Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті

Математика және информатика кафедрасы

OS 3213 «Операциялық жүйелер» пәнінің

БАҒДАРЛАМАСЫ (SYLLABUS)

Павлодар, 2014ж

Пән бағдарламасы(Syllabus)

ФФСО ПГУ 7.18.4/19

БЕКІТЕМІН ФМжАТ факультетінің деканы _____________ Н.А.Испулов

«____»_________2014ж.

Құрастырушы: ______аға оқытушы Алимова Ж.С.______аға оқытушы Токжигитова Н.К.

5В060200 «Информатика» мамандығының күндізгі нысанда оқитын студенттеріне арналған «Операциялық жүйелер» пәнінің

БАҒДАРЛАМАСЫ (Syllabus)

Бағдарлама 2014 ж. «___»_________ бекітілген оқу жұмыс бағдарламасының негізінде әзірленді.

Кафедра отырысында ұсынылды 2014 ж. «___»_________, №_____хаттама Кафедра меңгерушісі ___________________ Джарасова Г.С.

ФМжАТ факультетінің оқу-әдістемелік кеңесімен мақұлданды 2014 ж. «_____»______________ №____хаттама

ОӘК төрағасы __________ Искакова А.Б. 2014 ж. «____»_____________

1 Оқу пәнінің паспорты

Пәннің атауы «Операциялық жүйелер»

Кредиттер саны және оқу мерзіміБарлығы – 3 кредитКурс: 3Семестр: 5Жалпы сыйымдылық – 135 сағатАудиториялық сағаттар – 45 сағат (дәріс -22,5 сағат, практикалық

сабақтар –22,5 сағат) СӨЖ – 90 сағат (оның ішінде СӨОЖ – 22,5 сағат)

Бақылау формасыЕмтихан – 5 семестр

2 Оқытушылар туралы мәліметтер және байланысу ақпараты Алимова Жанар СагидуллаевнаИнформатика магистрі, аға оқытушыМатематика және информатика кафедрасы А корпуста (Ломов к-сі, 64)

орналасқан, ауд. А-408, тел. 67-36-87 (ішкі 11-25)

3 Пәннің мақсаты мен міндеттері

Оқу пәні - «Операциялық жүйелер» курсы қазіргі кездегіинформациялық технологиялардың негізгі тенденциялары менперспективаларының дамуында көрініс табатын теориялық және тәжірибелікмәліметтерден тұрады. Берілген курс қазіргі кездегі компьютерлік жүйеніңкүрделілігін, яғни бір немесе оданда көп процессордан, жадыдан, дисктерден,желі интерфейстерінен және басқада құрылғылардан тұратынын көрсететіннегізгі курстардың бірі болып табылады.

Пәннің мақсаты - «Операциялық жүйелер» пәнін оқытудың мақсаты қазіргі кездегі программалық қамсыздандыруды пайдалануда білімдер мен дағдыларға оқыту, түрлі ғылыми техникалық есептерді шешу үшін тиімді алгоритмдермен танысу.

Пәннің міндеттері - операциялық жүйелердің концепциясын үйрету;- опеарциялық жүйелердің тарихи дамуына шолу жасау;- операциялық жүйелердің функцияларымен таныстыру;- пайдаланушының, администратордың, программистің және

жобалаушының көзқарасымен операциялық жүйелерді зерттеу;4 Пререквизиттер және постреквизиттер4.1 Пререквизиттер Пәнді оқу барысында келесі пәндер бойынша қалыптасқанбілік пен дағды қажет:

- Информатика

- Алгоритмдер және деректер структурасы- Программалау тілдері.

4.2 Постреквизиттер Пәнді оқу барысында қалыптасқан білім, білік және дағды алдағы

уақытта жүйелік программалау, программалау тілдері және технологияларыпәндерін меңгеруге қажет.

5. Білім мен дағдыларға қойылатын талаптар Студент білу керек:- операциялық жүйелердің қасиеттерін және квалификациясын;- қазіргі кездегі информациялық технологиялардың мүмкіндіктерімен

олардың даму перспективаларын зерттеуді;- информациялық жүйелер мен компьютерлік желілерді программалық

қамсыздандырудың перспективаларын;қолдана білу:- Қолданбалы программалау интерфейсін, - Свопинг және виртуалды жады, беттерді аударыстыру стратегиялары,

жады қорының менеджері, жадыны бөлу стратегиялары. - Setup бағдарламасы, BIOS құралдарын, CMOS микросхемеларын

баптаулар,- Файлдық жүйенің базалық функцияларын, Unix ОЖ

ядросының ішкі құрылымын, жүйедегі сұраныстарғақызмет көрсететін базалық функцияларды.

тәжірибешілік дағдыларды меңгеру:- Енгізу-шығару жүйесін басқару, синхронды және асинхронды енгізу-

шығару, енгізу-шығаруды диспетчерлеу, еркін және тізбекті қатынасқұру тәсілдері, енгізу-шығару ағындары, енгізу-шығаруды қорғаутәсілдері,

- Жадыны бірігіп қолдану, жадыны қорғау, виртуалды жадыныұйымдастыру,

- Linux ОЖ-де файлдармен және каталогтармен жұмысжасау, Файлдармен каталогтарды қорғау.

құзыретті болу:- программалық қамсыздандыруларды пайдалану,- Linux ОЖ-де жұмыс жасау.

6 Күндізгі оқу түріне арналған пәннің тақырыптық жоспары

Сабақтардың түрлері бойынша академиялық сағаттарды бөлу№ Тақырыптар атауы сабақтардың түрлері

бойыншааудиториялықсағаттардың саны

СӨЖ

дәрістер тәжірибе барлығы оныңішіндеСОӨЖ

1 Кіріспе. 1,5 2 5 1,52 Үрдістер және ағындар (жіптер) 4 3 15 43 Енгізу-шығаруды басқару 4 3 15 44 Файлдық жүйе 4 4,5 15 45 Жадыны басқару. Бет бойынша

ұйымдастырылуы4 4 15 4

6 Телекоммуникациялық қатынасқұруды басқару

4 4 15 4

7 Қорытынды1 2 10 1

Барлығы: 135 (3 кредит)

22,5 25,5 90 22,5

7 Дәрістік сабақтардың мазмұны1 Тақырып: Кіріспе. Операциялық жүйелердің даму бағыттары.

Мақсаты: Осы лекцияда операциялық жүйе ұғымын түсіну; операциялықжүйелердің даму эволюциясын қарастыру; операциялық жүйелердіңфункциялары және операциялық жүйелердің құру тәсілдері сипаттау.

Қарастырылатын сұрақтары:1. Есептеуіш жүйе құрылымы 2. Операциялық жүйелердің тарихы. 3. Операциялық жүйелердің міндеті. 4. Жүйелік шақырулар. 5. Операциялық жүйелердің құрылымы.

Маңызды сөздер: операциялық жүйе (ОЖ), виртуалды машина, қорлардыңменеджері, шам, транзисторлар, интеграл схемалары, микропроцессорлар,пакетті жүйе , көп мақсатты ОЖ, уақыттарды бөлу ОЖ, көп пайдалынатын ОЖ,желілі ОЖ, таратылған ОЖ, үзу , жүйелік шақыру, ерекше жағдай, бүтін түйін(ядро), микроядерлі сәулет, көп процессорлық ОЖ, нақтылы уақыттардыңжүйесі.

Операциялық жүйе - пайдаланушыға компьютер жабдықтауын ыңғайлытүрде, орынды қолдану мүмкіншілігімен қамсыздандыратын программа.Кіріспе лекция қазіргі бағыт рамкаларында оқылатын операциялық жүйетуралы айтып береді. Біз басында операциялық жүйе дегеніміз не? - дегенсұраққа жауап беруге талаптанамыз.

ОПЕРАЦИЯЛЫҚ ЖҮЙЕЕсептеуіш жүйе құрылымыЕсептеуіш жүйесі неден тұрады? Біріншіден, ағылшын тілдес елдерде

hardware сөзімен қабылданған атау, немесе техникалық қамтамасыздандыру:

шина деп аталатын, магистральді қосумен біріккен процессор, жады, монитор,диск құрылғылары және т.б.

Екіншіден, есептеуіш жүйе программалық қамтамасыздандырудан тұрады.Барлық программалық қамтамасыздадыруды екі бөлімге бөлу қабылданған:қолданбалы және жүйелік . Қолданбалы программалық қамтамасыздандыруға,ереже сияқты, әр түрлі банкілік және бизнес-бағдарламалар, ойындар, мәтіндікпроцессорлар және т.б. жатады. Әдетте, жүйелік программалыққамтамасыздандыруды қолданбалы программалардың өңделуіне және іскеасырылуына жағдай жасаушы программа деп түсінеміз. Айта кету керек,қолданбалы және жүйелік программалық қамтамасыздандыруға бөлу тәуелдіболып келеді және ол осындай бөлуді жүзеге асырушыға байланысты. Дәлосылай, бағдарламалауда ысылмаған әдеттегі пайдаланушы, Microsoft Wordпрограммасын жүйелік бағдарлама деп есептеуі мүмкін, ал, программисткөзқарасы бойынша бұл - қосымша. Си тілінің құрастырушысы (компилятор)әдеттегі программист үшін - жүйелік бағдарлама, ал жүйелік программист үшін- қолданбалы. Айқынсыз шекарасына қарамай, тап осы жағдайды қабаттардыңтізбегі түрінде суреттеуге болады:

Сурет 1.1. Компьютерлік жүйенің программалық қамтамасыздандыруының қабаттары

Операциялық жүйе жүйелік бағдарламалық қамтамасыздандырудыңфундаментальды (берік) компоненті болып келеді. Операциялық жүйеқабаттары - қазіргі лекцияның ең басты заты.

Операциялық жүйе дегеніміз не?

Жүйелік программала

р

ПАЙДАЛАНУШЫ

ҚОЛДАНБАЛЫ ПРОГРАММАЛАР

ТАҒЫ ДА БАСҚА ЖҮЙЕЛІК

ПРОГРАММАЛАР

ОПЕРАЦИЯЛЫҚ ЖҮЙЕ

ТЕХНИКАЛЫҚ ЖАБДЫҚТАУ

Программалық қамтамасыздан-дыру

Пайдаланушылардың көпшілігінің операциялық жүйемен жұмыс жасаутәжірибесі бар, бірақ олар әйткенмен де осы ұғымға дәл анықтама беругеқиналады. Негізгі көзқарастарды қысқаша қарастырып шығайық.

Операциялық жүйе виртуалды машина ретіндеОперациялық жүйелерді өңдеу кезінде абстракциялау кең қолданылады, ол

маңызды, оңайлату әдіс болып келеді және жоғары деңгейлі жүйекомпоненттерінің әрекеттестігінің бір жерге топталуына, олардың іске асырылубөлшектерін елемей, рұқсат етеді. Осы мағынада операциялық жүйепайдаланушы мен компьютер арасындағы интерфейс болып келеді.

Машиналық командалар деңгейінде, компьютерлердің көпшілігініңсәулетін қолдану қолданбалы бағдарламалар үшін өте ыңғайсыз. Мысалы,дискімен жұмыс жасауда оның электронды компоненттерінің ішкі құрылғылары– диск айналдыру командаларын енгізу контроллерлері, жолдарды іздеу жәнеформаттау, секторларды оқу және жазу және т.б. туралы білімді талап етеді.Бәрімізге анық, орта білімді программист жабдықтаудың жұмыс жасауыныңбарлық ерекшеліктерін ескере алмайды (қазіргі заманғы терминологиядағы -құрылғылардың драйверлерінің өңдеуімен шұғылдану), мысалы айтайық,дискінің ақпараттық кеңістігін файлдар жиынтығы ретінде елестетуі туралы текқана қарапайым жоғары деңгейлі абстракциясы болуы тиіс. Файлды оқу немесежазу үшін ашуға, ақпаратты алу немесе тастау үшін қолдануға, ал сонан соңжабуға болады. Бұл дегеніміз дискінің бастиегінің айналдыру бөлшектеріннемесе мотор жұмысын ұйымдастыру қамын ойластырғанға қарағанда,концептуалды түрде тіпті оңай. Осы сияқты, қарапайым және анықабстракциялар арқасында, программистен барлығы керек емес - үзулердіұйымдастыру, таймер жұмыстары, жадымен басқару және тағы басқанақтылықтар жасырынады. Қазіргі заманғы есептеуіш кешендеріндеоперациялық жадының шексіз мөлшері және процессорлар саны жайлықиялдауға болады. Осының бәрімен операциялық жүйе шұғылданады.Сонымен, операциялық жүйе пайдаланушыға өзін виртуалды машина ретіндетаныстырады, компьютер жабдықтауына қарағанда онымен жұмыс жасау тіптіоңай болып келеді.

Операциялық жүйе қор менеджері ретінде Операциялық жүйе сәулеті өте күрделі компьютердің барлық бөліктерін

басқаруға арналған. Мысалы, егер бір компьютерде жұмыс жасаған бірнешебағдарламаларды бір уақытта принтерге шығаратын болсақ, онда неболатынын көрейік. Біз әртүрлі бағдарламалар арқылы шығарылған жолдар менбеттердің қоспасын алар едік. Операциялық жүйе баспаға шығаруға, дискігежәне баспаға шығару үшін кезек ұйымдастыруға арналған ақпаратты буферлеуарқылы осындай хаосты қақпайлайды. Көп пайдалынатын компьютерлер үшінқорларды басқару қажеттілігі және оларды қорғау тағы да көбірек айқын.

Демек, операциялық жүйе, қорлардың менеджері сияқты,процессорлардың, жадының және әртүрлі бағдарламалар арасындағы басқа дақорлардың реттелген және бақыланатын таратылуын іске асырады.

Операциялық жүйе пайдаланушылардың және бағдарламалардыңқорғаушысы ретінде

Егер есептеуіш жүйе бірнеше пайдаланушының бірге жұмыс жасауынрұқсат етсе, онда олардың қызмет етуінің қауіпсіздігін ұйымдастырупроблемасы туындайды. Ешкім бөтен файлдарды жойып алмауына немесезақым келтірмеуі үшін дискідегі ақпараттың амандығын қамсыздандыруқажетті. Пайдаланушылардың біреулерінің бағдарламалары басқапайдаланушылардың бағдарламаларының жұмысына өз бетімен килігуінерұқсат беруге болмайды. Есептеуіш жүйені бекітілмей(несанкционированный)қолдану әрекеттерін кесіп тастау керек. Барлық осы қызметті операциялықжүйе пайдаланушымен, олардың бағдарламаларының қауіпсіз жұмысынұйымдастырушысы ретінде жүзеге асырады. Осындай көзқарас бойыншаоперациялық жүйе өзін мемлекет қауіпсіздігі жүйесі ретінде таныстырады.

Операциялық жүйе тұрақты атқарылымдық түйін (ядро) ретінде Операциялық жүйеге келесі анықтама беруге болады: операциялық жүйе

дегеніміз компьютерде тұрақты жұмыс істеуші және қолданбалыбағдарламалардың бәрімен әрекет етуші программа деп. Бәрімізге осыанықтама абсолютті дұрыс деп көрінер еді, бірақ, ары қарай көретін болсақ,қазіргі заманғы операциялық жүйелердің көптегендерінде, компьютердеоперациялық жүйенің түйін деп аталатын тек қана бір бөлімі тұрақты жұмысістейді.

Біз көріп отырғандай, операциялық жүйеге әртүрлі көзқараспен өте көпанықтама беруге болады. Оған қатаң түрде анықтама беруге болмайды.

Бізге операциялық жүйеге анықтама бергеннен көрі, ол не үшін керек жәнеол қандай іс атқаратыны туралы айту тіпті оңай. Осы сұрақтарды айқындауүшін есептеуіш жүйелердің дамуының тарихін қарап шығайық.

Есептеуіш жүйелердің эволюциясының қысқаша тарихыБіз операциялық жүйелердің емес, ал есептеуіш жүйелердің даму тарихын

анықтап қараймыз, себебі hardware және бағдарламалық қамтамасыздандырубірге, бір-біріне өзара ықпалын тигізе отырып дамыған. Жаңа техникалықмүмкіншіліктердің пайда болуы ыңғайлы, нәтижелі және қауіпсіз программаларқұру салаларына желпіністер(прорыв) алып келді, ал бағдарламалық салаларғажаңа техникалық шешімдерді іздеу ойлары ынталандырды. Нақ осы белгілер -ыңғайлылық, нәтижелік және қауіпсіздік есептеуіш жүйелердің эволюциясыжанында табиғи сұрыптау факторларының ролін атқарды.

I кезең (1945 – 1955 жж.). Лампалық машиналар. Операциялық жүйелер жоқ.

Біз компьютерлік кешендердің дамуын электрондық есептеуіш жүйелердіңпайда болуынан бастап зерттеуді бастайық.

Екінші дүниежүзілік соғыстың соңында электрондық есептеуішмашиналардың өңдеу саласында алғашқы қадамдар қамданылған болатын. 40-шы жылдардың ортасында бірінші лампалық есептеуіш құрылғылар жасалғанболатын және машина жадында сақталынатын бағдарлама принципі пайдаболды (John Von Neuman, 1945 ж.). Сол уақытта бірдей адамдардың тобы есептеуіш машиналарды жобалауда, іске асыруда және бағдарламалаудадақатысатын. Компьютерді басқа қолданбалы салалардың әртүрлі тәжірибелікесептерін шешу құралы ретінде жиі қолдану емес, ал мұны есептеуіш техника

саласындағы ғылыми - зерттеу жұмысы деуге болады. Бағдарламалау тек қанамашиналық тілде жүзеге асырылатын. Операциялық жүйе туралы сөз деболмады, есептеуіш процесті ұйымдастырудың барлық тапсырмалары әрбірбағдарламашымен басқару пультынан қолмен шешілетін. Пультта тек қана бірпайдаланушы ғана отыратын. Бағдарлама ең сәтті жағдайда перфокарталарарқылы, ал әдеттегі жағдайда ауыстырып қосқыштардың панелі арқасындамашина жадысына жүктелетін.

Есептеуіш жүйе бір уақытта тек қана бір амалды орындайтын (енгізу -шығару немесе өзіне меншікті есептеу амалдарын). Бағдарламалардықалыптастыру машина жадысының және регистрлердің қалып - күйін зерттеуарқасында басқару пультынан басқарылды. Осы дәуірдің соңысында біріншіжүйелік бағдарламалық қамтамасыздандыру пайда болды: 1951-1952 жж.бірінші символдық тілдердің компиляларының бейнелері пайда болды (Fortranжәне т.б.), ал 1954 жылы Nat Rochester IBM-701ге арналған Ассемблер өңдейді.

Уақыттардың маңызды бөлімі бағдарламаны іске қосуға дайындауынакетті, ал жүйелі бағдарламалардың өздері қатал тәртіпте орындалды. Осындайжұмыс тәртібін деректердің жүйелі өңдеуі деп атайды . Бірінші дәуір есептеужүйелерінің аса биік құнымен, олардың аз санымен және аса төмен пайдаланунәтижелілігімен сипатталды.

II- кезең (1955ж. – 60-шы жылдардың басы). Компьютерлертранзисторлардың негізінде. Пакетті операциялық жүйелер

50-шы жылдардың ортасынан бастап есептеу техникасыныңэволюциясында жаңа техникалық база - жартылай өткізгіштік элементтердіңпайда болуымен келесі дәуір басталды. Жиі жанып кететін электрондықшамдардың орнына транзисторларды қолдану компьютерлердің сенімділігініңжоғарылауына алып келді. Енді машиналар толассыз жеткілікті ұзақ жұмысістей алды, оларға практикалық маңызды тапсырмалардың орындалуынжүктеуге болатын болды. Есептеуіш машиналарымен электрэнергиясын тұтынутөмендеді, салқындату жүйелері дамытылды. Компьютерлердің мөлшерлеріазайды. Қанау құны және есептеу техникаларына қызмет ету төмендеді. ЭЕМ-дікоммерциялық фирмалар қолдана бастады. Бір уақытта алгоритмдік тілдердің(LISP, COBOL, ALGOL-60, PL-1 және т.б.) қарқынды дамуы байқалды. Біріншіқұрастырушылар, байланыстардың редакторлары, математикалық жәнеқызметші ішкі программалардың кітапханалары пайда бола бастады.Бағдарламалау процесі оңайлана түсті. Бір адамға өңдеу үрдісін жәнекомпьютерлерді пайдалануды аудару қажеттілігі жоқ бола бастады. Нақ осыдәуірде қызметшілерді бағдарламашыларға және операторларға, есептеуішмашиналардың өңдеушілеріне және пайдаға асыру(эксплуатация) мамандарынабөліну басталды.

Бағдарламаларды іске асыру үрдісінің өзі өзгерді. Енді пайдаланушыбағдарламаны барлық кіріс деректерімен перфокарта колодасы түрінде әкеледіжәне қажетті қорларды көрсетеді. Осындай колода тапсырма деген атқаиеленді. Оператор тапсырманы машина жадысына жүктейді де және оныорындалуға жібереді. Алынатын шығу деректері принтерде басылады, жәнеоны пайдаланушы біраз уақыттан кейін кері қайтып алады.

Сұратылған қорлардың алмастырылуы бағдарламалардың орындалуыныңтоқтата тұруын шақырады, нәтижесінде процессор жиі тұрып қалады.Компьютерді қолдану тиімділігін арттыру үшін ұқсас қорлары бартапсырмаларды бірге жинап, тапсырмалар пакетін жасайды .

Пакетті өңдеу жүйелерінің алғашқылары пайда болды, олар пакеттенбағдарламаның бірінен соң бірін жіберілуін автоматтандырады жәнепроцессордың тиеу коэффициентін арттырады. Пакетті өңдеу жүйелерін іскеқосу үшін тапсырмаларды басқарудың формализацияланған тілі өңделгенболатын, оның арқасында бағдарламашы жүйеге және операторға есептеуішмашинада қандай жұмысты орындайтынын хабарлайды. Пакетті өңдеужүйелері қазіргі заманғы операциялық жүйелердің бейнесі болды, есептеуүрдісін басқаруға арналған алғашқы жүйелік бағдарламалардың бірі болды.

Үшінші кезең (60 жылдардың басы – 1980 ж.). Интегралдымикросхемалар негізіндегі компьютерлер. Алғашқы көпміндетті

операциялық жүйелер.Есептеуіш машиналарының дамуының келесі маңызды дәуірі - 60-шы

жылдардың басынан бастап – 1980 жылдарға дейін. Осы кезде техникалықбазадада өзгерістер басталды - транзистор типті жартылай өткізгіштікэлементтерден интегралды микросхемаларға көшу басталды. Есептеуіштехникасы сенімдірек және арзанырақ бола бастады. Компьютерлерменшешілетін тапсырмалардың саны мен күрделілігі өсті. Процессорлар өнімділігіартты.

Процессорлық уақыттарды пайдалану тиімділігін арттыруға енгізу-шығарудың механикалық құрылғыларының жұмысының төмен жылдамдығыкедергі жасады (перфокарталарды ең жылдам оқитын құрылғы минутына 1200перфокарта өңдесе, принтерлер минутына 600 жол ғана баспаға шығарды).Тапсырмалар пакетін перфокарталардан жадыға тікелей оқылуының орнына,оның алдын ала магниттік лентаға, ал содан соң дискіге жазылуы қолданылабастады. Егер тапсырманың орындалу барысында деректерді енгізу талапетілсе, онда, олар дискіден оқылады. Дәл осылай алдымен шығарылатынақпараттың көшірмесі жүйелік буферге жасалады да лентаға немесе дисккежазылады, ал тапсырма аяқталғаннан кейін ғана баспаға шығарылады. Басындаенгізу-шығарудың нақты амалдары off-line тәртібінде, яғни басқа,қарапайымдау, жеке тұратын компьютерлерді пайдалану арқылы жүзеге асатын.Арықарай олар есептеу жүргізетін компьютерлерде орындала бастады, яғни on-line тәртібінде. Осындай іс-әрекет spooling (Simultaneous Peripheral OperationOn Line қысқартуы) немесе деректерді қосу-алу (орыс.подкачка-откачка) депаталды. Пакеттік жүйелерге қосу-алу техникасын енгізу бір тапсырманыңенгізу-шығару нақты операцияларын басқа тапсырманың орындалуыменүйлестіруге мүмкіндік берді. Бірақ осы операциялардың аяқталғаны жөніндепроцессорге хабар беру үшін үзу аппараттарын дайындауды қажет етті.

Магниттік ленталар біртіндеп жол ашатын құрылғылар болғандықтан, яғниолардан мәлімет жазылу реті бойынша ғана оқылатын. Ақпаратты оқу тәртібімаңызды емес, яғни тікелей жол ашатын құрылғының – магниттік дисктің пайдаболуы есептеу жүйесінің ары қарай дамуына алып келді. Магниттік лентадағы

пакетті өңдеу кезінде тапсырма шығару кезегі олардың енгізу тәртібіменанықталды. Магниттік дисктегі тапсырмалар пакетін өңдеу кезінде кезектіорындалатын тапсырманы таңдау мүмкіндігі пайда болды. Пакеттік жүйелерсұралған қорларға, есептеу жылдамдығына және т.б. байланыстытапсырмаларды жоспарлаумен айналыса бастады.

Процессорды пайдалану тиімділігін арықарай жоғарылатуғамультипрограммалау көмегімен қол жеткізілді. Мультипрограммалау идеясыкелесіден көрінді: бір программа енгізу-шығару операциясын орындап жатқанкезде, бірпрограммалық режим кезіндегідей процессор босқа тұрмайды, олбасқа программаны орындайды. Енгізу-шығару аяқталған кезде, процессорбірінші программаны орындауға қайтып оралады. Бұл идея емтихандағыоқытушы мен студенттердің мінез-құлқын еске түсіреді. Бір студент(программа) сұрақ жауабын (енгізу-шығару операциясын) ойланып отырғанкезде, оқытушы (процессор) басқа студент (есептеу) жауабын тыңдайды. Әринебұндай жағдаят бөлмеде бірнеше студент болуын талап етеді.Мультипрограммалау да дәл солай, жадыда бірнеше программа бір мезгілдеболуын талап етеді. Бұл кезде әр программа оперативті жадының тарау депаталатын әр учаскесіне енгізіледі және басқа программаның орындалуына әсеретпеуі керек (студенттер жеке-жеке отырады да бір-біріне көмектеспейді).

Мультипрограммалаудың пайда болуы есептеу жүйесін құруда нағызреволюцияны талап етеді. Бұл жерде ең елеулі ерекшеліктері төмендекелтірілген аппараттық қолдау маңызды роль атқарады.

Қорғаныс механизмдерін іске асыру. Программаларда қорлардыбөлуге дербес жол болмауы керек. Бұл пұрсатты (привилегиялы) және пұрсаттыемес командалар пайда болуына әкеледі. Пұрсатты командалар, мысалы енгізу-шығару командаларын операциялық жүйелер ғана орындай алады. Ол пұрсаттырежимде жұмыс істейді дейді. Басқарудың қолданбалы программаданоперациялық жүйеге өтуі режимнің бақыланатын кезегімен қатар жүреді. Оданбасқа бұл – бәсекелес пайдаланушы программаларды бір-бірінен, алоперациялық жүйені пайдаланушылар программасынан оқшауландыруғамүмкіндік беретін жады қорғанысы.

Үзудің орын алуы (болуы). Сыртқы үзулер операциялық жүйеніасинхронды жағдай, мысалы енгізу-шығару операциясы аяқталғаны туралыхабардар етеді. Ішкі үзулер (қазір оларды ерекше жағдаяттар деген атауқолданылып жүр) программаны орындау операциялық жүйенің араласуынқажет ететін жағдаятқа әкелгенде пайда болады. Мысалы: нольге бөлу немесеқорғанысты бұзуға қадам жасалу.

Сәулетте параллелизмнің дамуы. Жадыға тікелей жол ашу жәнеенгізу-шығару каналдарын (арналарын) ұйымдастыру орталық процессордыкүйбің операциялардан босатуға мүмкіндік берді.

Мультипрограммалауды ұйымдастырудағы операциялық жүйе ролі демаңызды. Ол келесідей операцияларға жауап береді.

Жүйелік шақырулар көмегімен қолданбалы программа меноперациялық жүйе арасында интерфейсті ұйымдастыру.

Жадыдағы тапсырмалардан кезек ұйымдастыру жәнетапсырмалардың біреуіне процессорды бөлу процессорды пайдаланудыжоспарлауды талап етті.

Бір тапсырмадан басқасына өту регистрлер мазмұнын жәнетапсырманы орындауға қажетті деректер құрылымын, басқаша айтқандаесептеуді дұрыс жалғастыруды қамтамасыз ету үшін контексті сақтауды талапетеді.

Жады шектеулі қор болып табылғандықтан, жадыны басқарустратегиясы қажет, яғни жадыда ақпаратты орналастыру, алмастыру жәнетаңдау үрдістерін тәртіпке келтіруді талап етеді.

Файл түріндегі сыртқы тасымалдауыштарда ақпаратты сақтаудыұйымдастыру және нақты файлға пайдаланушылардың белгілі біркатегорияларына ғана жол ашуды қамтамасыз ету қажет.

Программаға деректерді рұқсат етумен алмастыру қажетболатындықтан, оларды коммуникация құралдарымен қамтамасыз ету қажет.

Деректермен дұрыс алмасу үшін түрлі қорлармен жұмыс істеудетуындайтын талас жағдаяттарды шешу қажет және программалардың өзәрекеттерін үйлестіруін болжай білу, яғни жүйені синхронизациялауқұралдарымен жабдықтау қажет.

