Avtomatlashtirilgan loyihalash ta’minoti

Avtomatlashtirilgan loyihalash ta’minoti


Reja:


1. Operatsion tizimlar haqida umumiy ma’lumot
2. Turlar orasida vaqtni taqsimlash operatsion tizimlari
3. Real vaqt operatsion tizimlari
4. Hisoblash tarmoqlari ishini tashkil qilish uchun mo‘ljallangan operatsion tizimlar
5.Operatsion tizimlar strukturasi va generatsiyasi


1. Operatsion tizim (OT)lar haqida umumiy ma’lumotlar Operatsion tizim – hisoblash tizimi (HT)ning hamma resurslaridan eng samarali foydalanish va u bilan ishlash qulay bo‘lishi uchun mo‘ljallangan tizimli boshqaruvchi va ishlovchi dasturlar kompleksidir. Hozirgi paytda tezkorligi sekundiga bir necha million operatsiya bo‘lgan yuqori unumdorli HTlarni faqat OT yordamida to‘liq yuklash mumkin. HTlarining dasturaviy ta’minotida operatsion tizim asosiy o‘rinni egallaydi, chunki u hisoblash jarayonining hammasini rejalashtiradi va nazorat qiladi. Dasturaviy ta’minotning istalgan komponenti albatta OT boshqaruvida ishlaydi. Zamonaviy foydalanuvchi OT vositalarisiz HT bilan muloqot qilish imkoniyatiga ega emas, chunki OT unga matnni muharrirlash, dasturlarni sozlash, dialogni tashkil qilish, fayllar bilan ishlash va boshqa hisoblash protseduralari uchun har xil servis xizmatlarini taqdim etadi. Dastlab zamonaviy OTlarning prototipi EHM ikkinchi avlodi operatorlarini lentalar va perfokartalar kolodasini mos hisoblash qurilmalariga o‘rnatish, bajarish dasturlarni yuklash (kiritish), ma’lumotlarni o‘qishdagi va protsessor navbati (ketma-ketligi)ni tuzish, lentani qayta o‘rash va h.k. kabi oddiy (qoloq) ishlardan ozod qilish vositasi sifatida yaratilgan. Operatsion tizim nima uchun kerak va operatsion tizim nima? Faraz qiling, hashamatli besh yulduzli otel xolliga kirmoqdasiz. Shveytsar tavozelik bilan eshikni ochadi, ichkarida og‘ir chamadonlaringizni qo‘lingizdan olish uchun tayyor turgan yuk tashuvchining gavdasi ko‘rinadi, sizni ko‘rib peshtaxta yonidagi portening esa yuzida tabassum paydo bo‘ldi – u sizga intizor edi. Sizga hech nima to‘g‘risida so‘rashga hojat yo‘q – siz uchun xizmat ko‘rsatish tizimi ishlaydi. Siz soatingizni mahalliy vaqtga o‘tkazmoqchisiz – bir imo-ishora yetarlidir. Yaxshi tizim nafaqat xohishingizni bajarishga, balki xatoingizni to‘g‘rilashga ham tayyor. Oltinchi qavatdagi nomer kalitini oling va chamadonlar bilan zinadan yuqoriga yurib ko‘ring. Xotirjam bo‘ling – uzoqqa bormaysiz. Sizga yetib olishadi, qo‘lingizdan chamadonlarni olishadi, liftga kuzatishadi, nomeringizga olib borib qo‘yishadi va yaxshi dam olishingizni tilashadi. Kompyuterning operatsion tizimi shunga o‘xshash ishlaydi. Bu – katta va kichik dasturlarning uyg‘unlashgan orkestridir. Biri sizning istagingizni topishga harakat qiladi, ikkinchisi sizning buyruqlaringizni bajaradi, uchinchisi esa siz xatoga yo‘l qo‘ymasligingiz uchun sizni kuzatadi. Operatsion tizim nimaga kerak? «Hamma narsa uchun» deyish – bu hech nima demaganlik bilan barobar. Mutaxassisdan operatsion tizimi bo‘lmagan kompyuterda 2+2 necha bo‘lishini so‘rab ko‘rish qiziq bo‘lsa kerak. Javob uchun ertasiga kelaversangiz bo‘laveradi, agar javob umuman bo‘lsa. Bunday murakkab hisobni bajarish uchun, bu sonlarni klaviatura yordamida kompyuterga kiritish kerak. Lekin kompyuter operatsion tizimsiz klaviatura bilan qanday ishlash lozimligini juda kam tushunadi. Balki kompyuterga arifmetik hisoblar bilan shug‘ullanadigan dasturni yuklash (kiritish) lozimdir? Odatda shunday ham qilishadi, lekin dastlab baribir operatsion tizim kerak. Usiz kompyuter o‘zining diskovodlari haqida juda kam biladi va hattoki uning