Windows операциялық жүйесінің тарихы
1-дәріс
Операциялық жүйелердің даму бағыттары
Дәрістің мән-мәтіні
Мақсаты: Операциялық жүйе (ОЖ) дамуы, ОЖ буындары, ОЖ орындайтын
негізгі функцияларын анықтау.
Дәріс жоспары:
1. Операциялық жүйе (ОЖ) – анықтамасы, буыны,тарихы
2. Операциялық жүйенің орындайтын негізгі функциялары.
Негізгі түсініктер: Операциялық жүйе, компьютер архитектурасы,
(пакеттік) өңдеу, жүйелік уақытты бөлу, ОЖ-нің жіктеуі (классификация)
Тақырыптың мазмұны. Операциялық жүйе (ОЖ) – дегеніміз компьютер
құрылғыларын қолданушы үшін ыңғайлы пайдалану мүмкіншіліктерін
қамтамасыздандыруға арналып жазылған программа.
Операциялық жүйе (ОЖ), жүйелік программалық қамтаманың негізгі
құраушысы. ОЖ-ні құрған кезде, ОЖ-ні оңайлатудың маңызды әдісі болатын
және олардың детальдарының таратылуын елемей, желінің жоғарғы деңгейдегі
құрауыштарымен өзара әсерін бір жерге жинауға мүмкіншілік беретін
абстракциялау тең қолданады. Бұл мағынада ОЖ қоданушы мен компьютер
арасындағы интерфейсті көрсетеді.
Көптеген компьютерлердің архитектурасы машиналар командасы деңгейінде
қолданбалы программаларды пайдалануға өте қолайсыз. Мысалы, дискімен жұмыс
істеу оның электрондық құрауышының ішкі жабдығын дискіні айналдыру
командасын енгізу, жолшықтарды іздеу және форматтау, секторлардан оқу және
жазу т.б. үшін – контроллерді біледі деп ұйғарады. Орташа программисттің
жабдықтар жұмысының бүкіл ерекшеліктерін ескеруге мүмкіншілігі жоқ екені
(қазіргі заманғы терминологиямен айтқанда жабдық драйверін дамытумен
шұғылдануға) басқаша айтқанда анық орташа программистің дискінің ақпараттық
кеңістігін файлдар жиыны ретінде көрсететін қарапайым жоғарғы деңгейдегі
абстракциясы болу керек. Файлды оқу немесе жазу үшін ашуға, ақпаратты алу
немесе босату үшін пайдалануға, содан кейін жабуға болады. Дискінің
бастиегінің детальдарын жылжыту немесе мотордың жұмысын ұйымдастыруды
қамтамасыз етуден, бұл концептиальды жеңіл (оңай). Сол сияқты, қарапайым
және анық абстракцияның көмегімен программистен үзуді ұйымдастырудың барлық
қажет емес егжей-тегжейі, таймердің жұмысы, жадыны басқару және т.б.
жасырылады. Одан басқа, қазіргі заманғы есептеу комплекстеріне операциялық
жады көлемі және процессор саны шектеусіз деген иллюзия құруға болады.
Осының бәрімен ОЖ айналысады. Сонымен, ОЖ компьютер құрал-жабдықтарымен
тікелей жұмыс істейтін виртуалды машина ретінде көрсетіледі.
ОЖ компьютердің өте күрделі архитектурасының барлық бөліктерін
басқаруға арналған. Мысалға, егер бір компьютерде жұмыс істейтін бірнеше
программа, бір мезгілде нәтижені басқа құрылғысына (принтерге) шығаруға
әрекеттенсе не болатынын елестетейік. Біздер әр-түрлі программалар шығарған
араласқан жолдар мен беттер алатын едік. ОЖ бұл сияқты хаосты баспаға
арналған, дисктегі және баспаға кезекті ұйымдастыру ақпараттарын буферлеу
арқылы болдырмайды. Көп қолданушыға арналған компьютерлердің ресурстарын
басқару және оларды қорғаудың қажеттілігі өте анық. Демек, операциялық
жүйе, ресустар менеджері сияқты, процессорлардың таралуын, жадының және
әртүрлі програмалар арасында басқа русуртардың реттелгенін және
бақыланғандығын іске асырады.