Мультипрограммалық жүйелер жүйелік қорларды тиімдірек пайдаланумүмкіндігін қамтамасыз етті (мысалы, процессорлар, жадылар, перифериялыққұрылғылар), бірақ олар ұзақ уақыт пакеттік болып қалып отырды.Пайдаланушы тапсырмамен тікелей өзара әрекет ете алмады да басқарушыкарта көмегімен мүмкін болатын барлық жағдаяттарды қарастыруға мәжбүрболды. Программаны жөндеу бұрынғыдай көп уақыт алып отырды жәнежадылар мен регистрлер мазмұнының көп беттік басылмасын зерттеуді немесежөндеу терілімін пайдалануды талап етті.

Электрондық-сәулелік дисплейлердің пайда болуы және клавиатуралардыпайдалану мүмкіндігін түсіну осы проблеманы шешуді кезекке қойды.Мультипрограммалау жүйесінің логикалық кеңеюі time-sharing жүйесі немесеуақытты бөлу жүйесі болды. Оларда процессор тапсырмалар арасында енгізу-шығару операциясы негізінде ғана емес, белгілі бір уақыт өткеннен-ақауыстырылып қосылып отырды. Осы ауыстырылып қосылулар жиі өтетінісондай, пайдаланушылар өз программаларымен оларды орындау кезінде, яғниинтербелсенді өзара әрекет ете алады. Соның нәтижесінде бір компьютерлікжүйеде бірнеше пайдаланушы бір мезгілде жұмыс істей алу мүмкіндігі пайдаболды. Бұл үшін жадыда әр пайдаланушының кем дегенде бір программасыболуы керек. Жұмыс істеуші пайдаланушылар санына шектеуді азайту үшіноперативті (жедел) жадыда орындалатын программаны толық емес табу идеясыенгізілді. Программаның негізгі бөлігі дискте орналасқан және сол мезеттеорындалауы қажет фрагмент (бөлік) оперативты жадыға енгізіліп, қажет емесіқайтадан дискке көшірілуі мүмкін. Бұл виртуалды жады механизмі көмегіменіске асырылады. Бұндай механизмнің басты жетістігі ЭЕМ-нің шексізоперативты жадысы бар деген иллюзия құру болып табылады.

Уақытты бөлу жүйелерінде пайдаланушы программаны қалыптастырудыинтербелсенді режимде тиімді жүргізу және ақпаратты перфокартаныпайдаланбастан, тікелей клавиатурадан дискке жазу мүмкіндігіне ие болды. On-line файлдарының пайда болуы дамыған файлдық жүйелерді даярлауқажеттілігін тудырды.

Есептеу жүйелерінің ішкі эволюцияларымен параллельді олардың сыртқыэволюциясы да жүрді. Осы кезең басталғанға дейін есептеу кешендері, әдеттесәйкес келмейтін. Әрқайсысының өз операциялық жүйесі, командалардың өзжүйесі және т.б. болды. Нәтижесінде машинаның бір типінде табысты жұмысістейтін программаны басқа типті компьютерде орындау үшінтолық қайтажазып, қайтадан жөндеу қажет болатын. Үшінші кезең басында біроперациялық жүйенің басқаруымен жұмыс істейтін программалық үйлесімдімашиналар жанұясын құру идеясы пайда болды. Интегралды микросхемалардақұрылған, программалық үйлесімді компьютерлердің бірінші жанұясы IBM/360машиналар сериясы болды. 60-шы жылдардың басында даярланған бұл жанұябаға/өнімділік критериі бойынша екінші буын машиналарынан елеулі түрдебасым түсті. Одан кейін IBM желісімен үйлеспейтін PDP компьютерлер желісішықты және оның ең үздік моделі PDP-11 моделі болды.

«Бір жанұяның» күші сонымен бірге оның әлсіздігі де болды. Осытұжырымдаманың кең мүмкіндігі (барлық модельдердің болуы: мини-компьютерлерден үлкен машиналарға дейін; сан алуан периферияның көптігі;түрлі қоршаған орта; сан түрлі пайдаланушылар) күрделі және аса үлкеноперациялық жүйені тудырды. Мыңдаған программалаушы жазғанАссемблердің миллиондаған жолы қатеге толы болып, оларды түзету қадамытуралы басылымдардың үздіксіз ағынын тудырды. OS/360 операциялықжүйесінің өзінде ғана 1000-нан аса белгілі қателер орын алды. Соғанқарамастан операциялық жүйелерді стандарттау идеясы пайдаланушыларсанасына кең сіңіп, кейіннен белсенді түрде дамыды.

Төртінші кезең (1980-жылдан қазіргі кезге дейін). Дербес компьютерлер. Классикалық, желілік және таратылған

жүйелерЕсептеу жүйесіндегі эволюцияның келесі кезеңі интегралды сұлбалар

(ҮИС) пайда болуына байланысты. Бұл жылдары интеграция дәрежесінің күртөсуі және микросхемалар құнының төмендеуі болды. Сәулеті бойынша PDP-11-ден ерекшеленбейтін компьютерге бағасы мен пайдалану қарапайымдылығыбойынша кәсіпорын бөлімі немесе университет бөлімі емес, жеке адам қолжеткізе алды. Дербес компьютерлер эрасы басталды. Басында дербескомпьютерлер бірпрограммалық режимде бір пайдаланушы пайдалануынаарналды. Бұл ЭЕМ сәулеті мен олардың операциялық жүйелерінің құлдырауынаәкелді (оның ішінде, файлдар мен жадыларды қорғау, тапсырмаларды қорғауқажеттілігі жойылды және т.б.).

Компьютерлерді мамандардан да басқа адамдар пайдалана бастады. Бұл«достық» программалық қамтамасыз етуді даярлауды талап етті.

Дербес компьютерлерде шешілетін тапсырмалардың күрделілігі мен саналуандығы, олардың жұмысының сенімділігін арттыру қажеттілігі үлкен

есептеу жүйелерінің сәулетіне тән барлық нышандарының қайта пайда болуынаәкелді.

80-жылдары компьютерлер желісі, оның ішінде желілік немесе таратылғаноперациялық жүйелер басқаруымен жұмыс істейтін дербес компьютерлержелісі күрт дами бастады.

Желілік операциялық жүйелерде пайдаланушылар басқа желіліккңомпьютер қорларына қол жеткізе алады. Тек олардың бар-жоқтығы туралыжәне оны орындай білулері керек. Желідегі әр машина автономдыкомпьютерлердің операциялық жүйесінен қосымша құралдардың барысыменерекшеленетін өз жергілікті операциялық жүйесі басқаруымен жұмыс істейді(желілік интерфейстік құрылғыларға және алысталған қорларға жол ашуғаарналған бағдарламалық сүйеумен), бірақ бұл қосымшалар операциялық жүйеқұрылымын өзгертпейді.

Таратылған жүйе, керісінше әдеттегі автономды жүйе сияқты көрінеді.Пайдаланушы файлдарының қай жерде - жергілікті немесе алысталғанмашинада орналасқанын, программасы қай жерде орындалып жатқанынбілмейді және білмеуі тиіс. Ол жалпы компьютердің желіге қосылғанын білмеуіде мүмкін. Таратылған операциялық жүйенің ішкі құрылымы автономдыжүйеден маңызды түрде ерекшеленеді.

Бұдан былай біз автономды операциялық жүйелерді классикалықоперациялық жүйелер деп атаймыз.

Есептеуіш жүйелері дамуының кезеңдерін қарастырып болып, бізэволюция барысында классикалық операциялық жүйесі орындаған алты негізгіфункцияларды бөліп көрсете аламыз.

Тапсырмаларды жоспарлау және процессорды қолдану. Программаларды коммуникация және синхронизация құралдарымен

қамтамасыз ету. Жадыны басқару. Файлдық жүйені басқару. Енгізу – шығаруды басқару. Қауіпсіздікті қамтамасыз ету.Келтірілген функциялардың әрқайсысы әдетте операциялық жүйесінің

құрылымдық компоненті болып табылатын ішкі жүйе түрінде іске асырылған.Әр операциялық жүйеде осы функциялар, әрине, өзінше, түрлі көлемде іскеасырылды. Олар басынан операциялық жүйелердің құрамдас бөлігі ретіндеойлап табылмады. Есептеу жүйелері ыңғайылырақ, тиімдірек және қауіпсіздеуболғанына қарай, даму үрдісінде пайда болды. Адам ойлап тапқан есептеужүйелерінің эволюциясы осы жолмен кетті. Бірақ әлі ешкім, бұл олардыңдамуының жалғыз мүмкін жолы деп дәлелдей қойған жоқ. Операциялықжүйелер, олардың өмір сүруі есептеу жүйелерін пайдаланудың саналы жолыболғандықтан ғана қолданылып келеді.

Қолданбалы программалау интерфейсіAPI (Application Programming Interface) – қолданбалы программалау

интерфейсі.

Операциялық жүйе мен программалар арасындағы интерфейс жүйелікшақырулардың жиынтығымен анықталады.

Мысалы, егер пайдаланушы үрдісіне мәліметтерді файлдан оқу қажетболса, онда ол жүйелік шақырудың командасын орындауы керек, бұл дегенімізядро режиміне ауысатын үзуді орындау және мәліметтерді файлдан оқитыноперациялық жүйенің функциясын активтендіру.

POSIX стандартының ең жиі қолданылатын жүйелік шақырулардықарастырайық. POSIX –те 100-ден аса жүйелік шақырулар бар.

fork – жаңа үрдісті құруexit – үрдісті аяқтауopen – файлды ашуclose – файлды жабуread – мәліметтерді файлдан буферге оқуwrite - мәліметтерді буферден файлға жазуstat – файлдың қалып-күйі туралы ақпарат алу mkdir – жаңа каталог құруrmdir – каталогты жоюlink – сілтеме құруunlink – сілтемені жоюmount – файлдық жүйені құрастырадыumount - файлдық жүйені демонтируетchdir – жұмыс каталогын өзгертуUNIX-тегі шақырулар, жүйелік шақыруларға қатынау үшін қолданылатын

кітапханалық процедуралармен бірдей болып келеді. Windows –қа арналған - Win32 API қолданбалы программалау интерфейсін

қарастырайық.Win32 API жүйелік шақырулардан бөлінген (отделен). Бұл программаны

қайта жазбай, әр-түрлі версияларда жүйелік шақыруларды өзгертуге мүмкіндікбереді.

Сондықтан түсініксіз: шақыру жүйелік (ядро арқылы орындалатын) болыпкеледі ме, немесе ол пайдаланушы кеңістігінде өңделеді ме?

Win32 API –де 1000 –нан аса шақыру бар. Шақыру санының көптігінбылай түсіндіруге болады: UNIX пайдаланушысының графикалық интерфейсіпайдаланушылық режимде іске қосылады, ал Windows –та ядро ішінеендірілген. Сондықтан, Win32 API –де терезелерді, мәтіндерді, қаріптерді жәнет.б. басқаруға арналған көптеген шақырулары бар.

POSIX стандартының шақырулары тәрізді Win32 API –дің шақыруларынқарастырайық.

CreatProcess (fork) - жаңа үрдісті құруExitProcess (exit) - үрдісті аяқтауCreatFile (open) - файлды ашуCloseHandle (close) - файлды жабуReadFile (read) - мәліметтерді файлдан буферге оқуWriteFile (write) - мәліметтерді буферден файлға жазуCreatDirectory (mkdir) - жаңа каталог құру

RemoveDirectory (rmdir) - каталогты жоюSetCurrentDirectory (chdir) - жұмыс каталогын өзгерту

Win32s

Windows 3.xWindows 95/98/NT

Windows NT 4.0

Windows NT 5.0

Win32 қолданбалы программасы

Win32 API қолданбалы программалаудың интерфейсі

Win32 API интерфейсі программаларға Windows –тың барлықверсияларында жұмыс жасауға мүмкіндік береді.

Операциялық жүйелердің құрылымыҰйтқылы (монолитті) жүйеЖүйе құрылымы:1. Талап етілген сервистік процедураларды шақыратын негізгі

программа. 2. Жүйелік шақыруларды іске асыратын сервистік процедуралардың

жиынтығы. 3. Сервистік процедураларға қызмет ететін утилиттер жиынтығы.

Басты процедура

сервистік процедура

Утилиталар

Монолитті жүйенің қарапайым моделіБұл үлгіде әрбір жүйелік шақыруға бір сервистік процедура берілген (бар),

мысалы, файлдан оқу. Утилиттер бірнеше сервистік процедураларға қажетфункцияларды орындайды (мысалы, файлды оқу және жазу үшін дискіменжұмыс жасау утилитасы керек).

ФункцияларЖүйелік шақыруларды өңдеуші

Файлдық жүйе 1 Файлдық жүйе n...... ...

Виртуалды жадДрайвер 1 Драйвер 2 Драйвер n

ағындарды басқаруҮзулерді өңдеу, жадты басқару

Төмендеңгейлі аппаратураларды жасыру

Деңгейлер

7654321

Шақыруларды өңдеу кезеңдері:Шақыру қабылданады Пайдаланушы режимінен түйін режиміне ауысу орындалады Қандай жүйелік шақыру орындалуы тиісті екенін анықтау үшін,

операциялық жүйе шақыру параметрлерін тексереді Осыдан кейін, операциялық жүйе процедуралар сілтемесінен тұратынкестеге қатынап, өзіне лайықты (сәйкес) процедураны шақырады.

Операциялық жүйенің көпдеңгейлік құрылымыАлдындағы амалдардың жалпы қорытындысы - операциялық жүйені

деңгейлер иерархиясы ретінде ұйымдастыру. Деңгейлер операциялық жүйеніңфункцияларының топтары – файлдық жүйе, үрдістерді және құрылғылардыбасқару және де осы сияқтылар арқылы құрылады. Әрбір деңгей өзінің тікелейкөршісімен – жоғарырақ немесе төмендеу орналасқан деңгеймен әрекет қылаалады. Операциялық жүйенің қолданбалы программалары немесе модульдеріосы деңгейлер бойынша сұраныстарды жоғары және төмен жіберіп отырады.

ОС UNIX құрылымы

Жүйелік шақырулар Аппаратты және эмулирлі үзілістер

Терминалды басқару Сокеттер Файл аталуы Адрестерді

көрсетуБеттік үзілістер

Сигналдарды өңдеу

Процесстерді құружәне аяқтау

Өңд

елм

еге

н

тел

етай

п

Өң

делг

ен

теле

тай

пБ

айла

ныс

сызы

ғыны

ңд

исци

плин

асы

Желілікпротоколдар

Файлдықжүйелер

Виртуалды жад

Маршрутизация Буферлік кэш

Желілік құрылғылардыңдрайверлері

Процессті жобалау

Символдыққұрылғылар

Желілік құрылғылардың драйверлері

Дискілік құрылғылардың драйверлері Процесстердідиспетчеризациялау

АппаратураОС UNIX ядросы

Көпдеңгейлі Windows үлгісін іске асыру мысалы

Қолданушы интерфейсі

Кітапханалықфункцияларинтерфейсі

Жүйелікшақыруларинтерфейсі

Қолданушылар

Стандартты қызмет етуші программалар(қабықша,компиляторлар т.б.)

UNIX операциялық жүйесі(процесстерді,жадты, файлдық жүйені және т.б. басқару)

Апаратты қамсыздандыру(орталық процессор,жад, дискілер және т.б.)

Стандартты кітапханажәне т.б.)(open,close,read,write

Қолданушы режимі

Ядро режимі

Экзоядро моделіЕгер алдындағы үлгілер өз жауапкершілігіне функцияларды барынша

толық алса, экзоядро принципы – оның барлығын пайдаланушылықпрограммаларға қайтару. Мысалы, неге файлдық жүйе керек? Негепайдаланушыға қорғалған бейнемен диск учаскелерін жай ғана оқуға жәнежазуға рұқсат бермейміз? Бұл дегеніміз, әрбір пайдаланушылық бағдарламаныңөзінің файлдық жүйесі болады. Осындай операциялық жүйе, солар үшінжарысушы пайдаланушылар арасында қорлардың қауіпсіз таратылуынқамтамасыз етеді.

Микроядролық архитектура (клиент-сервер үлгісі)Мынау үлгі алдындағы екі үлгілер аралығының ортасы болып келеді.Осы заманғы операциялық жүйелердің дамуында, минималды экзоядро

қалдыра отырып, тапсырмаларды түйіннен пайдаланушылық процестердіңдеңгейіне, онан ары тасымалдау тенденциясы байқалады.

Мына үлгіде екі ұғым енгізілген:1. Серверлік процесс (сұраныстарды өңдейді)2. Клиенттік процесс (сұраныстарды жібереді)Клиенттермен серверлер арасындағы байланысты басқару түйіннің

міндетіне кіреді.

}}

Клиент-процесс

Клиент-процесс

Процесстер сервері

Терминал сервері ...

Файлдар сервері

Жад сервері

Микроядро

Қолданбалы режим

Ядро режимі

Клиент-сервер моделі

Артықшылығы:Түйіннің және бөлек ішкі жүйелердің коды ең кіші, және де соның

нәтижесі - қателердің аз болуы. Түйін қосалқы процестерден жақсырақ қорғалған.Таратылған жүйеге қолдануға жеңіл бейімделеді.Кемшіліктері:Өнімділіктің төмендеуі.

Үлгілерді салыстыруды қорытындылау

Монолитті Микроядро Экзоядро

Ө н ім д іл ік

Ядроның қорғалуы

Кодтың көлемі

Үлгілерді салыстыру

Өз-өзін бақылау сұрақтары1. Мультипрограммалық режимнің мультиесепті режимнен

айырмашылығы?2. Операциялық жүйенің түсінектемесі3. Үрдістерді басқару түрлері4. Есептеу жүйесінің жұмыс режимдері5. Универсалды операциялық жүйелер6. Операциялық жүйенің моделінің түсінектемесі.

Ұсынылатын әдебиеттер 1. Э. Таненбаум. Современные операционные системы. СПб, Питер, 2002,

1040 стр.2. Н.А. Олифер, В.Г. Олифер Сетевые операционные системы. СПб, Питер,

2001, 544 стр.2 тақырып: Үрдістер және ағындар (жіптер)

Мақсаты: Осы лекцияда үрдістер, ағындар, үрдіс үлгісі, үрдісті құру,үрдістер иерархиясы ұғымдарын түсіну.

Қарастырылатын сұрақтары: Үрдістер. Үрдіс үлгісі. Үрдісті құру.Үрдістің аяқталуы. Үрдістер иерархиясы. Үрдістердің қалып-күйі. Ағындар(жіптер, жеңілдетілген үрдіс). Ағын түсінігі. Ағын үлгісі. Ағындарды қолдануартықшылықтары. Пайдаланушы, ядро және араласқан кеңістіктеріндеағындарды орындау. Windows орындауларының ерекшеліктері. Үрдістерарасындағы әрекеттестік. Үрдістерді жоспарлау.

Үрдіс (тапсырма) – орындалу режиміндегі программа.Әрбір үрдіспен оның адрестік кеңістігі байланыстырылады, ол одан оқи

алады және оған өз мәліметтерін жаза алады.Адрестік кеңістік:программаның өзінен программаның мәліметтерінен

программа стегінен тұрады.Әрбір үрдіспен регистрлердің жиынтығы байланыстырылады, мысалы:командалар санауышы (процессорда) – орындалуға кезекте тұрған келесі

команданың адресі сақталатын регистр. Команда жадтан таңдалған соң,командалардың санауышы дәлдеп түзеледі де, көрсеткіш келесі командағакөшеді.

стек көрсеткіші және т.б.Көптеген операциялық жүйелерде әрбір үрдіс туралы, оның өзіне меншікті

адрестік кеңістіктің қосымша ақпараты операциялық жүйенің үрдістеркестесінде сақталады.

Үрдіс үлгісіКөп мақсатты жүйеде нақты процессор үрдістен үрдіске ауыстырылып

қосылады, бірақ үлгіні оңайлату үшін паралельді жүретін (жалған паралельді)үрдістер жиынтығы қарастырылады.

Төрт жұмыс істеуші бағдарламалармен схеманы қарастырайық.

Процесстер

D

C

B

A

УақытУақыттардың әрбір кезеңінде тек қана бір үрдіс белсенді

AB

C

D

A B C D

Командалардың бір счетчигі

Көпесепті режимдегітөрт процесс

Командалардың төрт счетчигі

Тәуелсіз кезектес процесстердіңпараллельді моделі

Оң жақта паралельді жұмыс істеуші үрдістер, оның әрқайсысы өз

командаларының санауышымен көрсетілген. Әрине, ағымдағы үрдістіңкомандаларының логикалық санауышы жүктелетін, командалардың тек қана бірфизикалық санауышы шынында бар. Ағымдағы үрдіске бөлінген уақыт біткенкезде, командалардың физикалық санауышы жадта, үрдіс командаларыныңлогикалық санауышында сақталады.

Үрдісті құруҮрдістерді құрылуына алып келетін үш негізгі оқиғалар (fork шақыруы

немесе CreateProcess):Жүйені жүктеуҮрдісті құруға, жұмысшы үрдіс жүйелік шақыру жібереді Үрдіс құруға арналған пайдаланушы сұранысы Барлық жағдайларда, ағымдағы белсенді үрдіс жаңа үрдіс құруына жүйелік

шақыру жібереді. UNIX –те әрбір үрдіске үрдіс идентификаторы меншіктеледі ( PID - Process

IDentifier).Үрдістің аяқталуыҮрдістің тоқтатылуын тудыратын төрт оқиға (exit шақыруы немесе

ExitProcess) бар:Жоспарлы аяқтау (орындалудың аяқталуы)Белгілі қатемен жоспарлы шығу (мысалы, файлдың жоқ болуы) Түзетілмейтін қатемен шығу (программада қате)Басқа үрдіспен жойылуы Сонымен, тоқтатылған үрдіс, әдетте оны жадтың бейнесі (core image) деп

атайтын, өзіндік адрестік кеңістіктен және үрдіс кестесінің компоненттерінен(компоненттердің ішінде оның регистрлері) тұрады.

Үрдістер иерархиясы

UNIX жүйелерінде үрдістердің қатаң иерархиясы жасалған. fork жүйелікшақырумен жасалған әрбір жаңа үрдіс, алдындағы үрдіске еншілес болыпкеледі. Еншілес үрдіске аталық үрдістен айнымалылар, регистрлер және т.б.беріледі. fork шақырылып, аталық мәліметтердің көшірмесі жасалғаннан кейінгіүрдістердің біреуінде пайда болған өзгертулер басқасына әсер етпейді. Бірақүрдістер қайсысы аталық екенін есте сақтайды.

Мұндай жағдайда UNIX –те барлық үрдістердің аталарының атасы бар – init үрдісі.

UNIX жүйесіне арналған үрдістер иерархиясы

Windows -та үрдістер иерархиясы түсінігі жоқ. Бірақ аталық үрдіске,еншілес үрдісті бақылауға мүмкіндік беретін, арнайы таңбалағыш (маркер)беруге болады.

Үрдістердің қалып-күйіҮрдістің үш қалып-күйі бар:Орындалу (орынға процессор ие болады) Даярлық (басқа үрдіске орындалуға рұқсат ету үшін үрдіс уақытша

тоқтатылған) Күту (үрдіс өзінің ішкі себептеріне байланысты іске қосыла алмауы

мүмкін, мысалы, енгізу/шығару операцияларын күте отырып)

3

Процессті

аяқтау

Орындау

ДайындықКүту

Процессті

құру

Қалып-күй арасындағы мүмкін болатын ауысулар1. Үрдіс блокталады, енгізілетін мәліметтерді күте отырып 2. Жоспарлаушы басқа үрдісті таңдайды3. Жоспарлаушы тап осы үрдісті таңдайды 4. Енгізілетін мәліметтер түсті2-ші және 3-ші ауысулар операциялық жүйенің үрдістерді жоспарлаушысы

арқылы шақырылады. Үрдістердің өздері осы ауысулар туралы тіпті білмейді.Үрдістердің көзқарасы бойынша орындалудың және күтудің екі қалып-күйібар. Серверлерде клиент сауалына жауапты тездету үшін, жиі күту тәртібінебірнеше үрдісті жүктейді. Сервер сауалды алғаннан кейін, үрдіс «күту»тәртібінен «орындалу» тәртібіне ауысады. Бұл ауысу жаңа үрдісті іскеқосқаннан көрі едәуір тез орындалады.

Ағындар (жіптер, жеңілдетілген үрдіс)Ағын түсінігіӘрбір үрдіске адрестік кеңістік және орындалатын командалардың жеке

ағыны сәйкес келеді. Клиентке қызмет көрсету үшін көп пайдаланылатынжүйелерде бір сервиске әрбір қатынаған сайын жаңа үрдіс құруға тура келеді.Бұл, осы үрдіс ішінде бір адрестік кеңістігі бар квазипаралельді ағын құруғақарағанда кемірек пайдалы.

1 2 3

1 2 3

1 2 3

Кәдімгі жүйе

клиенттер

процесстер

Көпағындық

клиенттер

Үш ағынмен процесс

Көпағынды жүйені бірағынды жүйемен салыстыруАғын үлгісіӘрбір ағынмен байланысады:Командаларды орындау санауышы Ағымдағы айнымалылардың регистрлері Стек Қалып-күйАғындар өзара өз үрдісінің элементтерін бөледі: Адрестік кеңістікті Глобальды айнымалыларды Ашық файлдардыТаймерлерді Семафорларды Статистикалық ақпараттарды.

Қалғанында үлгі үрдістердің үлгілеріне ұқсас.POSIX және Windows -та түйін деңгейінде ағындардың сүйеуі бар.Linux –те ағындарды құруға арналған clone атты жаңа жүйелік шақыру

бар. Бұл UNIX жүйесінің барлық қалған версияларында жоқ. POSIX –те ағындарды құруға арналған pthread_create жаңа жүйелік

шақыру бар. Windows –та ағындарды құруға арналған Createthread жаңа жүйелік

шақыру бар. Ағындарды қолдану артықшылықтары1. Жалпы адрестік кеңістікті қолдану арқылы кейбір жағдайларда

программаны оңайлатуға болады. 2. Ағын құру шапшандығы үрдіспен салыстырғанда 100 есе тез. 3. Программаның өнімділігінің жоғарылауы. Оның себебі процессорда

есептеулерді және енгізу – шығару операцияларын бір уақытта орындаумүмкіншілігі бар болғандықтан. Мысалы, мәтіндік редактор үш ағынмен бір

уақытта бірлесіп әрекет қыла алады: пайдаланушымен жұмыс жасайды, мәтіндіформаттайды және резервтік көшірмені таспаға жаза алады.

Пайдаланушы, ядро және араласқан кеңістіктерінде ағындардыорындау

А В

ПроцессАғын Процесс

Ағын

Ядро

Ағындар кестесі

Программаның орындалуын қолдау жүйесі

Ядро

Ағындар кестесі

Процесстеркестесі

А –пайдаланушы кеңістігіндегі ағындарB – түйін кеңістігіндегі ағындар А жағдайында, түйін ағын туралы ештеңе білмейді. Әрбір үрдіске

үрдістердің кестесіне ұқсас ағындардың кестесі қажетті.А жағдайының артықшылығы:Осындай көпағындықты, көпағындықты қолдамайтын түйінде (ядрода)

іске асыруға болады Ағындарды жылдам ауыстырып қосу, құру және аяқтау Үрдістің өзіне меншікті жоспарлау алгоритмы болуы мүмкін.А жағдайының кемшілігі:Бір үрдіс ішінде таймерден үзудің жоқ болуы Тосқауылдаушы (үрдіс күту тәртібіне ауыстырылады, мысалы:

клавиатурадан оқу, ал мәліметтер түспейді) жүйелік сұраныстарды қолданғанда,ағындардың барлық қалғаны тосқауылданады.

Орындау қиындығы

Ядроның ағынынан қолданушының ағынын мультиплекстеу

Қол

дан

ушы

ке

ңіст

ігі

Ядрокеңістігі

Ядро ағыныЯдро

Түйін ағындарында пайдаланушы ағындарыныңмультиплексациялануы

Түйін ағыны бірнеше пайдаланушы ағындарынан тұруы мүмкін. Windows орындауларының ерекшеліктері Төрт ұғым қолданылады:Тапсырма - жалпы квоталары және лимиттары бар үрдістер жиынтығыҮрдіс - қорлардың контейнері ( жад ...), минимум бір ағыннан тұруы

мүмкін.Ағын - түйінмен жоспарланушы, нақ орындалатын бөлім.Талшық - пайдаланушы кеңістігінде толық басқарылатын, жеңілдетілген

ағын. Бір ағын бірнеше талшықтан тұруы мүмкін.Ағындар пайдаланушы тәртібінде жұмыс істейді, бірақ жүйелік шақырулар

жанында түйін тәртібіне ауыстырылып қосылады. Түйін тәртібіне ауыстырыпқосу және одан кері ауыстырып қосудан жүйе жұмысы өте бәсеңдейді. Талшықұғымы сондықтан енгізілген болатын. Әрбір ағында бірнеше талшық болуымүмкін.

Үрдісті басқару және ұйымдастыру. Үрдіс және ядро ұғымы. Үрдістіңвиртуальдық мекен-жайлық кеңістігін сегментациялау. Үрдіс мәнмәтініңқұрылымы.

Әр бір операциялық жүйе кейбір мәліметтермен жұмыс жасайды, оларбасқару әдістері мен бірігіп олардың қасиетін сипаттайды.

