OT ni qurish asosiy prinsiplari - Operatsion tizimlarda malumotlarni kiritish va chiqarishni boshqarish reja

|
Operatsion tizimlarda malumotlarni kiritish va chiqarishni boshqarish reja
|
bet | 2/2 | Sana | 02.02.2024 | Hajmi | 24,72 Kb. | | #150598 |
Bog'liq Operatsion tizimlarda malumotlarni kiritish va chiqarishni boshq-fayllar.orgOT ni qurish asosiy prinsiplari
Chastota prinsipi. 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, OTni qurishda imtiyozga ega bo‘lgan, qayta kiradigan va rinterabel 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 ko‘r marta parallel foydalanishni nazarda tutadi, ammo uzilishni nazarda tutmaydi. Ular imtiyozli bloklardan tashkil topgan bo‘lib, ularga qayta murojaat, bu bloklarning birortasining tugallanganidan keyin mumkin bo‘ladi. Modullilik prinsipi, tizimning texnologik va ekspluotatsiya xossalarini aks ettiradi. Foydalanishning maksimal samaradorligi, agar bu prinsip OT ga ham, amaliy dasturlarga ham apparaturaga ham xos bo‘lsa.
Funksional 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 moduli va x.k.larni oladi.
OT ni generatsiya qilish prinsipi. Bu prinsip, yechiladigan masala va hisoblash tizimining konfiguratsiyasidan kelib chiqqan holda, OT ni sozlashga imkon beradigan OT yadrosi arxitekturasini tashkil etish prinsipini 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 prinsipi generatsiyani ahamiyatli darajada soddalashtiradi. Bu prinsip 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.
Funksional ortiqchalilik prinsipi. 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. Prinsip 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 prinsipni qo‘llash, foydalanuvchi tizim bilan ishlayapgan 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 OTlar 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 konsepsiyasi, virtual mashina tushunchasida akslanadi. Ixtiyoriy OT, haqiqatda, foydalanuvchidan, real apparat va boshqa resurslarni yashirib, ularni ma'lum abstraksiyalar 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 komponentalaridan samarali foydalanish fiziqtirmaydi. Bir nechta parallel 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 ta'sir qiladigan va ishlay oladigan virtual protsessorlarning ixtiyoriy miqdori;
- virtual mashina xotirasiga ketma-ket va parallel, 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 iyerarxiyasi 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 funksiya imkoniyatlarini kengaytirish imkonini berib, quyi sathlarga murojaatni osonlashtiradi.
VM larni iyerarxik 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 qat'iy qoidalar orqali olib boriladi.
3. Har bir sath bir nechta moduldan iborat, ularning ba'zilari 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 abstraksiyalarini (virtual resurslarni) boshqa sathlardan yashirishi yoki taklif qilishi mumkin.
5. Har bir sath, tizimda ma'lumotlarning ma'lum abstraksiyasini ta'minlaydi.
6. Har bir sathda, boshqa sathga nisbatan qilinayapgan 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. Abstraksiya sathi orqali bajariladigan har qanday funksiya yagona kirishga ega bo‘lishi kerak.
Dasturiy ta'minotni tashqi qurilmalarga bog‘liq emasligi (muustaqilligi) prinsipi. Bu prinsip, dasturning aniq qurilmalar bilan bog‘lanishi, dastrularni translyatsiya darajasida emas, balki undan foydalanishni rejalashtirish davridaligidan iboratdir. Dasturlarning yangi qurilmalar bilan ishlashi vaqtida, qayta kompilyatsiya qilinishi talab qilinmaydi. Bu prinsip ko‘pgina OTlarda amalga oshiriladi.
Mutanosiblik prinsipi (sovmestimost). Bu prinsip, 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 OTda ishga tushirish mumkin. Buning uchun mikroprotsessor 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 prinsipi. 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, kliyent-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 prinsipi (ko‘chirib o‘tkazish). Bu prinsip OTni bir platformadan, boshqa tipdagi 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 prinsipi. Bir foydalanuvchi resurslarini boshqa foydalanuvchidan himoyani, va hamma tizimni resurslarni faqat bitta foydalanuvchi egallab olishidan himoyani ko‘zda tutadi., bundan tashqari bu prinsip o‘z ichiga, xuquqsiz murojaatdan himoyani ham oladi. NCSC (National Computer 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 ta'minlaydi.
- foydalanuvchini yagona nom va parol 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 (audit) vositalari, ular tizimli resurslarga murojaat va tizim xavfsizligi bilan bog‘liq bo‘lgan xodisalarni aniqlash va topishga imkonni ta'minlaydi.
A sinfi tizimni, ma'lum xavfsizlik ko‘rsatkichlariga formal, matematik jixatdan mosligini isbotlashini talab qiladi. A sinfida, xavfsizlikni boshqarish mexanizmi, protsessor vaqtining 90% ini band qiladi. OT da himoyani ta'minlashni bir nechta yo‘nalishi amalga oshiriladi. Ulardan biri, protsessor ishini ikki kontekstda olib borish, ya'ni vaqtning har bir onida protsessor 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 ta'qiqlash 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 prinsipini 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. Eng oddiy himoya usuli-parolli usuldir.
Foydalanilgan adabiyotlar
Ma’ruza materiallari.
Aзи информатики. A.A. Дуванов. Kнига 3. Пишем на компютере. Приложение к газете "Первое сентября" "Информатика", 2002, №46.
Maкроси. Приложение к газете " Первое сентября " " Информатика ", 1-15 января 2005 г. №1 (482).
Н.Д. Угринович. Информатика и информационние технологии. M., Лаборатория базових знаний. 2002.
Internet resurslari.
http://fayllar.org
|
| |