Mavzu: Multidasturlash. Ajratilgan vaqt tizimlarida ko‘p foydalanuvchi rejimi

Mavzu: Multidasturlash. Ajratilgan vaqt tizimlarida ko‘p foydalanuvchi rejimi.
Reja:
I. Kirish.
II. Bob Asosiy qism. Multidasturlash. Ajratilgan vaqt tizimlarida ko‘p foydalanuvchi rejimi.
1. Operatsion tizimlarni sinflarga ajratish.
2. Operatsion tizimlarning tuzilishi.
3. Yadro, komanda protsessori, kiritish-chiqarish tizimi, fayl tizimi.
4. Operatsion tizim qurish printsiplari. Virtual mashina tushunchasi.
III. Xulosa.
IV. Foydalanilgan adabiyotlar.
OT lar bajaradigan vazifasiga, masalalarga ishlov berish rejimiga, tizim bilan bog`lanish usuliga, qurish usuliga va xokazolar bo`yicha sinflarga ajratiladi. Vazifasiga qarab sinflarga ajratishda OT ning turlari ko`pligi yaqqol tashlanadi. Chunki hisoblash texnikasi turlari qancha bo`lsa, OT turlari ham shunchadir: meynfreym OT, server OT, Ko`pprotsessorli, SHK uchun, real vaqt OT, mobil OT lariga bo`linadi.
Meynfreymlar, SHK lardan kiritish-chiqarish imkoniyatlari bilan farq qiladi, ular terabayt hajmlarda ma’lumotlar ishlov berish imkonini beradi. Meynfreymlar OT lari kiritish-chiqarish amallari ko`p bo`lgan, bir vaqtda bajariladigan topshiriqlar to’plamiga ishlov berishga yo`naltirilgan. Qoida bo`yicha, uch xil xizmat qilish taklif qilinadi: paketli ishlov berish, tranzaktsiyali ishlov berish (guruhli amallar) va vaqtni bo`lish tizimlari. paketli ishlov berishda, masalalarga foydalanuvchisiz ishlov beriladi. M-n, har xil xisobotlar tuzish paketli ishlov berish rejimida bajariladi. Tranzaktsiyali ishlov berishda, ko`p sonli kichik talabnomalar bajariladi, m-n, biletlarni oldindan buyurtma orqali band qilish, kredit kartochkalari bilan bajariladigan amallar va x.k.lar. Talabnomalar katta emas, ammo tizim bir vaqtda sekundiga yuzlab va minglab operatsiyalarni bajaradi. Vaqtni bo`lish rejimida, tizim ko`p sonli masofadagi foydalanuvchilarga bir vaqtning o`zida bitta mashinada masalalarni bajarish imkonini beradi. Bunga ko`p foydalanuvchili MB ni misol qilib olish mumkin. OS/390 meyfreymi OT misol bo`ladi.
Serverlar bir vaqtning o`zida ko`p sonli foydalanuvchilarga xizmat qiladi va ularga o`zaro dasturiy va apparat resurslarni bo`lib olish imkonini beradi. Serverlar bosmadan chiqarish qurilmalari, internet va fayllar bilan ishlash imkonini yaratadi. Serverda Web-sahifalar saqlanadi va talablarga ishlov beradi, UNIX, Windows 2000, Linux server OT lariga misol bo`la oladi. Bir nechta protsessorlar birlashtirilgan tizimlarda ishlash uchun, maxsus OT lar talab qilinadi. Ko`p protsessorli OT lar maxsus aloqa imkoniyatiga ega bo`lgan server OT laridan iboratdir.
SHK OT asosiy vazifasi – foydalanuvchiga qulay interfeys yaratishdir. Bu OT lar matnlar bilan, elektorn jadvallar bilan, internetga murojatda va x.k.lar uchun foydalaniladi. Bunga misol Windows, Linux OTlardir.
Real vaqt OT laridan, hisoblash tizimi boshqaradigan jarayonlar qat’iy vaqt chegaralarini qoniqtirishi kerak bo`lgan hollarda foydalaniladi. Agar hodisalar ko`rsatilgan qat’iy vaqt diapazonida ro`y berishi kerak bo`lsa – bu qat’iy RVT dir. Agar vaqti-vaqti bilan amallar bajarilishi muddatini o`tkazib yuborish mumkin bo`lsa, m-n, raqamli audio va mulg`timedia tizimlari, bu moslashuvchan RVT dir. Misol qilib VxWorks va QNX OT larini keltirish mumkin. Cho`ntak, mobil kompyuterlar va ko`pgina maishiy va boshqa qo`rilmalarni boshqarish uchun (televizor, mobil telefon va x.k.lar) o`z OT lari ishlatiladi. Ular
RVT lari xarakteristikalariga ega bo`lishi mumkin, faqat kichik o`lcham, kichik xotira va chegaralangan quvvatga egadir. Misol uchun Palm OS va Windows CE. Monolit OT larda tizim hamma qismlari o`zaro mustahkam bog`langan. Shuning uchun ham uning u yoki bu qismini o`zgartirish va olib tashlash Ot ning butun arxitekturasini mukammal bilishni talab qiladi va boshqa modullarni o`zgartirish zaruriyatini keltirib chiqaradi. Bu hollarda, mikroyadro funktsiyalari yagona adres makonida bajarilgani uchun qator muammolar kelib chiqishi mumkin. Bu esa o`z navbatida nizolar kelib chiqishi xavfini va yangi drayverlarni ishga tushirish muammolarini keltirib chiqaradi. Bunday tizimlar bo`laklarga bo`linmagan, ya’ni srukturaga ega emas. OT protseduralar yig`indisidan iborat bo`lib, ularning har biri zaruriyat tug`ilganda ixtiyoriy boshqa protsedurani chaqirishi mumkin. Bunday tizimni tuzish uchun hamma alohida protseduralar kompelyatsiya qilinib, kompanovopik yordamida yagona ob’ekt fayliga birlashtiriladi. Monolit tizimlar, uzilishlar mexanizmini quvvatlashi mumkin. Bu holda OT ni qisman strukturalashtirish zarur: yuqori sathda bosh dastur joylashgan bo`lib, talab qilingan xizmatchi protsedurani chaqiradi. Undan quyida esa tizimli chaqiriqlarni bajaruvchi xizmatchi protseduralar joylashadi. Ulardan ham quyida esa, tizimli protseduralarga xizmat qiluvchi utilitalar joylashgandir.
