Бақылау сұрақтары Операциялық жүйелердің даму тарихы
жүктеу/скачать 23,77 Kb.
|
ОЖ1
|
Бақылау сұрақтары 1. Операциялық жүйелердің даму тарихы. 2. Операциялық жүйелердің мақсаты мен міндеттері. 3. Операциялық жүйелердің функциялары мен сипаттамалары. 4. Операциялық жүйелердің классификациясы. Операциялық жүйелер тарихының, олардың пайда болған жылдары бойынша берілген сипаттамасы: 1981 IBM/ PC компьютерлері үшін MS DOS 1.0 операциялық жүйесі дискі құрылғыларының жұмысын басқарады негізінен, онда диаметрі 5, 25 дюйм болатын иілгіш магниттік дискілер пайдалынады. 1982 MS DOS 1.1 операциялық жүйесінде екі жақты иілгіш магниттік дискілер пайдалынады. 1983 IBM/ PC/XT компьютерлері үшін MS DOS 2.0 операциялық жүйесі пайда болып, олар өлшемі 10 Мбайтқа дейінгі қатты дискілер жұмысын басқарады. 1984 MS DOS 3.0 операциялық жүйесі шықты. Онда өлшемі 20 Мбайтқа дейінгі қатты дискілер мен диаметрі 5,25 дюйм-ге тең иілгіш дискілер жұмысы басқарады. 1985 MS DOS 3.2 операциялық жүйесі пайда болды. Онда диаметрі 3,5 дюймге тең иілгіш дискілер жұмысы басқарылады. 1986 MS DOS 3.3 операциялық жүйесі пайда болды. Онда диаметрі 3,5 дюймге тең иілгіш дискілер жұмысы басқарылды. 1987 MS DOS 4.0 ОПЕРАЦИЯЛЫҚ ЖҮЙЕСІ ПАЙДА БОЛДЫ. Онда өлшемі 32 Мбайттан жоғары қатты дискілер жұмысы басқарылды. 1988 MS DOS 4.01 операциялық жүйесі орыс тілінде жасалынып шығады. 1991 MS DOS 5.0 операциялық жүйесі пайда болды. Онда өлшемі 1 Мбайтқа тең оперативтік жад пайдалануға мүмкіндік туды. 1993 MS DOS 6.0 операциялық жүйесі пайда болып, ол CD- ROM дискі құрылғысының жұмысын басқаруға негізделді. 1995 Microsoft Windows 95 алғашқы графиктік операциялық жүйесі пайда болды. 1998 Бүкіләлемдік Интернет желісінің жұмысын басқаратын Microsoft Windows 98 операциялық жүйесі пайда болды. 2000 Windows XP (NEXT) 2013 Windows 8/8.1 Операциялық жүйенің функциялары және міндеттері. Операциялық жүйе (ОЖ) – есептеу жүйесінің барлық ресурстарын неғұрлым нәтижелі қолданылуына және онымен жұмыс істеу ылғайлылығына бағытталған жүйелік және басқару бағдарламаларының жиыны. Ресурс түсінігіне ЭЕМ-нің кез-келген логикалық немесе физикалық компоненті және оның ұсынатын мүмкіндіктері алынады. Негізгі ресурстарға процессорлық уақыт, жад және басу-шығару құрылғылары жатады. ОЖ басты міндеті ресурстарды басқару, ал басты ресурстары компьютер аппаратурасы басқарады: - процессор - жады - енгізу-шығару құрылғылары Операциялық жүйенің орындайтын негізгі функциясы: 1)Команда мен тапсырманы қабылдау, оларды өңдеу; 2)Басқа программаларды тоқтату, программалық сұранысты орындауға жіберу және қабылдау; 3) Программа орындауына тиесіліні жедел жадқа жүктеу; 4) Программа идентификациясы және берілгендер; 5) МББЖ және ФЖБ (файлдық жүйені басқару) жұмысын қамтамасыз ету; 6) Мультипрограммалау режимін қамтамасыз ету (бір процессорда бірнеше программаның орындалу көрнектілігін құру). 7) Енгізу-шығару операциясын басқару. 