Үрдіс - бұл барлық ОЖ де болатын программа. Үрдіс - бұл қорлардыменшіктеуге құқығы бар программа.Үрдістерді басқару:

1. Орталық процессордың уақытын қолдану арқылы басқару.2. Енгізу буфері және аударыстыру арқылы басқару.3. Бөлінетін қорлар арқылы басқару.Үрдісті басқарудың негізгі мәселелері. Біріншіден - орталық санашықтың(ОС) уақытын қолдану арқылы басқару немесе бұл мәселені ОС жобалау деп

атайды, яғни қандай уақытта қай есеп немесе қай үрдіс ОС басқарады(қандай үрдісте ОС жұмыс істейді).

Екіншіден - Енгізу буфері және аударыстыру арқылы басқару. Мысалыбірнеше адам, бір курс студенттері компьютердің алдында отыр және барлығыбір уақытта бір есепті үрдіс түрінде іске қосты делік. Жүйеде көп есеп пайдаболады (жүзден аса). Ал барлық есептеу жүйесі жүз есеппенмультипрограммалық режимде жұмыс істеу қабылдай алмайды, ол өте ауыр.Бұл жағдайда есепті енгізу буфері, яғни үрдістер буферде санашық арқылыөзінің өңделіп босатылуын күтетін үрдістер түзеледі. Осы буферде өңдеудібастау үшін үрдістердің орындалу кезегін таңдау мәселесі туындайды. Бұлмәселе буфердің жоспарлануы болып табылады.

Енді жоспарлау аударыстыру есебін қарастырамыз. Санашық арқылыбірнеше үрдістер өңделеді және бізге нақты жедел жадыны басқада есептерүшін босату мәселесі туындайды. Бұл жағдайда өңделген есептердің кейбірінішкі есте сақтау құрылғысына жіберу қажеттілігі туындайты. Қандай алгоритмарқылы бұл есептерді жібере аламыз? Жіберудің бағыт бағдары қандай болады?Мысалы әр жұп есептерді жіберуге болады. Үрдістерді жіберудіұйымдастырудың қайсысы тиімді - бұл негізгі мәселе.

Үшіншіден - бөлінетін қорларды басқару. Қорлар жиынына қатынаубелгілі бір уақытта әртүрлі үрдістер атынан ұйымдастырылады. Бұл баспақұрылғысының коллизиясы сияқты. Функциялар көбінде ОЖнің қасиеттерінанықтайды, бұл функция үрдістердің қарым\қатынасын ұйымдастыруды жәнеортақ қорларды қолдануды қастамассыз етеді. Мысалдағы баспа құрылғысыныңмәселесі тез шешіледі, ал егер екі программаның жедел жадыда ортақфрагменті болса, онда бөлінетін қорларды басқару - күрделі есеп.

Енді ОЖ құрылымын қарастырайық. Тәжірибе жүзінде кез келген ОЖядро ұғымына ие. ОЖ ядросы - оның резидентті бөлігі болып табылады, алжіберу үрдісіне қатыспайды (үнемі жедел жадыда болады) және ОЖ режиміндежұмыс жасайды немесе супервизор режимінде. ОЖ-де негезінен ядро құрамынабасқарудың базалық құралы еңгізілген және бірнеше физикалық құралдардыбасқаруды қамтамасыз ететін программалар жиынтығы енуі мүмкін. Ядроныңнегізгі қызметіне көбінесе үзуді өңдеу кіреді. Біз программаларды кейдеқорларды басқарушы, құрылғылар драйверлері (физикалық және логикалық)деп атаймыз. Мысалға, ОЖ ядросында жедел есте сақтау құрылғысыныңдрайвері болуы қажет.

Сонан соң есептеу жүйесінің қорларын басқару программалары ядроныңайналасында жетілдіріледі. Бірінші деңгей негізінен физикалық құрылғылардыңдрайверлерінен тұрады. Келесі деңгей логикалық құрылғыларды басқару.Осындай деңгейлер көп болуы мүмкін. Мысалы біздің сұлбада файлдардыбасқару драйверлері пайда болуы мүмкін, олар логикалық дискті басқарудрайверлерімен байланысты, ал басқалары өз кезегінде нақты физикалыққұрылғылар драйверімен байланысты, т.с.с. ОЖнің барлық компоненттерісупервизор режимінде және операциялық жүйе режимінле жұмыс істеуіміндетті емес. Ядродан логикалық қашық орналасқан компоненттердіңкөпшілігі қарапайым қолданбалы режимде жұмыс істей алады. Сол сияқты ОЖ-

нің барлық компоненттері резидентті режимде жұмыс істеуі міндетті емес.Функциялардың көпшілігіне бұл талап етілмейді.

Программалық модульдердің құрылымдық ұйымдастыру түрлері.Құрылымды барлық программалық есеп кодтары орындалуға арналғанда

келесі көрсетілген құрылымдардың бір варианты ретінде қарастыруға болады:1. Қарапайым программалық құрылымдар. Бұл құрылымда барлық

операторлар бөлінбейтін модуль ретінде жасалынады, орындалуалдында жадыға толық жүктеледі және іске қосылған соң басқапрограммалық модульдерге қатынамайды.

2. Оверлейлік құрылым. Бұл жағдайда программалық блок белгіленгенмодульдерге бөлінеді. Негізгілері түпкі деп аталады және қабысумодульдерін шақыру координациясын орындайды. Қабысу модульдерібір адресте орналасады және бір уақытта жадыда бір модульден артықмодуль орналаспайды. Бұл құрылым сілтеме кестесі арқылысипатталады. Онда рұқсат етілетін және ескерілмейтін сілтемелеріанықталады. Ескерілмейтін сілтемелерде негізгі шақыруға болатынмодульдер көрсетіледі, ал айыруда шақыруға болатын модульдеркөрсетіледі. Түпкі модуль тұрақты жадыда орналасады және оларқылы барлық жүктелетін модульдер орындалады. Бұл құрылымжады бойынша үнемді, бірақ егер ұйымдастыру дұрыс болмаса, ондашақырылған модульдердің жүктелуіне көп уақыт кетеді.

3. Динамикалы тізбекті құрылымының ұйымдастырылуы.Link және Load операторлары арқылы жүзеге асырылады. Бұл операторларарқылы шақырылған модуль жадыда орналасқаны анықталады. Егер модульжадыда орналасса, онда Link командасы басқаруды оған береді, ал егеркомандасы болса, онда модульге қатынау күтілуде. Бұл операторлардан басқаSare және Return командалары қолданылады.Sare - шақырылған модульді тізбекті бастайды, ал return - модульді аяқтайды.Sare командасы арқылы үзу нүктесі сақталады, ал return сол нүктеге қайтудыұйымдастырады.

Кемшілігі: Басқа модуль бір модульді шақыру кезінде жүктеуді күтугеуақыт кетеді. Бұл кемшілікті жою үшін динамикалы параллель құрылымықолданылады, ол бағыныңқы есеп механизмі арқылы орындалады.

Бұнда нақты үрдіс арнайы команда арқылы ағындарды немесе бағыныңқысеептерді құрады, олар фондық орындалуға арналған.

Фон ретінде түсініктеме ол нақты үрдістің параллельді басқа бір берілгенүрдіспен орындалуы.

Бұл жағдайда арнайы синхрондау операторлары қолданылады, оларқұрылған ағынның үрдіспен әрекеттеу ережелерін анықтайды, мысалы,операторлары. Одан басқа үрдістері басқаруға программалық модульдергеқатынасу приницптері әсер етеді. Олар бірнеше типті болуы мүмкін.

1) қайта-атқаратын программалық модуль2) қайта-жүктелетін модуль3) Программалық модельдердің ұйымдастыруының рентабельдік принципі.Бұдан бір модуль әрқашан басқа модульдармен іске қосылуға дайын.

Үрдістің өмір кезеңінің бірінші қадамы болып үрдісті құру және жүйеліккезекке үрдіс туралы мәліметтің орналастырылуы. Үрдісті көрсету кезінде олтуралы негізгі мәліметтер дерекқоры құрылады. Бұл деректер кесте түріндетолтырылады, оның кейде үрдісті басқару блогі деп те атайды. Құрудың біріншіқадамы болып алғашқы мекені бар үрдісті басқару блогінің бөлінуі және осыблокты барлық үрдістер кезегі болып табылады. Содан соң үрдісті бейнелейтінқажетты мәліметтер анықталады. Оларда стандартталған және олардың ішіндекейбіреулері екілік разрядқа дейін тереңдетіле пішімделген. Үрдіс туралы барлықсанаттарды келесі мәліметтер жиынтығынан көруге болады:

- базалық;- енгізу-шығару сұратулар аймағы;- құрылғыларға сұрату аймағы;- жазбаларды басқару аймағы;- жүйелік қызметке сұрату және оверлейлерге сұрату аймағы.Базалық аймақ. Құрады:- бұл аймақтың алғашқы мекені болып келетін үрдісті басқарудың блок

мекені;- келесі басқару блогіна көрсеткіш (ағымдағы және келесі кезектерде)- ағымды пұрсаттылық;- ағымды кезектің идентификаторы;- үрдісті туындайтын идентификатор;- қосарлана туындалатын жағдай коды;- ағымдағы жағдай статусы;- жағдай мәніне арналған уақытша буфер;- мәліметтер үрдісіне арналған жұмыс аймағы;- мәліметтерді басқарудың блок мекені (жұмыс кестесі)- қорлар жәйлі мәліметтерге арналған уақытша буфер;- жүйелік қызметке қатынау кезінде қайтарылатын мәніне арналған уақытша

буфер.Енгізу-шығару сұратулар аймағы. Құрылғы үрдісіне бергіленген және

бекітілген сонымен қатар программаны орындау кезіндегі оларға туындайтынсұратулар жәйлі мәліметтер негізінде құрылады және енгізіледі.

Құрамы:- арнайы басқарудың блок мекені- файлды басқарудың блок мекені- берілген сұратуға жіберілетін сөздер немесе қайдан берілетін жады мекені- енгізу-шығаруға арналған буфер мекені:- мәліметтердің қайда немесе қайдан берілетін файл мекені- жазба түріне көрсеткіш

Құрылғыға сұрату аймағы. Жинақтағыш тегергіштерге сұратуға қызметкөрсету үшін қажетті деректер жазылады.

Құрамы- файлдың аты бойынша енгізу-шағару программасы арқылы есептелінетін

мәліметтердің физикалық мекені

- осы мекен мен байланысты жады мекені- соңғы операцияның орындауы бойынша мәліметЖазбаларды басқару аймағы. Бұғаттау ережесі және жазбалар бойыншаблоктардың мекендетілуін бейнелейді, сонымен қатар бір жазбаға бірнеше ретқатынау кезіндегі үрдістерді бұғаттау ережесін алдын ала жазу.Жүйелік қызметке с ұ рату аймағы. Құрамы.- үрдісті орналастыру жадысының картасы- енгізу-шығару құрылғылары және үрдіс мәліметтерінің блогі арасындағы

тура беру үшін арналған жады картасы- оверлейлік аймақтар үшін арналған жұмыс кестесі.Жады картасы ұғымына бөлектеніп берілген ұрдіске байланысты жадының

логикалық аймағы кіреді.Үрдіс мәліметінінің құылымы. Үрдіс мәнмәтіні мәтін арқылы анықталған

күй мен, пайдаланушының ауқымды айнымалылар мәнін және ақпараттыққұрылымдары мен, қолданылатын машиналық регистр мәні мен, есептіңмекендік кеңістігінде және үрдістер есеп және ядро стектерінің құрамы болыптабылады. Жүйенің операциялық мәтіні және оның ауқымды ақпараттыққұрылымдары барлық үрдістер мен бірге қолданылады, бірақ үрдістіңмәнмәтінінің құрамдас бөлігі болып табылмайды.

Үрдістің пайдаланушы мәнмәтіні деп үрдістің адрестік кеңістігіндеорналасқан кодты және мәліметтерді түсінуге болады. Динамикалық бөлінгенжадыда орналасқан (мысалы константалар), инициализацияланатын жәнеөзгеретін мәліметтер (компилляция кезінде бастапқы мәндері меншіктелмегенбарлық статикалық айнымалылар), қолданушы стегі және мәліметтерге бөлінеді.

Орындалмайтын код және инициализацияланатын мәліметтер программаларфайлы құрамын құрайды, олар үрдістің мәнмәтінінде орындалады.Пайдаланушылар стегі қолданбалық режимдегі (user-mode) үрдістің жұмысыкезінде қолданылады.

Ядро мәнмәтіні түсінігінде біріккен регистрлік мәнмәтін және жүйелікмәнмәтін түсінігі берілген. Үрдіс іске қосылған жағдайда жүйе үрдіскентекстінде орындалады. Егер жүйе ядросы басқа үрдісті іске қосуды жүзегеасыру кезінде ол мәнмәтіннің қайта ауысу кезінде жүйе ядросы алдынғыақпаратты сақтайды, өйткені ол бірінші үрдіс мәнмәтінінде қайта оралып оныаяқтауға мүмкіндік береді.

Үрдіс мәнмәтіні құрамында үрдіске бөлінген есептің мекен кеңістігі жәнеүрдістің құрамына кіретін аппараттық регистр және деректер ядросыныңқұрылымы болады. Пайдаланушы мәнмәтіні командалардан және үрдісдеректерінен, есеп стегі және бірігіп қолданатын виртуалды үрдіс мекенініңжады кеңістігінен турады.

Үрдістің мәнмәтіні пайдаланушы мәнмәтіні мен ядро мәнмәтінінен тұрады.

Қолданбалы контекстҚолданушы стегі Ядро контексті

Динамикалық бөлінген ЯДРО стегі

жадыИнициализацияланбайтын өзгеретін мәліметтерИнициализациялатынөзгеретін мәліметтер

Ядро мәліметтері

Инициализацтяланбайтынөзгермейтін мәліменттерОрындалатын код

Үрдіс мәнмәтінін құраушы

Үрдістің идентификаторы мен дескрипторы. Үрдісті диспетчерлеу жәнеуақытүйлесімдіру. Үрдістің кезегі және пұрсаттылық ұғымы.

Үрдіс – бұл жұмыс істеуге арналған жүйелік қорлар және программалар.Операциялық жүйе құруды басқару және үрдісті жою деп аталынады жәнеWinNT да ол үрдістер диспетчер болып таратылған. Ағын – бүл NT ядросы орындауға бағыттайтын үрдіс ішіндегі жағдай.Объект диспетчері арқылы пайда болатын және жойылатын объекттерді NTорындалу жүйесіндегі үрдістер деп атам

Объект типі ҮрдісОбъект денесініңатрибуттары

Үрдіс идентификаторыҚатынау маркеріБазалық пұрсаттылықКвота өлшеміОрындалу уақытыЕнгізу-шығару санағышВиртуалды жадының операиуларының санағышыЕскерткіш жөндеу порттарыАяқталу кодтар

Қызмет көрсету Үрдісті құруАшуҮрдістің идентификациясын сұратуҮрдістің идентификациясын орнатуАғымдағы үрдісҮрдісті аяқтауВиртуалды жадыны ерекшелеу-босатуВиртуалды жадыға оқу-жазуВиртуалды жадыны қорғауВиртуалды жадыны бұғаттау/босатуВиртуалды жадыны сұратуВиртуалды жадыны дискке босату

Әр объект-үрдістің объект диспетчері құратын тақырыбы бар. Тақырыптаобъекттің атрибуты сақталады. Объект-үрдістердің ішінде сақталатын

атрибуттарды үрдістер диспетчері анықтайды және атрибутттық оқу, өзгертуүшін жүйелік қызмет көрсетуді бөледі.Үрдіс идентификаторы – ОЖ үрдісті идентификациялайтын мәнҚатынау маркері-орындалу жүйесінің объекті, бұнда жүйеде пайдаланушыныңтіркелген құқығы орналасады.Базалық пұрсаттылық- үрдістердің ағындарының пұрсаттылығыКвота өлшемі – пайдаланушы үрдіске бөлінген резидентті және резидентті емесжүйелік жадының максималды өлшеміОрындалу уақыты-үрдістің барлық ағындарының орындалуына бөлінген уақытЕнгізу-шығару санағыш – орындалған үрдістердің ағындарының енгізу-шығаруоперацияларының типі және олардың саны жазылатын айнымалылар.Виртуалды жады операцияларының санағыш – орындалған үрдістердіңаңғындарының виртуалды жадыға операцияның типі және саны жазылатынайнымалыларЕскерту-жөндеу порттары – үрдістер арасындағы коммуникация арнасыАна арқылы үрдістер диспетчері ескерту шақырған ағынға хабарлама жібереді.Аяқталу коды – үрдістің аяқталған себебі.Алып тастау – синхронды қатенің қалып-күй машиналық команда арқылыорындалады.

Параллельді басқару үшін синхрондау ережелері белгіленуі қажет, оларпараллелизмнің типіне байланысты, бәсекелес үрдістер жолшамдары арқылысинхрондалады.

Жолшам – арнайы басқаратын программалар, олар критикалық аралыққақатынауды басқаруды орындайды.

Критикалық аралық дегеніміз – ол уақыт аралығы, онда тек бір бісекелесүрдіске қатунауға рұқсат беріледі. Бұл аралықты анықтап және ашатын олжолшамды ашу процедурасы, басқа барлық ұрдістерге қатынауды бұғаттайды.Аралық аяқталған соң келесі бәсекелест үрдіске қатынауға рұқсат беріледі.Параллель үрдістердің синхрондау тәсілі:

1. почталық жәшік бойынша синхрондау2. кездесу3. көптік күту

Пошталық жәшік бойынша синхрондау ол үрдіс-жіберуші және үрдісқабылдаушы арасында буфердің пайда болуы. Почталық жәшік мақсаты олжіберілетін хабарларды арнайы бергілермен қамтамасыз ету, олар арқылыүрдістер екі типті хабар қабылдайды.А) хабар буферге жазыладыБ) хабар буферден оқылады

Үрдіс-жіберуші хабар буферге жазылған соң келесі хабарды жіберугедайындалады. Үрдіс-қабылдауышы қайталанатын хабар жіберілді белгісінтексереді, жіберілген болса буферден хабарды оқиды. Содан соң үрдіс-қабылдаушы хабар оқылды белгісін орнатады. Үрдіс-жіберуші келесі хабардыбуферге жіберу үшін белгіні тексереді.

Ұйымдастыру ережелері:- үрдістің іске қосу реті

- жұмыс орындалған соң оны қалыпқа келтіру ережесі- үрдістің аяқталу реті- сәйкес порттар арқылы қатынау реті.

Үрдістерді басқару бағыныңқы жүйесінің баптауынан және орындалуынансанашықтың қорларының жүктеу байланысты. Үрдістер жүйелік жәнеқолданбалығы бөлінеді. Үрдіс атрибуттары. UNIX ОЖ-гі үрдістің жұмысынбасқару үшін үрдіс бірнеше атрибуттардан тұрады.- үрдіс идентификаторы (РІD). Жүйе ядросы үрдістерді бір-бірінен айыру

үшін үрдіске идентификатор береді. Үрдіс жұмысын аяқтаған соң ядроидентификаторды босатады.

- Аталық үрдістің идентификаторы. Берілген процессті түзеген процессидентификаторы.

- үрдіс пұрсаттылғы (Nice number). Жоспарлауыштың іске қосу кезегінанықтайтын салыстырмалы үрдіс пұрсаттылығы. Орындау пұрсаттылығысанашықтың қорларының жоспарлауын анықтайды. Салыстырмалы үрдістіорындалу кезінде жүйе өзгетпейді. Бірақ оны администратор немесепайдаланушы өзгертуі мүмкін. Орындалу пұрсаттылық ядро арқылыдинамикалы өзгереді.

- Терминалды тізбек үрдіспен ассоциативтелген терминал. - Реалды және тиімді пайдаланушылар идентификаторы.

Үрдіске іске қосқан пайдаланушының нақты идентификаторы дейміз.Үрдіс жүйелік қорларға қатынау құқығын анықтау үшін тиімді идентификаторқолданылады. Жаңа үрдісті құрып және оның ішінде программаны іске қосуүшін екі жүйелік шақыру қолданылады.

Үрдіс пен жұмыс жасайтын операциялық жүйенің базалықоперациялары.Операция 1. 1 қадам. Үрдістін өмір сүруі "үрдісті құру" операциясы орындалғаннанбасталады.2 қадам: туындалған үрдіске жағдай кодын бөлу. 3 қадам үрдістің элементті базасын дайындау. 4. Үрдістің белсенділігі үрдісті басқару блогы арқылы үрдісті орындауындағыжіберу үшін кезекке коюдан тұрады.5 қадам. Инициализацияны аяқтау.

Инициализация аяқталған кейін жіберілетін үрдістің орындалу тәсіліанықталады, бұл синхронды немесе асинхронды орындалу мүмкін.Операция 2

Үрдісті жою программа аяқталған кейін немесе басқа үрдістермен үзуболған жағдайда орындалады. Үрдіс жойылғаннан кейін оның блокты басқаруыүрдісті бардлық кезекте алып тастап белгіленген ОЖ қорларын босатады.Сонымен қатар жою ауқымды немесе жергілікті режимде жүзеге асырылуымүмкін.Операция 3.Үрдіс идентификациясы.

Үрдісті идентификациялау кезінде оның идентификаторы және кезектіидентификаторға тіркелген үрдіс статусы анықталады, бұнда берілген уақыттағыүрдіс орналасады. Бұл статус жалаушысы және кезектегі мекен арқылыанықталады.Операция 4.

Үрдістің уақытша тоқталуы жүйеде үзу болған жағдайда болады және осыүзуден кейін үрдістің қайта орындалу үшін ауысу ережесі анықталу керек.

Уақытша тоқтату тияқнақталған уақыт (таймер) аралығында немесетоқтату типы бойынша болуыы мүмкін. Уақытша тоқтадтудың көзі үрдістің өзінемесе жасанды түрде болуы мүмкін.

Уақытша тоқтау үрдістің енгізу-шығару азасында ал жасанды жолы – олпрограммалық өңдедуде болады.Сигналдарды өңдеу жабдықтары. Үрдістерді басқаратын оқиғалықтітіктер. Үрдістер әрекеттестігі. Үзу жүйелері.

Сигналдарды өндеу жабдықтары. Сигналдар бір үрдістен екіншіі үрдіскеөткенде немесе ОЖ ядросында қайтадан бір жағдайдың анықталуынабайланысты түзіледі. Үрдістер арасындағы қарым-қатынасын сигналды жіберужәне қабылдау арқылы қарастырайық.

Үзулердің пайда болуы сияқты сигналдардың пайда болуы келесісебептерге байланысты.

- Программа ішіндегі кейбір жағдайлар, мысалы аса толу болғанда немесенөлге бөлгенде.

- Құрылғыдан келген кейбір ақпараттарға байланысты, мысалы пернетақтадан«Сtrl+C» комбинациясын беруге байланысты;

- Бір үрдістің екінші үрдіске әректтесуіне байланысты, мысалы «SIG_KILL».Жүйеде тиянақталған жағдай жиыны бар, олар жүйеде пайда болуы мүмкін.Әр жағдайдың өзінің уникалды аты болады: бұл аттар әдетте UNIXверсиясы үшін бірдей. Бұл аттарды сигналдар деп атаймыз.Үрдістерді басқаратын оқиғалық тітіктер. Үрдістер әрекеттестігі.

Позициялық түрде үрдісті басқару үш топқа бөлінеді:1. тәуелді үрдістер – үрдістің барлық өмір сүру периодына автономды

орындалады;2. бірігіп орындалатын үрдістер – таратылатын есептеу алгоритмі

негізінде әрекеттеседі;3. бәсекелес үрдістер – жалпы қорлар негізінде әрекеттеседі.

Үрдістің нөмірі бірнеше бөлек кезеңдерден тұрады:1. Үрдісті құру немесе бастапқы

пайда болуы. ОЖ кестесінде үрдіс туралы басқарушы жазба құрылады.Бұл жазбада идентификацияланатын ақпарат болады.

2. Инициализация. Бұнда үрдістіңорындалуына қажетті қорлар анықталады.

3. Үрдісті белсенділеу. Бұл кезеңдеүрдіске санашық қоры бөлінеді және орындалуға жіберіледі. Үрдістіңорындалу кезінде ол бұғаттау немесе күту күйінде болуы мүмкін.

4. Үрдіс аяқталғаннан кейін оның

жойылуы басталады.Бәсекелес үрдістерді басқару негізінде критикалық интервалда басқару

әдісі белгіленген. Бұл әдістің негізі коллективті қатынау ішінде әр бір үрдіскеөзінше автономды жұмыс жасау үшін уақыт интервалды анықтау мағынасыжатыр.

Бұл талаптар келесі түрде анықталады:1. әр бір интервалында тек қана бір үрдіс болу керек2. интервалда үрдіс көп уақыт болиауы керек3. үрдістер критикалық интервалға шығуды көп

уақыт күтпеу керек.Көрсетілген принциптер арнайы басқаратын программалар көмегімен

жүзеге асырылады, бұл программаларды жолшамдар деп атайды.Үзу мен алып тастау – ол ОЖ-гі күйлер. Олар программалы немесе

аппаратты анықталады Үзу немесе алып тастау анықталғанда санашық солуақытта орындап жатқан жұмысын тоқтатады және басқаруды пайда болғанкүйді өңдейтін код мекені бойынша жадының ерекше аймағына береді. WNT бұлкодты кақпан өңдеуші деп атайды (trap hondeer).

NT ядросы үзу және алып тастауды ажыратады. Үзу (interrupt) –санашықтың қандай жұмыс орындап жатқанына қарамайтын кез-келген уақыттаболатын асинхронды жағдай. Көбінесе үзу енгізу-шығару құрылғыларыныңәсерінен болуы мүмкін.

Алып тастау (exception) – синхронды қателі қалып-күй, машиналықкоманда арқылы орындалады. Мысалы жадының қорғанысының бұзылуы.

WNT ядросы жүйелік қызмет көрсетудің шақыруын нәтиже ретіндеқарастырады (бірақ ол жүйелік қақпандар).

Қақпандарды өңдеуші. Қақпан (trop) термині ол санашықпенқолданылатын механизм. Орындалып жатқан ағында үзу немесе нәтиже пайдаболғанда ол басқаруды алып ОЖ-ң бекітілген нүктесіне басқаруды береді. WNT-де санашық басқаруды NT ядросындағы қақпандарды өңдеушіге береді. Бұлмодуль коммутационды панельдің рөлін атқарады: ол санашық генерациялайтынүзулер мен нәтижелерді қабылдайды және басқаруды сәйкес жағдайды өңдейтінкодқа береді.

Қақпан өңдеушісі өзінің шақыру кезінде машинаның қалып-күйін саөтауүшін уақытша үзуге тыйим салады, өйткені егер жаңа үзу немесе нәтиже пайдаболса, онда ақпараттар жоғалып кетер еді. Сол үшін ол қақпан кадырын құрадыжәне оған үзілген ағынның орындалатын күйі жайында ақпараттыорналастырады. Үзу немесе нәтиже өңдеуді аяқталған соң бұл ақпарат ядроғаағынның әрі қарай орындалуына мүмкіндік береді.

Кейбір нәтиже өңдеуіш өзі шешеді, бірақ көбінесе ол пайда болған күйдіңтипін анықтап, оны ядроның басқа модуліне немесе жүйелік атқарушығабасқаруды береді.

Мысалы, егер үзу құрылғыдан болса, онда басқару үзуді өңдйтінпроцедураларына жібереді (interrupt service routine ISR). Егер үзу жүйелік қызметкөрсетуден пайда болса, онда өңдеуіш басқаруды NT жүйесінің жүйелік қызмет

көрсету кодына жібереді.Бөлек нәтиже ядроның нәтижелер диспетчері арқылыөңделеді.

Үзуге үзу диспетчері жауап қайтарады. Ол үзудің көзін анықтап басқарудысыртқы қызмет көрсететін процедуларға немесе ядроның ішкі процедураларынабереді.

Үзудің типтері және пұрсаттылықтары. Әр түрлі санашық әр түрлі типтіжәне әр түрлі мөлшер үзулерді анықтайды. ОЖ танитын үзу деңгейлерініңстандартты жинақысына үзу диспетчері, үзудің аппаратты деңгейлерінбейнелейді. Үзу деңгейлері үзуді пұрсаттылығымен бөледі. Ядролық режимдеағын өзі орындалып жатқан санашықтың үзу деңгейін көтеріп немесе төмендетуімүмкін. Пұрсаттылық кезегі бойынша үзу қызмет етеді. Үзу жоғарыпұрсаттылығымен төмен пұрсаттылықты үзудің орындалуын басып алады.Үзу деңгейі Үзу типтері1. жоғарғы деңгей

2. қоректендіру деңгейі3. санашықтық аралық деңгей4. таймер деңгейі5. санашық-құрылғысының деңгейі

6. 1-құрылғының деңгейі

7. диспетчерлі деңгей

8. процедураны асинхронды шақырудеңгейі9.төменгі деңгей -құрылғының деңгейі

Аппараттық тексеру немесе құрсымқатесіҚоректендірудің жаңылысуыБасқа санашықтан сұранысИнтервалды сұранысПұрсаттылығы жоғары еңғізу-шығаруқұрылғысыПұрсаттылығы төмен еңгізу-шығаруқұрылғысыАғындарды жоспарлау және кейінгеқалдырылған шақырупроцедураларының өңделуіПроцедураларды асинхрондышақырудың өңделуіАғындардың кәдімгі орындалуы

1-ден 6-шы деңгейге дейін аппаратты үзуге арналған;7-8 – программалық үзулер деңгейі (ядро генерациялайды);9 деңгей төменгі деңгей – ол үзуге жатпайды.