Егер есептеу жүйесі бірнеше қолданушының ортақ жүмысынан рұқсат етсе,
онда олардың қызметінің қауіпсіздігін ұйымдастыру проблемасы шығады. Дискте
ақпараттың сақталуын ешкімнің басқа адамдардың бөтен файлдарын жоймауын
және бүлдірмеуін қамтамасыз ету керек. Бір қолданушылардың
программаларына, екінші қолданушылардың программаларының ерікті түрде
араласуына рұқсат етпеу керек. Есептеу жүйесін рұқсатсыз пайдалану әрекетін
тыю керек. Осы әрекеттің бәрін, қолданушының және оның программаларының
қауіпсіз жұмыс істеуін ұйымдастырушы ретінде, ОЖ іске асырады. Осы тұрғыдан
қарағанда, ОЖ полициялық және қарсы шолу (барлаушы) функциясы жүктелген
мемлекеттік қауіпсіздік жүйесін көрсетеді.
Бір жағынан компьютердің аппаратурасы мен пайдаланушының есептері
арасындағы интерфейс болып табылатын, ал екінші жағынан есептеуіш
жүйесінің қорын тиімді қолдану және сенімділік есептеу ұйымдастыруына
арналған басқарушы және өңдеу программаларының комплексін операциялық жүйе
дейміз.
194 жылы программаны есте сақтайтын бірінші сандық есептеу машинасы
іске қосылғаннан бастап, 1956 жылға дейін есептеу машиналарының құрылысы
және іс әрекеттері тұрақты болып қалды. Олардың классикалық фон Нейман
архитектурасы, енгізу-шығару операцияларын қоса алғанда, командалардың
қатал түрде тізбектеліп орындалуына негізделген. Әдетте қолданушының
программасы жүктелгенде және орындалғанда, регистрлердің мәндерін орнату,
жады ұяшықтарын тексеру және барлық есептеулермен машиналардың ең төменгі
деңгейінде қатынаста болу қызметтері үшін пернетақта арқылы тікелей
машинамен жұмыс істеледі. Программалар абсолютті машиналар тілі (ондық және
сегіздік нотация) жазылды және оны енгізу алдында абсолюттік жүктеме болды.
Программаларды автоматтандыру құралдары жоқ болды, немесе өте аз болды. Тек
өте күрделі қондырғыларда стандартты программалар кітапханасын аздап
пайдаланатын ассемблер мен интерпретаторлар болды.
Символдық программалаудың маңыздылығы мойындалғанда және ассемблерлеу
жүйелері кең тараған кезде, стандартты операциялық процедура өндірілді:
ассемблер жүктеуішпен оқылады; ассемблер қолданушының стандартты
программалар кітапханасы қосылған бастапқы программасын символикалық
колодалар абсолюттік формасына түрлендіреді; ассемблерленген программа
лентаға немесе картаға жазылады, ал жүктегіш осы программаны картадан
негізгі жадыға енгізу үшін тағы да қайтадан пайдаланылады; содан кейін
абсолютті программа орындалады. Әсіресе, осы қадамда карталарды өңдеу үшін
ЭЕМ қажет ететін уақытпен салыстырғанда әрбір қадам оператор жағынан
манипуляцияны қажет етеді және көп уақыт алады.