8) Виртуалды жадты ұйымдастыру және жадыны бөлу. 9) Жоспарлау және диспечерлеу (диспетчеризация) есебін сәйкесінше берілген тәртіпте қамтамасыз ету. 10) Есептеу жүйесінің ішнара тосқауылдануынан кейін қайта қалпына келтіру қызметін көрсету. Бүгінгі күнгі ОЖ – кең таралған жүйелер – көп жағдайда бір-біріне ұқсас. Бірінші кезекте ол бағдаралмалық қамтаманың тасымалдау талаптарымен анықталады. Бұл тасымалдауды қамтамасыз етуді жүзеге асыруда POSIX (Portable OS Interface based on uniX) стандарты қабылданған, ол файлдарды басқарудағы қарапайым функцияларды, процессаралық өзара іс-әрекетті қадағалауға арналған. Осымен ғана шектелетін ОЖ-лер де бар. Көпшілікке танымал мұндай ОЖ-лердің бірі - MS DOS дискілік операциондық жүйесі. Неғұрлым дамыған ОЖ-лердің ұсынатын мүмкіндіктері: Бірнеше тапсырмаларды бір мезгілде орындау. Тапсырмалар арасына компьютер ресурстарын тарату. Тапсырмалардың бір-бірімен өзара әрекеттесуін ұйымдастыру. Қолданбалы бағдарламалардың стандартсыз сыртқы құрылғыларымен байланысы. Машинааралық іс-әрекет пен ресурстарды таратуды ұйымдастыру. Жүйелік ресурстардың, ақпараттың және қолданушы бағдарламасының, орындалу үстіндегі процесстердің зиянды әрекеттерден сақтандыру. Операциялық жүйе тұтынушы мен есептегіш жүйе (ЕЖ) арасындағы өзіндік интерфейс ролін атқарады, яғни ОЖ тұтынушыға виртуальдық ЕЖ-ны ұсынады. Әртүрлі ОЖ бірыңғай техникалық құралдар арқылы тұтынушыға есептеу процессін жүргізу немесе ақпараты автоматты түрде өңдеу үшін әртүрлі мүмкіндіктер береді. ЕЖ-нің бағдарламалық қамтамасында операциялық жүйе негізгі орында тұрады, себебі ол барлық есептеу процессін жоспарлау мен бақылауды жүзеге асырады. Бағдарламалық қамтаманың кез - келген компоненті міндетті түрде ОЖ-нің басқаруымен жұмыс істейді. Операциялық жүйе аппараттық бағдарламалық қамтама мен қосалқы программаларды байланыстырады. Әртүрлі программалардың қасиеттері ұқсас, және операциялық жүйе әдетте осы жалпы сервисті ұсынады. Мысалы, барлығына дерлік программалар информацияны дискке жазып, сақтай алады немесе оны дисплейде көрсетеді.Осы қайталанатын процесстерді әр программа орындай алса да, бұл масатта операциялық жүйені қолдану ыңғайлы. Қосалқы программист дербес компьютерде (ДК) болуы мүмкін көптеген дискілерге ақпаратты жазу үшін арнайы кодтың жазылуы жайлы ойланбауы тиіс. Программист тек операциялық жүйені құжаттарды дискіге жазуын сұрайды, ал ОЖ аппаратураға тәуелді информациямен айналысады. ОЖ қолдану бағдарламалық қамтаманы жалпы түрге келтіреді: бағдарламалар осы операциялық жүйеге қосылатын кез-келген компьютерлерде жұмыс істей алады, себебі бағдарламалар аппаратурамен емес, операциялық жүйемен байланысты. DOS, Windows, UNIX сияқты неғұрлым көп қолданылатын ОЖ- лер сонымен қоса қолданбалы интерфейс ұсынады: 1) Қолданушы жүйелік шақыру командаларын тере алады. ОЖ бұл нұсқауларды командалық интерпретатор немесе процессор деп аталатын құрылғымен өңдейді. DOS 2) Дәрежесін жоғарылату мен қосымша мүмкіндіктер ұсыну арқылы қолданбалы интерфейсті модификациялайтын ОЖ-нің сыртқы жабыны (shell). Мысалы: Norton Commander, PcTools, Tree, Shell.... ОЖ сыртқы жабындары сапалы жаңа интерфейс ұсынады, осы арқылы тәжірибесіз қолданушының ОЖ- ны түпкілікті білуден босатады. 