Ko`p sathli tizimlar, satxlar ierarxiyasi ko`rinishida tashkil etilgandir. Bunday ilk tizimga TNE tizimi misol bo`la oladi, u 1968 yilda Deykstri tomonidan tuzilgan. U 6 ta sathdan iborat edi. 0-chi sath – protsessorni taqsimlash va Ko`pmasalalik bo`lsa, 1-chi satxda xotirani boshqarish, 2-chi operator-jarayon aloqasi, 3-chi kiritish-chiqarishni boshqarish, 4-sath – foydalanuvchi dasturlari, 5-sath operator. 6-chi sath, uzilish yoki taymer ketishi hollarida jarayonlarni biridan boshqasiga o`tib, protsessor vaqtini taqsimlash bilan mashg`ul bo`lgan. Bu sathdan yuqaori sathlarda tizim ketma-ket jarayonlardan iboart bo`lib, ularning har birini, bitta protsessorda bir nechta jarayon ishga tushirilganidan qo`rqmasdan dasturlash mumkin bo`lgan. Ya’ni 0-chi sath protsessor xotirani boshqargan. 2-chi sath operator konsoli va jarayonlar bog`lanishini boshqargan. Bu sathdan yuqoridagi jarayonlar o`z shaxsiy konsollariga egadirlar. 3-sath kiritish-chiqarish qurilmalari va ma’lumotlarni buferlashni boshqargan. 3-chi sathdan yuqoridagi ixtiyoriy jarayonlar, kiritish-chiqarishning aniq qurilmalari bilan emas, balki foydalanuvchi uchun qulay bo`lgan KCH qurilmalarining abstrakt xarakteristikalari bilan ishlagan. Ko`p sathli tizimlarning kontseptsiyalarning keyingi umumlashuvi MULTICS tizimlarida amalga oshrilgan.
Virtual mashinalar ikkita printsipni mukammallashtirish asosida rivojlangan
1. vaqtni bo`lish tizimlari Ko`p masalalikni tahminlaydi,
2. Bevosita qurilmalar bilan ishlashdan farqli ravishda, qulay interfeysga ega bo`lgan kengayytirilgan mashina. Bu ko`rinishda ilk OT ga VM/370 ni misol qilsa bo`ladi. Virtual mashina monitori qurilmalar bilan ishlaydi va yuqori sathlarga bir nechta virtual mashinani berib, ko`pmasalalikni ta’minlaydi. Boshqa OT lardan farqli ravishda, bu virtual mashinalar kengaytirilgan emas, balki yadro va foydalanuvchi kiritish-chiqarish, uzilish va x.k.lar rejimidan iborat apparaturaning aniq nushasidan iboratdir. Natijada, bunday virtual mashinalar har birida ixtiyoriy OT ishga tushirilishi mumkin. Dastur tizimli chaqiriqni bajarganda, u VM/370 da emas, balki virtual mashinadagi OT ni uzadi. Virtual mashina holatida Ko`pmasalalik yadro darajasida amalga oshiriladi, u foydalanuvchi OT dan ajratilgan. Hozirgi vaqtda VM dan boshqacha holatda foydalaniladi, m-n, bir nechta operatsion tizimi muhitini tashkil etish uchun. Bunga misol bo`lib, VDM – mashina (Virtual Doc Machine) ni keltirish mumkin, bu tizim himoyalangan tizim bo`lib, MS-DOS ning to`liq muhitini va uning ilovalarini bajarilishi uchun konsol taqdim etadi. Bir vaqtning o`zida, amalda, VDM sessiyalarning ixtiyoriy soni bajarilishi mumkin. VM tushunchasi Java – apletlarni tuzishda ham foydalaniladi. Java kompilyator JVM uchun kod tuzadi. Bu kod ixtiyoriy platformada, JVM interpretator mavjud platformada bajarilishi mumkin. VM kontseptsiyasining rivojlanishi foydalanuvchini, ko`p resursli real kompyuterning absalyut nushasi bilan ta’minlaydigan tizim yuzaga kelishiga olib keldi. Yadro rejimining quyi sathida, VM uchun resurslarni taqsimlovchi va ulardan foydalanishni himoyalovchi, ekzoyadro deb ataluvchi dastur ishlaydi. Har bir VM, foydalanuvchi sathida, o`z shaxsiy OT bilan ishlaydi, faqat farq shundaki-resurslar majmuasini taqdim etish chegaralanganidir. Sxema ustunligi, VM adreslarini disk real adreslariga o`zgartirish jadvali talab qilinmasligidan iboratdir, chunki har bir VM uchun o`z adres bloklari ajratiladi. Zamonaviy OT larda, kodlarni yuqori sathlarga o`tkaziyu, yadro rejimida minimal zaruriy funktsiyalarni “mikroyadro” deb ataluvchi qismda qoldirish tendentsiyasi ko`rsatilmoqda.
Mikroyadro quyidagi xizmatlarni (servislarni) ta’minlaydi:
- virtual xotirani boshqarish
- to`shiriq va oqimlar
- jarayonlararo kommunikatsiyalar
- kiritish-chiqarish va uzilishlarni boshqarish
- xost va protsessor xizmatlari.