yordamida nimanidir yuklash mumkinligi haqida tushunchaga ega ham emas. Operatsion tizim birinchi navbatda kompyuter bilan muloqot qilish uchun, u Siz nima istayotganingizni tushunishi uchun va o‘z navbatida javob qilish uchun, u chiqarayotganini Siz tushunishingiz uchun kerak. Yaxshi operatsion tizim qanday bo‘lishi kerak? Yaxshi operatsion tizim shunday bo‘lishi kerakki, ertalab uyg‘onib baland tovush bilan «Kefir bilan bulochka va omletni xohlayman» deyish mumkin bo‘lsin. Kompyuter «oshxona kombayni»ga an’anaviy omlet tayyorlashga buyruq bersin, kefir bor yoki yo‘qligini sovutkichdan so‘rasin va agar kefir sovutkichda yo‘q bo‘lsa, eng yaqin magazinga zudlik bilan yetkazishga buyurtma bersin. Darvoqe, eltuvchi bilan hisob-kitob qilishga ovora bo‘lmasligingiz uchun, kompyuter sizning bankdagi schyotingizdan zarur bo‘lgan summani magazin schyotiga o‘tkazsin, sizga esa kvitantsiyani pechatlab qo‘ysin. Agar Siz buni fantastika deb o‘ylasangiz, xulosa bilan shoshilmang. Bu – bugungi kunda voqelikdir. Bu turmushda hozircha bo‘lmasa ham, laboratoriyalarda ishlamoqda. Agar siz «oshxona kombayni»ni magnitofonga, «omlet»ni esa xushohang kuyga almashtirsangiz, bunday tizimni ertagayoq o‘zingizga yaratishingiz mumkin. Agar pazandalik masalalarini yaqin kelajakka qoldirsak, hozir bizga operatsion tizimdan hech bo‘lmaganda quyidagilar kerak: Operatsion tizim rivojlanib boruvchi bo‘lishi lozim. Agar u «sovutkich bilan ishlashni bilmasa ham», dasturlarni yuklay olishni va ishga tushirishni uddalay olishi lozim (dasturlar operatsion tizimdan farqli o‘laroq buni bajarishni bilishmaydi). Umuman, OT bizga zarur bo‘lgan istalgan dasturlarni, xoh u bank schyotini olib borish uchun va xoh oddiy kompyuter o‘yinlari bo‘lsin, yuklashni va ishga tushirishni uddalashi kerak. To‘g‘ri, bu dasturlar ushbu operatsion tizim uchun maxsus yozilgan bo‘lishi zarur. Bunday dasturlarni ilovalar deb atashadi. Matn muharriri – bu ham ilova. Hatto kompyuter o‘yinlari – bu o‘yinli ilovalardir. • Operatsion tizim apparatura va ilovalar orasida vositachi bo‘lishi kerak. Minglab har xil sichqonchalar va djoystiklar, yuzlab printerlar, yuzlab har xil turdagi tovush va videokartalari mavjud. Ularning hammasi har xil, lekin sizni bu tashvishlantirmasligi kerak. Bu sizning tashvishingiz emas. Sizga faqat bitta narsa – kompyuteringizdagi dasturlarning normal ishlashi kerak. Dasturni tuzuvchi dasturchilar kompyuteringiz konfiguratsiyasi qandayligini qanday bilishsin? Ilgari, dasturni chiqarishayotganda o‘nlab turli videokartalar va tovushli kartalarga sozlash uchun maxsus dasturlar ilova qilinar edi. Baribir topisha olishmas edilar. Baribir ko‘p kompyuterlarda dasturlar ishlashni «istashmas» edi, chunki dasturchilar hamma narsani hisobga ololmaydilar. Ularga qiyin edi. Sotib oluvchilar esa norozi edilar. Hozirgi paytda bu holat o‘zgardi. Vositachilik funktsiyasini operatsion tizim o‘ziga oldi. G‘aroyib «sichqon»ni sotib olib, uni bir marta o‘rnatasiz, sichqon operatsion tizimga o‘zi haqida hamma narsani «ma’lum qiladi». Operatsion tizim sizning sichqoningiz haqida hamma narsani biladi va buni uning dasturiga «tushuntira oladi». •Operatsion tizim sozlanadigan bo‘lishi kerak. Bugun siz sichqon yordamida boshqarmoqdasiz, ertaga – djoystik yordamida, indinga esa balki dasturlarni boshqarishning boshqa yo‘lini topishar. Operatsion tizim bu qurilmani «o‘ziniki»dek qabul qilishi, uni o‘zining tarkibiga qo‘shib qo‘yishi va u bilan sichqon o‘rniga ishlashi lozim. Bu holda dasturlarni ishlab chiquvchi dasturchilarning siz qanday qurilma bilan ishlayotganingizni o‘ylashiga hojat qolmaydi. • Operatsion tizim do‘stona bo‘lishi kerak. Buning ma’nosi – u tushunarli va qulay bo‘lishi lozim. Lekin bu hali kam. U foydalanuvchi didi bo‘yicha sozlanishi zarur. O‘zbekistonda o‘zbek tilini tushunadigan, Rossiyada esa rus tilini tushunadigan tizim bilan ishlash qulay. Do‘stonalik ishlashning nostandart yo‘llarini ham nazarda tutadi, masalan faqat bir qo‘lli yoki umuman qo‘li yo‘q nogironlar uchun. Yoki, masalan ko‘rish qobiliyati juda yomon
