm điện thoại Hệ điều hành: Tìm hiểu chế đồng process để giải Bài toán Sản xuất - Tiêu dùng MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1/ Tổng quan đề tài: .4 2/ Bố cục đồ án: DANH SÁCH HÌNH ẢNH .6 PHẦN I: NGUYÊN LÝ HỆ ĐIỀU HÀNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI .7 1/ Mô tả toán: 2/ Phương pháp giải quyết: 2/ Công cụ: CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 10 1/ Chức năng: 10 2/ Mô tả cấu trúc chương trình: .10 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 12 1/ Demo chương trình: 12 2/ Kết quả: 14 PHẦN II: LẬP TRÌNH MẠNG 15 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 15 1/ Mơ tả tốn: 15 2/ Phương pháp giải quyết: 15 3/ Công cụ: 16 3.1/ Bộ giao thức TCP/IP: .16 3.2/ Mơ hình Cient - Server: 19 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 21 1/ Chức năng: 21 1.1/ Đăng nhập: 21 1.2/ Đăng kí: 21 1.3/ Xem danh sách đề thi: 22 1.4/ Làm thi: .22 1.5/ Xem lịch sử làm thi: 22 2/ Sơ đồ ca sử dụng: 23 3/ Bảng thiết kế sở 24 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 28 1/ Demo chương trình: 28 2/ Kết quả: 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 PHỤ LỤC 37 MỞ ĐẦU 1/ Tổng quan đề tài: Công nghệ thông tin ngày đóng vài trị quan trọng phát triển xây dựng đổi Những người học tập nghiên cứu lĩnh vực trước chọn cho chuyên ngành cựu thể để đào sâu tìm hiểu phát triển trước hết cần phải nắm vững vàng kiên thức tảng sở ngành Mạng máy tính nguyên lý hệ điều hành hai số nhiều chuyên đề quan trọng, sở lý thuyết tảng ngành cơng nghệ thơng tin nói chung Trong đồ án sở ngành mạng lần em thực hiện, việc tìm hiểu chủ đề liên quan đến giao tiếp mạng ứng dụng, thiệt bị server học hỏi xây dựng mơ tốn liên quan đến đa luồng, đa tiến trình làm cho kiến thức lý thuyết học lớp thực hóa cách cụ thể, hiểu cách thức vận hành khó khăn thực tế gặp phải làm Em chọn chủ đề sau để tiến hành tìm hiểu thực Đồ án Cơ sở ngành mạng lần này: - Phần mạng máy tính: Xây dựng ứng dụng thi trắc nghiệm điện thoại giao tiếp với web server - Phần nguyên lý hệ điều hành: Tìm hiểu chế đồng process để giải Bài toán Sản xuất - Tiêu dùng Em xin chân thành cám ơn giúp đỡ hướng dẫn nhiệt tình thầy PGS TS Nguyễn Tấn Khơi đưa góp ý sửa lỗi q trình em thực đồ án Dù cố gắng để hoàn thành đồ án cách tốn nhất, thời gian hạn hẹp phải tiếp xúc nhiều kiến thức công nghệ mới, chắn Đồ án Cơ sở ngành mạng lần em thực khơng tránh khỏi sai sót Rất mong q thầy góp ý sửa đổi để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn 2/ Bố cục đồ án: Đồ án gồm phần Phần Nguyên lý hệ điều hành Phần Mạng máy tính Mỗi phần gồm mục sau: - Tổng quan đề tài - Phân tích thiết kế hệ thống - Kết hướng phát triển DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1: Bài tốn sản xuất tiêu dùng Hình 2: Màn hình chương trình Sản xuất - Tiêu dùng Hình 3: Mơ tả hoạt động Producer Customer Hình 4: Các tầng mơ hình TCP/IP Hình 5: Biểu đồ ca sử dụng hệ thống Hình 6: Sơ đồ sở liệu tổng quan hệ thống Hình 6.1: Bảng Phân quyền người dùng hệ thống Hình 6.2: Bảng Thơng tin người dùng hệ thống Hình 6.3: Bảng thơng tin đánh giá đề thi Hình 6.4: Bảng đề thi, câu hỏi, đáp án môn học Hình 6.5: Bảng Lịch sử làm thi kết thi Hình 7: Màn hình đăng nhập ứng dụng Hình 8: Màn hình Hiển thị danh sách đề thi Hình 9: Màn hình đề thi theo mơn học Hình 10: Màn hình vào xem chi tiết đề thi đánh giá Hình 11: Màn hình thi trắc nghiệm đề thi cụ thể Hình 12: Màn hình Nộp thi hồn thành đề Hình 13: Màn hình hiển thị kết sau nộp PHẦN I: NGUYÊN LÝ HỆ ĐIỀU HÀNH ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU CƠ CHẾ ĐỒNG BỘ CÁC PROCESS ĐỂ GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN SẢN XUẤT - TIÊU DÙNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1/ Mơ tả tốn: Hình 1: Bài toán sản xuất tiêu dùng - Bài toán sản xuất tiêu dùng tốn tiến trình đồng Trong hệ thống có kho chứa hàng có kích thước cố định người sản xuất (producer) tạo sản phẩm cho vào kho Đồng thời, người tiêu dùng (customer) lấy sản phẩm từ kho - Vấn đề người sản xuất nhập hàng kho chưa đầy, khơng phải chờ kho có đủ chỗ để chứa hàng - Tương tự, người tiêu dùng lấy hàng hàng cịn kho, khơng phải chờ có hàng lấy - Đồng thời người sản xuất đưa hàng vào kho người tiêu thụ không lấy hàng để đảm bảo hàng không bị biến đổi 2/ Phương pháp giải quyết: - Để giải vấn đề quản lý kho hàng có nhiều người sản xuất có nhiều người tiêu dùng ta phải quản lý trạng thái kho hàng - Các trang thái bao gồm số chỗ trống, số chỗ đầy, truy cập vào kho - Đối với người sản xuất, để thực việc sản xuất hàng đưa vào kho ta phải kiểm tra xem kho có đầy hay khơng có người tiêu dùng lấy hàng hay không Nếu kho đầy sử dụng người tiêu dùng phải chờ kho có chỗ chứa khơng tiêu thụ - Khi sản xuất sản phẩm số lượng sản phẩm tăng lên tương ứng (đảm bảo không vượt kích thước kho), đồng thời kho chuyển trang thái cho phép người tiêu thụ lấy hàng - Tương tự, người tiêu thụ, để thực lấy hàng phải chờ kho sản phẩm không bị chiếm dụng người sản xuất - Khi sản phẩm tiêu thụ, số lượng chỗ trống tăng lên, đồng thời kho chuyển trang thái cho nhà sản xuất nhập hàng vào kho 2/ Cơng cụ: - Bài tốn sản xuất tiêu dùng mơ chương trình Java, sử dụng luồng liệu quản lý trạng thái để tiến hành nhập xuất kho - Với Java ta xây dựng chương trình đa luồng Một ứng dụng bao gồm nhiều luồng Mỗi luồng thực công việc cụ thể, chúng thực thi đồng thời với luồng khác - Có cách để tạo luồng: + Cách : Kế thừa từ Thread override phương thức run() lớp Thread + Cách 2: Implements interface Runnable override phương thức run() - Đồng tiến trình: + Khi nhiều tiến trình truy cập đồng thời vào tài nguyên dùng chung, mà tài nguyên lại chia sẻ, cho nhiều tiến trình, tài ngun dùng chung bị hỏng Ví dụ tiến trình cố gắng đọc liệu, tiến trình khác cố gắng thay đổi liệu Do liệu bị sai + Trong trường hợp này, cần cho phép tiến trình hồn thành trọn vẹn tác vụ cho phép tiến trình thực thi Khi hai nhiều tiến trình cần xâm nhập đến tài nguyên chia sẻ, cần chắn tài nguyên sử dụng luồng thời điểm + Bởi java khơng có biến tồn cục, có thuộc tính đối tượng, tất thao tác dẫn đến hỏng hóc thực qua phương thức, Java cung cấp từ khóa synchronized, từ khóa thêm vào định nghĩa phương thức báo cho java biết phương thức đồng bộ, đối tượng có quản lý khóa, quản lý khóa cho phương thức synchronized đối tượng chạy thời điểm + Mấu chốt đồng hóa khái niêm “monitor” (giám sát) hay gọi “semaphore” (cờ hiệu) Một “monitor” đối tượng mà khóa độc quyền Chỉ luồng có “monitor” thời điểm Tất luồng khác cố gắng thâm nhập vào monitor bị trì hỗn, luồng thoát khỏi monitor Các luồng khác báo chờ đợi monitor Một luồng minotor đối tượng nhiều lần CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 1/ Chức năng: Chương trình có chức sau: - Nhập số lượng hàng tối đa mà kho chứa - Có hai người sản xuất hai người tiêu dùng, thời điểm có đối tượng truy cập vào kho - Người sản xuất sản xuất số lượng sản phẩm cho vào kho (với điều kiện kho chưa đầy), người tiêu thụ lấy sản phẩm từ kho (với điều kiện kho không rỗng) - Hiện thị trạng thái kho thời điểm sau có người sản xuất nhập kho người tiêu thụ xuất kho - Dừng chương trình 2/ Mơ tả cấu trúc chương trình: Để mơ tốn trên, ta viết chương trình Java có lớp giải thuật sau: - Lớp Kho: Có thuộc tính sức chứa, phương thức khởi tạo gán giá trị cho sức chứa, phương thức xem số lượng hàng tồn, phương thức nhập kho, phương thức xuất kho In thông báo nhập kho hay xuất kho thành công Phương thức 10