OT uchun xos bo`lgan boshqa funktsiyalar, xabarni o`zaro uzatish orqali muloqat qiluvchi, modulli qo`shimcha-jarayonlar sifatida loyihalanishi mumkin. Amalni bajarish uchun talabnoma olib, foydalanuvchi jarayoni (klient), xizmat qiluvchi jarayoniga (serverga) talabnoma jo`natadi, u o`z navbatida ishlov berib, javob qaytaradi. OT ni bo`laklarga bo`lish oqibatida, bo`laklarning har biri tizimning bir elementini boshqaradi, va har bir bo`lak kichik va boshqariluvchan bo`lib qoladi. Hamma serverlar foydalanuvchi rejimida jarayon kabi ishlagani uchun, ular qurilmalarga bevosita murojaat qila olmaydilar, shuning uchun tizim buzilishlarga qat’iy bo`lib qoladi. OT ning ba’zi funktsiyalari, m-n, kiritish-chiqarish qurilmalari registriga komandalarni yuklashni foydalanuvchi makonidagi dasturlardan bajarish amalda mumkin emas. Yechimlardan biri shundan iboratki, serverning kritik jarayonlari (m-n, qurilma drayverlari), yadro rejimidan ishga tushiriladi, ammo boshqa jarayonlar bilan axborotlarni uzatish ana’naviy sxemasi bo`yicha bog`lanadi. Klient-server modelining ustunligi yana shundan iboratki, u taqsimlangan tizmlarga qulay moslashadi. Haqiqatda, har bir bo`lak mustaqil bo`lgandan keyin, ularning ixtiyoriysi masofadagi mashinada oson bajarilishi mumkin. Shunda klient nuqtai nazaridan ham shu jarayon boradi: talabnoma jo`natiladi va javob qaytariladi. Tizimli boshqarish va ishlov berish dasturlari majmuasi (kompleks) sifatida OT, hisoblashlarni samarali va ishonchli bajarilishini ta’minlashi kerak bo`lgan o`zaro bog`langan dastur modullari va ma’lumotlar strukturasining juda murakkab “konglomeratini” tashkil etadi. Operatsion tizimning Ko`pgina potentsial imkoniyatlari, uning texnik va istehmol parametrlari-bularning hammasi asosan OT arxitekturasi bilan-uning tuzilishi (strukturasi) va uni qurish printsiplari bilan aniqlanadi.
OT ni qurish asosiy printsiplari
Chastota printsipi. Dastur algoritmlarida, ishlov beriladigan massivlarda amal va kattaliklarni foydalanish chastotasiga qarab ajratishga asoslangan. ko`p marta ishlatiladigan amal va ma’lumotlarga tezroq murojaat qilishni ta’minlash uchun, ularni operativ xotiraga joylashtiriladi. Bunday murojaatning asosiy vositasi, ko`p sathli rejalashtirishni tashkil etishdir. Uzoq muddatli rejalashtirishga tizim faoliyatining kamyob va uzun amallari ajratilsa, qisqa muddatli rejalashtirishga esa ko`p ishlatiladigan va qisqa amallar ajratiladi. Tizim dasturlash bajarilishini initsializatsiya qiladi yoki uzadi, dinamik tarzda talab qilinadigan resurslarni beradi va qaytib oladi, eng birinchi navbatda bu resrslar – xotira va protsessordir.
Modullilik prinsipi. Modul-bu tizimning tugallangan elementi bo`lib, u modullararo interfeysga mos ravishda bajarilgandir. Modul ta’rifi bo`yicha, uni ixtiyoriy boshqasiga, mos interfeyss mavjud bo`lganda almashtirish imkonini nazarda tutadi. Ko`pincha, OT ni qurishda imtiyozga ega bo`lgan, qayta kiradigan va printerabel modullar katta ahamiyatga egadir. Imtiyozga ega bo`lgan modullar.... imtiyozli rejimda amalga oshadi, bu rejimda uzilishlar tizimi
o`chiriladi, va xech qanday tashqi xodisa hisoblashlar ketma-ketligini buza olmaydi. renterabl modullar bajarilishni (ijroni) ko`p marta, takroran uzilishini va boshqa masalalardan qayta ishga tushirishni nazarda tutadi. Buning uchun, oraliq hisoblashlarni saqlash va uzilgan nuqtadan ularga qaytish ta’minlanadi. Qayta kiradigan modullar kop marta parallel foydalanishni nazarda tutadi, ammo uzilishni nazarda tutmaydi. Ular imtiyozli bloklardan tashkil to`gan bo`lib, ularga qayta murojaat, bu bloklarning birortasining tugallanganidan keyin mumkin bo`ladi. Modullilik printsipi, tizimning texnologik va ekspluotatsiya xossalarini aks ettiradi. Foydalanishning maksimal samaradorligi, agar bu printsip OT ga ham, amaliy dasturlarga ham apparaturaga ham xos bo`lsa.
Funktsional tanlanish prinsipi. Bu prinsip, hisoblashlar unumdorligini oshirish maqsadida, doimiy ravishda operativ xotirada bo`lishi kerak bo`lgan modullarni ajratishni nazarda tutadi. OT ning bu qismi yadro deyiladi. Bir tomonda operativ xotirada qancha modullar ko`p bo`lsa, amallar bajarilish tezligi shuncha yuqori bo`ladi. Boshqa tomondan, yadro band qiladigan xotira xajmi juda katta bo`lishi mumkin emas, chunki aks holda amaliy masalalarga ishlov berish samarasi past bo`ladi. Yadro o`z tarkibiga uzilishlarni boshqarish modullari, multimasalalikni ta’minlovchi jarayonlar orasida boshqaruvni uztish modullari, xotirani taqsimlash modularni oladi.
OT ni generatsiya qilish printsipi. Bu prinsip, yechiladigan masala va hisoblash tizimining konfiguratsiyasidan kelib chiqqan holda, OT ni sozlashga imkon beradigan OT yadrosi arxitekturasini tashkil etish printsipini belgilaydi. Bu protsedura juda kam hollarda, OT ni uzoq vaqt davomida ekspluotatsiya qilish oldidan bajariladi. Generatsiya jarayoni maxsus generator-dasturi va mos kirish tili yordamida amalga oshiriladi. Generatsiya natijasida OT ning, tizimli modul va kattaliklardan iborat to`liq versiyasi vujudga keladi.