ОЖ-нің 1-ші буыны (ұрпағы) өмірге жоғарыда айтылған тиімсіздіктермен,
сонымен қатар басқа да пікірлемен келтірілген. Бұл қосымша факторларда:
құрал-жабдықтарды басқаруға шығатын шығын; басқа тілдердің болуы;
кітапханалық программалардың дамуы және құрылғылар, әсіресе, енгізу-шығару
операцияларына қатысты ерекшеліктер; абсолюттік программаның орындалуына
қажет баолық программалар секциялары және бағыныңқы программаларды
аударудың (трансляциялаудың) ыңғайсыздығы, ең басында барлығы бірге және
барлық уақытта кез келген программаларға өзгертулер енгізілген кезде
таратылуы келтірілген. Алғашқы жүйелік дестелер (пакеттер) стандартты
тізбекті жүктеуаудару (трансляция)жүктеу орындау қажетті жүйелік
программаларды (ассемблер, компилятор, жүктеуіш немесе кітапханалық
бағыныңқы программалар) табатын және жүктейтін, сонымен қатар бірінші
тапсырмадан екінші тапсырмаға өтуді басқаратын, орталық басқару
программасының көмегімен автоматтандырылады. Тілдік аударулар
(трансляторлар) программаларды абсолюттік емес, жылжымалы пішінде (формада)
құру үшін қайта көшірілген. Қалыпты (колоданы) араластыруға рұқсат ететін
бастапқы және жылжымалы объекті пішінде (формада) программалары бар
байланыстырғыш жүктемелер жасалған содан кейін кітапханалық программаларды
жылжымалы объекті пішінінде (формасында) сақтау мүмкіндігі пайда болды.
Операторға (оператор-аламға) енгізу-шығару дестелеріне (пакеттеріне)
арналған, стандартты емес тапсырмаларды күтуші (обслуживание) және
қабылданбаған кезде жүйелерді қалпына келтіретін физикалық жабдықтарды
басқару қажет. Тапсырма авторының, тапсырманың орындалу процессіне тікелей
қатынасы жоқ. Бұл ОЖ-де қауіпсіздік ең қиын және нақтылы проблема: жүйе
өздігінен немесе қолданушы арқылы жеңіл бүлінуі мүмкін, одан басқа, кез
келген қолданушы өз тапсырмасының ішінен дестедегі (пакеттегі) келесі
тапсырманы оңай оқуы мүмкін. Ресурстарды ең бірінші негізгі жадыны және
енгізу-шығару құрылысын үлестіру, ОЖ-ге қарағанда, үлкен дәрежелі тіл
процессорларының және қолданушылар программасының таныстырмасы болды.
Аппаратураның архитектурасы және программалық айқындалушылығына қарағанда,
ОЖ-нің болашақта даму көзқарасынан айырмашылық аппараттық қамтамада уақыт
периоды шамамен ЭЕМ-нің буындарының (ұрпақтарының) даму периодымен
түйіседі.
1959 жылдан 1963 жылдардағы периодта бірнеше маңызды аппараттық
зерттеулер кең таралды және ОЖ дамуына себепші болды. Деректер каналы –
байланысты басқаратын және деректерді негізгі ЭЕМ-мен және енгізу-шығару
құралдары арасында беретін, өзінің жеке жүйелік командаларымен және басқару
құрылғыларымен қарапайым ЭЕМ-сы маңызды ақпараттық жаңалық болды. Орталық
өңдеуші құрылғыдан (ОӨҚ) енгізу-шығару сұранысын алған кезде, канал енгізу-
шығару асинхронды және өз жұмысын жалғастырушы ОӨҚ-мен бірге (параллельно)
орындайды; енгізу-шығару операциялары және ОӨҚ-н мезгілде (уақытта, кезде)
қиыстыру мүмкіндігі пайда болады. Негізгі жады каналымен және ОӨҚ-мен
бөлінеді. Негізгі жады олар үшін программаларды және деректерді сақтайды.
Алғашқы кезде ОӨҚ тек каналдың жағдайын ғана сұрай алатын, бірақ жақын
арада, егер канал ақпарат берумақсатында ОӨҚ-нің жұмысын көп жағдайда
енгізу-щығару операторлары аяқталғанда үзетін болса, тиімділікті
жоғарылатуға болатындығы анықталды.