bo‘lgan odamlar uchun. Do‘stonalik siz bundan keyin nima qilishingizni oldini olishi va sizni xavfli harakatlarning mumkin bo‘lgan oqibatlari haqida ogohlantirishi kerak. Operatsion tizim «shaffof» («прозрачный») bo‘lishi kerak. Deraza oynasidan ko‘chaga qaraganingizda ko‘p qiziq voqealarni ko‘rasiz. Bunda oynadan foydalanasizmi? Albatta! Sizning xayolingizga shisha nimadan tayyorlanganligi keladimi? Shisha qaysi usulda tayyorlanganligi sizni tashvishlantiradimi? Siz shishaga e’tibor bermaysiz va hattoki uni sezmaysiz. Undan faqat foydalanasiz va u qanchalik kam sezilsa (unda chang qanchalik kam bo‘lsa), u shunchalik yaxshi xizmat qiladi. Operatsion tizim uchun «shaffoflik» – ahamiyatli xossa. Gap shundaki, «do‘stona» tizim «oddiy» tizim degani emas. Axir imkoniyatlarning har xilligiga faqat turli sozlashlarning mo‘l-ko‘lligi bilan erishiladi. Bu esa oddiylik emas. Demak, yechim «shaffoflik»da. Yosh bilan o‘ziga kerak bo‘lgan narsani o‘zining darajasida tez o‘zlashtirib olishi lozim. Tajribali foydalanuvchilar chuqurroq, har biri o‘z darajasiga yarasha, anglashi mumkin. Faqatgina, operatsion tizim bilan ishlagani uchun maosh olayapmiz deb hisoblovchi mutaxassislargagina, u oxirigacha namoyon bo‘ladi. Shunda ham, hamma ham emas va hamma vaqt ham emas. • Operatsion tizim dasturaviy ilovalar bilan qo‘llab-quvvatlanishi zarur. Agar uning uchun dasturlar qilinmasa, bunday yaxshi tizimdan nima foyda? Kompyuter bilan ishlashdan maqsad axir operatsion tizim bilan emas, balki dasturlar bilan ishlashda-ku. • Zamonaviy operatsion tizimlardan ko‘p masalalilik talab qilinadi. Bir vaqtning o‘zida bir necha dasturlar bilan ishlash juda qulay. Bu holda sizning qo‘lingizda matn, illyustratsiyalar, musiqa va videokliplarni o‘z ichiga olgan murakkab hujjatlarni yaratishda qudratli qurol bo‘ladi. Agar operatsion tizim bitta kompyuterga xizmat ko‘rsatishni qoyillatsa, shuning o‘zi ham yaxshi. Lekin bu yetarli emas. Kompyuterlarning asosiy massasi bugungi kunda tarmoqlarda ishlamoqda, buning uchun esa faqat bir kompyuternigina emas, balki butun tarmoqqa xizmat ko‘rsata oladigan maxsus operatsion tizimlar zarur. Va, albatta, operatsion tizim ishonchli ishlashi darkor. U sizni tuzatib bo‘lmaydigan xatoliklardan asrashi, ishlayotgan dasturlarning ishdan chiqishiga yo‘l qo‘ymasligi va mabodo bunday hol ro‘y bersa, avariyali vaziyatdan bezarar chiqish imkonini bersin. • Operatsion tizimga bunday bo‘lgan ahamiyatli talab – xavfsizlikdir. U nisbatan yaqinda paydo bo‘ldi va kompyuter tarmoqlari bilan bog‘liq. Operatsion tizim informatsiyani o‘g‘irlashdan va ularga zarar yetkazishdan himoya qilish uchun zarur vositalarni taqdim etishi kerak. Agar sizning kompyuteringiz tarmoqning bir qismi bo‘lib qolsa, masalan, Internetga ulangandan keyin, demak unga shunday operatsion tizim kerakki, yovuz niyatli odamga aloqa seansi paytida kompyuteringizdagi informatsiyani o‘chirishga yo‘l qo‘ymasin. 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 aqsimlash zarurati ilan belgilanadi. Bunday masalalarni raqobatli bajarilayotgan deb atashadi, 70chunki 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.