Modullilik printsipi generatsiyani ahamiyatli darajada soddalashtiradi. Bu printsip ayniqsa Linux OT larida yaqqol ko`zga tashlanadi, unda nafaqat OT yadrosi generatsiya qilinadi, yuklanadigan tranzit modullari tarkibini ko`rsatadi.
Boshqa OT larda konfiguratsiya qilish installyatsiya jarayonida bajariladi.
Funktsional ortiqchalilik printsipi. Bu prinsip aynan bir amalni, har xil vositalar bilan bajarish imkoniyatini hisobga oladi. OT tarkibiga resurslarni boshqaruvchi bir necha xil monitorlar va fayllarni boshqaruvchi bir necha xil monitorlar va fayllarni boshqaruvchi bir nechta tizimlar va x.k.lar kiradi. Bu esa sho` navbatida, OT ni hisoblash tizimini aniq konfiguratsiyasiga tez va yetarli darajada moslashishga, aniq sinf masalalarini yechishda texnik vositalarni samarali yuklashni maksimal ta’minlashga va shunda maksimal unumdorlikka erishishga olib keladi.
Standart holatlar prinsipi (po umolchaniyu). Tizim bilan ishlashda, ham generatsiya bosqichida ham, tizimlar bilan bog`lanishni tashkil etishni yengillashtirish uchun qo`llaniladi. printsip tizimidagi foydalanuvchi dasturini xarakterlovchi va ularning bajarilish vaqtini oldindan aniqlovchi, qurilma konfiguratsiyasi, modullar va jarayonlar strukturasini tavsiflarini tizimda saqlashga asoslangandir. Bu ma’lumotni foydalanuvchi tizimi, ma’lumot berilmagan bo`lsa,yoki atayodan aniqlashtirilmagan bo`lsa, foydalanadi. Umuman, bu printsipni qo`llash, foydalanuvchi tizim bilan ishlaya`gan vaqtda, u o`rnatadigan parametrlarni qisqartirish imkonini beradi.
Joyini o`zgartirish prinsipi. Bu prinsip modullarning bajarilishi, ularning xotirada joylashgan o`rniga bog`liqmasligini ko`zda tutadi. Modul matnini, uni xotirada joylashuviga mos ravishda sozlash maxsus mexanizmlar, yoki uning bajarilishi davomida amalga oshiriladi. Sozlash, komandalarning adres qismida foydalanadigan haqiqiy adreslarni aniqlashdan iborat bo`lib, ayni uchun qabul qilingan operativ xotirani taqsimlash algoritmi va qo`llaniladigan adreslash usuli bilan aniqlanadi. U foydalanuvchi dasturlariga ham taqsimlanadi.
Virtuallashtirish prinsipi. Bu tizim yagona markazlashgan sxemadan foydalanib, tizim strukturasini, jarayonlarni rejalashtiruvchilar (planirovshiklar) va resurs (monitorlari) taqsimlovchilari ma’lum majmuasi ko`rinishida tasvirlashga imkon beradi. Virtuallik kontse`tsiyasi, virtual mashina tushunchasida akslanadi. Ixtiyoriy OT, haqiqatda, foydalanuvchidan, real apparat va boshqa resurslarni yashirib, ularni ma’lum abstraktsiyalar bilan almashtiradi. Natijada, foydalanuvchilar virtual mashinani, ularning dasturlarini qabul qiluvchi va ularni bajarib, natija beruvchi yetarli darajadagi abstrakt qurilma sifatida foydalanadilar va tasavvur qiladilar. Foydalanuvchini, umuman hisoblash tizimi real konfiguratsiyasi va uning kom`onentalaridan samarali foydalanish fiziqtirmaydi. Bir nechta `arallel jarayonlar uchun, bir vaqtning o`zida real tizimda mavjud bo`lmagan narsadan bir vaqtda foydalanish tasavvuri hosil qilinadi. VM, real arxitekturani ham aks ettiirshi mumkin, ammmo bu holda arxitektura elementlari Ko`pincha sistema bilan ishlashni soddalashtiruvchi, mukammalashtiruvchi yangi parametrlar bilan chiqadilar. Foydalanuvchi nuqtai-nazarida, ideal mashina quyidagilarga ega bo`lishi kerak:
- ishlashi mantiqi jixatidan bir xil tarzdagi, chegaralanmagan xajmga ega bo`lgan virtual xotira;
- parallel ravishda bir-biriga tahsir qiladigan va ishlay oladigan virtual protsessorlarning ixtiyoriy miqdori;
- virtual mashina xotirasiga ketma-ket va `arallel, sinxron va asinxron murojaat etishga qodir bo`lgan virtual tashqi qurilmalarning ixtiyoriy miqdori (soni) ma’lumotlar xajmi chegaralanmaganda ideal mashinaga yaqinlashtirilgan, OT tomonidan amalga oshiriladigan virtual mashina qanchalik katta bo`lsa, ya’ni arxitekturali mantiqiy xarakteristikasi realdan qanchalik farq qilsa, demak virtuallikning shunchalik yuqori darajasiga erishilgan bo`ladi. OT bir-biri ichiga joylashtirilgan VM ierarxiyasi sifatida quriladi. Dasturlarning quyi sathi mashinaning apparat vositalaridir.
Keyingi sath esa dasturiy bo`lib, quyi sath bilan birgalikda, mashina yangi xossalarga ega bo`lishiga yordam beradi. Har bir yangi sath ma’lumotlarga ishlov berish funktsiya imkoniyatlarini kengaytirish imkonini berib, quyi sathlarga murojaatni osonlashtiradi. VM larni ierarxik tartibga solish ustunliklarga ega bo`lish, ya’ni loyixa doimiyligi, dastur tizimlari ishonchliligi, ishlab chiqish muddatlari qisqarishi, qator muammolarga ega.