3) Утилиттер (utility) – қызмет көрсету бағдарламалары, олар қолданушыға сервистік қызметтер көрсетеді, басқаша айтқанда, қолданбалы интерфейсті айтарлықтай байытады. Мысалы: Norton Utilit, архиваторлар, ақпаратты шифрлеушілер, компьютерлік вирустардан сақтандыру т.б. Екеуінің арасындағы өзгешелік сыртқы жабынның әмбебап қабілеті мен утилиттердің арнайылығында. 4) Интерфейсті жүйелер (interface), ол бағдарламалық және қолданбалы интерфейсті бірдей модификациялайды, кей жағдайда ЭЕМ-нің ресурстарды таратудағы қосымша мүмкіндіктерін жүзеге асырады. Мысалы: - Windows Microsoft Операциялық жүйе белгілі дәрежеде есептеу жүйесінің жалпы бет- пердесін анықтайды. ОЖ бір-бірімен аз байланысқан екі функцияны орындайды: кеңейтілген машина ұсыну арқылы қолданушыға ыңғайлылық қамтамасыз етеді және компьютердің ресурстарын рационалды басқару арқылы қолданудың нәтижелігін жоғарылату. Ресурстарды басқару деп ресурстың түріне тәуелсіз екі ортақ тапсырманы орындауды айтады: Ресурсты жоспарлау – берілген ресурсты кімге, қашан, ал бөлінетін ресурстар жағдайында қандай көлемде үлестіруін анықтайды; Ресурс жағдайын бақылау – берілген ресурстың бос немесе бос еместігін, ал бөлінетін ресурстар жағдайында –оның қандай көлемі бөлінген немесе бос екенін анықтайды. Осындай ортақ тапсырмаларды орындау үшін ОЖ түрлі алгоритмдерді қолданады, бұл өндірістің түрін, қолдану аумағын жәнеқолданбалы интерфейсті қоса жүйенің жалпы сипатын анықтайды. ОЖ классификациясы Төменде негізгі белгілерге байланысты ОЖ классифкациясы келтірілген: - Көптапсырмалылықты қолдау. Бір мезетте бірдей орындалатын тапсырмалар санына байланысты жүйелер екі классқа бөлінеді: біртапсырмалы (мысалы, MS-DOS, MSX) и көптапсырмалы (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95,98, NT). Біртапсырмалы ОЖ қолданушы мен машина арасындағы өзара байланысты ыңғайластыра отырып, көбінесе оған виртуалды машина ұсыну функциясын атқарады. Құрамына периферийлі құрылғыларды басқару, файлдарды басқару, қолданушымен қарым-қатынас құралдары енеді. Көптапсырмалы ОЖ процессор, оперативті жад, сыртқы құрылғылар және файлдар жұмысын басқарады. - Көптапсырмалы режимді қолдау. Бір мезетте бірдей жұмыс атқаратын қолданушылар санына байланысты ОЖ екіге бөлінеді: бірқолданбалы (MS-DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2); көпқолданбалы (UNIX, Windows NT). Екуінің арасындағы бастапқы ерекшелік - әрқайсысындағы сақтандыру құрылғылары. - Ығыстыратын және ығыстырмайтын көптапсырмалылық. Маңызды бөлетін ресурс – процессорлы уақыт болып табылады. Жүйедгі процессорлар арасындағы процессорлық уақытты үлестіру ОЖ спецификасын білдіреді. Көптапсырмалылықты ұйымдастыруда екі