Компьютерлік техниканы пайдалану және қызмет көрсету
жүктеу/скачать 135,71 Kb.
|
ОЖ типтері
- Бұл бет үшін навигация:
- Оқытушы : Ерімбет Пернебек
|
Күні: 24.10.2020 Тобы: ЭЕМ-0919-2 Пәні: Компьютерлік техниканы пайдалану және қызмет көрсету Тақырыбы: Операциялық жүйелердің типтері, қызметі, функциясы Операциялық жүйе (ОЖ) – компьютердің аппаратурасы мен қосымшалары (және пайдаланушылары) арасындағы интерфейс ретінде болатын бағдарламалық қамтама бөлігі. ОЖ екі негізгі функцияны орындайды: Пайдаланушы-бағдарламалаушыға компьютердің нақты аппаратурасының орнына жұмыс істеуге ыңғайлы болатын кеңейтілген виртуальді машинаны ұсынады. Виртуальді машина – бұл пайдаланушы үшін берілген конфигурацияны нақты бар компьютердің бағдарламалық және аппараттық құралдарымен модельдейтін есептеуіш жүйесі. ОЖ аппараттық машинаны виртуальді машинаға түрлендіретін бағдарламалық қамтама қабаты болып табылады. Виртуальді машина конфигурациясының нақты машина конфигурациясынан айтарлықтай ерекшелігі болуы мүмкін. Компьютердің ресурстарын рационалды түде басқару есебінен оны пайдалану тиімділігін арттырады. ОЖ ресурстарын екі топқа бөлуге болады (1.1-сурет): бағдарламалық ресурстар (процестер, виртуальді адрестік кеңістік, енгізу-шығару ішкіжүйесі); аппараттық ресурстар (процессорлар, жады, құрылғылар). Сурет 1.1 – Ресурстар классификациясы Әрбір аппараттық ресурсқа онымен тығыз байланысқан қандай да бір бағдарламалық ресурс (мысалы, процессор мен процесс) сәйкес келетінінен назар аударайық. Бейнелеп айтқанда, ОЖ-нің негізгі функциясын сиқырлаушылық деп есептеуге болады – жүйенің нақты бейнесінен жоғарылау күйге түрленуі. Мысалы, операциялық жүйе бір процессорда бірнеше бағдарламаны бірмезгілде орындау иллюзиясын жасай алады. Нәтижесінде пайдаланушы виртаульді машинаны нақты бар машинадан архитектурасы өте жоғары компьютер ретінде қабылдайды. Операциялық жүйе ядросы – операциялық жүйенің негізгі функцияларын орындайтын модульдер. Бұл модульдер әдетте, процестерді, жадты, енгізу-шығару құрылғыларын басқаруды қолдайды. Операциялық жүйе ядросының коды процессор жұмысының пұрсатты режимінде орындалады. Операциялық жүйенің кейбір компоненттері осы операциялық жүйе үшін стандартты форматтағы қарапайым қосымшалар болып табылады. Оларды операциялық жүйенің көмекші модульдері деп атайды. Сондықтан көп жағдайда операциялық жүйе мен қосымшалар арасында шекара жүргізу қиынға соғады. Әдетте, қандай да бір бағдарламаның операциялық жүйеге тиістілігі туралы шешімді өндіруші қабылдайды. Орталықтандыру типі бойынша жіктеу Бірінші және негізгі жіктеу негізіне операциялық жүйені орталықтандыру (байланыстылық) дәрежесін жатқызамыз (2.1-сурет). Сурет 2.1 – Орталықтандыру типі бойынша жіктеу Бұл жіктеу операциялық жүйелер жасалатын аппараттық платформалар ерекшеліктерін назарға алады. 1. Орталықтандырылған (жергілікті) ОЖ-лер. Бұл жүйелер жалғыз локальді компьютер ресурстарын басқарады. Оларға алгоритмдер жағынан алғанда екі әртүрлі ішкікластар кіреді: - Бірпроцессорлы жүйелер; - Көппроцессорлы жүйелер. 