Ularning asosiylari: virtuallashtirish sathlari sonini va hossalarini aniqlash, OT ning har bir sathiga zaruriy qismlarni kiritish qoidalarini aniqlash. Abstraktlashtirish (virtualizatsiya) alohida sathlari xossalari:
1. Har bir sathda, yuqori sathlar mavjudligi va xossalari to`g`risida xech narsa ma’lum emas.
2. Har bir sathda, boshqa sathlar ichki tuzilishi to`g`risida xech narsa ma’lum emas. Ular orasidagi bog`lanish oldindan belgilangan qathiy qoidalar orqali olib boriladi.
3. Har bir sath bir nechta moduldan iborat, ularning bahzilari ichki hisoblanadi va ularga boshqa sathlar murojaat qilishi mumkin. Qolgan modullar nomi yuqori sathlarga ma’lum va shu sathlar bilan bog`lana oladi.
4. Har bir sath ma’lum resurslarga ega, u o`z resurslari abstraktsiyalarini (virtual resurslarni) boshqa sathlardan yashirishi yoki taklif qilishi mumkin.
5. Har bir sath, tizimda ma’lumotlarning ma’lum abstraktsiyasini tahminlaydi.
6. Har bir sathda, boshqa sathga nisbatan qilinaya`gan taklif minimal bo`lishi shart.
7. Sathlar orasidagi bog`lanish aniq argumentlar, bir sathdan ikkinchisiga uzatiladigan argumentlar bilan chegaralangan bo`lishi kerak.
8. Global ma’lumotlardan bir nechta sathlar foydalanishi mumkin emas.
9. Har bir sath boshqa sathlar bilan mustaxkamroq va kuchsiz bog`lanishi
kerak.
10. Abstraktsiya sathi orqali bajariladigan har qanday funktsiya yagona kirishga ega bo`lishi kerak. Dasturiy ta’minotni tashqi qurilmalarga bog`liq emasligi (muustaqilligi) printsipi. Bu printsip, dasturning aniq qurilmalar bilan bog`lanishi, dastrularni translyatsiya darajasida emas, balki undan foydalanishni rejalashtirish davridaligidan iboratdir. Dasturlarning yangi qurilmalar bilan ishlashi vaqtida, qayta kom`ilyatsiya qilinishi talab qilinmaydi. Bu printsip Ko`pgina OT larda amalga oshiriladi.
Mutanosiblik printsipi (sovmestimostg`). Bu printsip, bir OT uchun yaratilgan dastur ta’minotining (DT) boshqa OT va shu OT ning oldingi versiyalarida ham bajarilish imkoniyatini belgilaydi. Mutanosiblik ijro fayllari va dastur berilgan matni darajasida bo`lishi mumkin. Birinchi holatda tayyor dasturni boshqa OT da ishga tushirish mumkin. Buning uchun mikro`rotsessor komandasi, tizimli va kutubxona chaqiriqlari darajasidagi mutanosiblik talab qilinadi. Qoida bo`yicha,mashina kodini qayta kodlash imkonini beradigan va ularni boshqa protsessorlar terminlaridagi ekvivalent komandalar ketma-ketligiga almashtiradigan maxsus ishlab chiqiladigan emulyatorlardan foydalaniladi. Boshlang`ich matn darajasidagi mutanosiblik, mos translyator mavjudligini, tizimli va kutubxona chaqiriqlari darajasidagi mutanosiblikni talab qiladi.
Ochiqlik va qo`shimcha imkoniyatlar qo`shish printsipi. Ochiqlilik taxlil uchun nafaqat tizimli mutaxassislarga balki foydalanuvchilarga ham imkoniyat borligini ko`zda tutadi. Qo`shimcha imkoniyatlar qo`shish, OT tarkibiga yangi modullar qo`shish va mavjudlarini o`zgartirish (modifikatsiya) imkonini beradi.
OT ni mikroyadro strukturasidan foydalanib, klient-server texnologiyasiga asosan qurish, qo`shimcha imkoniyatlar qo`shish keng imkoniyat yaratadi. Bu xolda OT imtiyozli boshqaruvchi dasturlar va imtiyozsiz server-xizmatlar majmuasi tarzida quriladi. Asosiy qism o`zgartirilmasdan qolib, serverlar oson o`zgartiriladi, almashtiriladi va qo`shimcha qo`shiladi.
Mobillilik printsipi (ko`chirib o`tkazish). Bu printsip OTni bir platformadan, boshqa ti`dagi platformaga ko`chirish imkonini nazarda tutadi. Ko`chirib o`tkaziladigan OT ni ishlab chiqishda quyidagi qoidalarga rioya qilinadi: OT ning deyarli katta qismi, foydalanishga mo`ljallangan hamma platformalarda translyatorlari mavjud bo`lgan tilda yoziladi. Bu yuqori darajadagi, qoida bo`yicha S tilidir. Assemblerdagi dastur umumiy holda, ko`chirib bo`lmaydigan dasturdir. Keyin, apparat resurslari bilan bevosita munosabatda bo`lgan kod fragmentlari olib tashlanadi yoki kamaytiriladi. Apparatga bog`liq kod, bir nechta yaxshi lokallashtirilgan modullarda ajratilgan holda bo`ladi.
Xavfsizlik printsipi. Bir foydalanuvchi resurslarini boshqa foydalanuvchidan himoyani, va hamma tizimni resurslarni faqat bitta foydalanuvchi egallab olishidan himoyani ko`zda tutadi., bundan tashqari bu printsip o`z ichiga, xuquqsiz murojaatdan himoyani ham oladi. NCSC (National Com`uter Security Center), 198y chiqarilgan “oranjivaya kniga” ga asosan,tizimlar 7 ta kategoriyaga: D, C1, C2, B1, B2, B3, A1 ga bo`linadi, bu yerda A maksimal ximoyalangan tizimdir. Aksariyat Ko`pgina zamonaviy OT lar S2 sinfga mansubdir. Bu sinf quyidagilarni tahminlaydi. foydalanuvchini yagona nom va `arol bilan tizimga kirishga imkon beradigan, maxfiy kirish vositalari.resurs egasiga, uning resursidan foydalanishga kimning xuquqi bor-yo`qligini aniqlaydigan murojaatni tanlab nazorat qilish;hisobga olish va kuzatish (audio) vositalari, ular tizimli resurslarga murojaat va tizim xavfsizligi bilan bog`liq bo`lgan xodisalarni aniqlash va to`ishga imkonni tahminlaydi.