Qanday operatsion tizimlar bo‘ladi? Ko‘rganingizdek, operatsion tizimga bo‘lgan talablar shunchalik bir-biriga qarama-qarshiki, ularning hammasini baravariga qoniqtirish dargumon. Ko‘p masalalilik ishonchlilikka zid. Bir vaqtning o‘zida qanchalik ko‘p dasturlar ishlasa, ular
orasida konfliktlar shunchalik tez sodir bo‘lishi mumkin, bu kompyuter «osilib qolishiga» olib
keladi. Do‘stonalik oddiylikka zid, chunki haqiqiy do‘stonalikka erishish – bu oddiy emas, balki o‘ta murakkab masala. Tarmoqda ishlay olish qobiliyati xavfsizlikka zid. Bir tarafdan biz kompyuterimizning butun dunyodan informatsiyani bemalol ola olishini va boshqa kompyuterlar bilan muloqotda bo‘la olishini istaymiz, ikkinchi tarafdan esa, kompyuterimiz informatsiya bilan birga, virus olishi mumkinligidan qo‘rqamiz. Xullas kalom, biz maksimal qulayliklarga ega bo‘lishni xohlaymiz, lekin buning uchun ko‘ngilsizlikka ega bo‘lishni hech ham istamaymiz.
Xulosa bitta: har xil ishlar uchun turli operatsion tizimlarni qo‘llashimiz kerak. MS-DOS MS-DOS tizimi eng ishonchli tizim hisoblanadi, lekin uni na qulay va na do‘stona deb bo‘lmaydi. U bilan ishlashni osonlashtirish va uni «shaffof» qilish uchun maxsus dasturlarni qo‘llashadi. Ularni «qobiq» («оболочка») deb atashadi. Shunday qobiqlardan biri – Norton Commander dasturi – siz, balki, u bilan tanishdirsiz. MS-DOS yuqori ishonchliligi tufayli ko‘pincha maxsus texnikaviy operatsiyalarni bajarish uchun foydalaniladi. Masalan, umidni uzsa ham bo‘ladigan darajada ishdan chiqqan kompyuterlarni reanimatsiya qilishni, uni MS-DOS vositalari yordamida tiriltirishdan boshlashadi. Ko‘p hollarda MS-DOS yordamida hech ham ishlashni istamayotgan dasturlarni ishga tushirishga harakat qilishadi. Windows NT Tizim kompyuter tarmog‘ida ishlash uchun yaratilgan. U alohida ishonchliligi va himoyalanganligi bilan farqlanadi, lekin kunda qo‘l ostida bo‘lishi istalgan oddiy dasturaviy ta’minot hozircha uning uchun kam ishlangan. Shu sababli bu tizim tashkilotlarda, masalan banklarda qo‘llanadi, uyda esa juda kam qo‘llanadi. OS/2 Bu tizim haqiqiy ko‘pmasalalilik bilan farqlanadi. Unda bir necha dastur baravariga va shu bilan birga barqaror ishlashi mumkin. Boshqa tizimlar ham ko‘p masalalilikka ega, lekin bunchalik to‘liq emas. Agar baravariga bir necha dastur ishga tushirilgan bo‘lsa, lekin ular navbati bilan, faollashgani sari ishlasa, bu – soxta ko‘pmasalalilikdir. OS/2 operatsion tizimi ko‘pincha loyiha- konstruktorlik tashkilotlarida ishlatiladi. Uyda foydalanish uchun qo‘llanmaydi, chunki dasturlari mo‘l-ko‘l emas. Windows 95 Universal tizim, undan uyda, kichik korxonalar ofislarida va davlat muassasalarida foydalanishadi. Bu tizim operatsion tizimlarga bo‘lgan ko‘p talablarni qoniqtiradi, lekin doim ham eng yuqori darajada emas. Universalligi, do‘stonaligi va dasturlar bilan to‘yinganligiga muntazam ravishda yetarli darajada himoyalanganligi va ishonchli emasligi bilan haq to‘lanadi. Windows 98 Bu Windows 95 tizimi rivojidagi navbatdagi qadam. Asosiy farqi – birinchidan ishonchliroq va barqarorroq, ikkinchidan esa Internet imkoniyatlaridan kengroq foydalanishga mo‘ljallangan. Masalan, agar Siz Internetga ulanishni va unda ishlashni istasangiz, Siz buni birorta qo‘shimcha dastur o‘rnatmasdan amalga oshirishingiz mumkin. Buning uchun zarur bo‘lgan narsaning hammasi