2. Желілік ОЖ-лер. Мұндай жүйелер желі пайдаланушыларына нақты желілік аппаратураға қарағанда жұмыс істеуге ыңғайлы қайсыбір виртуальді машинаны ұсынады. Алайда, пайдаланушы желілік ресурстарға қол жеткізу үшін әрқашан арнайы операцияларды орындайды. Желілік жүйелер үш негізгі компоненттен тұратын қосымша желілік құралдардан тұрады: ОЖ-нің серверлік бөлігі – жергілікті ресурстарды және ортақ пайдалану қызметтерін ұсыну құралдары; ОЖ-нің клиенттік бөлігі – алыстатылған ресурстар мен қызметтерге қол жеткізу сұраныстарының құралдары; ОЖ-нің транспорттық құралдары – желі компьютерлері арасында хабарламалар алмасуды қамтамасыз ететін құралдар. 3. Үлестірілген ОЖ-лер. Олар желі пайдаланушысына желілік ресурстардың мөлдірлігінің (ашықтығының) ең үлкен дәрежесін беретін бірыңғай орталықтандырылған виртуальді машинаны ұсынады. Үлестірілген жүйелер тығыз кооперацияда жұмыс істеу үшін желінің барлық компьютерлерін біріктіреді. Мұндай жүйелерде жұмыс істеу барысында қосымшаны іске қосатын пайдаланушы оның нақты қай компьютерде орындалып жатқанын білмейді. Бұл жіктеудің қызықты негіздемесі бар. Параллель және үлестірілген архитектуралар классификациясының негізгі мінездемесі деп ортақ немесе үлестірілген (әрбір түйін үшін локальді) жадты айтады. Осыдан келіп, есептеуіш жүйелерін екі класқа бөлуге болады. Күшті байланысты жүйелер. Бұған бірнеше біртекті процессорлардан және ортақ жад массивінен тұратын жүйелер жатады. Әлсіз байланысты жүйелер. Бұл әрқайсысының өз жадысы бар біртекті есептеуіш түйіндерінен тұратын жүйелер. Бағдарламалық қамтаманы да екі класқа бөлуге болады. Күшті байланысты бағдарламалық қамтама. Бұған бірнеше есептеуіш модульдерінде орындалу барысында көбіне бір-бірімен байланысқан бағдарламалар жатады. Әлсіз байланысқан бағдарламалық қамтама. Ол есептеуіш модульдеріне бір-бірінен тәуелсіз болуына, бірақ қажет жағдайда шектеулі мөлшердегі тәсілдермен өзара әрекет етуіне мүмкіндік береді. Нәтижесінде осы жұптар арасында төрт әртүрлі комбинацияны алуға болады, олардың үшеуі мағыналы болып табылады және келесі операциялық жүйелер типін анықтайды (2.2-сурет). Сурет 2.2 – Орталықтандыру типі бойынша жіктеудің негіздемесі 1.2 Ресурстарды басқару алгоритмдерінің ерекшеліктері бойынша жіктеу Ресурстарды басқару алгоритмдерінің ерекшеліктері бойынша ОЖ жіктеуінің төмендегідей аспектілері бар: Көпесептілікті қолдау Біресепті ОЖ-лер пайдаланушының компьтермен өзара әрекетін қарапайым әрі ыңғайлы ете отырып, оған виртуальді машинаны ұсыну функциясын орындайды. Көпесепті операциялық жүйелер қосымша түрде бірлесіп пайдаланатын ресурстарды бөлуді басқарады. Бірінші кезекте олар бірмезгілде бірнеше есепті бір процессорда орындау мүмкіндігін береді. 2. Көппайдаланушылық режимді қолдау Бірпайдаланушылық ОЖ-лер бір пайдаланушының ақпараттарын басқа пайдаланушының санкцияланбаған қол жеткізуінен қорғау құралдарын ұсынбайды. Мұндай жүйелер ресурстарды бөлу мүмкіндіктерін ұсынбайды. Көппайдаланушылық ОЖ-лерде ақпаратты қорғау құралдары бар. 3. Көпағындықты қолдау. Көпағындық ОЖ-лер процессорлық уақытты тек процессорлар арасында ғана емес, сонымен қатар процестердің жеке бұтақтары – ағындар арасында да бөлу мүмкіндігін береді. 4. Көппроцессорлы өңдеуді қолдау. Көппроцессорлы ОЖ-лер бірнеше процессорлармен жұмыс істеу мүмкіндігін ұсынатын ресурстарды басқарудың күрделі алгоритмдерін реализациялайды. 