A sinfi tizimni, ma’lum xavfsizlik ko`rsatkichlariga formal, matematik jixatdan mosligini isbotlashini talab qiladi. A sinfida, xavfsizlikni boshqarish mexanizmi, `rotsessor vaqtining 90% ini band qiladi. OT da himoyani ta’minlashni bir nechta yo`nalishi amalga oshiriladi. Ulardan biri, `rotsessor ishini ikki kontekstda olib borish, ya’ni vaqtning har bir onida `rotsessor OT tarkibidagi dasturni yoki Ot tarkibiga kirmaydigan amaliy yoki xizmatchi dasturni bajarish mumkin. Har qanday bo`linadigan resurslarga foydalanuvchi va xizmatchi dasturlar tomonidan bevosita murojaatni tahqiqlash uchun, mashina kodlari tarkibiga, resurslarni taqsimlovchi va foydalanishni boshqaruvchi maxsus imtiyozli komandalar kiritiladi. Bu komandalarni faqat OT ga bajarish ruxsat etiladi. Ularning bajarilish nazorati apparat qismi tomonidan bajariladi. Bunday komandani bajarishga xarakat qilingan holda uzilish ro`y beradi, va protsessor imtiyozli rejimga o`tkaziladi. Himoya printsipini amalga oshirish uchun, operativ xotiradagi dastur matni va ma’lumotlarni himoya qilish mexanizmidan foydalaniladi. Bunda eng Ko`p tarqalgan usul-kontekst himoyalanishidir. Dasturlar va foydalanuvchilar uchun xotiraning ma’lum qismi ajratiladi, va bu chegaradan chiqilsa himoya bo`yicha uzilish ro`y beradi. Nazorat mexanizmi, apparat tarzda, registrlar chegaralanganligi va xotira kalitlari asosida amalga oshiriladi. Fayllarda ma’lumotlarni saqlashning har xil himoya usullari qo`llaniladi.
Xulosa
Xulosaga quyidagilarni aytamiz: agar protsessor kompyuterning miyasi bo‘lsa, bikr disk – uning yuragidir, operatsion tizim esa – kompyuter qalbidir. Inson qalbi kabi uni na ko‘rib bo‘ladi va na ushlab bo‘ladi, lekin uning namoyon bo‘lishiga biz doim duch kelamiz. Operatsion tizimsiz kompyuter o‘likdir.
Masalalarga multidasturaviy ishlov berish rejimi paydo bo‘lishi bilan nisbatan oddiy boshqaruvchi dasturlardan zamonaviy murakkab OTlarga sifatli sakrab o‘tish ro‘y beradi. Bu rejimni realizatsiya qilish hisoblash va informatsiyalar bilan almashish operatsiyalarini birga olib borish tufayli mumkin bo‘ldi. Buning uchun o‘rta va katta EHMga (markaziy protsessordan tashqari, u faqat hisoblash uchun mo‘ljallangan) operativ xotira va tashqi qurilmalar orasida informatsiya almashtirish uchun mo‘ljallangan bir necha maxsus protsessorlar (kanallar) kiritilishi kerak. Kanallar bir vaqtning o‘zida va bir-biriga bog‘liq bo‘lmagan holda ishlashi mumkin.
Multidasturlashning g‘oyasi shundaki, zamonaviy EHMning operativ xotirasida baravariga bir necha masala bo‘lib, ularga markaziy protsessor navbatma-navbat xizmat ko‘rsatadi. Muayyan masalaga operativ xotira bilan tashqi qurilmalar orasida informatsiya almashinishi uchun zarur bo‘lgan vaqtda protsessor boshqa masalalarga xizmat ko‘rsatishga ulanadi.
Hisoblash tizimining mutidasturaviy rejimda ishlashi operatsion tizim-boshqaruvchi dasturlarining favqulodda murakkab kompleksini talab qiladi. Zamonaviy operatsion tizimlarning juda murakkabligi hamma hisoblash resurslarini (markaziy protsessor, operativ xotira, tashqi qurilmalar va fayllar) bir vaqtda bajarilayotgan hamma masalalar orasida mumkin qadar ratsional taqsimlash zarurati bilan belgilanadi. Bunday masalalarni raqobatli bajarilayotgan deb atashadi, chunki ulardan har biri boshqalari bilan hisoblash tizimining u yoki bu resursini egallash – uchun doim raqobatda bo‘ladi.
Hisoblash jarayonini to‘g‘ri rejalashtirish uchun operatsion tizim loyihalovchilariga turli uzilishlarga ishlov berishning ko‘p sonli va murakkab modellarini yozish; masalalarga ularning ustuvorligiga yarasha xizmat ko‘rsatish tartibini yaratish; operativ xotiraning band va bo‘sh jabhalarini doimo nazorat qilish; raqobatchi masalalar orasida uni ratsional taqsimlash; tashqi tashuvchilardagi ma’lumotlar to‘plamlarini sanktsiyalanmagan kirishdan himoya qilish; masalalar orasida soni cheklangan tashqi qurilmalarni taqsimlash va h.k.larni hisobga olishga to‘g‘ri keladi. tabiiyki, natijada juda murakkab va beso‘naqay operatsion tizim hosil bo‘ladi, bu esa o‘zlashtirish va ekspluatatsiya qilish qiyinligi; hisoblash resurslarining sezilarli qismini foydalanuvchi masalalarini yechish uchun emas, balki operatsion tizim talablarini qondirishga sarflash kabi salbiy taraflarni tug‘diradi.