Windows 98 da bor. Windows 2000 Bu Windows NT tizimi rivojidagi navbatdagi qadam. Windows NT kabi bu tizim kasbiy qo‘llanishga, birinchi navbatda kompyuter tarmoqlarida qo‘llanishga, mo‘ljallangan. Windows Millenium Windows Millenium umumiy qo‘llanishga mo‘ljallangan navbatdagi tizim – Windows 98 ga nisbatan ko‘p yangiliklarga ega, lekin keng qo‘llaniladi. Windows XP Yangi Windows XP operatsion tizimi 2002 yilda chiqdi. Windows NT va Windows 2000 g‘oyalarining davomi, lekin umumiy qo‘llanishga mo‘ljallangan. Windows NT va Windows 2000 larni ishlab chiqqanlar, qobiq ma’lumotlarini birmuncha soddalashtirdilar va ancha qulay hamda hammabop interfeysni yaratdilar. Windows XP afzalliklaridan eng birinchisi – chiroyli interfeysdir. Ajralgan vaqt operatsion tizimlari. Ular masalalarning multidasturaviy rejimda ishlovini hamda muloqotning ko‘pfoydalanuvchilar bilan interaktiv usulini ta’minlaydigan vazifasi umumiy bo‘lgan OTga kiradi. * Ilova. «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. Real vaqt operatsion tizimlari. Bu operativ tizim umumiy vazifali operativ tizimdan birinchi navbatda shu bilan farq qiladiki, tizimga kelayotgan informatsiya albatta berilgan vaqt intervali davomida ishlab bo‘linishi kerak (bu vaqt intervallarini oshirish mumkin emas). Vazifasi umumiy bo‘lgan OT ishining real vaqt OT ishidan yana bir farqi shundaki, birinchi OTda foydalanuvchilarmasalalarining oqimi rejalashtirilgan va EHM operatori tomonidan sozlanadi, ikkinchi OTda esa ishlov berishga so‘rovlar istalgan vaqtda kelishi mumkin. Shuning uchun real vaqt operativ tizimi ba’zi qo‘shimcha imkoniyatlarni ta’minlashi lozim, masalan doimiy masalalar yaratiladi. Vazifasi umumiy bo‘lgan OTlarda qo‘shimcha sarflarning salmoqli qismini initsiirlangan etapidagi vaqt sarfi tashkil qiladi; buni bajarishda OT masala yechilishi bo‘yicha foydalanuvchining hamma istaklarini aniqlab (tanib) oladi, OXga zarur bo‘lgan dasturni yuklaydi hamda uni bajarish uchun zarur bo‘lgan resurslarni ajratadi. Real vaqt OTda esa bunday sarflarning oldini olishi mumkin, chunki ularda masalalar to‘plami doim muayyan belgilangan, ya’ni kelayotgan informatsiyaga ishlov berish uchun zarur bo‘lgan dasturlar, tashqi qurilmalar, ma’lumotlar oldindan aniqlangan va ular so‘rovlar tushgunigacha tayyorlab qo‘yilishi mumkin. Bunday bir marta initsiirlangan masalalar real vaqt OT EHM OXda doim mavjud bo‘ladi (ularni ishlashga so‘rov tushdimi yoki yo‘qmi, bundan qat’iy nazar). Doimiy masalalardan tashqari real vaqt OT boshqa, doimiy bo‘lmagan, masalalarni yaratish imkonini beradi, lekin doimiy bo‘lmagan masalalar pastroq ustuvorlikda bajariladi. Real vaqt rejimida ishlayotgan HTlariga ishonchlilik bo‘yicha yuqori talablar qo‘yiladi. Mos ravishda OT to‘xtab qolish (сбой) yoki avariyali vaziyatlarni tezda topish va ulardan chiqish, nosoz qurilmalarni uzish va rezervdagilarni ulash (bu haqda EHM operatoriga xabar berib)ni ta’minlaydigan vositalarga ega bo‘lishi kerak. Real rejim vaqtida ishlayotganda so‘rovlar ishlov olish uchun navbat kutib qolishlari mumkin, shu sababli OT bunday navbatlarni tashkil qilishi va belgilangan tartibga muvofiq ularga xizmat ko‘rsatishi lozim. EHM yuki katta bo‘lganda shunday vaziyat sodir bo‘lishi mumkinki, bitta yoki bir nechta masala berilgan vaqt oralig‘ida realizatsiya qilina olmaydi. Bu holda OT «avariyali masalalar»ustuvorliklarini dinamik o‘zgartirish imkoniyatiga ega bo‘lishi kerak. Bu masalalar yechilgandanso‘ng ustuvorliklarning dastlabki qiymatlari qayta o‘rnatiladi. Hisoblash tarmoqlari ishini tashkil qilish uchun mo‘ljallangan operatsion tizimlar
Bu OTlar hozirgi paytda unchalik keng tarqalmagan, chunki hisoblash tarmoqlari o‘zlarining tarkibiga har xil arxitekturali EHMlari kiritilishini nazarda tutadi va ko‘p hollarda ularning har biri o‘zining vazifasi umumiy bo‘lgan OT boshqaruvida ishlaydi. OTning hisoblash tarmog‘ida ishlashi ma’lum xususiyatlar bilan tavsiflanadi. Ularning ichida eng asosiysi – hisoblash tarmog‘i ichida ma’lumotlarni uzatishni tashkil qilish zaruratidir. Hisoblash tarmog‘i ichida istalgan informatsiya alohida portsiyalar – ma’lumotlar bloki bilan uzatiladi. Ma’lumotlar bloklarini uzatish bo‘yicha OTga qo‘yiladigan asosiy talablarni quyidagicha ta’riflash mumkin:
1) ma’lumotlar bloki tarmoqda ma’lumot manbai va uning adresati orasida ikki yo‘nalishda asinxron ravishda va erkin sirkulyatsiya qilinishi kerak; 2) OT ma’lumotlar bloki tarmoqda bo‘lgan davri davomida uning o‘tishini nazorat qilib turishi lozim; 3) ma’lumotlar bloklari hisoblash tarmog‘ida bo‘lganida ularning yo‘qolishi yoki o‘zgarishining oldini oluvchi dasturaviy va apparat vositalari zarur; 4) OT o‘z ichiga hisoblash tarmog‘ida qaytalangan, yo‘qolgan yoki yanglish ma’lumotlar bloklarini qidirib topish mexanizmini kiritishi kerak. * Izoh. Ma’lumotlar bloki ichida xizmat informatsiyasi bo‘lgan sarlavha va matndan iborat bo‘lishi kerak. Xizmat informatsiyasi o‘z ichiga masala idenfikatorini, foydalanuvchi idenfikatorini, ma’lumotlar blokining tarmoqdan o‘tishi tartibini belgilaydigan ustuvorlikni, ma’lumotlar bloki boradigan EHM (yoki terminal) adresini va sh.k.larni oladi. Har xil mashinalar va terminallardan yagona hisoblash tarmog‘ini yaratishga yo‘nalgan OTning hamma protseduralari protokollar yordamida amalga oshiriladi. Operatsion tizimlar strukturasi va generatsiyasi Operatsion tizim tushayotgan hamma masalalarga ishlov berish bo‘yicha ishlarni ratsional rejalashtirishi kerak (EHMga masalalarni kiritish bo‘yicha tadbirlar kompleksi, ularning xarakteristikalarini bilib olish, hamma kiruvchi ma’lumotlar to‘plamlarini tashqi olib yuruvchilarda joylashtirish, kirish va chiqish navbatlarini tashkil qilish). Odatda tashqi qurilmalardan biri o‘qigan kirayotgan ma’lumotlar oqimidagi masalalar EHM operativ xotirasiga birdaniga o‘tmaydi, balki tashqi xotira qurilmalarida joylashadi. Paketli ishlov berish rejimlarida masalalar navbatda qator bo‘lib turishadi (kiruvchi navbat), masalaning navbatdagi o‘rni uning ustuvorligi bilan belgilanadi. Masalaning navbatdan EHM OXiga o‘tkazilishi avtomatik ravishda sodir bo‘ladi. Masalani yechishdan bevosita oldin OT bajaradigan tadbirlar majmuasini realizatsiya qilishda asosiy e’tibor masalani yechish uchun zarur bo‘lgan HT resurslarini (OX jabhasi, zarur bo‘lgan ma’lumotlar to‘plamlari uchun tashqi olib yuruvchilar uchun joylar va sh.k.) taqdim qilishga qaratiladi. * Izoh. Masalalarga multidasturaviy rejimda ishlov berilishini ta’minlaydigan hamma OTlar uchun ishlarni rejalashtirishni amalga oshirish ayniqsa qiyin, chunki ko‘pincha raqobatda bajarilayotgan masalalar o‘sha va faqat o‘sha resursni talab qilinadi, bu esa ularga HTda ishlov berishda sekinlashishga olib keladi. Agar navbatdagi masalani yechish uchun resurslar yetishmasa, OT quyidagi qarorlardan birini qabul qilishi: 1) ushbu paytda bajarilayotgan va ustuvorligi quyiroq bo‘lgan qaysidir boshqa masaladan resurslarning bir qismini tortib olishi; 2) yechilayotgan qaysidir masala yechilib bo‘lishini va talab qilinayotgan resurs bo‘shashini kutishi; 3) yechilishi uchun resurslar yetarli bo‘lgan, lekin navbati hali yetib kelmagan masalani