1.3 Аппараттық платформалар ерекшеліктері бойынша жіктеу. Аппараттық құралдар спецификасы ОЖ спецификасында бейнеленеді. Бұл классификациядағы компьютерлердің әрбір типінің ОЖ-лер қасиетіне тікелей әсер ететін белгілі бір қасиеттері бар. Дәл қазір төмендегідей ОЖ-лер тобы айтарлықтай қызығушылық тудырып отыр: қуатты серверлер үшін ОЖ-лер; жұмыс станциялары және дербес компьютерлер үшін ОЖ-лер; қалта компьютерлері үшін ОЖ-лер. 1.4 Пайдалану облыстарының ерекшеліктеріне қарай жіктеу Пайдалану облыстарының ерекшеліктеріне қарай көпесепті ОЖ-лер үш типке бөлінеді: 1. Пакеттік өңдеу операциялық жүйелері. Олар есептер пакетімен жұмыс жасайды, және процессордың бір есептен екіншісіне ауысуы тек белсенді есептің өзі процесордан бас тартқан жағдайда ғана орындалады. 2. Уақытты бөлу операциялық жүйелері. Мұндай жүйелер әрбір есепке процессорлық уақыттың қандай да бір квантын ұсынады. Бұл жерде осы операциялық жүйелерді диалогтық ретінде пайдалануға мүмкіндік беретіндей бағдарламаның жауап беру уақыты қабылдауға болатындай жеткілікті болады. 3. Нақты уақыт операциялық жүйелері. Олар қандай да бір технологиялық объекттер мен процестерді басқару үшін қолданылады. Оларда бағдарлама жауап беруге жететіндей шектелген уақыт болады. Көптеген қазіргі заманғы операциялық жүйелер өзінде әртүрлі типтегі жүйелердің қасиеттерін үйлестіре алды. Мысалы, есептің бір бөлігі уақытты бөлу режимінде, ал бір бөлігі нақты уақыт режимінде орындалады. 1.5 Жүйе ядросының типі бойынша жіктеу Ядро архитектурасының төменде келтірілген негізгі түрлері бар. 1. Монолитті ядро. Мұндай ядро пұрсатты режимде жұмыс істейтін және бір процедурадан екіншісіне жылдам өтуді пайдаланатын бір бағдарлама ретінде жинақталады (2.3а сурет). 2. Қабатты ядро. Бұл жағдайда операциялық жүйе компоненттері жақсы ұйымдастырылған функционалдылық пен интерфейс деңгейін құрайды. Алдыңғы жағдайдағыдай компоненттер пұрсатты режимде жұмыс істейді (2.3б сурет). 3. Микроядро. Микроядро аппаратураны басқару бойынша минимум функцияларды орындайды. Әдетте, оған машиналық-тәуелді бағдарламалар, үзілулерді өңдеу мен процестерді басқарудың кейбір функциялары қосылады. Жоғарылау деңгейдегі функциялар операциялық жүйенің мамандандырылған компоненттерін – процессор сервері, файлдық сервер және т.б. орындайды. Бұл компоненттер пайдаланушылық, пұрсатты емес режимде жұмыс істейді. Берілген архитектура «клиент-сервер» тәсіліне негізделген және кеңейтуге болатындығымен, сенімділікпен, шыдамдылықпен мінезделеді (2.3в сурет). 4. Экзоядро. Бұл архитектураның негізгі идеясы – функциялардың үлкен кітапханасын пайдалана отырып бағдарламаны құрастыру сияқты операциялық жүйені жинауға болатындығында. Нәтижесінде ол қосымшалардың қайсыбір жиынтығы үшін ең аз қажетті жинақты ғана қоса алады. Ядро архитектурасының бұл типі қазіргі уақытта әйгілі болып келеді. Ядро архитектурасының айтарлықтай дәрежеде операциялық жүйенің барлық архитектурасына әсер ететінін айта кеткен жөн. Сурет 2.3 – Ядро архитектурасын типі бойынша жіктеу Операциялық жүйенің функциялары мен міндеттері Операциялық жүйенің негізгі функциясы Бейнелеп айтқанда, ОЖ-нің негізгі функциясын сиқырлаушылық деп есептеуге болады – жүйенің нақты бейнесінен жоғарылау күйге түрленуі. Мысалы, операциялық жүйе бір процессорда бірнеше бағдарламаны бірмезгілде орындау иллюзиясын жасай алады. Нәтижесінде пайдаланушы виртаульді машинаны нақты бар машинадан архитектурасы өте жоғары компьютер ретінде қабылдайды. Оқытушы : Ерімбет Пернебек жүктеу/скачать 135,71 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|