Hamma resurslarni ratsional taqsimlash va hisoblash tizimining o‘tkazuvchi qobiliyatini yashirishdan tashqari operatsion tizim foydalanuvchiga turli servis xizmatlari: kirish (доступ)ning standart metodlari, utilitlar, rostlash (отладка), teledostup vositalari va masala o‘tishining hamma bosqichlarini batafsil diagnostika qilish, avariyali damplarni olish imkoniyati va sh.k.larni taqdim qiladi.
Ular masalalarning multidasturaviy rejimda ishlovini hamda muloqotning ko‘pfoydalanuvchilar bilan interaktiv usulini ta’minlaydigan vazifasi umumiy bo‘lgan OTga kiradi.
«Ajralgan vaqt» atamasi multidasturlashni amalga oshirishning alohida metodi va foydalanuvchilarning tizimga hamda o‘zlarining masalalariga jamoaviy dialogli kira olishi bilan belgilanadi.
OT ma’lumotlarida bir vaqtning o‘zida foydalanuvchi mehnat unumdorligini oshirish (foydalanuvchining o‘z masalasiga uning bajarilishi jarayonida kira olishi hisobiga) va multidasturlash hisobiga HT unumdorligini orttirish imkoniyati realizatsiya qilingan. Ajralgan vaqt rejimi bir necha foydalanuvchilar baravariga HTning hamma hisoblash resurslariga kira oladigan dekillyuziya (soxta tushuncha) hosil qiladi. Har bir foydalanuvchi tizim bilan shunday muloqotda bo‘ladiki, go‘yo hamma hisoblash resurslari faqat uning bir o‘ziga tegishli bo‘lgani kabi: u o‘zining masalasini zarur joyda to‘xtata oladi, OXning talab qilingan jabhalarini ko‘rib chiqa oladi, kelgan joydan «komandalar bo‘yicha» o‘z dasturini bajara oladi va h.k. Haqiqatda esa har bir foydalanuvchi o‘z masalasini yechish uchun OXning yetarli zonasini, protsessor va boshqa hisoblash resurslarini faqat ma’lum va yetarli darajada kichik vaqt intervali – kvant davomida oladi (kvant qiymati tizim dasturchilari tomonidan EHM parametrlariga bog‘liq holda tanlanadi). Agar ajratilgan kvant vaqti tugagach masala yechilib tugallanmagan bo‘lsa, protsessor boshqa masalani bajarishga o‘tadi. Bunda OX cheklangan va NMD da joylashadi, keyingi masala esa NMD dan OXga o‘tadi.
Ajratilgan vaqt rejimida HTning o‘tkazuvchanlik qobiliyati multidasturaviy rejimda masalalarga ishlov berishga qaraganda kam, bunga sabab – protsessorning tez-tez qayta ulanishi va masalaning OXdan NMDga va ko‘p martalab qayta o‘tishdir, ya’ni svopinglardir.
Foydalanuvchilar tizimlarining ko‘pida ajratilgan vaqt rejimi multidasturaviy rejimda masalalarga paketli ishlov berish bilan uyg‘unlashgan bo‘ladi. Bu holda EHM OXsi paketli ishlov berish zonasiga va ajratilgan vaqt rejimida masalalar bajariladigan zona (yoki OX sig‘imiga qarab bir necha zona)ga bo‘linadi. Bunday uyg‘unlik ajratilgan vaqt rejimida hamma foydalanuvchilar o‘zlarining masalalari bajarilishini to‘xtatib qo‘yilgan vaziyatda ham protsessorni yuklash imkonini beradi.
Sanab o‘tilgan OTlar ko‘p ilmiy-texnikaviy masalalarni yechishda ishlatiladi. Bunda OTning bosh vazifasi – HTning hamma hisoblash resurslaridan samarali foydalanishni ta’minlash va foydalanuvchi ishida maksimal qulayliklarga erishishdir. Lekin EHMning shunday qo‘llanishlari mavjudki, masalan ASUda, u erda OTlar boshqacha talablarni qoniqtirish kerak. Bundan tashqari, muayyan foydalanuvchi ishi sharoitida vazifasi umumiy bo‘lgan OTdan foydalanish ko‘pincha ko‘p tizimiy vositalarning ortiqcha ekanligini bildiradi. Bunday hollarda maxsus vazifali OTlardan foydalanishadi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1. Таненбаум Э. Современные операционные системы – СПб.: Изд. Питер, 2002.
2. Satto’po’v A Info’rmatika va axbo’ro’t texno’lo’giyalari. To’shkent. "O’qituvchi". 2002 y
3.Ahmedo’v A, To’ylo’qo’v N. Info’rmatika. To’shkent. ―O’zbekisto’n. 2002 y 4. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера. –М:
Internet saytlari:
www.google.com
www.wikipediya.com
www.hozir.uz
Mavzu yuzasidan test savollari:
1.Serverlar haqida qaysi ta’rif to’g’ri berilgan:
bir vaqtning o`zida ko`p sonli foydalanuvchilarga xizmat qiladi va ularga o`zaro dasturiy va apparat resurslarni bo`lib olish imkonini beradi.
OT lari kiritish-chiqarish amallari ko`p bo`lgan, bir vaqtda bajariladigan topshiriqlar to’plamiga ishlov berishga yo`naltirilgan.
foydalanuvchiga qulay interfeys yaratishdir.
To’g’ri javob berilmagan
2. Mikroyadro qaysi javobdagi xizmatlarni (servislarni) ta’minlaydi:
virtual xotirani boshqarish, topshiriq va oqimlar
jarayonlararo kommunikatsiyalar,kiritish-chiqarish va uzilishlarni boshqarish
xost va protsessor xizmatlari.