Үзулерді орналастыру. Үзулер көбінде аппаратты еңгізу-шығаруқұрылғысынан болады, олар санашыққа өздеріне қызмет көрсету жайында хабарберуі керек. Үзулерді жасайтын құрылғылар, ОЖ-ге есептеу уақытын жәнееңгізу-шығару операциясын сәйкестендіру арқылы санашықты максимальдыжүктеуді қамтамасыз етеді. Санашық құрылғыда еңгізу-шығару операциясыніске қосады және деректер тасымалданғанша басқа ағындарды орындайды.Координатты құрылғылар, баспа құрылғылары, тегергіштер, торапты карталаркөбінесе үзуді жүзеге асырады.

Үрдістің біресепті және көпесепті орындалуы. Есепті көппроцессорлышешуді басқару тәсілдері.

Көпесептілік. Санашық бір уақытта тек бір ағынды орындайды. Бірақкөпесептілік операциялық жүйеде пайдаланушыға бірнеше программалардыпайдалануға мүмкіндік береді:

- бір қордың босағанын немесе ағынның орындалуы үзілгенше ағынқолданылады;

- ағынның мәнмәтіні сақталады;- ағынның мәнмәтіні жүктеледі;- орындалуды күткен ағындар бар болғанша бұл қайталау қайталанады.

Санашықтың бір ағынды орындау кезінде басқа ағынның орындалуынқайта қосылуын мәнмәтінің қайта қосылуы дейміз.

Көпесептілік жүйе орындайтын жұмыстың мөлшерін көбейтеді, өйткенікөп ағындар үзілмей орындалмайды. Ағындар орындалуын тоқтатып, мысалыенгізу-шығару құрылғысының босауын күтуі мүмкін. Көпесептіліктің арқасындабір ағын күтуде болса, басқа ағын орындалуы мүмкін, соның арқасындасанашықтың уақыты босқа кетпейді.

Ығыстыратын көпесептілік – көпесептіліктің түрі, бұнда ағынның басқаағындардың орындалуына өзбетінше санашықтың босатуын операциялық жүйекүтпейді. Оның орнына алдын ала берілген уақытта немесе пұрсаттылығыжоғары ағын орындалуынға дайын болса операциялық жүйе ағынды үзеді.Ығыстыру бір ағынның санашықты толық алуынан сақтайды және басқаағындарға санашықтың уақытын қолдануға мүмкіндік береді.

NT орындалу жүйесі – ығыстыратын көпесептілік жүйесі және Windowsнегізгі ортасы мен Win32 бағыныңқы жүйесі болып табылады. ЫғыстырмайтынWindows версиясында MS DOS-қа көпесептілікке жету үшін, ағын өз бетіншесанашықтың басқаруын беру қажет. Нашар программалар басқа қолданбаларғанемесе жүйе кедергі жасап санашықты жаулап алуы мүмкін еді.

Кейбір кезде екі ағынға жалпы бір мақсатқа жету үшін бір-біріменәрекеттесуі қажет. Мысалы, С компиляторында бір ағын С тілінде программаныңөңдеуін орындаса, ал екінші ағын – бірінші ағынның жұмысының нәтижесінқабылдап және оны объективті кодқа компилляциялауы мүмкін. Бұл екі ағынғабір бірінің деректерінің алмасу тәсіліне қажет.

Санашықтың өңдеуі эәне программаның компилляциясы екі үрдіспен (әрқайсысының бір ағыны бар), бір үрдістің орындалуына қарағанда тез болуыкерек, өйткені көпесептілік операциялық жүйеде санашықтың ағынын немесекомпиллятордың ағынын кезек-кезек орындауы мүмкін. Санашық бірігіпқолданатын буферге бір нәрсе орналастырса, компилятор өзінің жұмысыебастауы мүмкін. Осыған ұқсас екі немесе бірнеше орында бір уақыттаорындалатын қолданбаларды, параллельді қолданбалар дейміз. Бір санашықтыкомпьютерде параллельді қолданбалар пайдалы, ал көпсанашылықтарда ол өтепайдалы.

Көпағындық. Параллельдікке жету үшін екі үрдісті қолдану барлықжағдайда тиімді емес. WinNT бұл проблеманы шешу үшін ыңғайлы жадыныбірігіп қолданатын механизмдерден құрады. Бұл механизмдерді қолданғанжағдайларда да басқа проблемалар болуы мүмкін, сол жағдайда параллельдіккежету үшін көпағынды үрдіс қолданылады.

Көпағынды үрдістің екі немесе бірнеше ағындары болады олар бірігіп бірадрестік кеңістікті және қорды қолданады.

NT-ң әр үрдісі бір ағынмен құрылады. Қажет болса программа үрдіс ішіндеқосымша ағындарды құруы мүмкін. Олар көбінесе программада асинхрондыоперациялаоды орындау үшін қолданылады (операциялар кез келген уақыттаорындалады). Бұл категорияға енгізу-шығару операциялары кіреді. Бір ағындынегізгі программаның орындалуына қолданып, және екінші ағынды еңгізіу-шығару құрылғысының сұранысына құрып, сонда жүйе бір санашықта бөлек екіоперация орындауына болады, бұл жағдайда көпесептілік орын табады.Көпсанашықты компьютерде бұл екі ағын бірге орындалуы мүмкін және басқаүрдіс құруына қажеті жоқ.

Ағындарды қолданып параллелизмге жету үшін программа бір үрдісте екінемесе бірнеше ағын құрады. Көпағындық үрдістер параллельдікке жетеді жәнеекі үрдісті қолдануымен байланысты кемшіліктері жоқ. Ағындар үрдіскеқарағанда тез құрылады. Одан бөлек үрдістің ағындары бір жадыны қолданады,өздерінің стегі және регистр мәндерін алып тастағанда. Ерекше деректер алмасумеханизмін керек етпейді. Бір ағын өзінің нәтижесін жадыға жазады, ал екіншіағын оларды оқиды. Сонымен бірге үрдістің барлық қорлары оның барлықағындарымен бірдей қолданылады. Ағындардың орындалу кезегін анықтау үшінядро пұрсаттылыққа негізделген сұлбасын қолданады. Пұрсаттылығы жоғарыағын пұрсаттылығы төмен ағыннан бұрын орындалады, ядро ағындардыңпұрсаттылығын өзгертіп тұрады, сол арқылы олардың бәрінің орындалуынакепілдік береді.

Көпағынды үрдісті қолдану – серверлі қолданбаларға тиімді шешім, олклиенттерден сұраныс қабылдайды және әр сұраныс бойынша бір кодтыорындайды. Мысалы, файл-сервер файлдармен жұмыс жасайтын операцияла,бірақ әр сұраныс серверден өзінің файлымен жұмыс істеуді сұраса да, серверпрограммасы жадыға тек бір рет жүктеледі. Әр келетін сұраныс қажетфункциясын орындайтын сервердің бөлек ағындарымен қабылданады жәнеөңделеді.

WinNT –де параллельдікке жету үшін екі үрдісті қолданады олар арнайыарналар арқылы әрекеттеседі. Сондықтан WinNT бағыныңқы жүйелері бөлексерверлі үрдістер ретінде жүзеге асырылған және қорғалған деп аталады.

Өз-өзін бақылау сұрақтары1. Үрдіс пен ағынның түсініктемелері2. Үрдіс диспетчері және атрибуттары3. Үрдіс мәнмәтіні дегеніміз не?4. Үрдіс дискрипторының түсініктемесі5. Мәнмәтіннің қайта қосылуы дегеніміз не?6. Көпесептілік ненің арқасында орындалады?7. Көпағындықты қолдану нені көрсетеді?8. Арна дегеніміз не, не үшін қолданылады?9. Үрдістер қандай топтарға бөлінеді?10.Сигнал түсініктемесі.11.Үзу түсініктемесі және оның алыптастау мен айырмашылығы

12.Үзу деңгейлері13.Параллельді үрдістердің синхрондау тәсілдері14.Мультипрограммалық режимнің мультиесептік режимнен айырмашылығы15.Монолитті және микроядерлі жүйелерге мысал келтіріңіз16.Құрылымдық ұйымдастырудың типтері17.Нақтылы уақыт операциялық жүйесінің критерилері18.Уақыт бөлу ОЖ қандай режимде жұмыс жасайды?

Ұсынылатын әдебиеттер 1. Э. Таненбаум. Современные операционные системы. СПб, Питер, 2002,

1040 стр.2. Н.А. Олифер, В.Г. Олифер Сетевые операционные системы. СПб, Питер,

2001, 544 стр.3 тақырып. Енгізу-шығару жүйесін басқаруМақсаты: Осы лекцияда cинхронды және асинхронды енгізу-шығару;

енгізу-шығарудың басқару режимдерімен; еркін және тізбекті қатынас құрутәсілдерімен; енгізу-шығаруды қорғау тәсілдерімен танысу.

Қарастырылатын сұрақтары:1. Енгізу-шығару жүйесін басқару.2. Синхронды және асинхронды енгізу-шығару.3. Енгізу-шығаруды диспетчерлеу.4. Еркін және тізбекті қатынас құру тәсілдері.5. Енгізу-шығару ағындары. 6. Енгізу-шығаруды қорғау тәсілдері.

Енгізу-шығару жүйесін басқару – ол ОЖ-гі негізгі функцияларының біріжәне ОЖ жобалауының ең қиын аймақтарының бірі.

Енгізу-шығару құрылғыларының көптігінен және олардың түрлітабиғаттарынан қиыншылықтар туады. Сондықтан ОЖ-ні құрушылардыңарасында оңай есеп тұрған жоқ. Олар енгізу-шығару құрылғыларының тиімдібасқаруды ғана емес қолданба программистер құрылғылардың түріне қарамастандеректерді оңай оқып, сақтау үшін ыңғайлы, тиімді виртуальды интерфейсті құруқажет.

Бір модельге бірнеше түрлі құрылғыларды біріктіретін жүйелік енгізу-шығару әмбебап болу қажет. Біріншіден, ол бар құрылғылардың қажеттіліктерінескеру қажет. Екіншіден, бірнеше параллель орындалып жатқан есептерге енгізу-шығару құрылғыларына қатынауды ескеру қажет.

Қолданбалы программалар өздері енгізу-шығару құрылғылары тікелейбайланысалмайды. Енгізу-шығару сұрауына керек мәндерді орнатып, енгізу-шығару супервизорына басқару беріледі.

Енгізу-шығаруды басқару режимдері. Екі негізгі енгізу-шығару режимі бар:енгізу-шығару құрылғыларының дайындығын сұрату алмасу режимі және үзілісібар алмасу режимі.

Егер енгізу-шығару басқаруын орталық санашық атқарса, онда ол басқаруқұрылғысына бір енгізу-шығару құрылғысының орындалуына команда береді.Енгізу-шығару құрылғысы команданы орындап орталық санашыққа жекесигналды басқаратын құрылғыға түсінікті сигнал жібереді.

Енгізу-шығару құрылғысының жылдамдығы орталық санашықтыңжылдамдылығынан төмен. Сондықтан дайындық сигналын көп күту керек,сигнал шыққанша драйвер еш нәрсе орындамайды. Сондықтан енгізу-шығарукомандасын беріп ол құрылғыны уақытша ұмытып басқа программаныңорындалуына көшкен жөн. Ал дайындық сигналы шыққан кезде оны енгізу-шығару құрылғысының үзуге сұрау деп санаймыз.

Ортақ енгізу-шығару құрылғылары, құрылғылырды жалғау. Көпқұрылғылар бірігіп қолдануды қолдамайды. Біріншіден ол тізбекті қатынайтынқұрылғылар. Ондай құрылғылар жалғанған болуы мүмкін, яғни бір есептеуүрдіске беріледі. Бірақ ол есептеу үрдістерінің параллельді жүұмыс жасаунамүмкіндік бермейді және енгізу-шығару құрылғыларының босау уақытынкүтеді. Параллельді орындалып жатқан есептер арасында енгізу-шығаруқұрылғыларын қолдануын ұйымдастыру үшін виртуальдік құрылғылар түсінігіенгізіледі.

Виртуализация принципін қолдану есептеу жүйесінің тиімділігінжоғарлатуға мүмкіндік береді. Көбінесе виртуалдық құрылғыға - спулингтерминін қолданады.

Спулинг дегеніміз – операциялайтын режімде құрылғылармен жұмысимитациясы.

Спулингтің негізгі жұмысы тізбекті қатынайтын құрылғыларыныңпараллельді бөлуінің көрінісін ұйымдастыру. Бірақ олар монопольді жәнежалғанған ретінде қолдану қажет.

Мысалы, егер біз бірнеше қолданбаның қорытындысын басуға жіберетінболсақ онда біз түсініксіз қорытындыға ұшыраймыз. Бірақ әр есептеу үрдісіневиртуальді принтер беруге болады және ағындылар бірінші рет магниттідискідегі арнайы спул файлына жібереді. Содан соң виртуалды басу аяқталғансоң қабылданған пұрсаттылықтармен және қызмет көрсету пәні бойынша спулфайлдің мәні принтерге жіберіледі. Спул файлымен басқаратын жүйелік үрдіс– спулер деп аталады (Spool-reader немесе spool-writer).

Программисті компьютерге орнатылған енгізу-шығару құрылғыларыныңпараметрлері және олардың мүмкіншіліктері мүмкіншілік болғаншаойландырмау керек. Оған тек қолданатын енгізу-шығару құрылғыларыныңжалпы мүмкіншіліктері қажет. Мысалы, принтер басуді білу қажет, алмагниттік дискіде жинақтауыш берілген адрес бойынша (С-N-S) координаты,цилиндр нөмірі, бас тиек нөмірі және сектор нөмірі) деректерді жазу және оқуқажет.

Негізгі болып саналатын ол жинақтауыштың бары және оның цилиндрініңжазу-оқу бас тиегінің және магниттік диск жолының секторларының бірнешесандарының болуы цилиндрдің, бас тиектің және магниттік диск жолыныңсекторлардың бірнеше сандарының мәні жабдық кестесінен алынуы мүмкін.Бұл жағдайда программисті құрылғының есептеу жүйесіне қалай жалғанғаныойландырмау керек. Сондықтан ол енгізу-шығару сұрау кезінде құрылғыныңлогикалық атын белгілейді.

Виртуалды құралғыға сәйкес нақты құрылғы кесте арқылы супервизорментаңдалады. Сонымен құрылғының қосылу тәсілі, оның мoделі және оған сәйкес

драйверлер бірінші жабдық кестесінде анықталады. Ол виртуалды құрылғыныжүйелік кестесімен байланыстыру үшін екінші жүйелік кестесі қолданылады.Шартты біз оны виртуалды логикалық құрылғының сипаттама кестесі дейміз(DRT – device reference table)

Енгізу-шығару үрдісін басқару. 1 - әрекет. Орындалып жатқан программадан енгізу-шығару операциясына

сұраныс супервизорға түседі. 1.1 - әрекет. Супервизор жүйелік шақыруды қабылданған

спецификацияларға сәйкестігін тексереді және қате болған жағдайда есепкесәйкес хабарлама жібереді.

2 - әрекет. Егер сұраныс дұрыс болса, онда есеп енгізу-шығарусупервизорына бағытталады.

2.2- әрекет. Супервизор виртуаль аты арқылы (DRT кестесінен құрылғыкестесіне сәйкес UCB элементін табады. Егер құрылғы бос болмаса, онда есепсипаттаушы құрылғыны күтіп есептер тізіміне орналастырады.

3 - әрекет. Егер құрылғы бос болса, онда енгізу-шығару супервизоры UCB–дан құрылғының типін анықтайды, және қажет санашықты іске қосады, олқұрылғыны түсінетін және орындайтын басқару деректерін және кодтарынашуға береді.

4 - әрекет енгізу-шығару басқаратын «программа» дайын болған кездеенгізу-шығару супервизоры басқаруды сәйкес драйверіне береді (іске қосусекциясы).

5 - әрекет. Драйвер басқару операциясын инициализациялайды тайм-аутсанауышын нөлдейді және санашыққа орындалуға дайын есепті қою үшінсупервизорға (есеп диспетчеріне) басқаруді қайтарады.

6 - әрекет. Жүйе жұмысты кезегімен орындайды, бірақ енгізу-шығаруқұрылғысы жіберілген команданы орындап болған соң, үзуге сұраныс сигналынорнатады және үзу кестесі арқылы басқару жалғастыру секциясына беріледі.Жаңа команданы алған соң құрылғы оны орындайды және саннашықпенбасқаруды қайтадан есеп диспетчеріне қайтарады, ал санашық өзінің жұмысынжалғастырады. Сонымен есептердің параллель өнделуі болады, соныңкөрісінде санашық енгізу-шығару операцияларының басқаруын жүзегеасырады.

Синхронды және асинхронды енгізу-шығару. Енгізу-шығаруоперациясына сұраныс берілген операциялардың аяқталғанын күту күйінесупервизормен ауыстырылады. Аяқталу секциясынан операцияныңаяқталғаны жайлы супервизор хабарлама алған соң ол есепті орындалуға дайынкүйіне ауыстырады және ол өзінің жұмысын жалғастырады. Бұл жагдайсинхронды енгізу-шығару сәйкес синхронды енгізу-шығару көп ОЖстандартты болып табылалы. Қолданбалардың орындалу жылдамдығынұлгайту үшін кажет болғанда асинхронды енгізу-шығару қолданылады.Асинхронды енгізу-шығарудың карапайым варианты, ол сырткыкұрылғылардың деректерін буферлі шығару. Бұл кезде қолданбадағыдеректер енгізу-шығару кұрылғыларына жіберілмейді, ал арнайы жүйелікбуферге жіберіледі. Негізгі логикалы қолданбаға шығару операциясы бірден

орындалған болып саналады, және есеп накты деректердің құрылғыларғажіберілген үрдісін күтудің қажеті жоқ. Жүйелік буферден деректердішығаруды енгізу-шығару супервизоры атқарады.

Енгізу-шығару супервизорының нұсқауы бойынша арнайы жүйелікүрдіс жүйелік жады аймағында буферге орын бөледі. Асинхрондыдеректерді енгізуді де ұйымдастыруға болады. Бірак ол үшін тек қана жадыаймағында кұрылғылардан оқып деректерді уакытша сақтап, бөлінгенбуферді операцияға сұраныс берген есеппен байланыстыру ғана емес жәнеенгізу-шығару операциясына сұранысты екі бөлікке бөлу(екі сұранысқа).

Бірінші сұраныста деректерді оқу операциясына нұскау беріледі. Бұлсұраныста қосымша параметр беріледі - ол есеп сұранысқа жауап алатынжәне берілген ерекшеленген буферді идентификациялайтын жүйелікобъекттің аты. Буфердің атын алып есеп өзінің жұмысынжалғастырады. Деректерді асинхронды енгізу кезінде есеп енгізу-шығарусупервизоры арқылы енгізу-шығару операциясының аякталуын күту күйінеөткізілмейді, ол оры ндалу немесе орындалуға дайын күйінде калады.Бірнеше уақыттан сон программистпен анықталған қажет код арқылы есепенгізу-шығару операциясын аяқтауға екінші сұраныста береді. Бұл жағдайдасол кұрылғыға (оның коды баска) есеп жүйелік объекттің атын көрсетедіжәне деректерді оқу операциясы ойдағыдай аяталған жағдайда ол олардыжүйелік буферден сол заматында алады. Егер деректер сыртқы құрылғыданжүйелік буферге аяғына дейін жазылып үлгірмеген жағдайда, енгізу-шығару супервизоры есепті енгізу-шығару операциясының аякталуын күтукүйіне ауыстырылады.

Асинхронды енгізу-шығару мультипрограммалық ОЖ қолданылады,әсіресе егер олар трелтер механизмі арқылы қолданылса.

Енгізу-шығару аппаратурасы біріккен аппаратты санашыктар сияқтықарастыруға болады. Бұл санашықтардыда сыргқы үрдістер орыіідалады.Мысалы, сыртқы күрылгыға сыртқы үрдіс біріккен операциялар ретіндекөрсетіліп олар мысалы бір символдардың басылуы. Сыртқы үрдістер енгізу-шығару аппаратурасын қолдана отырып олар бір бірімен әрекеттеседі жәнеорталык санашықта орындалатын "программалык" үрдістермен әрекеттеседі.Бұл жерде ең маңыздысы ол сыртқы үрдістің жылдамдылығы "ІШКІ"үрдістердің орындалуынан айырмашылығы бар. Ішкі және сыртқы үрдістерөздерінің жұмысы дұрыс орындалуы үшін олар синхрондалу қажет. Сыртқыжәне ішкі урдістердің жылдамдылыктарының сәйкессіздігін дұрыстау үшінбуферлеу қолданылады. Буферлер арқылы деректер немесе бір үрдістенадрестелген сыртқы күрылғыға жіберіледі (сыртқы құрылғыларыныңдеректерін шығару операциясын) немесе сыртқы үрдістен бір программалықүрдіске (деректерді оқу операциясы).

ОЖ супервизорленген бөлігі жүйелік буферлермнн басқарупроблемаларын шешеді. Буферлерді бөлу, босату ғана емес және оларды босбуфер болмаған жағдайда күту есептерін супервинзор шешу қажет. Көбінесеенгізу-шығару супервизоры бұл есептерді шешу үшін ОЖ-де кабылданғанстандартты синхронизация құралдарын колданады. Сондықтан егер ОЖ

есептерді параллельді орындалу проблемаларын шешетін құралдары болса,онда ол асинхронды енгізу-шығаруды ұйымдастырады.

Есептерді динамикалық жоспарлау үрдістерді жоспарлауға қарағандатиімді үлестіру әр жағдайда болады. Есептің динамикалық жоспарлауындиспетчерлеу деп атайды. Орындалып жатқан үрдістермен ағындар арасындаағымдағы қорларды үлестіруден жоспарлау көп ұйымдастырылады.

Орындалуға дайын есептердің кезегінің тізімін дайындайтын көпдиспетчерлеу пәндері 6елггісі. Кызмет көрсететін пәндер екі үлкен топқа бөлінеді— пұрсаттылықты және құрсаттылықсыз.

Мультипрограммалық ОЖ-де көп есептер орындалған кезде деректердіоқуға және жазуға сұраныс көп ағындар болып етуі мүмкін, сонідықтан олардыорындау кезінде кезек пайда болады. Егер біз сұраныстарды олардың кезеккетүскеніне байланысты орындайтын болсак, онда магниттік дискініңсекторларына кездейсоқ қатынайтын боламыз, онда деректерді жабуға біз көпуақыт жібереміз. Өйткені деректерді іздеп табуға уақытты азайту үшінсұраныстарды кезекке дұрыстап коюға болады және олар тез орындалу үшінтиімді әдісті табу қажет. Ол проблеманы шешу үшін тиімді жоспарлау пәнін табуқажет. Белгілі пәндерді қарастырайык, олар деректерді оқу/жазу операцияларынасұраныс кезегін қайта құрады.

1. SSTS (shotest seek time-firsy)-бірінші-минималды іздеу уақытымен. Бұл пәнбойыншамагниттік бастиекті позицияланғаи кезде келесі болып саналатын сұраныс олоның цилиндрынан цилиндрға жылжу уақыты минималды болу, бұл сұраныскезекте бірінші болуының кажеті жоқ. Бұл пәннің қасиеті, ол дискілік бағыныңқыжүйенің максималды өткізу кабілеті.

2. Scan (сканерлеу)-бұл пән бойынша бастиек бірде бір бағытта, бірдебасқа бағытта жылжиды. Жолда сәйкес сұраныстарды орындайды. Егер оқу-жазубастиегінің жылжу кезінде сәйкес сұраныс болмаса, онда ол кері бағыттажылжиды.

3. Next-Step-Scan-алдыңғы пәннен айырмашылығы ол жылжытукезінде тек қана сол уақьттта болған сұраныстарды орындайды. Бастиектіноқуға-жазуға жылжу уақытында пайда болған жаңа сұраныстар, жаңа сұраныскезегін құрайды. Бұл сұраныстарды кері жолда орындауы мүмкін.

4. С-Scan - бүл пән бойынша бастиектің жылжуы қайталап ең сыртқыжолдардан ішкілерге, жолда бар сұраныстарға қызмет көрсетіп, содан соң қайтасырткы цилиндрға ауысады.

Енгізу-шыгару - ол операциялық жүйенің жобалауының ең қиынаймактарының бірі. Енгізу-шығару құрылғыларының коптігінен және олардыңтүрлі табиғаттарынан қиыншылықтар туады. Сондықтан операциялык жүйенітудырушылар арасында оңай есеп тұрған жоқ. Олар енгізу-шығаруқұрылғыларының тиімді басқаруы ғана емес қолданба программистерқұрылғылардың түріне қарамастан деректерді оңай оқып, сақтау үшін ыңғайлытиімді виртуальді интерфейсті құру қажет.

Бір модельге бірнеше түрлі құрылғыларды біріктіретін жүйелік енгізу-шығару әмбебап болу қажет. Біріншіден ол бар құрылғылардың қажеттіліктерін

ескеру қажет. Екіншіден бірнеше параллель орындалып жатқан есептерге енгізу-шығару құрылғыларына қатынауды ескеру қажет.

Сондыктан ең негізгі болып келесі әдіс саналады: енгізу-шығарудыбасқаратын операциялар привилегиялық деп аталады және операциялык жүйеніңкоды аркылы орындалады.

Қолданбалы программалар өздері енгізу-шығару құрылғыларымен тікелейбайланысалпайды. Енгізу-шығару сұранысына керек мәндерді орнатып, енгізу-шығару супервизорына басқару беріледі.

Қордын негізгі түрлерінің бірі ол санашықтық уақыт. Есептеу жүйесіндегіқордын екінші түрі ол жады.

Жады және қатынау (деректерге қатынау үрдісі) олар әртүрлі қор болыпсаналады. Бұл қорлар бір бірінен бөлек қолданыла береді. Бірақ сыртқыжадының толық жұмысы орындалу үшін бұл қордың екеуі де керек. Тікелейқатынау механизмі қолданылса сыртқы құрылғылар параллельді болінуі мүмкін.

Бөлінетін құрылғыларға мысал келтірсек ол компакт-дискілерді қоятынқұрылғы. Бұл тік қатынас құратын құрылғы.

Егер құрылғы тізбекті қатынау механизмі арқылы жұмыс жасайтын болса,онда ол кор бөлінбейтін кор, мысал келтірсек ол баспалар.

Ең қажетті қорлардын бірі ол программалық модуль. Программалықмодульдер бір рет және бірнеше рет қолданылатын болып бөлінеді.

Жүйелік бір рет қодданылатын программалық модульдер ОЖ-е жүктелукезінде қолданылады.

Бірнеше рет (қайталап) қолданылатын программалық модульдерпривиллегиялық, привиллегиялық емес және рентабельдік болуы мүмкін.

ІІривиллегиялық программалық модульдер привиллегиялық режимдежұмыс жасайды.

Енгізу-шығару сұраныстары нақгы белгіленген бірнеше өңдеуэтаптарынан өтеді. Бұл этаптарда сұраныс құрылғыға бірқатпарлыдрайверлер арқылы басқарылатын немесе көпқатпарлы драйвер арқылыөтуіне байланысты айырмашылықтары бар. Әрі қарай айырмашылықтарлыоңдеу негізінде берілген енгізу-шығару типі - синхронды немесеасинхронды бойынша белгіленеді. Мысалы екі үрдіс жалпы оперативтіжадының кеңістігінде жұмысын орындайды. Бұнда бөлінетін қорлар әр түрлірежимдерде орындалуы мүмкін, мысал екі урдіс екі бөлек машинада болса,бірак олар жалпы оперативті жадының орісімен байланысуы мүмкін. Бұлжағдайда жадымен буферлеу жұмысын атқарған кезде проблема түзелуімүмкін, ойткені әр машинаның өзінің оку/жазу буферлеу механизмдеріболады. Онда жағымсыз жағдай туады, физикалық жадының жағдайы оныңреалды мәніне сәйкес келмейді. Сонымен қатар екі бөлек машинада жұмысжасап отырған операциялық жүйеде проблема түзеледі.

Келесі проблема. Мысалы, екі үрдіс бір машинада орындалады. Бұлжағдайда бөлінетін жадыға қатынауды синхрондауға мүмкіндік беретінқұрылымдар белгіленуі керек. Оперативті жадымем жұмыс жасап жатқанүрдістердің алмасуы дұрыс орындалу үшін жагдай жасалуы керек.

ІІІындығында есеп шешкен уақытта жалпы жады сияқты қордыңбөлінуінің қажеті жоқ, бірақ бір уақытта орындалатын үрдістер бір бірінеәсер етсе дейміз. Әсер ету аппаратты узүге тең. Көп операциялық жүйелероны жүзеге асыру үшін үрдістер арасында сигналдар қолданылады. Бір үрдісбасқа үрдіске сигнал жібер деп нұсқау береді. Басқа үрдісте орындалыпжатқан үрдіс үзіледі және кабылданған сигналды өңдеу қажет.

Бұл операциялық жүйенің үшінші функциясы. Операциялық жүйеніңбұндай функциялары оның эксплуатациялық қасиеттеріне әсер етеді. Реалдыәр операциялық жүйе көп функциялар жиынынан түрады, олар жүйеніңжұмысын қамтамасыз етеді.

Әр операциялық жүйе енгізу-шығару буферлеуін қамтамасыз етеді.Негізінде ол (операциялық жүйенің негізгі функцияларының бірі.Операциялық жүйе есептеу жүйесінің түрлі компоненттерінің әр түрліқатынас жылдамдықтарымен қүресу үшін программалық буферлеуді енгізеді,ол катынас уақытын дұрыстау және синхрондау проблемаларын шешеді.