алгоритм түрін белгілеуге болады: ығыстырмайтын көптапсырмалылық (NetWare, Windows 3.x); ығыстыратын көптапсырмалылық (Windows NT, OS/2, UNIX). Олардың бір-бірінен айырмашылығы – процесстерді жоспарлаудағы механизмнің орталықтандыру дәрежесі. Бірінші жағдайда процесстерді жоспарлау толығымен операциялық жүйеде орындалады, ал екінші жағдайда жүйе мен қосалқы бағдарламалар арсында орындалады. Ығыстырмайтын көптапсырмалылық кезінде процесс өз қалауы бойынша келесі орындалуға дайын тұрған процессті таңдау мүмкіндігін операциялық жүйеге тапсырғанша орындалады. Ығыстыратын көптапсырмалылық жағдайында процесстің бір процессордан екіншіге ауысу шешімін операциялық жүйе қабылдайды. - Көпжіптілікті қолдау. Оперциялық жүйелердің маңызды қасиеті – бір тапсырма аясында есептеуді параллель жағдайға келтіру мүмкіншілігі. Көпжіпті ОЖ процессорлі уақытты тапсырма арасында емес, оның бөлек жіптері арасында бөледі. - Көппроцессорлы өңдеу. ОЖ-ның келесі маңызды қасиеті – ондағы көппроцессорлы өңдеуді қолдаудың құралы – мультипроцессированиенің болуы. Ондай функциялар Solaris 2.x фирмы Sun, Open Server 3.x компании Santa Crus Operations, OS/2 фирмы IBM, Windows NT фирмы Microsoft и NetWare 4.1 сияқты ОЖ-ларда кездеседі. Көппроцессорлы ОЖ ассиметриялы және симметриялы болып бөлінеді. Асимметриялы ОЖ толығымен қосалқы бағдарламаларды басқа процессорлерге бөлетін жалғыз процессорде жұмыс істейді. Симметриялы ОЖ жүйедегі барлық процессорларды қамтиды. Аппаратты платформалар ерекшеліктері Операциялық жүйелердің қасиеттеріне аппаратты құрылғылар септігін тигізеді.Типі бойынша аппараттар персоналды компьютерлердің, мини - компьютерлердің, мейнфреймдердің, кластерлердің және ЭЕМ желілерінің ОЖ-лері болып ажыратылады. Үлкен машинаның ОЖ-сі персоналды компьютер ОЖ-не қарағанда қиынырақ және функцианалды екені айқын. Желілік ОЖ-нің құрамында байланыс желілері арқылы компьютерлер арасында хабарлама тасымалдайтын құрылғылар бар, және олар автономды ОЖ-нде қажет емес. Осы хабарламалар негізінде желілік ОЖ желіге қосылған, ажыратылған тұтынушылар арасында компьютер ресурстарының бөлінуін қамтамасыз етеді. Хабарламаларды тасымалдау функциясының тұрақты болуы үшін желілік ОЖ-ның құрамында IP, IPX, Ethernet,т.б. сияқты арнайы бағдарламалық компоненттер бар. Көппроцессорлы жүйелер операциялық жүйеден жақсы ұйымдасушылықты талап етеді, сол арқылы операциялық жүйенің өзі, және оның қосымшалары жүйенің жеке процессорларымен параллель жұмыс атқаруына болады. ОЖ бөліктерінің параллель жұмыс істеуі ОЖ-ні құраушыларға бірқатар қиыншылық тудырады, себебі бұл жағдайда жеке процесстерді ортақ жүйелік кестелерге үйлесімді жеткізілуін қамтамасыз ету, жарысу эффектісін, және тағы басқа қажетсіз нәтижелерді болдырмау қиынға түседі. Кластерлер операциялық жүйелерге басқа талаптар қойылады. Кластер –ортақ қосымшаларды орындау үшін бірге жұмыс істейтін, тұтынушыға жалпы жүйе болып көрінетін есептеу жүйелерінің әлсіз байланысқан жиыны.