navbatsiz o‘tkazib yuborishi kerak. Yechim natijalarini mos tashqi qurilmalarga chiqarishni tashkil qilish ham masalaga ishlov berishni rejalashtirish funktsiyasiga kiradi. Bunda OT har bir topshiriqning natijaviy informatsiyasini mos chiquvchi navbatga tushishini va TQ ishi tempida ushbu navbatning bo‘shashini ta’minlashi zarur. Operatsion tizim masalalar yechilishini boshqarishi lozim. Bunda OTning asosiy funktsiyasi –hisoblash jarayonida sodir bo‘ladigan har xil hodisalarga (informatsiya almashinuvi tugaganligi haqida tashqi qurilmalardan kelayotgan signallar, apparatlardagi to‘xtashlar haqida hamda tashqi muhitdan, masalan boshqa EHMdan, kelayotgan signallar, dasturaviy xatoliklar belgilari) to‘g‘ri reaktsiya qilishni tashkil qilishdir. Har bir hodisaga OT to‘g‘ri reaktsiya silganda joriy dasturning bajarilishi albatta to‘xtalishi va protsessorni boshqarish boshqa mos modulga uzatilishi lozim; bu modul sodir bo‘lgan voqeani identifitsirlashi kerak. * Izoh. Hisoblash jarayonida sodir bo‘ladigan istalgan hodisaga OT reaktsiyasi doim joriy dastur bajarilishidagi uzilishi bo‘ladi, shuning uchun hisoblash jarayonidagi hamma o‘zgarishlar, hodisalar, signallar va ularga beriladigan ishlovlar uzilishlar deb ataladi. Uzilishlarga ishlov berish mexanizmi EHM va OT turidan qat’iy nazar doim quyidagi elementlarni o‘z ichiga oladi: 1) uzilgan dastur haqida batafsil informatsiyani, xususan bundan keyin bajarilishi lozim bo‘lgan komanda adresi haqidagi informatsiyani, xotirada saqlashi; 2) sodir bo‘lgan hodisani tasniflovchi va unga mos ravishda ishlov beruvchi OTning maxsus moduliga boshqaruvni uzatishi; 3) ustuvorligi va hisobga tayyorligiga qarab foydalanuvchining u yoki bu masalasiga boshqaruvni qaytarishi lozim. Bunda boshqaruv oldin uzilgan dasturga qaytarilishini istisno qilib bo‘lmaydi. Turli HTlarida uzilishlarga ishlov berish turlicha va odatda apparat vositalari yordamida amalga oshiriladi. Masalan, ba’zi HTlarida buning uchun dastur holatining eski va yangi so‘zi o‘rnini almashtirish mexanizmidan, boshqalarida esa xotira va uzilishlar vektorini stekli tashkil qilishdan foydalaniladi. Masalalarni yechishni boshqarish asosiy funktsiya – uzilishlarga ishlov berishdan tashqari boshqa: operativ xotirani dinamik taqsimlash, kiritish-chiqarish operatsiyalarida ishtirok qilish; masalalarni yuklash, vaqt xizmatini tashkil qilishni ham o‘z ichiga oladi. Operativ xotirani dinamik taqsimlash bo‘yicha OTning asosiy vazifasi – uning bo‘sh va band bo‘lgan zonalarini doimo hisoblab borish va fragmentatsiyani bartaraf qilishga intilishdadir. Fragmentatsiya hodisasining ma’nosi shundaki, multidasturlash sharoitlarida OXning band bo‘lgan jabhalari orasida katta bo‘lmagan erkin adres bo‘shliqlari «tirqishlari» qoladi. Alohida har bir bunday bo‘shliq unda navbatdagi foydalanuvchi masalasini butunicha joylashtirish uchun yetarli emas. Lekin bu bo‘shliqlar summasi operativ xotiraning muloqot uchun ajratilgan hajmining katta qismini tashkil qiladi. OX fragmentatsiyasi nafaqat foydalanuvchilar masalalari zonalari orasida, balki ularning ichida ham kuzatiladi. Agar EHM virtual xotirani, uni betma-bet tashkil qilishni amalga oshiradigan apparat vositalariga ega bo‘lmasa, OX fragmentatsiyasi HTning o‘tkazuvchanlik qobiliyatini oshirish va uning hamma hisoblash resurslaridan samarali foydalanish yo‘lida sezilarli to‘siq bo‘ladi. Dasturlarni dinamik siljitish OX fragmentatsiyasini bartaraf qilish bo‘yicha tadbirlarga kiradi; bunda foydalanuvchilar dasturlari muntazam ravishda masalalar dinamik zonasining bitta chetiga qarab, masalan OX yuqori adreslari jabhasiga, siljiydi; bunda quyi (kichik) adreslar jabhasida o‘z o‘lchovlari bo‘yicha yana bitta foydalanuvchi masalasini yuklash uchun yetarli bo‘lgan bog‘langan zona bo‘shaydi. Masalalar yechilishini bevosita boshqarish bo‘yicha OT imkoniyatlarini ta’minlaydigan dasturlar majmuasi masalalarni boshqarish dasturlari (monitor, supervizor, OT boshqaruvchi dasturi) deb ataladi. OT asosiy funktsiyalaridan biri OX va TQlar orasida informatsiya almashinishini tashkil qilishda bo‘lganligi uchun, bu funktsiyani amalga oshirish yetarli darajada yirik bo‘lim – ma’lumotlarni boshqarish (kiritish-chiqarish supervizori, fayllarni boshqarish) deb nomlanadigan bo‘lim orqali ta’minlanadi. * Izoh. Bu erda va bundan keyin tashqi olib yuruvchilarda joylashgan informatsiyani belgilash uchun «ma’lumotlar to‘plami» yoki «fayl» atamalarini qo‘llaymiz. Ma’lumotlar to‘plami – umumiy nomda birlashgan va ma’lum fizikaviy tarkibga ega bo‘lgan,