Магниттік дискідегі жинақтауышты компьютердің орталық бөлігініңшапшандығымен салыстырғанда жылдамдыгы өте төмен. Шапшандыгғыныңайырмашылығы бірнеше рет. Операцияның орындалу уақыты 0,5 нс болуымүмкін, ал магниттік бастиектің бір жолшығынан басқа жолшыққа өтуібірнеше миллисекунд болады. Бастиектің астында оқу/жазу үшін қажегдеректер секторын күтуге бірнеше уақыттық интервалы өтеді. Қазіргіжетектерді кездейсоқ таңдалған сектор деректерінің оқылуының ортаұзақтылығы 20 мс болады. Бұл команда және операнд оперативті жадыданжәне бүркемеден таңдалуынан әлдеқайда төмен. Бірак, деректер үлкенпакетпен оқылады (сектор размері 512 байт, ал дискімен операциялары кезіндекөбінесе оқу немесе жазу бірден бірнеше ссктордан болады).

Сонымен санашықтың оперативті жадымен жұмысының ортажылдамдылығы деректерді сыртқы жадыдан магниттік дискіден оперативтіжадыға жіберу орта жылдамдылығынан 2-3 рет жоғары. Осы негізгібағыныңқы жүйелердің үлкен келіспеушілігін дұрыстау үшін деректердібүркемелеу немесе буферлеу қолданылады.

Дерек оқу операцияларын дискідегі жылдамдатуы ол еселенгенбуферлеуді қолдану. Оның мәні ол бір буферге магниттік дискіден деректеренгізілсе, онда басқа буферден алдында оқылған деректер оқылуы жәнесұраған есепке берілуі мүмкін. Осындай үрдіс деректерді жазган уақытта даболады. Буферлеу барлық ОЖ-де қолданылады. Бүркемелеу бір программадискіден бірнеше рет бір деректерді оқыған кезде қажет және пайдалы. Олдеректер бүркемеге бір рет орналасқан соң дискіге қатынау керегі жоқ жәнепрограмманың жұмыс жасау жылдамдылығы өседі. Бүркеме ретінде бізбуферлер жиынын түсінеміз және оларды сәйкес жүйелік үрдісіменбасқарамыз. Егер біз файлдың жазулары бар бірнеше секторларды оқитынболсақ, онда ол деректер бүркемеден өтіп сонда қалады (бүл буферлерді басқасекторлар ауыстырғанша). Егер деректерді қайта оқу қажет болса онда олароперативті жадыдан оқылады дискіге қатынамай-ак жазу операцияларындажылдамдатуға болады.

Деректер бүркемеге жазылады және бұл операцияны сұраған есепсұранысы нақты жазылады деп санаса болады. Есеп әрі қарай өзініңорындалуын жалғастырса болады., сыртқы жүйелік үрдістер бірнесеуақыттан соң деректерді дискіге жазады. Бұл операция кейінге қалдырылғанжазба деп аталады. Егер кейінге қалдырылған жазба қолданбаса, онда тек біресеп өзінің деректерін дискіге жазады, қалған қолданбалар өзінің кезегінкүту керек.

Бүркеме жады-жадының шапшандық аймағы, санашық өндеуалдында деректерді буферлеу үшін қолданылады.

Кейбір ОЖ-де бүркемелеу параметрлерін айқын көрсетуге болады, ал кейбірОЖ-де бұл параметрлерге ОЖ өзі жауап береді. WNT ОЖ-де файлдықбүркеменің және бүркемелеу параметрлерінің мөлшерін айқын түрде басқаруғаболмайды. Win95/98 ОЖ-де бұл мүмкіндік бар, бірак тек қана нақтылыбүркемеге арналған жады мөлшері және буфер молшерін көрсетуге болады. MSDOS операциялық жүйесі жұмыс жасағанда компьютерді кез келген уақыттаөшіруге болады, ойткені бұл жүйеде буферлеу жоқ. . UNIX және Windowsоперациялық жүйелерінде жұмыс уакытында машинені өшіруге болмайды,себебі бұл жағдайда ақпараттың жойылуы мүмкін. Буферлеу деңгейі жүйеніңреалды тиімділігін аныктайды.

Бұдан басқа ОЖ бірнеше параллель орындалып жаткан есептердіңсұраныстарын орындалуына байланысты бастиектін деректерді оқуга/жазуғажылжытуын ұлгайту жұмысын атқарады. Деректерді магниттік дискіден алууақыты, магниттік бастиектін керек цилиндрге жылжу уақытымен берілгенсекторды күту уақытынан қосылады. Сонымен уақыттың көбісі деректердііздеуге кетеді.

Өз-өзін бақылау сұрақтары1. Енгізу-шығаруды басқару жүйесінің жұмыс мақсаты2. Енгізу-шығаруды баскару жүйесімін негізгі функциялары3. Есептеу жүйесінде енгізу-шығаруды басқару үшін қандай

принциптер қолданылады4. Программалы енгізу-шығаруды жүзеге асыру принциптері.5. Синхронды және асинхронды еңгізу-шығару, айырмашылығы.6. Диспетчерлеу түсініктемесі7. Бөлінетін корға мысал келтіру8. Бөлінбейтін корға мысал келтіру9. Енгізу-шығаруды баскару жүйесінің жүмыс мақсаты10.Енгізу-шығаруды басқару жүйесінің негізгі функциялары11.Есептеу жүйесінде енгізу-шығаруды басқару үшін қандай принциптер

колданылады.Ұсынылатын әдебиеттер 1. Э. Таненбаум. Современные операционные системы. СПб, Питер, 2002,

1040 стр.2. Н.А. Олифер, В.Г. Олифер Сетевые операционные системы. СПб, Питер,

2001, 544 стр.4 тақырып. Файлдық жүйе

Мақсаты: Осы лекцияда файл, файлдық жүйе түсініктерімен, файлдықжүйенің негізгі функцияларымен танысу.

Қарастырылатын сұрақтары:1. Файлдық жүйенің негізгі функциялары.2. Файлдық жүйенің құрамы.3. Файлдарды ұйымдастыру тәсілдері. 4. Файлдық жүйенің менеджері. 5. Файлдарды қорғау және сақтау.

Әр бір операциялық жүйе бір түсініктемеге қолданылады - оның бірі болыпүрдіс табылады. Ал екінші түсінік, олда өте маңызды -- ол файл түсінігі.

Файлдық жүйе - бүл операциялық жүйенің компоненті, ол файлдықұрады, сақтайды және атаулы деректер жиынына қатынас құрады. Бұл атаулыдеректер жиынын файл деп атайды.

Файлдың негізгі қасиеттері.1. Файл - бұл аты бар және осы атқа сілтеп файл мазмұнымен

әрекеттесуге мүмкіндік беретін бір объект. Әдетте файл аты олтізбекті бір символдар, оның ұзундығы операциялық жүйегебайланысты.

2. Орналасудан файлдың тәуелсіздігі. Накты файл жұмыс орындау үшінфайлдың сыртқы құрылдығы орналасуы жайында ақпараттың қажетіжоқ.

3. Енгізу-шығару функцияларының жиінтығы. Әр бір операциялықжүйе файлмен алмасуды қамтитын функциялар жиынтыгынанықтайды. Көбінесе функциялар жиынтығы келесі сұраныстардантұрады:

1. файлды жұмыс жасау үшін ашу. Бар немесе жаңа файлды ашуға болады.2. Оқу/жазу. Көбінесе файлдармен алмасу бірнеше деректер блогымен

ұйымдастырылуы мүмкін. Алмасу жасалынатын деректер блогы екі түсініккөрсетеді. Бір жағынан әр есептеу жүйесіне деректер блогының мөлшері белгілі,және олар алмасуға тиімді болып табылады, ол программалы-аппараттымөлшерлер. Басқа жағынан бұл деректер блогы реалды алмасу кезіндепрограммистермен өзгертілуі мүмкін. Оқу/жазу функцияларында оқитын немесежазылатын деректердің көбісінде алмасуға арналған деректер блогыныңмөлшері және деректер блогының саны белгіленеді, Таңдалган деректерблогының мөлшері реалды алмасудың тиімділігіне байланысты, мысалы бірмашинаның деректер блогының тиімді мөлшері 256 Кб болып табылады, ал сіз128 Кбайтан алмасу орындағыңыз келеді, сонда сіз екі рет қатынас құрасыз. Біррет алмасу орындау үшін сіз оны екі бөліп алмасу орындайсыз, бұл жағдайдаоперациялык жүйе тиімсіз элементтерді өзі түзеуі мүмкін. Түзелмеген жағдайдаол сіздің қатеңіз.

3. Файлдық нұсқағышпен басқару. Әр бір ашық файлмен файлдықнұсқағыш байланысты. Бұл нұсқағыш бойынша әр бір уақытта алмасуорындайтын келесі файлдың мекені көрсетіледі. Ол блокпен алмасу орындалғансоң нұсқағыш бір блоктан кейінгі позицияға өтеді. Файлмен жұмысұйымдастыру үшін бұл нұсқағышты басқаруды білу кажет. Файлдық

нұсқағышты басқару үшін арнайы функция бар. Нұсқағыш дегеніміз ол файлдыашу функциясымен байланысты бір айнымалы.

4: Файлды жабу. Бүл операция екі функция арқылы жузеге асырылуымүмкін.

1. ағымдағы файл мазмұнын және жабу.2. файлды жою.Файлды жапқан соң онымен барлық байланыс токтатылалы.4. Деректерді қорғау. Көп стратегиялық шешімдер апараттык деңгейде

және операциялық жүйе денгейінде қайталанады. Егер мультипрограммалықрежимді еске алсақ, онда бір кажет болып табылатын ол жадыны жәнедеректерді корғау. Файлдық жүйені карастыратын болсақ, олда операциялықжүйе; сияқты бірқолданбалы болуы мүмкін. Бүл жағдайда деректерді корғаупроблемалары болмайды, өйткені операциялык жүйеде жүмыс жасапотырған адам барлық файлдардың иесі болып табылады. Бірқолданбалыоперациялық жүйеге мысал келтірсек, ол МS-DOS, Windows-95. Машинаныіске қосып басқа колданушылардың дискіде орналасқан барлық файлдарынжойып жіберуге болады, себебі бұл жүйелерде корғау жоқ. Көпқолданбалыжүйе көппайдаланушылардың жүмысын дұрыс істеуіне қамтамасыз етеді.МS-DOS операциялық жүйесі мультипрограммалық режимде жұмыс жасауымүмкін, бірақ егер бір үрдісте қате кетсе онда операциялық жүйе жүмысыбұзылады. Көпқолданбалы жүйе акпараттарды қорғауды қамтамасыз етеді.Негізінде қорғау проблемасы тек қана файлдық жүйемен байланыстыемес.Реалды операциялық жүйе деректердің қорғанысын барлык аймактардақамтиды бұл файлдар, үрдістер және қорлар. .,

НРҒS файлдык жүйесінің компоненттері. Бүл файлдық жүйенін негізгімақсатгарының бірі ол ұзын аттарды қолдану. (ҒАТ - форматында 8.3, алНРҒS - жоқ). Бүл файлдық жүйе ҒАТ жүйесінің барлық атрибуттарынқолдайды. Каталогтарды дискілік кеңістіктің орта жолдарына орналастырадыжәне осы арқылы жүйенің шапшаңдылығы көтеріліді. |

Үлестіру кестесіңде картада әр секторға бір бит бөлінеді. Картадагыпозициялык орны дискідегі позициялық орынды аныктайды. Бұнда 1- секторбос емес екенін білдіретін жагдай, ал 0-бос. Бір лентада бір файл емес,каталогпен бірнеше файл орналасады.

Бұл кұрылым үзілмейтін және файлдардың фрагментті қүрылымдарынабелгіленген. Үзілмейтін файлда корсету үшін 4 байттан екі сан қолданылады.Бірінші сан бірінші блоктың нұсқағышын белгілейді, екінші - мөлшер (бірбірінен кейін жүретін блоктар саны).

Блок мөлшері - 1 сектор.Фрагментті файлдар Ехtent- терден түрады. Оның әр қайссына екі сан

бөлінеді (2-4 байт).Файлдык жүйелердің негізгі қасиеттері. Файлдық жүйе файлдар үшін

аталған касиеттердің бәріне ие және бірнешеулерін косады. Бұл қасиеттерфайлдык жүйенің күрылымдық үйымдастырылуымен байланысты.

Сырткы есте сақтау құрылғылардың кейбір кеңістіктерін осы кеңістікауқымды файлдардын ұйымдасгырылуын қалай ұйымдастырудыкарастырамыз.

1. Үздіксіз ссгментті файлдарды бір деңгейде ұйымдастыру."Бірдеңгейде" термині - жүйе ерекше аталган файлдармен жүмысістеуді камтамассыз етеді. Кеңістік шегінде сыркы есте сактауқүрылғысы каталог деп аталатын мәліметтерді сақтау үшінарналган кейбір аумақтарға бөлінеді.

Аты Бастапқы блок Соңғы блок

"Бастапқы блок" берілген атпен басталған файлдағы сырқы есте сақтауқұрылғысы кеңістігіндегі салыстырмалы орынга жіберіледі. "Соңғы блок" осыфайлдың соңғы болатынын анықтайды. Файлды ашу функциясы каталогтағыфайл атын табуға, оның басын және соңын табады ( бұл мәліметтер аз орын алуымүмкін, бұл тұралы кейінірек айтылады). Бұл әрекет оте қарапайым және декаталогты операциялық жүйе жадына сақтауга болады, сонымен катарауыстырулар санын азайтуға болады. Егер жаңа файл құрылса, онда ол босорынға жазылады. Каталогтар атына ұқсас бос кеңістікті кесте болуы мүмкін.

Оқу/жазу косымша ауыстыруларсыз-ақ жүреді, сондықтан ашу барысындабіз мәліметтердің орналасу аумағын аламыз. Оқу осы блокты кұрылымғасәйкес жүреді және қосымша ешқандай ақпарат кажет емес. Осыған сәйкесауыстыру өте тез жүреді.

Осындай файлға қосымша ақпаратты жазу қажет болған да не болады? (алосы файлдан кейін бос кеңістік жоқ). Бұл жағдайда жүйе екі рет келіп түсуімүмкін. Біріншісі, ешқандай орын болмайды дейді және сіз өзіңіз бір нәрсеістеуіңіз керек, мысалы осы файлды басқа орынға ауыстыратын жәнеқосымша ақпаратты табатын қандайда бір үрдіс енгізуіңіз керек.

Бұл ауыстыру - едәуір қымбат тұратын функция. Екіншісі - ауыстырудақабылданбайды. Бұл файлды ашу барысында қосымша орын алып коюкеректігін білдіреді, осыдан файлдық жүйе бос буфер өлшемін анықтайды,егер ол аз болса, онда осы файл сыйатын бос орынды табу керек.

Сонымен, біз бүл ұйымдастырудың ауыстыру барысында тиімді екенінбілдік, бірақ кеңістік болмаған жағдайда файл үшін тиімсіз болады. Сондай-ақұзақ уақыт жұмыс барысында мұндай файлдық жүйеде оперативтік жадыдағысиякты болады, яғни бос фрагменттер болған жағдайда, бірақ олардыңарасында файл орналастыра алмаймыз. Мұндай файлдык жүйені үйымдастыруүшін фрагментациялаумен күрес бұл барлық файлдарды бір- біріне тығызорналастыратын кезендік компрессия.

Мұндай ұйымдастыру бір рет қолданылатын файлдық жүйе үшінжарамды болуы мүмкін, сондыктан қолданғыштар саны көп жағдайдафрагментация өте тез жүреді, ал компрессияның тұрақты енгізілуі - жүйеүшін ауыр болады. Басқа жағынан жүйе қарапайым және ешқандайшығындарды қажет етпейді.

2. Блокты файлдарды ұйымдастырудың файлдык жүйесі. Сырткы естесақтау кеңістіге блоктарға бөлінген (ауыстырулар үшін тиімді блоктар).Файлдык жүйеде мұндай типті ақпараттарды орналастыру беттікұйымдастырылуы жедел жадыға үрдістер ақпараттарын орналастыруғаұқсас жүреді. Жалпы жағдайда әрбір файл атымен осы файл мәліметтеріорналасқан блоктар санының жинағымен байланысты. Бұл блоктар саныреттелген, яғни блоктар барлық қондырғы бойынша таратылуы мүмкін.Мұндай ұйымдастыруда фрагментациялау болмайды, дегенмен блоктардыңжойылуы мүмкін (егер файл блокта бір байтты қорын алса, онда блок бос емесболып есептеледі). Демек, компрессиялау мәселесі жок және бұл жүйені көпқолдану ұйымдастыру барысында қолдануға болады. Бүл жағдайда әрбірфайлмен атрибуттар жинағына байланысты. Файл аты, пайдаланушы аты.Мұндай ұйымдастыру жоғарыдағы жағдайларда қажет етілетін ерекшеаттардың болмауына мүмкіндік береді. Бүндай жүйеде аттар ерекшелігі текбір қолданудағы файлдар арасында қажет.

Мүндай файлдарды каталог арқылы ұйымдастыруға болады. Каталогқұрылымы келесі түрде болуы мүмкін. Каталог қатарлардан тұрады; әр бір I-ші қатар файлдық жүйенің I- блогына сәйкес келеді. Бұл қатар блок бос немесебос емес екендігі туралы ақпараттан тұрады. Егер ол бос болмаса, онда бұлқатар файл аты мен қолдану аты көрсетіледі және қандайда бір қосымшаақпарат болуы мүмкін.

Ауыстыру барысында жүйе әртүрлі әрекет етуі мүмкін. Файл ашубарысында жүйе барлық каталог бойынша жүреді және файлдың логикалыкблоктарына сәйкес кесте тұргызылады не болмаса әрбір ауыстыру кезіндеосы сәйкестікті іздеу жүзеге асырылады.

Файлдық жүйені мүндай ұйымдастыру бір рет қолданудағы шектердебірдеңгейлі болып табылады, яғни барлық файлдар тораптармен байланысты.

3.Иерархиялык файлдық жүйе. Файлдық жүйенің барлық файлдарыбағана деп аталатын құрылымда тұрғызылған. Бағана түбінде файлдықжүйенің түбі болады. Егер бағана түйіндері беттік болса, онда бұл файлкаталогты файл болып табылады. Мүндай иерархиялық файлдық жүйеге атқою әртүрлі тәсілдермен жүргізіледі.

Бірінші түрі - файлға ат қою, жақын каталогқа сай болады, яғни біз Ғ0каталогына жақын болатын файлды қарастырсақ - бүл файл 1 немесе Ғ2файлы болады. Мұндай жүйеде ат қойғанда аттар бір деңгейде қайталанабермейді. Басқа жағынан барлық файлдар бағана көмегімен байланыстыболғандықтан, біз файлдық жүйеден накты нақты файлға жол ашатын, барлықфайл атгарынан тұратын файлдың толық аты туралы айта аламыз. ҒЗфайлының толық аты мына түрде белгіленеді: /ҒО/Ғ1/ҒЗ/.

Мұндай ұйымдастыру толық және қысқа атты файлдармен жұмыс істеугемүмкіңдік береді. Толық атты файлдың өз жолы бар, ал кез келген бағанатүбінен кез келген түйінге дейін бір- ақ жол болады, демек осымен аттардыерекшелеу мәселесі шешіледі. Алғаш рет бұл 60- жылдар соңында

Беркли университетінде жасалған Multex операциялық жүйесіндеқолданды. Бұл шешім көптеген операциялық жүйелер нәтижесінде пайда

болады. Бұл жүйенің құрылымы ат қою мәселесі болмаған жағдайда көп ретқолдану жұмыстарын ұйымдасыру үшін жақсы және мұндай жүйе өте жақсыжетістіктерге ие.

4. Персонификация және операциялық жүйедеі мәліметтерді қорғау. Бұлнюанс қарапайым сонымен қатар күрделі. Қарапайымдылығы – ол туралыбірнеше сөз ғана айтамыз, күрделігі – ұзақ айтылатын мәселелері бар.

Персонификация – бұл нақты қолдану идентификациялаудағы операциялықжүйе мүмкіндігі және осыған сәйкес мәліметтерді сақтау бойынша әрекеттерқабылдай аламыз.

Егер біз MS DOS операциялық жүйесін қарастыратын болсақ, онда ол - біррет қолданылады. Операциялық жүйесінің екінші деңгейі - бұлқолдануларды тіркеуге мүміндік беретін операциялық жүйелер, бірак барлыққолданулар кейбір субъектілерді жинақтау түрінде көрсетіледі және бір-біріменбайланыспайды. Мұндай операциялық жүйелерге мысал ретінде main frame –компьютерлер үшін IBM фирмасының кейбір операциялық жүйелері болаалады. Мысалы, дәріс беруші тыңдаушыларының қайсы топтан екенінбілмейді, бірақ барлық отырғандар оның курсын қолданушылар. Бұл біржағынан жақсы, бір жағынан жаман. Дәрісті тыңдау - бұл жақсы, бірақ осыдәріс беруші сұрак беру жаман, себебі ол бір күнде барлығынан сұрапүлгермейді. Оған барлық тындаушыларды қалайда бөлу керек, ал калай бөлукерек - белгісіз.

Осындай персонификация жағдайында функциялармен қамтамасіз етеді,бірақ ұйымдастыру қолдану тобының түзілуін болжамайды.

Құрылымдық ұйымдастыру тәсілдері. Құрылымдық ұйымдастыру –файлдық ақпараттарды орналастыру ережелерін анықтайды.

Құрылымдық ұйыдастыруды былай ажыратады:- байланысты файлдарды орналастыру- байланыссыз файлдарды орналастыруБайланысты үлестіру кезінде файлдық. ақпаратты элементтері

физикалық тасушыда орналасады. Адрестік аймақ бойынша (диск үшін-бұлсекторлар). Мұндай тәсіл үздіксіз файлдар үшін тән, дискті кеңістіктіқолданумен тиімді..

Бастапқы кемшіліктері - оның жеке элементтеріне жету және файлтазалауындағы қиындық. Бұдан басқа жазуларды есепке алуды жүргізу жәнедискті кеңістікті қолдану бөлшектер деңгейінде жүргізіледі. Блокты файлдардытарату стратегиясы едәуір тиімді болып табылады. Бұл жағдайда араласқанбөлшектер үздіксіз немесе ауыспалы өлшем блоктарында біріктіріледі.

Байланыссыз үлестіру кезінде файлға жады бөлінеді, тасушыныңэлементтері ретінде секторлар немесе блоктар болуы мүмкін. Бұл жағдайдабасқару жүйесі бос блоктар немесе секторлардың тізімін жүргізеді. Олар қажетуақытта бөлінеді. Әр бөлінген кезде бос блок босатылып және оны сұрағанфайлдың бөлінген секторына байланыстырады.

Тізімде бос секторлар немесе блоктар қалмаған жағдайда жадыны бөлугеоның бос болмағандығынан бұғатталу фазасы болады.

Файлдарды ұйымдастырудың блоктік тәсілдері.

1. Блоктык тізбекті құрылымБелгілерАдрестік бөлік деректер теруімен байланысқан және осымен байланысты

келесі блоктың адресін табу үшін оны ОЖ-дыға оқу қажет..Қарапайым орындалуы (блоктарды тізімге қосу және алу).Бұл тәсілдің негізгі кемшілігі ол тізбекті блоктардың ішіндегі блоктарға

тікелей қатынау мүмкінділінің жоқтығы. Белгілі кемшілікті жою үшін келесітәсіл қолданылады, ол блоктты индексті үлестіру тәсілі..

2. Файлдарды блокты-индексті үлестіру.Бұл кестелерде жолды енгізу үшін өрістер бар. І-қадам. Индексті блокты файлға жалғау (тіркеу).Физикалық блоктар алдын ала индексті блокқа жалғанбайды.2-қадам. Әр физикалық блоктың файлмен байланысуы индексті тізімнің

элементіне белгіленген блок адресі жазылуы арқылы жасалынады.3-қадам. Блокқа адрестеу индексті белгілеу арқылы жасалынады.3. Файлдар картасы арқылы үлестіру.FAT файлдар үлестіру картасы. Бұл кестінң сыйымдылығы тасушыдағы

деректер блогінің санына тең.0... I 5-тасушыдағы физикалық адресі. Бұл үлестіру вариантында FAT

блоктан бөлінген. FAT –та әр файлға блокаралық байланыс тізбекшесі беріледі..Кестені қалыптастыру үшін екі өлшемді жиын қолданылады., мұнда жол

саны дискідегі физикалық блок санына тең. Кестедегі элементтердіңпозициялайтын нөмірі дискідегі блок нөміріне сәйкес. Массивтің екіншіэлементі ағымдағы нөмірді байланыстырады және сілтейді. Әр ағымдағынөмір тек қана беруімен байланысады. Директоридің адрестік бөлігіндетізбекшінің басқа блогінің адресі беріледі.

Блоктың ерекшелену принципі.Стандарт-ерекшелену-файлды құру, файлға бірінші бос блокті қосымша

блоктардан таусылғанша болады және бір блокты бірнеше файл қолдануымүмкін емес. Бұл тәсілдің негізгі кемшілігі ол жұмыстың тиімділігі әсерететін дискілік жадының колемінің шектелуі.

Файлдық жүйе менеджері (ФЖМ) файлдық жүйедегі қажеттіліктердіңжұмыс істеу тәртібін түзеді. Әрбір жеке талап осы тізімнің элементтері түріндекөрсетіледі (жүйелік тізім элементі ЖТЭ).

Сонымен ФЖМ функциясы екі параллель немесе тәуелсіз үрдістердібасқаруда анықталады:

Үрдістен файлдық жүйеге талаптар. Талаптарга кызмет көрсетуМенеджердің нақты функциялары фазалар бойынша аяқталады:I -фаза: оларды жұмыс істеу тізіміне қажет үрдістерден талаптар

бойынша жүйелік тізім элементтірі.2- фаза: жұмыс істеу тізімініне элементті таңдау және оның файлдық жүйе

қызметіне берілуі.

Файлдық жүйе менеджерінің функциялану механизмдері синхрондықызмет ету жағдайына келіп түскен талаптардың біреуі ғана қабылданады(калғаны жабылады).

Асинхронды сұлба түрі - дестеленген қызмет ету. Талаптар жұмыстізіміне асинхронды дестеленіледі. Элементтер талаптар түсудің шамасыбойынша белгілі қадамға дейін түзіледі, содан кейін екінші фаза толығыментолтырылады. Одан келіп түскен талаптар не жабылып қалуы мүмкін, неболмаса қабылдануы мүмкін.

ФЖМ- толық асинхронды кызмет ету барысында екі тәуелсіз урдіс түзеді1 - олардың түзілу шамасы бойынша2 – олардың қызмет етуі.

ФЖМ негізгі функциялары сұлбамен және жүйелік тізім элементтеріаныкталады.

ЖТЭ- бұл нақты файл бойынша талаптарға қызмет ету үшін қажеттімәліметтер келтірілген параметрлік кесте.

ЖТЭ мыналар кіреді:- файл аты және файлдық жүйе бойынша анықталатын талап етілген

функция- талап етілген үрдіске қайтарылатын мәлімет коды.- тарату қызметі үшін арна нөмсрі, яғни физикалық құрылғы және

оперативті жады арасындағы деректреді беру- Жады картасының индексі - файл және оперативті жады арасындағы

деректер алмасу арқылы жады мекенін анықтау- Жүйелік қызметтегі элемент өлшеміФайлды сақтау және қорғау. Файлдық жүйенің негізгі қызметі – үлкен

көлемдегі томдармен жумыс істеу (300-500 Мб және одан да көп).Файл келесі атрибуттармен көрсетіледі:- стардартты өлшем 8,3 және оданда жоғары файл аттары;- атрибуттар тізімі;- қорғау дискрипторы – қатынау құқығын анықтайды;- деректер;- түбірді индекс, ол үлкен каталоктағы файлдар атарының индексін

анықтайды.Файлдық атрибуттан басқа, қызмет көрсету ұғымында қолданылады, ол

функцияларды анықтайды, ал нақты айтатын болсақ файлдар жұмысынрегламенттейді.

Файлды оқу/жазудан басқа:- акпаратты орнату;- кеңейтілген атрибуттарды орнату;- корғаныс орнату.NTFS файлдық жүйесінде қорғау ережесі бойынша кызмет көрсетуде

келесілер регламентеледі:R-оқуX - орнатуW - жазу

D - жоюP - кеңейтілудің өзгеруіО - иесінің өзгеруіАll - барлық қатынас.Файлды көшіру және құру кезінде аталық қатынас құқығы пайда болады.Файлды NTFS-тан FАТ-ка трансформаттағанда барлық корғаныс құқығы

жоғалады. Unіх операциялық жүйесінде файлдарға катынаудың үшбазалық санаттары бар, олардың әр қайысысында сәйкесше қатынас құқығыорнатылған:

1 . User access (u) — файлды қолданушы иесі үшін2. Group access (g) — файлдар иесі болатын тобтағы мүшелер үшін3. other ассеss (o) - суперқолданушылардан басқа қолданушылар үшін.

Unix ОЖ- гі қорғаныс келесі ережелер мен постулаттарға негізделген:\ . Сыртадамдарға қызықты файлдарды шифрланған түрде сақтау керек;2. Өндіруші фирма көрсеткішін колдау және қорғаныс сұрақтарыбойынша Usenet -телеконференция хабарлау.

security@cpd7com - қорғаныс туралы жалпы сұратулар.Жүйеге кіруге мүмкін болатын нүктелерге ерекше бақылауды жүзеге асыру.

Оларға: бюджет топтары, әлсіз парольдер бюджеті анонимді ftp жатады.Интернетке қосылу жүйесіндс tripwire, Crack, COPS типті қақпақ орналастыру.Осы орнатылған қақпақтан келіп түскен ақпараттарды талдау. Қалыптыжұмыстан кейінге қалуды бақылау, ягни жүйенің функциялауы бойыншакүнделікті есеп беру ақпаратын жүйелік файлдарға сұратуды орындаубойынша, аттар және парольдер бойынша талдай білу.