Barcha javoblar to’g’ri
3. OT ni qurish asosiy printsiplarini sanang?
Chastota printsipi. Modullilik prinsipi. Funktsional tanlanish prinsipi. OT ni generatsiya qilish printsipi.
Modullilik printsipi ,Funktsional ortiqchalilik printsipi. Standart holatlar prinsipi,Joyini o`zgartirish prinsipi.
Virtuallashtirish prinsipi. Mutanosiblik printsipi (sovmestimostg`). Ochiqlik va qo`shimcha imkoniyatlar qo`shish printsipi. Mobillilik printsipi (ko`chirib o`tkazish). Xavfsizlik printsipi.
Barcha javoblar to’g’ri
4.Quyidagi ta’rif qaysi OT ni qurishning prinsipiga to’g’ri keladi: “Bu printsip, bir OT uchun yaratilgan dastur ta’minotining (DT) boshqa OT va shu OT ning oldingi versiyalarida ham bajarilish imkoniyatini belgilaydi.” ?
Modullilik printsipi
Virtuallashtirish prinsipi.
Mutanosiblik printsipi (sovmestimostg`).
Xavfsizlik printsipi
5. “Bu tizim yagona markazlashgan sxemadan foydalanib, tizim strukturasini, jarayonlarni rejalashtiruvchilar (planirovshiklar) va resurs (monitorlari) taqsimlovchilari ma’lum majmuasi ko`rinishida tasvirlashga imkon beradi. Ixtiyoriy OT, haqiqatda, foydalanuvchidan, real apparat va boshqa resurslarni yashirib, ularni ma’lum abstraktsiyalar bilan almashtiradi. Natijada, foydalanuvchilar virtual mashinani, ularning dasturlarini qabul qiluvchi va ularni bajarib, natija beruvchi yetarli darajadagi abstrakt qurilma sifatida foydalanadilar va tasavvur qiladilar.”.Bu ta’rif qaysi prinsipni izohlaydi?
a) Modullilik printsipi
b) Virtuallashtirish prinsipi.
c) Mutanosiblik printsipi (sovmestimostg`).
d) Xavfsizlik printsipi
6. Abstraktlashtirish (virtualizatsiya) alohida sathlari xossalari nechta?
10 ta
8 ta
11ta
9 ta
7.Virtuallashtirish prinsipiga ko’ra Foydalanuvchi nuqtai-nazarida, ideal mashina qanday bo`lishi kerak?
ishlashi mantiqi jixatidan bir xil tarzdagi, chegaralanmagan xajmga ega bo`lgan virtual xotira;
parallel ravishda bir-biriga tahsir qiladigan va ishlay oladigan virtual protsessorlarning ixtiyoriy miqdori;
virtual mashina xotirasiga ketma-ket va `arallel, sinxron va asinxron murojaat etishga qodir bo`lgan virtual tashqi qurilmalarning ixtiyoriy miqdori (soni) ma’lumotlar xajmi chegaralanmaganda ideal mashinaga yaqinlashtirilgan, OT tomonidan amalga oshiriladigan virtual mashina qanchalik katta bo`lsa, ya’ni arxitekturali mantiqiy xarakteristikasi realdan qanchalik farq qilsa, demak virtuallikning shunchalik yuqori darajasiga erishilgan bo`ladi.
Barchasi to’g’ri
8. “Bir foydalanuvchi resurslarini boshqa foydalanuvchidan himoyani, va hamma tizimni resurslarni faqat bitta foydalanuvchi egallab olishidan himoyani ko`zda tutadi., bundan tashqari bu printsip o`z ichiga, xuquqsiz murojaatdan himoyani ham oladi”.Bu ta’rif qaysi prinsipga mos?
a) Modullilik printsipi
b) Virtuallashtirish prinsipi.
c) Mutanosiblik printsipi (sovmestimostg`).
d) Xavfsizlik printsipi
9.” Tizim bilan ishlashda, ham generatsiya bosqichida ham, tizimlar bilan bog`lanishni tashkil etishni yengillashtirish uchun qo`llaniladi. printsip tizimidagi foydalanuvchi dasturini xarakterlovchi va ularning bajarilish vaqtini oldindan aniqlovchi, qurilma konfiguratsiyasi, modullar va jarayonlar strukturasini tavsiflarini tizimda saqlashga asoslangandir. Bu ma’lumotni foydalanuvchi tizimi, ma’lumot berilmagan bo`lsa,yoki atayodan aniqlashtirilmagan bo`lsa, foydalanadi. Umuman, bu printsipni qo`llash, foydalanuvchi tizim bilan ishlaya`gan vaqtda, u o`rnatadigan parametrlarni qisqartirish imkonini beradi.”bu qaysi prinsip?
Modullilik printsipi
Funktsional ortiqchalilik printsipi.
Standart holatlar prinsipi
Joyini o`zgartirish prinsipi.
10. Virtual mashinalar nechta printsipni mukammallashtirish asosida rivojlangan?
4 ta
3 ta
2 ta
5 ta
Test javoblari
a
d
d
c
b
a
d
d
c
10.c
Mavzu yuzasidan savollar:
1.Ajratilgan vaqt rejimi haqida nimalarni bilib oldingiz?
2.operatsion tizimlarning sinflanishi qanday?
3. OT ni qurish asosiy printsiplari nechta va ularning nomlari?
4. OT ni qurish asosiy printsiplariga ta’riflar keltiring?
5. Chastota printsipi,modullilik prinsipi,Funktsional tanlanish prinsipi,OT ni generatsiya qilish printsiplariga ta’rif bering.
6. Hisoblash jarayonini to‘g‘ri rejalashtirish uchun nimalar qilish kerak?
7. Abstraktlashtirish (virtualizatsiya) alohida sathlari xossalarini sanab bering.
8. Ko`p sathli tizimlar haqida nima deya olasiz?
9. Virtual mashinalar ikkita printsipni mukammallashtirish asosida rivojlangan.Bu qaysi prinsiplar edi?
10.Ko’pmasalalilik nima?
http://fayllar.org
|