Кластер жүйелерінің функциялануы үшін арнайы аппаратурамен қатар операциялық жүйеден бағдарламалық көмек қажет, бұл көмек ажыратылатын ресурстарға жеткізілудің үйлесімділігі, келіспеушілік пен жүйенің динамикалық реконфигурациясын байқауда көрінеді. Кластерлі технологиялар аумағындағы бірінші өндірулердің бірі –Digital Equipment компаниясының VAX компьютерлері негізінде жасалған шешімдері болды. Аппаратты платформаның анықталған түріне бағытталған ОЖ-мен қатар, ұялы деп аталатын, бір типті компьютерден басқа типті компьютерге оңай орнатылатын операциялық жүйелер бар.Осындай ОЖ-нің көрнекті өкілі –атақты UNIX жүйесі.Бұл жүйелерде аппаратты-тәуелді орындар локалданған, сондықтан жүйенің жаңа платформаға тсымалдануы кезінде солар ғана көшіріледі. ОЖ-нің қалған бөлігінің тасымалдануын оның машиналық-тәуелсіз тілде жазылуы жеңілдетеді.Мысалы, операциялық жүйелерді бағдарламалау үшін арнайы жасалған С-да. Қолдану аймақтарының ерекшеліктері Көптапсырмалы ОЖ оларды өндіруде қолданылған эффективтілік критерияларына сәйкес үш түрге бөлінеді: пакеттік өңдеу жүйелері (мысалы, OC EC), уақытты бөлу жүйелері (UNIX, VMS), шынайы уақыт жүйелері (QNX, RT/11). Пакеттік өңдеу жүйелері нәтижелерінің тез шығуын талап етпейтін, негізінен есептеуге арналған тапсырмаларды орындауға арналған. Пакеттік өңдеу жүйелерінің басты мақсаты және эффективтілік критерийі – оның максималды өткізу қасиеті, яғни максимал санды тапсырманы бірлік уақыт ішінде шығару қасиеті. Пакеттік өңдеу жүйелерінде бұл мақсатқа жету үшін фнкцияланудың келесі сызбасы қолданылады: жұмыстың басында тапсырмалар пакеті құрылады, әр тапсырманың жүйелік ресурстарға талабы бар; осы тапсырмалар пакетінен мультибағдарламалық қосылыс жасалады, яғни бір уақытта орындалатын көптеген тапсырмалар. Бір уақытта орындалу үшін ресурстарға айрықша талаптары бар тапсырмалар таңдап алынады. Осылайша, тапсырмалар пакетінен жаңа тапсырма таңдап алу жүйеде орныққан ішкі оқиғаға тәуелді. Бұдан шығатыны, мұндай ОЖ-де тапсырманың белгілі уақыт аралығында орындалуына кепіл беру мүмкін емес. Пакеттік өңдеу жүйелерінде бір тапсырманы орындаудан басқасын орындауға ауысу тек тапсырманың өзі процессордан бас тартса ғана орындалады, мысалы, енгізу-шығару операциясын орындаудың қажеттілігі кезінде. Сондықтан бір тапсырма процессорды көп уақытқа ұстап тұруы мүмкін, бұл жағдай интерактивті тапсырмаларының орындалуына мүмкіндік бермейді.Тұтынушының пакеттік өңдеу жүйесі орнатылған есептеу машинасымен қарым-қатынасы мынадай түрде: тұтынушы тапсырманы әкеледі, оны диспетчер-операторға береді, ал күн аяғында нәтижесін алады. Мұндай тәртіп тұтынушы еңбегінің өнімділігін кемітетіні көрініп тұр. Қандай функцияның орындауына байланысты ОЖ-ден талап етіледі және жүйе келесідей сапалы бөліктерді иеленуі керек: сенімді, қорғалған, эффективті, алдын ала айтылған, ыңғайлы. жүктеу/скачать 23,77 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|