Меншік корғыныс құралдарын өңдеу. Парольді бақылау - ол файлпаролінің өзгеруін анықтау, пароль сапасына және парольдің болмауынабайланысты. Парольді бақылау үшін жиі-жиі /etc/passwd файлын тексеріп турукерек. (кемдегенде екі аптада бір рет бақылауды жүзеге асыру керек).

Жауапкершілігі көбірек парольдерге жасырын парольдерді файлдықолдануды, мысалы /etc/shadows және каталогті басынан форматтауға дейін.

Параллельді алып тастау бойынша бақылау: Парольді ауыстыру, олпұрсатталған пІайдаланушының паролін ауыстыру сиякты арнайы утиліттерарқылы жүзеге асырылады. Пұрсаттылықты бақылау: тіркелген аттардыңсәйкестігі және UID идентификаторында олардың статусы.

Өз-өзін бақылау сұрақтары1. Файлдық жүйе түсініктемесі2. Файл түсініктемесі3. Файл мен алмасуды қамтитын функциялар4. Каталог қүрылымы5. НРҒS файлдық жүйесі6. Құрылымдық ұйымдастырудың тәсілдері7. Байланысты үлестірудің кемшілігі8. Файлдарды блокті ұйымдастыру тәсілдері9. Файлдарды блокті-индексті үлістіру тәсілдерінің белгілері10. Кандай битті белгілер файлдың атрибутында жазылады

11. Файлдык жүйе менеджерінің функциялары12. Асинхронды қызмет көрсету кезінде менеджердің орындалу механизмы13. Синхронды кызмет көрсету кезінде менеджердің орындалу механизмы14. Unix ОЖ-де файлға қатынас құратын базалық класстар15. Қандай есептер жадыны диспетчерлеу кезінде туадыҰсынылатын әдебиеттер

1.Э. Таненбаум. Современные операционные системы. СПб, Питер, 2002,1040 стр.

2. Н.А. Олифер, В.Г. Олифер Сетевые операционные системы. СПб,Питер, 2001, 544 стр.

5 тақырып. Жадыны басқару. Бет бойынша ұйымдастырылуы Мақсаты: Осы лекцияда свопинг және виртуалды жады ұғымдарын

түсіну; виртуалды жадыны ұйымдастыру, бетттерді аударыстыру, жадыны бөлустратегияларын, жады қорының менеджері жұмысын оқып үйрену.

Қарастырылатын сұрақтары: 1. Жадыны бірігіп қолдану.2. Жадыны қорғау.3. Свопинг және виртуалды жады.4. Виртуалды жадыны ұйымдастыру.5. Бетттерді аударыстыру стратегиялары.6. Жады қорының менеджері. 7. Жадыны бөлу стратегиялары.

Көптеген стратегиялык шешімдер операциялық жүйе деңгейіндекайталанады. Мультипрограммалық режимде негізгі шарттардың бірісақтауды қамтамасыз ету болып табылады. Бір рет қолданылатыноперациялық жүйе сияқты файлдық жүйені қарастырайық. Бұл жағдайдамәліметтерді сақтау мәселесі болмайды, себебі осы операциямен жұмысістеуші адам барлық файлдар иесі болып табылады. Бір рет қолданужүйесінде мысалы, МS-DOS немесе Windows-95. Машинаны жүктеп басқапайдаланушының барлық файлдарын жоюға болады. Көп қолданушы жүіесікөптеген пайдаланушылар жумысын қамтамасыз етеді. МS-DOSмультипрограммалау тәртібінде жұмыс істей алады, бірак жеткіліксіз, себебібір үрдістегі қате көрші үрдістің және операциялық жүйенің өшіп қалуынаалып келеді. Сондай-ақ Windows-95 –операцияжық жүйесінде көптегенпайдаланушылар жұмыс істей алады, бірақ бұл жұмыс тиімді емес, себебі бұлОЖ барлық сактау құқыктарына ие емес. Сонымен көп колданылатын жүйесанқцияланбаудан ақпаратты сақтауды камтамасыз етеді. Негізінде, сактаумәселесі файлдық жүйемене ғана байланысты емес. Операциялык жүйебарлық жерде мәліметтерді сақтау қабылетіне ие: бұл файлдар, үрдіс жәнеқорлар.

Мұнда назарға осы фактке карапайым, себебі файлдар үшін едәуіркритикалық нүкте. Жедер жадыда орналаскан Мәліметтер әдетте тегергішжинактауышы рөлін атқаратын үшінші жадыда немесе екінші сақтау

жабдыктарында орналасады. Үшінші жадыға жету уакыты ОЖ-ге жетууақытынан бірнеше рет жоғары және ОЖ ң белсенді әрекет етуін талап етеді.

UNIX операциялык жүйесінің жадыны басқару жүйесі үрдістер арасындажедел жадыдағы корлардың тиімді тарауына жауап береді. Операция бөліміоперациялық жүйе баскаруымен үрдісті сақтаудың аппараттық басқаруыменжүргізіледі.

Виртуалдық жадыны ұйымдастыру. Физикалык жады бұл есептеунәтижелерін енгізіп санашықпен жұмыс істейтін жады. Ол реттелмеген кодүяшықтардан тұрады және оларғы оның реттік нөмерін көрсетіп назараудармауға болады. Ұяшықтар саны шектеулі және тіркелген. Жедел жадыфизикалық мекен деп аталатын өзінін ерекше мекеніне ие байттар түріндекөрсетіледі. Үрдістің мекендік кеңістігі физикалық жедел жадтың мекендіккеңістігінен ерекшеленеді. Егер де үрдістің мекендік кеністігі жедел жадыдакөрінсе, ягни үрдісте қолданылатын мекен физикалық мекен болыптабылса, онда бұл кейбір проблемаларға алып келеді. Осы барлықмәселелер виртуалдық жады көмегімен шешіледі. Осыдан колданылатынмекен физикалық мекенмен сай келуі шарт емес. Виртуалдык мекенаппараттық деңгейде көрсетіледі.

Әрбір үрдіс өзінің виртуалдық адрестік кеңістігінде виртуалдыкжадымен орындалады. Виртуалдық жады термині қолдану уақытындавиртуалды мекендерді сақтайтын жүйелерге жатады. Сонымен, екінші көрінісмәселелерді орындау үрдісінде жүзеге асырылады. Виртуалық жадыныұйымдістыру санашықтармен есептелген белгілі адресті көп ұяшыктарғақараудың алдын алатын белгі машиналык сәулетке байланысты.

Виртуалдык жады құрылымы виртуалдық мекендер жиынынан тұрады.Әрбір виртуалды жадыда физикалык жады болу керек Виртуалдық жадыныжүзеге асыру үшін физикалық тағыдан виртуалды мекен көрінісінің баскарумеханизмі кажет.

Қосымша қызметті өзара әрекетті виртуалды жады диспетчері талаптарарқылы және болып жатқан жағдайға байланысты талап етілгенфункциялармен жүргізіледі. Жағдайлар келесі түрлерге бөлінеді:

1-жағдай. Үзік үрдісті ескеру2-жағдай. Жедел жадыда талап етілетін бетке назар аудару.3-жағдай. Жады менеджері және файлдык жүйе менеджері аркылы

беттерді аударыстыру кезіндегі үрдісті талап ету.Қарастырылған механизм негізінде кез-келген виртуалдық жадыны

жасауға болады. Диск арқылы виртуалды жадының таратылуы неғұрлым көпболса, соғұрлым екінші әсіресе үшінші жағдайдың пайда болуыыктималдығы жоғары болады.

«Бет ығыстыру» жағдайы беттер қарқындылығын талдауменбайланысты жоғарыда қарастырылған диспетчерлеу пәні негізіндеколданылатын беттерді ескерумен байланысты.

Аударыстыру мақсаты белсенді емес сегменттерден жедел жадықорларын босату болып табылады.

Беттерді аударыстыру ұйымдастыру - талаптар бойынша жүктелетінжәне барлық программаларды жүктеу.

Жад корының менеджері орын механизмі және жады көлемініңқұрылымдық механизміме байланысты сипатталады.

Құрылымдық базалық элемент жады блогы болып табылады. Ондажадты басқару блогы басқарушы элементтерге бөлінеді.

Толығымен жады қоры жадтың бос блоктар ретімен түзілгендинамикалық құрылыммен беріледі. Реттеу бір-бірімен өзара байланысқанжады блоктарының тізімімен жүргізіледі.

Барлық бос блоктар қорлык және функционалдық құраушыларменсиппатталатын ретке біріктіріледі.

Қордын құрамында сандық сипаттамалар, функционалдықта - жадтыңкорын бақылау бойынша жұмыс істеу функциялары беріледі.

Жадтың блоктарымен манипуляциялау жұмыс істеу функцияларыменанықталады.

1. ТБТ функциясы (тізімнен блокта таңдау), берілген аргументретінде етілген жады көлемі болады. Бұл жерде аргумент жады блогініңорны болып табылады, ал дәлірек талап бойынша бөлінетін мәліметтердіңблоктар орны.

1. ажырату функциясы - тізімнен блокты алып тастайды.2. блокты кайтадан тізімге енгізу (БҚТЕ) функциясы - блокті тізімге

қосу.Жады қорын бірден-бір бақылаушы функция динамикалық. қолдану

жадының жүрісінде алынатын дефрагменттеу функциясы болып табылады.Жадыны қолданудың екінші маңызды функциясы жадтағы

программаларды реттеу болып табылады. Бұл функцияны жүктеупрограммасы іске асырады, ал жүктеу үрдісіне жадыдан таңдап алынғанфункцияны жүктелген программалык модульдің орнын анықгау үшін сұранысберіледі. Алдажүктеуші жүктеу программасының салыстырмалы орнын түзетуүшін – жад орнын қолданады.

Жадыдагы программаларды түзету. Түзету тұрақтысы бойыншаауыспалы орынды модификациялайтын жүктеушінің жүйелікпрограммасымен орындалады. Бұл жағдайда түзету тұрақтысы жады орныАПАМ болып табылады. Жүктеме позициясы салыстырмалы жәнеабсолюттік модуль деп бөледі.

Салыстырмалы модульде жадыдагы нақты орыпға орындар қатарыбайланыспаған жүктелген модульге жеке топтар жеке түзету биттарыменбелгіленеді, әр бір бит түзелген топ бойынша көрсетілген кеңістіктімодификациялауды не модификацияламауды анықтайды.

Модификациялар тікелей берілген операндтарға, жылжу тұрақтысына,топ кодтарына жатпайды.

Жадыны тарату магниттік диск, оперативтік жады сияқты физикалықжадыда сақата қондырғыларында колданылатын виртуалдық жадыны жүзегеасырудың белгілі тәсілінің көмегі іске асырылады.

Аппаратгы қолдану мүмкіндігі осы санашықпен белгіленетін оперативтікжад ұяшыктарына санашыктың жетуін ұйымдастыруды анықтайды.

Сонымен жадыны тарату осы үрдісте қатысатын ақпарат жадыдасақталуына әсер етеді.

Бос жадыны тарату барысында осы немесс басқа программалықмолульдерден кейін бос жадылар жабылады. Бұл сүрақтар тікелейжоспарлау принциптерімен байланысты. Жүктеу сұрақтары екі түрдешешілуі мүмкін:

Абсолюттік жүктеу әрдайым бір адреспен орындалады. Бұл жағдайдапрограммалык модуль жады аумағында бөлінген физикалық адреспен ғанатұрады.

Орналастырушы жүктеме. Программалық модуль әрбір жүктемебарысында тасымалданатын салыстырмалы адрестен тұрады. Бұл жағдайдажадынын бос блогында жүктелген модульді бөлу ұшін жоспарлау фазасыболады.

Жүктеуші үшін жұмыс параметрі түзету тұрактысы деп аталатын жәнежүктелетін модуль басталатын бастапкы адрес блогын анықтайтыи бастапқыұжүктеу адресі болып табылады.

Өз-өзін бақылау сұрақтары1. Физикалық жады түсініктемесі2. Физикалық мекен түсініктемесі3. Виртуалды жадының құрылымы.4. Бетті аударыстыру мақсаты.5. Жады қорын бақылайтын функциялар6. Жадыға прорамманы орнату қалай орындалады.7. Жадыны бөлу қалай орындалады.

Ұсынылатын әдебиеттер 1.Э. Таненбаум. Современные операционные системы. СПб, Питер, 2002,

1040 стр.2. Н.А. Олифер, В.Г. Олифер Сетевые операционные системы. СПб,

Питер, 2001, 544 стр.

6 тақырып. Телекоммуникациялық қатынас құруды басқаруМақсаты: Осы лекцияда телеқатынас құрудың программалық

қамтамасымен танысу. Хабарларды тіркеу, буферлеу және бағдарғылау іс-амалдарымен жұмыс жасауды үйрену, ақпаратты тораптық қорғау программалыққұралдарымен танысу.

Қарастырылатын сұрақтары: 1. Қолданбалы интерфейстер және қабықшалар.2. Телеқатынас құрудың программалық қамтамасыздандыруы.3. Хабарларды тіркеу, буферлеу және бағдарғылау. Қашықтан өндеу.

Электрондық пошта. 4. Операциялық жүйені инициализациялау, генерациялау және пішін

үйлесімдіру.5. Ақпаратты тораптық қорғау программалық құралдары.

Телеқатынас құрудың программалық қамтамасы. Хабарларды тіркеу,буферлеу және бағдарғылау.

Торапты басқару. Торапты басқарудың ең басты мәселесі пакеттерді тиістіорынға дұрыс жеткендігін қамтамасыз ету.

Осы тапсырманың шешімін анықтайтын басты фактор болып. 1. Кабельді байланысқан жүйенің бүтіндігі, олар арқылы электірлі

сигналдардың берілуі жүзеге асырылады.2. Артық трафик. Ол өте үлкен жүктеме болғанда шлюздегі пакеттердің

жоғалуына әкеледі.3. хаттама ерекшелігі, яғни хаттама спецификасы торапты қайта жүктеу

Жаңа пайдаланушылардың қосылуы.Бұл кезеңде 3 компонент қатысады: жүйе, пайдаланушының өзі жәнеадминистратор.

Жүйе 3 кезенді орындайды:1. файлды түзету2. парольді орнату3. жаңа пайдаланушыға бастапқы каталогты анықтау

Пайдаланушы:1. жіберілетін файлды бастапқы қаталогты анықтау2. электронды поштаның мекенін орнату

Администратор:1. etc/group файлға жаңа пайдаланушы қосу2. тіркелу ақпаратын енгізу3. пайдаланушыны ұйымды база пайдаланушыларына қосу4. жергілікті анықтамаға байланыс ақпаратын жазу5. дискілік квантты орнату6. бюджетті құрудың дұрыстығын тексеруФайл etc/password жүйеге белгілі, жолдардан құратын әр пайдаланушыға

бөлінетін пайдаланушылар тізімін жазады, ал бұл тізімін әр жол 7 өрістентұрады:

1. тіркелу аты2. шифрланған пароль;3. UID мәні - пайдаланушы идентификаторы4. GID – топ идентификаторы5. GECOS өрісі ө пайдаланушының тіркелген параметрлері6. бастапқы каталог7. тіркеуші ShellАтау аттарды көрсету стандартты келісіммен анықталады. Пароль

шифрланған түрде беріледі, жасырын механиз парольдері бойынша жәнефайлдарды сақталады.

UID, GID бүтін диапазон сан 0-3267 түрінде анықталады. Сонымен қатар әрпайдаланушы 8-16 топтарға мүше бола алады. UID тораптың файлы жүйемен(NFS) бақыланады және тораптың шекараларында қолайлы.

GECOS толық атауды құрады, қызмет және телефоны. Берілген өріс chthфайлында енгізіледі.

Бастапқы каталог иесінің атымен аталып арнатылады.Shell негізінде командалық интерпрtтатордың версиясы анықталады. Шығыспаролі пұрсатталған пайдаланушымен мына команда : password – пайдаланушыаты арқылы орнатылады. Қатынауға рұқсат коды Chmod командасы арқылыберіледі. Chwon- командасы көмегімен иелері бекітілді, ал chgrp – командасыбойынша пайдаланушыны топқа енгізу әрбір қайтадан құрылған каталогтар боскезінде root пайдаланушысына меншікі болады, яғни жіктеушіге, себебі келесідеиелерінің ауысуы болуы керек. Электронды пошта үшін машинаны орнатукезінде файлдарда ауқымды псевдонимдер etc/aliases sendmail командасыарқылы жазылып түзеледі.

Егер қажет болса, онда топтарды түзету мысалы басқаша енгізілгенмәліметтер бойынша түзетулер жүргізіледі:

Etc group:staffЯдроның конфигурациясы келесі жағдайда жүргізіледі:- жаңа машинаны іске қосқанда- алғашқы конфигурацияға енгізілген артық компоненттер алыныптасталған уақытта- жаңа құрғыларды қосу немесе қолда бар жабдықтардыңмодернизациясы кезінде- жөндеу кестесінің реконфигурациясы кезінде.Негізінен конфигурация тапсырмасы 9 кезеңнен тұрады:

1. жабдық ревизиясы – аппараттық құрылғылардыңқұрамын анықтау

2. ядроны конфигурациялау, файлды түзету және құру3. ядроның компилляциялық каталогын құру4. түбір аймақты және свопинг аймағын тағайындау5. ядроны тұрғызудың программалар байланысын шығару6. ядроның түзілуі 7. ескі ядроны архивтеу және жаңа ядроны инсталляциялау8. тестілеу және жаңа ядроның өңделуі9. жаңа ядроны құжаттау.

Тораптық интерфейстердің конфигурациялануы Тораптық интерфейсті қосу немесе өшіру үшін қолданылады, IP

-мекенінің берілуі, кең таралымды мекенді анықтау және көмкші опцияларқатары.

Жиі қолданылатын опциялар:- netmask – берілген интерфейс бойынша тораптық қалқа, төрт байттыоналтылық санмен беріледі,- broadcast – интерфейстің кең таралымды IP-мекені,- metric – берілген интерфейспен байланысқан өтулер санының санашығы.

Route бағытының конфигурациялануы. route командасының тағайындалуы:ядроны бағыттау кестесіндегі элементтерді анықтау. Пакетінің түсуі. Басқамашиналар үшін IP-мекені бойынша тағайындау пунктіне келген пакет ядробағыттауының кестелер бағытымен жалыстырылады. Тағайындалу пунктторабының нөмірлерімен қандайда бір пакет бағытының торап нөмірімен сәйкес

келген кезде пакет келесі берілген баңытпен байланысқан рет қақпаның IP-мекені бойынша беріледі.

Бағыттау домендеріrouted

Жергілікті торапқа өтулер санымен анықталатын ішкі бағыттау RIP хаттамабазасына негізделген. Әр бір 30 секунд өткен сайын бағыттау серверлері тораптыоларға белгілі бағыттар жөнінде хабар берген кездегі кең тарамды режимдежұмыс жасайды. Клиенттер немесе алушылар өздерінің деректер қорына ядрокестесінің жаңа бағыттарын енгізеді.

Берілген доменнің дамыған түрі gated домені болып табылады –бағыттаудың базалық командасының санашығы. Ол бір уақытта бірнешехаттаманы қолдана отырып жұмыс жасай алады:

- RIP және OSPF – ішкі бағыттау хаттамалары- EGP/BGP – сыртқы бағыттау хаттамалары.Usenet телеконференциясы – бұл хаттамалардан, файлдар пішімінен

тұратын және интернет құралдары арқылы мақалаларды тарату үшінқолданылады. Негізгі принципі – мақаланы барлық пайдаланушыларғапайдалану мүмкіндігі.

Мақалаларды оқу программалары материалдай тікелей көрсетуден тізбекқұруга болатын пайдалунышылардың сұратуларына базаланыда.Сұратуларға қазмет көрсету келесі сұлбалардың біреуі арқылы орындалуымүмкін:

1. Жүргізушісіз – кезкелген қалаушыға мақаланы жариялау. Негізгі қасиеті –қауыпсыз ақпараттардың көп болуы.

2. Техникалық білімділігі – барлық қалаушыларға жариялануы мүмкін, бірақбелгіленген тематика бойынша. Кемшілігі – қажетсіз ақпараттардыңболуы.

3. әлеуметтік. Кемшілігі – қажетсіз ақпараттардың болуы.Маңызды конференциялар жиі қойылатын сұрақтар – Fregnently Asked

Questions файлымен бірлесе – жүреді. Бұл файлда әр түрлі сұрақтарға жауаптаржазылады.

Өз-өзін бақылау сұрақтары1. Торапты басқару үшін ұйымдастыру есептері2. Жаңа пайдаланушыларды қосқанда жүйе не орындайды3. Торапты интерфейстерді конфигурацияланған кезде қандай опциялар

қолданылады4. Route омандасының тағайындалуы5. Usenet Телеконференциясы

Ұсынылатын әдебиеттер 1. Э. Таненбаум. Современные операционные системы. СПб, Питер,

2002, 1040 стр.2. Н.А. Олифер, В.Г. Олифер Сетевые операционные системы. СПб,

Питер, 2001, 544 стр.7 тақырып. Қорытынды Мақсаты: Пән бойынша қорытынды жасау

Қарастырылатын сұрақтары: 1. Пән бойынша қорытынды жасау. 2. Ақпаратты-есептеу жабдықтарын басқару жүйелерінің болашағы.

Sendmail программасы.

Бұл программа тораптық қолданбаларда электронды поштаныұйымдастырудың негізгі болып табылады.

Келесі функциялар орындалады:- пайдаланушылардан бастап хабарлардыы басқару- пайдаланушының мекендерін анықтау- транспорттық және жеткізетін агенттерді таңдау- жеткізетін агенттің сұрауы бойынша мекендерді өзгерту- өзгертілген хабарды жеткізетін агентке жіберу.Жоғарыда көрсетілгеннен басқа бұл программа қателер немесе жеткізілмегенхабарлар жайында хабар генерацияялайды. Келесі негізгі режимдер болуымүмкін:Bd – домен режиміBi – бұркемеленген псевдонимдер инициализациясыBf – кезекті баспаға шығаруBt – мекендерді тексеру режиміBs – серверді стандартты енгізу режиміBd режимінде sendmail командасы 25 нөмерлі торапты портты тындайдыжәне жұмыстың пайда болуын кетеді.

Команда келесі түрде көрсетіледі:/usr/sbin/ sendmail -bd-glh

Бұл жерде жұмыс bd домені режимінде 1 сағат кванттық уақытаралығымен (тексеру интервалы 1 сағат). Егер хабар кезекке қойылса, командаберілген интервал арасында хабарды жіберуі мүмкіндік жасайды, бұлжағдайда үрдіс құрылады – ағын sendmail.pid атты.

Әр ағын құрылған кезде ол ағынды жою қарастырылуы өажет, мысалы killhead – 1 sendmail.pid командасы арқылы.

Sendmail – V8 версиясы. Бұл версияның негізгі командаларына жіберілетіннүктелері user.bd дерекқор базасында анықталады. Бұнда қолданушылааааааржәйлі орталық архив орналасады. Осы деркқорда құрылатын негізгі өрістер:Mailname – машина атыMaildrop – қолданушы поштасынан жеткізетін мекеніMailsender – қолданушы конвертінің атыFullname – қолданушының толық атыOffice – офис мекені және телефонhome – үй мекені және телефоныproject/plаn – хабармен байланысты жоба.

Бірнеше үлкен емес есептердің орындалу түрі ол командалық жолинтерфейсін қолдану. Сіздер жұмыс жасайтын программаның аты shellкомандалық интерпретаторы.

Қазіргі Unix жүйесінде үш командалық интерпретатор қолданылады:Bourne shell (/bin/sh), c shell (/bin/csh), korn shell (/bin/ksh).

Командалық интерпретатор ОЖ-де орын алады.1. Ең бірінші программа shell, ол пайдаланушы жүйеге кірген уақытында ол

программаның жұмысты басталады, shell келесі жұмысты атқарады:А) терминалдыы қосқан уақыттан getty (1 м) процесі активтеледі ол терминалдықатынаудың сервері болып саналады және ол login (l) программасын іскеқосады. Ал ол программа пайдаланушының аты мен паролін сұрайды.Б) егер пайдаланушы жүйеде тіркелген жағдайда және паролі дұрыс болса, ондаlogin программасы пайдаланушының файлының соңғы өрісінде көрсетілгенпрограммасын іске қосады.В) shell сәйкес командалық файлды инициализациялайды және пайдаланушының терминалына шақыру береді. Сол кезден пайдаланушыға командаларды енгізуге болады.Г) shell пайдаланушы негізген команданы оқиды, енгізген жолға анализ өткізедіжәне пайдаланушының жазғаны бойынша әрекет орындайды немесе программажәне функция табылмаған жағдайда қате жайында хабарлайды.Д) Интерпретатормен жұмыс аяқталған сон пайдаланушы командасын енгізедіжәне жүйеден шығады.

2. Командалық интепретатор программалау үшін ыңғайлы түрі болыптабылады.

Әр командалық интерпретатордың тіл синтаксисі бір біріненайырмашылығы бар. Сондықтан біз базалық ретінде интерпретаторынқарастырайық. Shell aрқылы бар утилиттер қолданып қиын программалардықұруға болады. Shell тілінде программалар көбінесе скриптер немесесценарилер деп аталады. Интерпретатор скрипт-файлының жолды оқып, олардыкомандалық жолдан пайдаланушы енгізендей орындайды.

3. Пайдаланушы жүйеге кірген уақытында оның инициализацияланғанскрипті іске қосады, ол бірнеше ункцияларды орындайды: программаларды табуүшін жолды белгілейді, терминалды инициализациялайды, пошталық жәшіктіңорналасуын анықтайды. Инициализациялайтын скрипт пайдаланушының үйкаталогында орналасады. Әр түрлі командалық интерпретаторда әр түрліинициализациялайтын скриптор қолданылады.

Командалықинтерпретаторкомандалықинтерпретатор

Инициализациялайтын скриптор

Bourne shellC shellKorn shell

Profile Login және cshreProfile және kshre

Bourne-again shell(bash) Profile және bashreЖәне скрипторы жүйеге бірінші кірген уақытта орындалады. Және скрипторыинтерпретаторының әр бір іске қосқан уақытында орындалады.

4. Негізгі ОЖ инициализациясы скрпитің орындалғанында болады.

Әрбір стандартты командалық интепретатордың өзінің программалау тілібар, олар қиын есептерді орындау үшін командалық файл немесе скриптордықұруға мүмкіндік береді.

Shell интепретаторы тізбекті командаларды скриптаттан оқып және олардыорындайды. Бұл жағдайда скриптен үлкен өнімділікті күтуге болмайды, бірақ олтиімді болып саналады, өйткені бәрі көрнекті және оңай. Егер программаныңөнімділігі ең маңызды болатын болса, онда программалау үшін тиімді болып СИтілі саналады.

Скрипт ол кәдімгі текстілі файл, оның ішінде командалық интепретаторғатүсінікті инструкциялар жазылады. Олар shell командаларының өрнектері жәнефункциялары болуы мүмкін. Командалық интерпретатор файлданинструкцияларды оқиды және тізбекті оларды орындайды.

Bourne shell интерпретатордында комментариялар "#" символынан басталады,ол программаның әрі қарай орындалуын жеңілдетеді. Комментариялар жолдыңбәрін алмауы мүмкін, ол командадан кейін жазылуы мүмкін.

Жүйеде әр түрлі интепретатордың скрипттары бар, сондықтанинтепретациялайтын команданың атын көбінесе бірінші жолда көрсетеді.Мысалы: # ! binish

Бұл жағдайда скрипт тексті арқылы интепретацияланады. Командалық жолдаскрпиті іске қосқан жағдайда (ол үшін орындауға құқығы болу қажет). Жаңакомандалық интерпретаор іске қосылады, командаларды енгізу бұл кезде скриптфайлынан орындалады.

Жағдайларды бақылау үшін және жүйеде syslog программасы қолданылады,ол екі негізгі ункцияны орындайды – файлды тіркеу және администраторғабасқаруды беру.

Бұл программа орындалған хабарлар маңыздылығы бойынша жіберілуіпункттеріне үлестіреді. Пункттар ретінде файлдар. Терминалдар немесе басқамашиналар болуы мүмкін.

Syslog - бөліктері болып табылатын:1. syslogd - Тіркеу домені2. Кітапханалық программалар – openlog, syslog, closelog

Осы программалар арқылы жүйесінің файлдарына деректер жіберіледі.3. Logger - тіркеу элементтердің жазбасы үшін пайдаланушы деңгейінің командасы.

Селектор - бұл программалар немесе құрылғылар, олар хабарлардың деңгейінанықтау үшін тіркеу хабарларын жібереді.

Жабдықтар деңгейі.Бұл элементтер – алдын ала белгіленген тізім бойынша таңдалады.

Құрылғылар ПрограммаларKern Ядро программасыMail Электронды пошта жүйесіDaimon Жүйелік доменAuth Қорғау командалары

News Usenet телеконференция жүйесіCron Cron доменіMark Уақытша нұсқауларSyslog Syslogd ішкі хабарламасыftp ftp және ftpd программаларыUser Басқа программалары* Құрылұыларды қолдану

6. Компьютерлердің және парольдердің қорғауын тексеретін жүйе.Unix жүйесінің түрлі элементтері мониторингына арналған

программалар компоненті. Оларға жататын:- қатынас құқығы және файл, каталог және құрылғылар атрибуттары- /etc/passwd /etc/group / файдалдарының құрамы- жүйелік файлдар құрамы- қолданушылардың бастапқы каталогына жазу мүмкіндігі.