nomlari birma-bir ko‘rsatilgan ma’lumotlar majmuasidir. Fayl – bir mavzuga taalluqli, mantiqiy yozuvlardan tarkib topgan nomlari birma-bir ko‘rsatilgan ma’lumotlar majmuasidir. * Izoh. «Fayl» tushunchasi tashqi olib yuruvchida ma’lumotlarni muayyan fizikaviy tashkil qilinishini
nazarda tutmaydi. Bu atama informatsiyani muayyan fizikaviy tashkil qilishi qiziq bo‘lmagan yoki doim bir xil bo‘lgan hollarda qo‘llanadi. «Ma’lumotlar to‘plami» tushunchasi mantiqiy yozuvlar formatini, ularning blokirovka qilinishi koeffitsientini, tashkil qilinishi turini, kalit (ключ)lar, deskriptorlar, identifikatorlar va h.k.larni yanada aniqlashtirishni albatta nazarda tutadi. Istalgan OT doirasida ma’lumotlar to‘plamlari tashkil qilinishi turlarining mumkin bo‘lgan cheklangan soni mavjud: ketma-ket to‘g‘ri (прямая) kutubxonali va boshqalar. Berilgan tartibda tashkil qilingan ma’lumotlar to‘plamiga murojaat qilinganda OT ma’lum servis vositalarini ta’minlaydi. O‘zining ishida bu vositalardan birinchi navbatda dasturchilar foydalanishadi. Ba’zi OTlar ma’lumotlar to‘plamiga kirishni tashkil qilishda servis vositalaridan turli variantlarda foydalanish imkonini beradi. Odatda kirishni tashkil qilishdagi katta qulayliklar doimo ishlash qoidalarida katta standartlashtirishni ham bildiradi. Ma’lumotlar to‘plamini tashkil qilishning tanlangan turini unga kirishning u yoki bu usuli bilan birga qo‘shib olib borish dasturchi uchun ushbu operatsion tizimda ruxsat etiladigan kirishning muayyan metodini tanlashni bildiradi. Kirishning standart metodidan foydalanish TQlar bilan informatsiya almashinuvini tashkil qilishni ancha yengillashtiradi. Bunda informatsiya portsiyasini TQdan o‘qish uchun yoki unga yozish uchun foydalanuvchiga o‘z dasturida faqat mos makrokomandani qo‘llash kifoya, OT vositalari foydalanuvchini o‘z dasturi matnida TQ nomerini, ularda ma’lumotlar to‘plamlari joylashishining fizikaviy adreslarini va dasturni EHMning ushbu konfiguratsiyasiga mahkam bog‘lovchi boshqa ma’lumotlarni muayyanlashtirish zaruratidan ozod qiladi. Buning o‘rniga dasturchi TQning faqat mantiqiy nomini ko‘rsatishi yoki uning turini tavsiya qilishi mumkin. Almashishlarni tashkil qilishga kirishning standart metodlari qo‘ygan cheklashlar dasturchini qoniqtirmasa, u OTning boshqa vositalaridan – kirishning fizikaviy metodidan foydalanishi mumkin lekin bunda dasturchidan OTni yaxshi bilishi va dastur yozishda ko‘proq kuch sarflashi talab qilinadi; bunda dastur matni sezilarli darajada murakkablashadi.
OTda ma’lumotlar almashinuvini tashkil qilish bilan tanishganda foydalanuvchi kirish metodi tushunchasidan tashqari drayver dasturi haqidagi tushuncha bilan ham uchrashadi. Bu tizimli vosita kirish metodiga nisbatan ko‘proq ixtisoslashgan chunki, u TQning faqat muayyan va yagona turigagina kirishni ta’minlaydi. Istalgan OTning ahamiyatli funktsiyasi – topshiriq EHMdan o‘tishining hamma bosqichlarida yetarli darajada batafsil bo‘lgan diagnostikani ta’minlashdir. Hisoblash jarayoni bajarilishi paytida aniqlangan turli to‘xtashlar va xatoliklar haqidagi diagnostik xabarlar ayniqsa batafsil bo‘lishi kerak. Servis vositalari yuksak bo‘lgan OTlarda yanglish mashina komandasi joylashgan OHning fizikaviy adresini hamda xatoni tug‘dirgan dastur birlamchi moduli komandasining joylashgan joyini aniqlash imkoni mavjud.