Бұл программалар күнделікті бақылайтын элементтер жәйлі ақпарат береді және қорғау жағынан өзгерістер боса ол жайлы хабарлайды.

Crack программасы – дұрыс таңдалмаған парольдерді анықтайды.Tepd программасы ТСР өызметтерімен байланысты тіркейді.Tripwire - жүйелік файлдардың өзгеруін бақылайды.Kerberos жүйесі – DES алгоритмін қолданумен уатентификацияны

орындайды. Бұл жүйенің жұмыс өнімі билет болып табылады. Бұл билеттер торапта қатынау құқығын анықтау үшін жіберіледі. Бұл үрдісті басқару үшін торапта бір өзек бөлінуі қажет. Билеттер және парольдер бұл машинада автоматикалы шифрленген түрде беріледі.

Әр билет үш бөліктен турады:1. негізгі аты, ол пайдаланушы білдіреді2. экземпляр аты3. аймақ аты – сервер қызмет көрсетіп жатқан топтық атын анықтайды.4. Пакеттерді фильтрлеу.

Шлюздік машиналарының трафигін шектеуді брондмауэрлер орындайды.Пакеттер клиентті және серверлі болып бөлінеді, соған байланысты фильтрлеуорындалады. Фильтрде бақыланатын ақпарат мекендік немесе құрамдық болуымүмкін.

Өз-өзін бақылау сұрақтары1.Seendmail программасы2.Shell программасы3.Syslog -тың бөліктері4.Неше бөліктерден билет тұрады.

Ұсынылатын әдебиеттер 1. Э. Таненбаум. Современные операционные системы. СПб, Питер,

2002, 1040 стр.2. Н.А. Олифер, В.Г. Олифер Сетевые операционные системы. СПб,

Питер, 2001, 544 стр.

8 Тәжірибелік сабақтар мазмұны1 тақырып. Операциялық жүйелердің даму бағыттары.ТЖ1. Windows және Linux операциялық жүйелерінің іске қосу және инициали-зациялау. ТЖ2. Операциялық жүйені пішін үйлесімдіру.Жоспар

1.Windows және Linux операциялық жүйелерінің іске қосу және иинциализациялау туралы әдістемелік нұсқаумен танысу

2.Операциялық жүйені пішін үйлесімдіру туралы әдістемелік нұсқаумен танысу

3.Практика тапсырмасын орындау4.Бақылау сұрақтарына жауап беру

Практикаға арналған тапсырма. - Windows және Linux операциялық жүйелерінің іске қосу

және иинциализациялау. - Операциялық жүйені пішін үйлесімдіру.

Практика тапсырмасын орындау үшін әдістемелік нұсқауWindows XP программалық қабығы тiкелей енусiз компьютердiң

жабдығына қолданбалы режимді басқару жүйесiнiң кодына және драйверлерқолданбалы қосымшалар (ядроның режимі) процессордың барлық аппараттыкомпьютердiң бiр бөлiгiне толық рұқсатын қамтамасыз ететiн ерекше құқықтырежимдерiнде орындалатын процессордың артықшылығы тәртiптерiндеорындалатын (4.1-шi сурет) модулдiк құрылымы болады. Ядролар режиміндекелесi компоненттер жұмыс iстейдi.

1. Жабдықтан абстрактциялау деңгейі (Hardware AbstractionLayer, HAL) Демек, оның есебi аналық платадағы айырмашылықтарынан нақтыiске асырулардың ерекшелiктерiнiң компьютердiң аппаратты қамтамасыз

Жүйелiк процесстердiң диспетчерi, желілік сервистер диспетчері, DLLның iшкi

жүйесiнiң диспетчер

1-шi сурет. Windows XP ықшамдалған құрылымы

Жүйелік үрдістерпроцессы

Желілік деректердi

өңдеу сервистерi

Қолданбалы қосымшалар

API орындайтын жүйелер

Терезелер диспетчері

Файлдық жүйелер

Жады диспетчері

Операциялық жүйе ядросы Құрылымдардың драйверлерi

Орындайтын подсистема

(HAL ) жабдықтан абстрактциялау деңгейі

ДК аппаратты қамтамасыз ету

етуiнде процессорлардың түрлендiрулерi, микросхемалардың жиындарындағыбасқару жүйесiнiң бөлiмшесi болып табылады және т.б. Операциялық жүйеядросы үшiн бұл деңгей үзулердiң iшкi жүйелерiмен басқару, жадқа тiкелейенуi, жүйелiк шиналар, таймерлермен бiрдей болып табылады. HAL деңгейHal.dllдың жүйелiк файлында iске асырылған.

2.Операциялық жүйе ядросы. Ядро операциялық жүйесiнiң жиiшақырылатын төмен деңгейлi функцияларында жиі болады: процесстерарасындағы ресурстарды бөлу және жоспарлау, олардың ауыстырып қосылуыжәне синхронизациялануы. Ядроның мiндеттерiне қате ахуалдардың үзуменбасқару және өңдеуi сонымен бiрге басқару жүйесiнiң жұмыс жасауы да кiредi.Windows XPнiң ядросының коды, ағындарға бөлiнбегенiнде емес, тек қанажедел жадта болғанында және дискке жүк түсiрiле алмағанында. Windows XPядросының коды Ntoskrnl.exe жүйелiк файлда орналасқан.

3.Құрылымдардың драйверлерi. Драйверлер нақты құрылымдар үшiнқолданбалы бағдарламалардың деректердi өңдеудiң сұрау салу түскен шақырухабарлайтын iшкi программаларда болады. Драйверлердiң түбегейлi саныWindows XP құрамына кiредi (олар Isystem32l drivers жүйелiк тiзбенiң төменгiтiзбектерiнде орналасады және *ның файлының түрлерiн алады.мысалы, sysдиск сияқты iшкi жүйенiң драйверi disk.sysтiң файлында болады ), қалыпсызшеттегi құрылымдардың драйверлерi үшiн жабдықтау комплекттерiнде болады.

4. Атқарушы iшкi жүйе (NT Executive ). NT Executive-шi модулмикроядродан және виртуалды жадқа рұқсаты бар бағдарламаларын басқарудыңдиспетчеризацияның iшкi жүйелерi, терезелерге және график түрiнде iшкiжүйеге кіреді. Виртуалды жад адрестiк кеңiстiк процесстер және компьютердiңжедел жадының тиiстi физикалық беттерi виртуалды мекенжайлар қолданбалыбағдарламаларға iлiгедi. График түрiндегі iшкi жүйе терезелiк интерфейстiңжасауы үшін, терезе орналасқан басқарулардың элементтерiнiң сурет салуыүшiн арналған. Атқарушы iшкi жүйеге Ntkrnlpa.exe, Kernel32.dll, Advapi32.dll,User32.dll, Gdi32.dllдiң жүйелiк файлдары жатады.

Windows XP басқару жүйесi Intel x86-шы жанұясымен үйлесiмдiпроцессорлары мүмкiндiктерін пайдаланады. Олардың аппараттыархитектурасында 0-шi - ең жоғары ерекше құқықты, процессордыңкомандаларының шектелген жиыны бар 4-шi - қолданбалы тәртiбiне дейiнгібағдарламаладың кодының орындауының артықшылықтарының төрт деңгейiескерiледi. Windows XP операциялық жүйе ядросының тәртiбiнiңбағдарламалары өңге қолданбалы бағдарламалар және ерекше құқықты режимқорғал қалған нөлдiк жұмыс iстейдi ерекше құқықты режимдер кем ядроныңтәртiбiнiң бағдарламалары бақылап бола жұмыс iстейдi.

Операциялар және қосымшаның қол жетпес қолданбалы режимдеріндеWin32 API деп аталатын операциялық жүйе ядросының жүйелiк шақыруларынаайналады. API құрамына операциялық жүйе ядросы iшкi программасынанегiзделген жүйелiк шақырулар көмегiмен 250 функциядан астам кiредi. NTExecutive-шi модулымен де, жүйелiк қызметтермен NT те Win32 API барлықшақырулар қызмет көрсетедi - Windows XPнiң орындайтын жүйесi. NTExecutive-шi модул ядроның тәртiптерiнде орындалатын бiрнеше программалық

ағындар болады. Бұл модулдың түгелдей дерлiк iшкi жүйелерiнiң кодыhal.dllдың файлында болатын HALның жабдығынан (коды win32k.sysтiңфайлында орналастырған Win32дiң iшкi жүйесiнен басқа) ntoskrnl.exe файлыжәне абстрактциялау деңгейінде болады. NT Executive модулі операциялықжүйесiнiң барлық маңызды бөлiктерiнде шоғырланған.

Демек, микроядро қосымшалар және көпесептiктiң iске асыруынапроцессорлық уақыттың үлестiрiлуi үшiн жадтың ерекшелеуiне жауап бередi.Микроядро құрамына 35 приоритет деңгейлерiнiң бiр ағынының әрқайсыларынтағайындайтын (threads scheduler ) ағын жоспарлауышысы кiредi. 0-шi деңгейжүйе үшiн кейiнге сақталған. 1мен 15 аралығындағы деңгейлер орындалатынпрограммаларға белгiленедi, 16 мен 31 арығындағы деңгейлер тек қанаадминстратормен белгiлене алады. Жоспарлаушы бекiтiлген өлшемнiңкванттарына барлық процессорлық уақытты бөледi. Әрбiр программалықағыны сонымен бiрге уақыттың тек қана берілген ағымында орындалады жәнеол кванттың аяқталуына байланысты егер берілген уақыттағы процессоржоспарлаушыны босатпаса бұл ағынды бөгейдi және процесстiң программалықортасын оның басымдылықпен сол ие болатын басқа ағынның орындалу күйiнекелтiре өзгертедi. Сонымен бiрге микроядро программалық және аппаратты үзуөңдеуге қатысты барлық жұмысты жүзеге асырады.

5.Бағдарламаларды басқару диспетчеризациясы. Модул жүйелiкбағдарламалардың келесi жиынынан тұрады:

- енгiзу-шығару диспетчері – жүйеге драйверлердің толықтырылуынWindows XP операциялық жүйесiнде интегралдайды.

- объекттердiң диспетчерi - компьютердiң барлық бөлетiн қорларыныңбасқаруы үшiн қызмет көрсетедi. Мысалы, объекттердiң диспетчерiн қорқандай болмасын қосымша үндеулерi кезінде объекттi бұл қорға салыстырадыжәне бұл объекттiң дескрипторын қосымшаға бередi. Дескрипторды пайдаланаотырып, қосымшаны объектпен әр түрлi операциялар оның қатынасында жасайәрекеттеседi. Қауiпсiздiк жүйесiнiң мониторы ар жағында сонымен бiргеобъектпен тек қана шешiлген әсерлер орындалатындай етiп қадағалайды.

- процесстер диспетчерi - Windows NT Executiveнiң басқа компоненттерiкөмегiмен интерфейс, сонымен бiрге қолданбалы режимнің қосымшапроцесстермен және ағындармен манипуляция жасай алуын ұсынады.Процесстер диспетчерi жұмыс уақытында (PID - Process Identifier) процесстiңидентификаторы және (TID - Thret Identifier) ағынның идентификаторын әрбiрпроцеске және ағынға сәйкесiнше салыстырады.

- виртуалды жад диспетчерi - жадтың iшкi жүйесі ұйымының басқаруыүшiн қызмет көрсетедi, процесстер үшiн кесте мекенжайларын құруғамүмкiндiк бередi және адрестi кеңiстiк қосымшаларын қолданудың түзулілігінқадағалайды. Бұдан басқа, атқарылатын файлдар және динамикалықкiтапханалардың файлдарының жедел жадқа жүктеу мүмкiндiгiн қамтамасызетедi. Виртуалды жадтың диспетчерi қолданбалы қосымшалар үшiн нақтыжадты ұсынады - әрбiр процесске 4 гбайт кiшi 2 гбайттан процесстерменқолданылатын виртуалды адрестi кеңiстiк (бәрiмiзге ортақ процесстер) жоғары2 гбайт жүйенiң мұқтаждықтарында берiледi алады. Әрбiр процесс өз

шеттетiлген адрес кеңiстiкте жұмыс iстейдi және басқа процесстер туралыбiлмейдi. Процесстер мәлiметтермен виртуалды адрес кеңiстiк бiрнешепроцесстерге проекциялайланған бөлетiн жад арқылы ауысып кетедi.

- виртуалды жадтың диспетчерiнiң басты мiндетi – өлшем, өлшемiкөбiрек физикалық логикалық жадтың ұйымы компьютерге орнатылған. Бұлжәне қатты дискте pagefile.sysтiң файлында диспетчерлермен сақталынуға жәнежедел жадтардан қосымшалары үшiн босатуға орындалмайтын атрибуттарыналмайтын үндеулер ұзақ болмайтын жад бетiне жетедi. Виртуалды жадтыңдиспетчерi винчестер ауыстырылған бет болатын мәлiметке қарап сөйлеулергеболады жедел жадқа беттi керi көшiрiп алғандасы кезде содан соң оғанрұқсатты қамтамасыз етедi. Бұл тетiк оған зарығатын бағдарламаларға қосымшажадының ерекшелеуi және сонымен бiрге ар жағында бағдарламаныңжүйесiнде нақты жадтың жеткiлiктi көлемiмен жұмыс жасауды жалғастыруүшiн сол үшiн ие болуға жұмыс iстейтiн барлық болғандай етiп қадағалайдықамтамасыз етедi.

- кэштiң диспетчерi - кэш жасалған оқу және жазу үшiн қолданыладыжәне тағы басқа құрылымдардың қатты дисктерiнiң жұмысын үдетугеайтарлықтай мүмкiндiк бередi. Өте қажеттi файлдар сонымен бiргекомпьютердiң жедел жадындағы кэшiнiң диспетчерi және т.б. Windows XPгекэш барлық логикалық дисктер үшiн бiртұтас болып табылады, қолданылатынфайл жүйесiнен тәуелдiлiк тыс. Бұдан басқа, ол динамикалық болып табылады,бұл демек, диспетчер оның өлшемдерiмен әрбiр нақты моментке көлемiнебайланысты басқарылады.

- графика және терезелер диспетчерi - жүйелiк қатынастар жәнемәлiметтiң бейнесiмен пердеде жiберуге қатысты барлық функцияныорындайды.

Windows XPнiң жұмыс жасау процессі үш фазада шартты бөлшектенедi:бастапқы жүктеменiң процессi, штаттық жұмыс тәртiбi және жұмыс аяғы.Windows XP жүктеулер үшiн файлдардың келесi ең төменгi жиынынқолданылады:

- жүктеушi дисктiң түбiрлiк тiзбегі орналасқан файлдар: Ntldr, Boot.ini,(жүктеулер тек қана қолдануда қажеттi) Bootsect.dos, Ntdetect.com

- /system32дiң жүйелiк төменгi тiзбегі орналасқан файлдар: Ntoskrnl.exe,Hal.dll, SYSTEMның тiзiлiмiнiң бөлiмдерi

- /system32/driversтiң жүйелiк төменгi тiзбегі орналасқан файлдар:қажеттi құрылымдардың драйверлерi.

Компьютер жүктеу процессі (POST - Power-On Self Test) жабдықтыңбастапқы тестеуiн процедурадан бастайды. Код POST орындайтын әрбiркомпьютердiң (BIOS ) енгiзу-шығарудың негiзгi жүйесiнде орналасқан, басқаруоған қоректену көзiн қосқанда берiледi. Егер тестеулер процессте қандайболмасын қате мәлiм болса, онда BIOS әртүрлi өндiрушiлердiң BIOSi үшiнайырмашылығы болатын (POSTcodes ) қателiктiң кодтары және дыбыстықкодтар шығарады. Егер POSTтың процедурасын ойдағыдай бiтсе, онда BIOS(MBR - Master Boot Record) бас жүктеушi жазуды басқару және процесс тек

қана компьютердiң аппаратурасынан тәуелдi болғанында компьютердiңжүктеуiн бiрiншi аппаратты кезең бiтуін алып бередi.

Бұдан әрi жүктеушi жазу Ntldr-шы атқарылатын жүктеушi секторорналасқан тиеушiге басқаруын логикалыққа қатты дисктiң бөлiктерi туралымәлiметтермен нәтиже жасай алады. Тиеушi қорғалған режимге өтедi жәнежады бар манипуляцияның табысты жұмыс жасауы үшiн қажеттi өндiрiп алады,бұдан басқа, Ntldr файл жүйесi және жүйенiң кейбiр басқа негiзгi қорларыменжұмыс iстеуге мүмкiндiк беретiн модулдарды алады. Барлық басқа әсерлерBIOSтер үзуi шақыруы арқылы орындалады.

Егер boot.iniнiң файлында бірнеще операциялық жүйе тiркелсе, ондаоперациялық жүйесiнiң таңдауы туралы Ntldr шақыруды қорытынды таңдаудыңмүмкiндiгiн қолданушыға жолымен тиеушiнiң алғашқы инициализациясынанкейiн iлiгедi. Егер Windows XP операциялық жүйесiнi таңдалған болса, тиеушiNtdetect-шы файлды iске қосады. Бұл компонент CMOSтан оқиды - жүйелiкдатаны және уақытты жадты кейiн осы уақытта компьютер қосылған аппараттықұралдардың iздестiру және айырып тануы не өндiрiп алады. Ntdetect мәлiметтiоларға керi Ntldr жиюлы басқаруды жұмысты бiтiрiп қайтарады. Бұдан әрiHal.dllдың жабдығынан Ntoskrnl.exe-шы операциялық жүйе ядросы жәнеабстрактциялау деңгейi жүктелiп аты-жөнiн көрсетедi. Ядроинициализациялардың жанында келесi тiзбектегi әсерлерiнiң қатарыкөрсетіледі:

- жад диспетчерiнiң инициализациясы;- объекттердiң диспетчерiнiң инициализациясы;- қауiпсiздiктiң жүйесiнiң қоюы;- файл жүйесiнiң драйверiнiң күйге келтiруi;- жүктеу және енгiзу-шығаруды диспетчердiң инициализациясы;- қолданушымен өзара әрекеттесулердi жүзеге асыратын жүйелiк

сервистердiң жүктелуi. Жүйелiк сервистердiң құрамына келесi модулдар кiредi:- (сеанстар диспетчері) Smss.exe - модул басқа сервистер және

Windowsтiң қызметтерiмен басқаруды iске қосады: (Csrss ) Win32 және жүктеукезеңде атқарылатын кейбiр жүйелiк утилиталар; Csrss.exe жәнеWinLogon.exeнiң процесстерiнiң график түрiнде қолданбалы интерфейс жәнеiске қосуын жүзеге асырады

- Csrss.exe - модул компьютермен және қолданушының аралығындаөзара әрекеттесу ұйымы үшiн арналған;

- Lsass.exe - WinLogon.exe жүйенiң қауiпсiздiгіне сәйкес келетiн iскеқосылатын қызмет; қолданушыға жүйеде тiркелiп қоюға мүмкiндiк бередi.

Аутентификацияның процедурасын қолданушының операциялықжүйесiнiң жүктеулерiнен кейiн өте алуы керек - (Логин ) меншiктi тiркеу атыжәне пароль енгiзу. Жүйеге қосуды процедураға кiру құқығы және жүйесi баржұмыстың қолданушысына анықтауға мүмкiндiк берiп, ие болады. Бұлпроцедураны WinLogonнiң қызметiн орындайды. Жүйеде сонымен бiрге келесiоқиғалар да болады:

- WinLogon процесс Логин және парольнiң қолданушысы енгiзугежұмыс столының фоны және шақыруды пердеде бейнелейдi; енгiзiлгенмәлiметтер қауiпсiздiгінің iшкi жүйелерiне берiледi;

- қауiпсiздiктiң iшкi жүйесi (Security Accounts Manager ) осы SAMларбазасына қарайды және жүйесi бар жұмыстың өкiлеттiктерiмен қолданушығатексерiп, ие болады.

Егер қолданушы жүйенiң авторластырылған қолданушысы болыптабылса, онда қауiпсiздiктiң iшкi жүйесiн басқарумен бiрге WinLogonнiңпроцессiне керi алып берген рұқсаты оны идентификатор үшiнқалыптастырады. Win32дiң iшкi жүйеге қарап сөйлеуi WinLogon арқылыпроцесс қолданушы үшiн жаңа процесстi құрады және рұқсаттыңидентификаторын оған бекiтедi. Ендiгәрi құрылған қолданушымен әрбiрпроцессi рұқсаттың идентификаторы тәуелділігін атап өтедi, сондықтанжүйенiң қорларына қолданушының рұқсаты да тексеріледi. Жүйеге қосулардыңарқасында сөзсiз процедураға тетiктердiң iске асыруы оңайланады: қолдануқорларға жүйе және квотаның тексерілуi. Рұқсаттың қолданбалыидентификаторы қолданушының идентификаторы болады.

Бақылау сұрақтары1. Пайдаланушы режимінде үрдістің жұмысы?2. Ядро режимінде үрдістің жұмысы?3. ОЖ іске қосылуы қалай орындалады?4. Конфигурациялау файлдары?5. Windows XP құрылғы деңгейлерін көрсетіңіз және олардың мағынасын

сипаттаңыз.6. Windows XP операциялық жүйесінің ядро инициализациясы кезінде

орындалатын іс-әрекеттерді атап кетіңіз. 7. Windows XP жүйелік сервис құрамына кіретін модульдерді атап кетіңіз.8. “Интернационализация” функциясының тағайындалуын түсіндіріңіз. 9. Қандай түр дұрыс құрылған парольді болуы керек.10. Таңдалған өнім версиясының жүктелуі қалай өтеді?11.Лицензияның бұзылу факт фиксациясы үшін қандай механизм

қолданылады?12. HALL және қызметке енгізілген деңгейлерінің тағайындалуын

анықтаңыз.13. Орындаушы модуль және оның модулінің тағайындалуын анықтаңыз. 14. “Желілік қызмет деңгейі” модуль тағайындалуын анықтаңыз.15. “Орындалушы обьект” терминін анықтаңыз.16. 26. Орындаушы жүйенің жалпы обьект типін атап кетіңіз және олардың

тағайындалуын сипаттаңыз. 17. 31. “Обьект атауының кеңістігі” терминін анықтаңыз және тағайындалу

типін сипаттаңыз. 18. 32. Обьект атауының кеңістігінің кәдімгі каталогтарын атап кетіңіз. 19. “Сокеттер” терминін анықтаңыз.

Жаттығу. Машиналық тілдің команда форматы.

Орталық процессор командасы бір немесе бірнеше операндты операциякодынан тұрады (операция орындалатын обьектілер). Операнд санына тәуелді,командалар келесілерге бөлінеді:

-адрессіз командалар – операндтары жоқ немесе нақты емес көрсетілгеноперандалары бар командалар;

-бірадресті командалар – бір обьектпен немесе нақты біреуімен жәнебіреуімен немесе бірнеше нақтыланбаған көрсеткіштермен операция жүргізетінкомандалар;

-екі және үш адресті командалар (үлкен санды операндтары бар,командалары бар сәулеттерде кездеседі).

1. Операнды жоқ адрессіз командалар мысалы: NOP – No Operation, операцияның болмауы;HALT – процессор аялдамасы;Return – ішкі программадан қайту (стектен қайту адресін алып, команда

счетчигіне орналастырады);

2. Нақты көрсетілмеген операндты адрессіз команда мысалы:WDR – Watch Dog Reset, микроконтроллер бақылау таймерін тастау;ADD – стектан екі мәнді алу, оларды орналастырып нәтижесін стекқа

орнату;SCS – келесі команданы өткізу, егер ауысу биті жағдай сөзінде орналасса;

3. Бір операндты бірадресті команда мысалы:INC x – INCrement операндқа 1-ді қосамыз және осы адрес бойынша

нәтижесін сақтаймыз;TST x TeST – жағдай сөзінде белгі жалаушаларын орнатып және операнд

мәнімен сәйкестенген нөлдік теңесуі.

4.Анықталмаған операндты бір адресті команда мысалы:ADD x[, Acc] –операндты аккумулятормен бірге салып, нәтижесін

аккумуляторда сақтаймыз;Push x –операнд мәнін стекке жіберу;Call x –ішкі программа шақыруы, келесі команда адресін стекте сақтайды

және басқаруды көрсетілген адреске жібереді;BNEQ x – егер жағдай сөзіне нөлдік теңсіздік жалауы орнатылса, онда

көрсетілген адрес бойынша басқару жіберіледі.

5. Екі және үш адресті команда мысалы:Move x,y – x обьектісінің мәнін y обьектісіне тағайындау;ADD x,y – x және y-ті бөліп, нәтижесін y-ке орналастыру;ADD x,y,z – x және y-ті бөліп және нәтижесін z-ке орналастыру;

6. Төрт адресті команда мысалы:DIV xyzw – x-ті y-ке бөлуді орындайды, бүтінін z-ке, ал қалғанын w-ға

орналастырады;

7. Алты адресті команда мысалы:INDEX b,l,h,s,i,a – b адресі бойынша орналасқан, l индексінің төменгі

және жоғарғы шекарасымен және сәйкес b-ң және s элементінің өлшеміменмассивтің элемент адресін есептейді.

қайда: операнд i – элемент индексі; операнд a – орын, мұнда шығарылғанадресті орнатуымызға болады;

Адрестер санын кейде команда жүйесінің жалпы мінездемесі үшін деқолданылады. Екі адресті команда жүйесі деп максимум екі операнды баркоманданы, үш адресті – максимум үш операнды бар команданы айтамыз.Кейде максималды операнд саны орнына, қосу және шығару жиі қолданылатынкоманданың операнд саны бойынша команда жүйесінің адрестелуін анықтайды.Сол себепті, VAX, төрт және алты адресті команда мысалынан алынған жүйекомандасын, көбіне үш адресті сәулетке жатқызады.

Бірадресті команда жүйесі нақты берілмеген операнд ретіндеерекшеленген регистр (аккумулятор) немесе стекты қолданады. Мұндайсәулетті аккумуляторлы және стекты деп атаймыз. Microchip фирмасының PICсемействасының микроконтроллерінің бір адресті аккумуляторлы сәулеті бар.Қазіргі заманғы көптеген процессорларда екі немесе үш адресті жүйекомандасы бар.

ADD стекты командасының мысалында, байқағанымыздай, стектысәулеттің көптеген командасы көрсетілген операндсыз да бола алады, бірақайнымалылардың мәндерін стекке итеру командалары және оларды итеріпшығу командалары керек, сондықтан барлық стектің сәулеті бір адресті,адрессіз емес.

Ұсынылған әдебиеттер тізімі1. Microsoft Windows 2000 server professional: русские версии/ Под

общ. ред. А.Г.Андреева. - СПб.: БХВ-Петербург, 2003 . - 1056 с.2. Гуда А.Н., Бутакова М.А., Нечитайло Н.М. и др. Информатика.

Общий курс: Учеб. для вузов /. - М.: Дашков и К, 2006. - 400 с.3. Информатика. Базовый курс : Учеб. пособие для вузов /Под ред.

С.В. Симонович - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2006. - 658 с.4. Колосков П. В. Microsoft Windows XP. Популярный самоучитель / -

2-е изд., перераб. и доп.. - М.: Наука и техника, 2005. - 368 с.5. Назаров С.В., Гудыно Л.П., Кириченко А.А. Операционные

системы: Практикум. Учебное пособие. - М.: КУДИЦ-ПРЕСС, 2008. - 464 с.6. Омельченко Л.Н., Федоров А.Ф. Самоучитель Windows 2000

Professional / - СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2000. - 528 с.7. Пол МакФедриз. Windows. Энциклопедия пользователя. - Киев:

НИПФ “ДиаСофт Лтд.”, 2004. - 680 с.8. Потапкин А.В. Операционная система Windows: руководство к

действию. - М.: ЭКОМ, 2003. - 432 с.9. Р Кобарт, Б. Уотерс. Windows NT Server: учебный курс.- СПб.:

Питер, 2003. - 448 с.

10. Симонович С.В. Информатика. Базовый курс: Учеб. пособие для вузов / 2-е изд.. - СПб., 2006. - 640 с.

11. Таненбаум Э. Современные операционные системы. 2-е изд. - СПб.: Питер, 2006. - 1040 с.

2 тақырып. Үрдістер және ағындар (жіптер). ТЖ3. Windows және Linux операциялық жүйелерін оқып үйрену және үрдістермен жұмыс. ТЖ4. Fork () және Wait () функцияларымен жұмыс жасау.Fork () және Wait () функцияларының алгоритмдерін оқу және осы функцияларды қолданып программа құрастыру.Жоспар

- Енгізу-шығаруды ұйымдастыру тәсілдері. - Файлға еркін қатынас құру. - Енгізу-шығарудың стандартты кітапханасы.

Тапсырма. Енгізу-шығаруды құрылғыларының алгоритмдерінің

жұмысын, функцияларын және құрылымдарын оқып үйрену.Драйверлердің конфигурациялау файлдарын, енгізу-шығарустандартты кітапханаларын және енгізу-шығаруды қайтабағыттау командаларын оқу. Командалық интерпретаторменжұмыс жасау.

Әдістемелік нұсқау

Жаттығу. Компьютерлік желіні Setup бағдарламалық құралы арқылыбаптау.

Setup бағдарламасы есептеу жүесінің базалық енгізу – шығару құрамынакіреді және алғашқы аппараттық конфигурациясын баптау үшін арналған.Баптаулардың басты мақсаты – жүйенің құрамын BIOS құралдарыныңкөмегімен автоматты түрде анықталуын қамтамасыз ету. Қосымша тапсырма –бүкіл жүйенің баптауын оптимальдау және әсерін (эффективнось) жоғарлату. Көп жағдайда Setup бағдарламасы блок питанияны қосқан кезде лезде Deleteбатырмасын басу арқылы шақырылады. Басқа жағдайда басқа батырмаларкомбинациясы қолданылуы мүмкін – қажетті ақпарат компьютерді іске қосқанкезде монитор экранына шығады. CMOS микросхемеларын баптаулардыбіліксіз өзгерту компьютерлік жүйенің істен шығуына әкеп соғуы мүмкін.

Жаттығуды орындау реті:

1. Компьютерлік жүйені іске қосыңыз.2. Экранда ақпарат пайда болған кезде Delete батырмасын басыңыз - Setup

бағдарламасы іске қосылып, меню ашылады.3. Курсорды баскару батырмалары арқылы менюден STANDAHRD CMOS

SETUP (CMOS микросхемаларын стандартты баптау) пунктін таңдаңыз.

4. Ашылған терезеден жүелік сағатты және жүйелік күнтізбеніңорнатылуын тексерініз. Бапталу параметрін таңдау курсовды басқарубатырмалары арқылы, ал параметрлерді өзгерту PAGE UP/PAGE DOWNбатырмалары арқылы орындалады.

5. Алдыңғы менюге ESС батырмасы арқылы қайта оралыңыз.6. BIOS FEATURES SETUP (BIOS параметрлерін баптау) пунктін таңдаңыз.

ENTER батырмасын басыңыз.7. Ашылған терезеден компьютердің қосылуы қай дисктен басталатынын

тексеріңіз. Іске қосу реті BOOT SEQUENCE пунктінда беріледі. PAGE UPжәне PAGE DOWN батырмалары арқылы компьютерге іске қосудыңмүмкін варинттарын қарастырыңыз. С: (ол штатты жұмыс кезіндеқолданылады) қатты дисктен іске қосу вариантыа ерекше көңіл бөліңіз,және А: (ол, егер қандай да бір себептер бойынша жүктеу қатты дисктенорындалмаса компьютердің жұмыс қабілеттілігін қайта қалпына келтірукезінде қолданады) иілгіш дисктен іске қосу вариантына да көңілаударыңыз.

8. Typemating Rate Setting пунктіна көңіл бөліңіз – егер ол қосылған(Enabled) болса, онда BIOS – ты бапту арқылы пернетақта үшінсимволдарды автоматты қайталау функцияларын баптауды басқаруғаболады. Мұндай жағдайда қайталауға дейінгі милисекундта өлшенетінуақыт интервалын Typemeting Delay (қайталау алдында ұстап қалу)параметрін орнату арқылы анықталады, ал секундта өлшенетін қайталаужиілігі Typemeting Rate (қайтаау жиілігі) параметрін орнату арқылыанықталады.

9. ESC батырмасын басу арқылы алдыңғы менбге қайтп ораламыз.

SETUP программасымен жұмысты өзгертілген нәтижелерді сақтамайаяқтаймыз. Ол үшін ESC батырмасын басыңыз да сұраныс алған кездеөзгертулерді сақтамай шығуды Y (Yes/Ия) батырмасын басып растаймыз.

Ұсынылған әдебиеттер тізімі1. Дейл Харви. Операционные системы. Распределенные системы, сети,безопасность. М.: БИНОМ-ПРЕСС, 2007. - 704 с.2. Иванов М.И., Спиридонов Э.С., Волков Б.А., Клыков М.С.Автоматизированные системы управления строительством. - М.: ИПК«Желдориздат», 2000. - 640 с.3. Меняев М. Ф. Информатика и основы программирования: Учеб. пособие длявузов / - М.: Омега-Л, 2007. - 458 с.4. Могилев А. В., Хеннер Е. К., Пак Н. И.. Информатика: Учеб. пособие длявузов / - М.: Академия, 2006. - 336 с.5. Новиков Ю.Н., Черепанов А.С. Персональные компьютеры: аппаратура,системы, Интернет: учебник / - СПб.: Питер, 2001. - 464 с.

Бақылау сұрақтары

1.Құрылғы драйверінің түсінігі?1.Tset командасының функциясы?2.Құрылғы айлдары қай каталогта сақталады?3.Драйверлердің конфигурациялау файлдары?Құрылғы файлдары қай команда арқылы құрылады?

3 тақырып. Енгізу-шығаруды басқару ТЖ5-6. Енгізу-шығару құрылғыларының алгоритмдерінің жұмысын, функцияларын және құрылымдарын оқып үйрену. Драйверлердің кон-фигурациялау файлдарын, енгізу-шығару стандартты кітапханаларын және енгізу-шығаруды қайта бағыттау командаларын оқу. Командалық интерпретатормен жұмыс жасау.ТЖ7. Exec () және Kill () функцияларымен жұмыс жасау.Exec () және Kill () функцияларының алгоритмдерін оқу және осыфункцияларды қолданып программа құрастыру.Жоспар

- Файлдық жүйенің базалық функциялары. - Файлдарға қатынас құру. - Файлдар мен каталогтармен жұмыс. - Файлдар мен каталогтар қорғау.

Тапсырма. Файлдық жүйенің базалық функцияларын және Linux ОЖ-де

файлдармен және каталогтармен жұмыс жасайтынкомандаларды оқып үйрену. Файл атрибуттары, chmodкомандасымен жұмыс жасау – файлдарға қатынау құқығынөзгерту. Файлдармен каталогтарды қорғау.

Ұсынылған әдебиеттер1. Байдалина А.Р. Операциялық жүйелер. /әдістемелік құрал. - Алматы: «Қазақ университеті», 2007.2. Таненбаум Э, Вудхал А. Операционные системы: разработка и реализация. Классика CS. - СПб.: Питер, 2006. - 576 б.2. Олифер В.Г.,Олифер Н.А. Сетевые операционные системы - СПб.: Питер, 2002.

Бақылау сұрақтары.1. Файл түсінігі?2. Файлмен жұмыс жасайтын негізгі командалар?3. Файл атрибуттары?4. Анықтама қалай ұйымдастырылады?5. Chmod командасының синтаксисі?

4 тақырып. Файлдық жүйеТЖ 8-9. Linux ОЖ файлдар және каталогтармен жұмыс жасау.

Файлдармен және каталогтармен жұмыс жасайтын командаларды оқу. Қатынау құқығын өзгерту және «қараңғы» каталог құру.Файлдық жүйенің негізгі функциялары және интерфейсі. Файлды бөлу және дискідегі кеңістікті басқару мәселелері.ТЖ10. Pipe () және signall ()функцияларымен жұмыс жасау.Pipe () және signal () функцияларының алгоритмдерін оқу және осыфункцияларды қолданып программа құрастыру.Жоспар

- Linux ОЖ файлдар және каталогтармен жұмыс жасау.- Файлдармен және каталогтармен жұмыс жасайтын командаларды

оқу. - Қатынау құқығын өзгерту және «қараңғы» каталог құру.- Файлдық жүйенің негізгі функциялары және интерфейсі. - Файлды бөлу және дискідегі кеңістікті басқару мәселелері.- Pipe () және signall ()функцияларымен жұмыс жасау.- Pipe () және signal () функцияларының алгоритмдерін оқу және осы

функцияларды қолданып программа құрастыру.Тапсырма.

Үрдістер мен ағындарды зерттеу. Linux ОЖ үрдістерменағындарды құратын командаларды оқу. Үрдісті басқаратынкомандаларды үйрену.

Ұсынылған әдебиеттер1. Байдалина А.Р. Операциялық жүйелер. /әдістемелік құрал. - Алматы: «Қазақ университеті», 2007.2. Таненбаум Э, Вудхал А. Операционные системы: разработка и реализация. Классика CS. - СПб.: Питер, 2006. - 576 б.2. Олифер В.Г.,Олифер Н.А. Сетевые операционные системы - СПб.: Питер, 2002.

Бақылау сұрақтары.1.Үрдіс түсінігі?2. Үрдіс жоспарлаушысының түсінігі?3. Құрған үрдістен ағын қалай ажырытылады?4. Үрдістермен ағындармен жұмыс жасайтын командалар?1. Үрдіс идентификаторы қалай беріледі (PID)?

5 тақырып. Жадыны басқару. ТЖ 11-12. Шифрлеу және қайта шифрлеу командаларын оқу.Linux ОЖ ақпараттты қорғау үшін шифрлеу және қайта шифрлеу стандартты процедураларын оқып үйрену. ТЖ13. Fork () және Wait () функцияларымен жұмыс жасау.Fork () және Wait () функцияларының алгоритмдерін оқу және осы функцияларды қолданып программа құрастыру.Жоспар:

- Ядро жұмысы. - Жүйедегі сұраныстарды орындау үшін базалық

функцияларды қарастыру.Тапсырма.

Unix ОЖ ядросының ішкі құрылымын зерттеу, және жүйедегісұраныстарға қызмет көрсететін базалық функцияларды оқу.

Ұсынылған әдебиеттер1. Байдалина А.Р. Операциялық жүйелер. /әдістемелік құрал. - Алматы: «Қазақ университеті», 2007.2. Таненбаум Э, Вудхал А. Операционные системы: разработка и реализация. Классика CS. - СПб.: Питер, 2006. - 576 б.2. Олифер В.Г.,Олифер Н.А. Сетевые операционные системы - СПб.: Питер, 2002.

Бақылау сұрақтары.1.Қандай бағыныңұы жүйеден Unix жүйесінің ішкі құрылымы

турады?5.Ядроның негізгі тапсырмалары?6.Linux ядросының конфигурациялау?7.Ядроның жүктелетін модульдері?

6 тақырып. Телекоммуникациялық қатынас құруды басқаруТЖ 14-15. Тораптар мен жұмыс жасайтын функциялар. Командаларды оқу.Тораптық интерфейстердің конфигурациялануы. Торапты ұйымдастыру және басқару үшін командаларды оқу.Жоспар

1. Си тілінің жалпы сипаттамасы2. Си тілінің алфавитімен танысу.3. Мына ұғымдармен танысу:

a. идентификатор;b. айнымалылар, константалар;c. деректер типтері;d. препроцессор директивасы.

4. Си тілінде стандартты типтегі деректермен танысу.5. Деректер типін анықтауды үйрену.6. СИ тіліндегі программаның құрылымымен танысу.7. Си программалау жүйесінде жұмыс істеу.

Ұсынылған әдебиеттер1. Н. Джекан «Програмирование на языке Си».2. Франка П. Си: Учебный курс.3. Фомин Т. «Програмирование на языке Си»4. Культин Р. «Програмирование на языке Си»

Бақылау сұрақтары1. Си алфавитіне қандай символдар кіреді?2. Идентификатор деген не? Идентификаторларды рәсімдеудің ережелері?3. Константалар деген не?4. Айнымалылар деген не?5. Какие существуют стандартные типы данных в языке Си?6. Препроцессор директивасы деген не? Қандай препроцессор

директивалары бар?7. Си тіліндегі программаның құрылымы қандай?8. Си программалау жүйесінің файлдар құрамы қандай?

9 Өздік жұмыстардың тапсырмалары 1 тақырып. Операциялық жүйелердің даму бағыттары. Тапсырма 1. Келесі тақырыптарды қарастыру:

1) операциялық жүйе ұғымы; 2) операциялық жүйелердің даму эволюциясы; 3) операциялық жүйелердің функциялары және операциялық жүйелердің

құру тәсілдері.5. Ерекше мән берілетін сұрақтары:

1) Есептеуіш жүйе құрылымы 2) Операциялық жүйелердің тарихы. 3) Операциялық жүйелердің міндеті. 4) Жүйелік шақырулар. 5) Операциялық жүйелердің құрылымы.

2 тақырып. Үрдістер және ағындар (жіптер)Тапсырма1. Келесі тақырыптарды қарастыру:

1) Үрдіс басқарумен ядроның жұмысы. 2) Үрдіс атрибуттары. 3) Үзуді өңдеу. 4) Операциялық жүйе ортасында үрдістердің түзелуі. 5) Үрдістерді синхрондау.

2. Ерекше мән берілетін сұрақтары:1) Үрдістер.Үрдіс үлгісі. Үрдісті құру. Үрдістің аяқталуы. 2) Үрдістер иерархиясы. Үрдістердің қалып-күйі. 3) Ағындар (жіптер, жеңілдетілген үрдіс). Ағын түсінігі. Ағын үлгісі. 4) Ағындарды қолдану артықшылықтары. 5) Пайдаланушы, ядро және араласқан кеңістіктерінде ағындарды

орындау. 6) Windows орындауларының ерекшеліктері. 7) Үрдістер арасындағы әрекеттестік. 8) Үрдістерді жоспарлау.

3 тақырып. Енгізу-шығару жүйесін басқару1. Келесі тақырыптарды қарастыру:

1) cинхронды және асинхронды енгізу-шығару; 2) енгізу-шығарудың басқару режимдерімен; 3) еркін және тізбекті қатынас құру тәсілдерімен; 4) енгізу-шығаруды қорғау тәсілдерімен танысу.

2. Ерекше мән берілетін сұрақтары:1) Енгізу-шығару жүйесін басқару.2) Синхронды және асинхронды енгізу-шығару.3) Енгізу-шығаруды диспетчерлеу.4) Еркін және тізбекті қатынас құру тәсілдері.5) Енгізу-шығару ағындары. 6) Енгізу-шығаруды қорғау тәсілдері.

4 тақырып. Файлдық жүйе1. Келесі тақырыптарды қарастыру:

1) файл, файлдық жүйе түсініктерімен, 2) файлдық жүйенің негізгі функцияларымен танысу.

2. Ерекше мән берілетін сұрақтары:1) Файлдық жүйенің негізгі функциялары.2) Файлдық жүйенің құрамы.3) Файлдарды ұйымдастыру тәсілдері. 4) Файлдық жүйенің менеджері. 5) Файлдарды қорғау және сақтау.

5 тақырып. Жадыны басқару. Бет бойынша ұйымдастырылуы 1. Келесі тақырыптарды қарастыру:

1) свопинг және виртуалды жады ұғымдарын түсіну; 2) виртуалды жадыны ұйымдастыру, 3) бетттерді аударыстыру, 4) жадыны бөлу стратегияларын, 5) жады қорының менеджері жұмысын оқып үйрену.

2. Ерекше мән берілетін сұрақтары:1) Жадыны бірігіп қолдану.2) Жадыны қорғау.3) Свопинг және виртуалды жады.4) Виртуалды жадыны ұйымдастыру.5) Бетттерді аударыстыру стратегиялары.6) Жады қорының менеджері. 7) Жадыны бөлу стратегиялары.

6 тақырып. Телекоммуникациялық қатынас құруды басқару1. Келесі тақырыптарды қарастыру:

1) телеқатынас құрудың программалық қамтамасымен танысу.

2) Хабарларды тіркеу, буферлеу және бағдарғылау іс-амалдарыменжұмыс жасауды үйрену,

3) ақпаратты тораптық қорғау программалық құралдарымен танысу.2. Ерекше мән берілетін сұрақтары:

1) Қолданбалы интерфейстер және қабықшалар.2) Телеқатынас құрудың программалық қамтамасыздандыруы.3) Хабарларды тіркеу, буферлеу және бағдарғылау. Қашықтан өндеу.Электрондық пошта.

4) Операциялық жүйені инициализациялау, генерациялау және пішінүйлесімдіру.

5) Ақпаратты тораптық қорғау программалық құралдары.

7 тақырып. Қорытынды 1. Келесі тақырыптарды қарастыру:

1) Пән бойынша қорытынды жасау2. Ерекше мән берілетін сұрақтары:

1) Пән бойынша қорытынды жасау. 2) Ақпаратты-есептеу жабдықтарын басқару жүйелерінің болашағы.3) Sendmail программасы.

Ұсынылатын әдебиеттер1. Байдалина А.Р. Операциялық жүйелер. /әдістемелік құрал. - Алматы: «Қазақ университеті», 2007.2. Таненбаум Э, Вудхал А. Операционные системы: разработка и реализация. Классика CS. - СПб.: Питер, 2006. - 576 б.2. Олифер В.Г.,Олифер Н.А. Сетевые операционные системы - СПб.: Питер, 2002.

10 Білім алушылардың оқытушымен өздік жұмысына кеңес беру кестесі Барлық сұрақтар бойынша кеңес ағымдағы семестрдегі білім

алушылардың оқытушымен өздік жұмысының кестесіне сәйкес жүргізіледі.

11 Білім алушылардың білімдерін тексерудің кестесі Барлық дәрістер, тәжірибелік және лабораториялық жұмыстарға қатысып,

тапсырмаларды уақытында орындау 0-100 баллмен бағаланады.Пән бойынша тапсырмаларды орындау және тапсыру кестесі

СӨЖ түрі Есеп беру түрі

Бақылау түрі

Сағат саны

1 Дәріс сабақтарына дайындық Конспект Сабаққа қатысу

20

2 Тәжірибелік сабақтарға дайындық, үй жұмыстарын әзірлеу.

Жұмыс дәптері

Сабақтарғақатысу

20

3 Аудиториялық сабақтардың мазмұнына кірмеген материалдарды оқу

Конспект т.б

Коллоквиум т.б

30

5 Бақылау жұмыстарына дайындық МБ1,МБ2 20Барлығы: 90

12 Білім алушылардың білімдерін бағалау критерийлері Пәнді оқып-үйрену өтілген барлық материалдарды қамтитын емтиханмен

аяқталады, емтихан аралас, яғни тестілеу және жазбаша түрде өткізіледі.Емтиханға жіберудің міндетті шарты – бағдарламадағы барлық тапсырмалардыорындау болып табылады.

Әрбір тапсырма 0-100 балмен бағаланады.Жіберу рейтингі ағымдағы сабақтардың түрлеріндегі (дәрістерге қатысу,

үй тапсырмалары, студенттің өздік жұмысы бойынша тапсырмалары,практикалық сабақтардың тапсырмалары және т.б., межелік бақылау) барлықорындалған тапсырмалардың орташа арифметикалық мәнімен шығарылады.

Қорытынды бақылауға жұмыс оқу бағдарламасының барлық талаптарынорындаған (барлық практикалық және СӨЖ тапсырмаларын орындаған жәнетапсырған), жіберу рейтингі 50 балдан төмен емес студенттер жіберіледі.

Студенттердің әр пән бойынша оқу жетістіктерінің деңгейі қорытындыбағамен анықталады:

Қ = ЖР*0,6 + ҚБ*0,4Салмақтық үлестер жыл сайын университеттің Ғылыми кеңесімен

бекітіледі, мұнда ЖР 0,6-дан көп емес, ал ҚБ 0,3-тен төмен емес.Пән бойынша қорытынды баға білім алушының жіберу рейтингісі және

қорытынды бақылау бағасы 50-ден жоғары болғанда ғана есептеледі.Қорытынды бақылауға себепсіз келмеген студентке «қанағаттанарлықсыз»деген баға қойылады. Студенттерге емтихан және аралық аттестаттаунәтижелері емтихан тапсырған күні немесе ертеңінде (егер жазбаша емтихантүстен кейін қабылданса) хабарланады.

Қорытынды бағаны есептеудің дұрыстығы үшін межелік бақылау жәнеқорытынды емтихан 0-100%-ға дейін бағаланады.

Студенттің оқу жетістіктері төмендегі кестеге сәйкес бағаланады..

Әріптік жүйебойынша баға

Балдардыңцифрлықэквиваленті

Пайыздықмазмұны

Дәстүрлі жүйебойынша баға

A 4,0 95-100 Өте жақсы

A- 3,67 90-94B+ 3,33 85-89

Жақсы B 3,0 80-84B- 2,67 75-79C+ 2,33 70-74

Қанағаттанарлық C 2,0 65-69C- 1,67 60-64D+ 1,33 55-59D 1,0 50-54F 0 0-49 Қанағаттанарлықсыз

13 Оқытушының талаптары, саясат және процедуралар Босатылған сабақтар деканатпен қойылған тәртіп бойынша қайта

тапсырылады. Көп дегенде екі сабақты ғана босатуға болады. Сабаққа 2 реткешігу 1 рет сабақ босатқанмен тең. Екі рет сабақ босатқаннан кейін оқытушыстудентті сабаққа кіргізбеуіне құқылы және бұл мәселе әкімшілік шешімінтабуы керек. Дәрістерге бөтен, яғни осы топтың студенті емес адамдарға кіругеболмайды.

Берілген тапсырмаларды белгіленген мерзімде тапсыру қажет. Барлықтапсырмаларды тапсырудың соңғы мерзімі – емтихан сессиясының басталуына3 күн қалғанға дейін.

Барлық тапсырмаларды тапсырмаған студенттер емтиханға жіберілмейді. Әрбір оқу сабағы бойынша тақырыптарды қайталау және өтілген

материалдарды қайталау міндетті. Оқу материалдарын меңгеру дәрежесіжазбаша жұмыстармен тексеріледі.

Студенттің оқытушымен орындайтын өздік жұмысын орындау барысындакелесілерді есте сақтау қажет:

- оқу пәні бойынша кестеге сәйкес сабақтардан оқытушының бергенақпаратын студенттердің белсенді түрде қабылдауын жүзеге асыру;

- оқытушының нұсқауларына сәйкес студенттер өз беттерімен оқу-әдістемелік құралдарды, әдебиеттерді оқып-үйрену, үй тапсырмаларын, курстықжұмыстарды орындайды. Осы кезеңде студенттерден жұмыс әдістерінің білуді,олардың жұмысты орындау барысында кездескен қиыншылықтарынхабарлауды, жұмыстарды өзіндік ұйымдастыруды талап етіледі;

- оқу материалын меңгеру барысында кездескен қиыншылықтардыжүйелеу және талдау, осы жұмысты оқытушымен реттеу;

- студенттер оқытушыға өздерінің сұрақтарын қойып, түсініксізжайларды нақтылап, кеңестер алады.

14 Әдебиеттер тізіміНегізгі әдебиет

1. Байдалина А.Р. Операциялық жүйелер. /әдістемелік құрал. - Алматы: «Қазақ университеті», 2007.

2. Таненбаум Э, Вудхал А. Операционные системы: разработка и реализация. Классика CS. - СПб.: Питер, 2006. - 576 б.3. Олифер В.Г.,Олифер Н.А. Сетевые операционные системы - СПб.: Питер, 2002.

Қосьшша әдебиет1. Гордеев А.В. Операционные системы- СПб: Питер, 2004.- 416с.2. Иртегов Д.В. Введение в ОС.- СПб: БХВ- Петербург, 2002.-624с.Грегори Р. Эндрюс. Основы многопоточного, параллельного ираспределенного программирования. Москва, 2003.3. «Операциялық жүйелер» пәні бойынша оқу құралы./ Ғ.А. Аскарова. Алматы: КҚУ ҒБО, 20144. Гуда А.Н., Бутакова М.А., Нечитайло Н.М. и др. Информатика. Общий курс:Учеб. для вузов /. - М.: Дашков и К, 2006. - 400 с.5. Информатика. Базовый курс : Учеб. пособие для вузов /Под ред. С.В. Симонович - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2006. - 658 с.6. Колосков П. В. Microsoft Windows XP. Популярный самоучитель / - 2-е изд., перераб. и доп.. - М.: Наука и техника, 2005. - 368 с.7. Назаров С.В., Гудыно Л.П., Кириченко А.А. Операционные системы: Практикум. Учебное пособие. - М.: КУДИЦ-ПРЕСС, 2008. - 464 с.8. Пол МакФедриз. Windows. Энциклопедия пользователя. - Киев: НИПФ “ДиаСофт Лтд.”, 2004. - 680 с.9. Симонович С.В. Информатика. Базовый курс: Учеб. пособие для вузов / 2-е изд.. - СПб., 2006. - 640 с.10. Таненбаум Э. Современные операционные системы. 2-е изд. - СПб.: Питер, 2006. - 1040 с.11. Н. Джекан «Програмирование на языке Си».12. Франка П. Си: Учебный курс.

Танысу парағы№р/с

Құжатпен танысқанадамның аты-жөні

Құжатпентанысқан

күні

Қолы Қолдың мағынасынашу

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті

Математика және информатика кафедрасы

5В060200 Информатика мамандығы студенттеріне«Операциялық жүйелер» пәнінің

ЕМТИХАН ТАПСЫРМАЛАРЫ

5В060200 Информатика мамандығы студенттеріне«Операциялық жүйелер» пәнінің

ЕМТИХАН ТАПСЫРМАЛАРЫ

1. Есептеуіш жүйе құрылымы, операциялық жүйелердің тарихы, операциялық жүйелердің міндеті, жүйелік шақырулар. 2. Операциялық жүйелердің құрылымы, мультипрограммалық режимніңмультиесепті режимнен айырмашылығы?, Операциялық жүйенің түсінектемесі.3. Үрдістерді басқару түрлері, есептеу жүйесінің жұмыс режимдері,универсалды операциялық жүйелер, операциялық жүйенің моделініңтүсінектемесі.4. Үрдістер, үрдіс үлгісі, үрдісті құру, үрдістің аяқталуы, үрдістер иерархиясы.Үрдістердің қалып-күйі. 5. Ағындар (жіптер, жеңілдетілген үрдіс). Ағын түсінігі, ағын үлгісі,ағындарды қолдану артықшылықтары. Пайдаланушы, ядро және араласқанкеңістіктерінде ағындарды орындау. Windows орындауларының ерекшеліктері. 6. Үрдістер арасындағы әрекеттестік, үрдістерді жоспарлау, үрдіс пен ағынныңтүсініктемелері, үрдіс диспетчері және атрибуттары. 7. Үрдіс мән мәтіні дегеніміз не? Үрдіс дискрипторының түсініктемесі,мәнмәтіннің қайта қосылуы дегеніміз не? Көпесептілік ненің арқасындаорындалады? Көпағындықты қолдану нені көрсетеді? Арна дегеніміз не, не үшінқолданылады? Үрдістер қандай топтарға бөлінеді?8. Сигнал түсініктемесі, үзу түсініктемесі және оның алыптастау менайырмашылығы, үзу деңгейлері9. Параллельді үрдістердің синхрондау тәсілдері, 10. Мультипрограммалық режимнің мультиесептік режимнен айырмашылығы11. Монолитті және микроядерлі жүйелерге мысал келтіріңіз12. Құрылымдық ұйымдастырудың типтері, нақтылы уақыт операциялықжүйесінің критерилері, уақыт бөлу ОЖ қандай режимде жұмыс жасайды?13. Енгізу-шығару жүйесін басқару, синхронды және асинхронды енгізу-шығару, енгізу-шығаруды диспетчерлеу, еркін және тізбекті қатынас құрутәсілдері, енгізу-шығару ағындары, енгізу-шығаруды қорғау тәсілдері.14. Файлдық жүйенің негізгі функциялары, файлдық жүйенің құрамы,файлдарды ұйымдастыру тәсілдері, файлдық жүйенің менеджері, файлдардықорғау және сақтау.15. Енгізу-шығаруды басқару жүйесінің жұмыс мақсаты, енгізу-шығарудыбаскару жүйесімін негізгі функциялары, есептеу жүйесінде енгізу-шығарудыбасқару үшін қандай принциптер қолданылады, программалы енгізу-шығарудыжүзеге асыру принциптері, синхронды және асинхронды еңгізу-шығару,айырмашылығы, диспетчерлеу түсініктемесі16. Бөлінетін корға мысал келтіру, бөлінбейтін корға мысал келтіру17. Файлдық жүйе түсініктемесі, файл түсініктемесі, файл мен алмасуды

қамтитын функциялар, каталог қүрылымы, НРҒS файлдық жүйесі,құрылымдық ұйымдастырудың тәсілдері, байланысты үлестірудің кемшілігі,файлдарды блокті ұйымдастыру тәсілдері, файлдарды блокті-индекстіүлістіру тәсілдерінің белгілері, қандай битті белгілер файлдың атрибутындажазылады, файлдык жүйе менеджерінің функциялары. 18. Асинхронды қызмет көрсету кезінде менеджердің орындалу механизмы,синхронды кызмет көрсету кезінде менеджердің орындалу механизмы19. Unix ОЖ-де файлға қатынас құратын базалық класстар, қандай есептержадыны диспетчерлеу кезінде туады, жадыны бірігіп қолдану, жадыны қорғау.20. Свопинг және виртуалды жады, виртуалды жадыны ұйымдастыру, беттердіаударыстыру стратегиялары, жады қорының менеджері, жадыны бөлустратегиялары, физикалық жады түсініктемесі, физикалық мекентүсініктемесі.21. Виртуалды жадының құрылымы, бетті аударыстыру мақсаты, жады қорынбақылайтын функциялар, жадыға программаны орнату қалай орындалады,жадыны бөлу қалай орындалады. 22. Қолданбалы интерфейстер және қабықшалар, телеқатынас құрудыңпрограммалық қамтамасыздандыруы, хабарларды тіркеу, буферлеу жәнебағдарғылау, қашықтан өндеу. Электрондық пошта. 23. Операциялық жүйені инициализациялау, генерациялау және пішінүйлесімдіру.24. Ақпаратты тораптық қорғау программалық құралдары, торапты басқаруүшін ұйымдастыру есептері, жаңа пайдаланушыларды қосқанда жүйе неорындайды, торапты интерфейстерді конфигурацияланған кезде қандайопциялар қолданылады25. Route командасының тағайындалуы, Usenet Телеконференциясы, пәнбойынша қорытынды жасау. 26. Ақпаратты-есептеу жабдықтарын басқару жүйелерінің болашағы,Seendmail программасы, Shell программасы, Syslog -тың бөліктері.

Құрастырушы: ____________ Алимова Ж.С.: «___» _______2014 ж.

«Математика және информатика» кафедрасының отырысында қарастырылған:«26» 04 2014ж., № 9 хаттама.

Кафедра меңгерушісі ____________ Джарасова Г.С. «___» _______2014 ж.