Бұл жаңа архитектураның артықша тиімділік мүмкіндігін пайдалану
мақсатымен күрделірек енгізу-шығару программалары жазылған. Оның құрамына
деректерді автоматты түрде оқуды қамтамасыз ететін буферлеу программалық
құралы кірді. Олар программаға қажет болғанға дейін және олардың шыуын
кейінірекке қалдыратын, шығу деректерін кезекке оналастыру үшін, сонымен
қатар енгізу-шығару үзілісін сезінетін және басқаруды үзілген программаға
қайтаратын өңдеуді үзу стандартты программалары бар.
Ерекше ішкі жағдайлар туралы сигнал беру, мұндағы, арифметикалық толып
кету және таңдап қосу үшін командалар қосылды, тыйым салу (сөндіру) және
үзіліс механизмінің (іс-әрекетінің тоқтатылуы) тоқтатылуы пайдалана
бастады.
ОЖ есептерінің күрделенуі және толықтырылуына қарай (жай қолданушы
нақты аппаратурадан көбірек қашықтайтын) тапсырмаларының сипаттамаларын
және оларға қойылатын талаптарды жүйелі әдіске келтірудің қажеттілігі
туындады. Осы мақсат үшін тапсырмаларды басқару тілдері енгізілген. Бірақ,
тапсырманы әр уақыт моментінде жеке (бір-бірінен) өңдеу, үдемелі
(интенсивный) есептеу тапсырмасын орындау үшін, бұрынғыдай каналдарды өте
төмен белсенділікке (активности) келтірді. Сонымен қатар, үдемелі енгізу
шығару тапсырмалары үшін, егер каналдың және ОӨҚ-ның операциялары
максимальды қиюласқан (совмещение) деңгейге жеткен кезде, ОӨҚ және канал
өте төмен белсенділікке (активность) келтіріледі.
1962 жылдан 1969 жылдар аралығында үлкен ОЖ-лердің тегіс барлығында
тапсырмаларды өңдеудің жаңа әдісі – мультипрограммалау қолданыла бастады.
Сонымен қатар, дестелік өңдеуге альтернатива ретінде, уақытты бөліктегіш,
есептеулерді орындаудың жаңа әдісі жасалды, жүйә үшін нақты басқарылатын
жадыны және қолданушылардың кітапханалық программаларын, сол сияқты
қолданушының тапсырмаларын өңдеді күтушілер үшін тез қатынасты үлкен
дискілік құрылғылар қамтамасыз етті. Көптеген ЭЕМ-на жадыны және
командаларды қорғайтын аппараттық құралдар енгізілген. Кейбір үлен
машиналарда адрестерді баптайтын аппараттық құралдары бар, үлкен
виртуалды жадына жүзеге асыруға мүмкіндік берген негізгі жады жүйесі
пайда болды. Мультипроцессорлық конфигурациялар көбірек таратылған.
Ресурстарды тарату және қорғау мультимедиялық орташа қиын шешілетін және
өте қажетті проблема. Онда көп процесстер бір мезгілде бірігіп және жеке
(монопольно) жүйе ресурстарын сұрап пайдалануы мүмкін. Көбінесе олар
сигналдарды бір-біріне жиі беруі керек және ол сигналдар шамасы (потенциал)
қастандық немесе қате болуы мүмкін. Тура осы периодта ОЖ-ні зерттеу
есептеу техникасы аймағындағы ең басты бағыт болды.
Осы уақытта ЭЕМ-ның үлкен желілері, байланыс тізбегі негізінде
салынған, қызмет ұсына бастайды. Желілер жүйелік программалық қамтамаға
одан да үлкен талаптар ұсынады. Аппаратық микропрограммаларды қайта жазу
мүмкіндігі бар басқару жадысының пайда болуы, ақпаратты автоматты түрде
деңгейлер арасында беретін негізгі жадының иерархиялық құрылымы,
ассоциотивті есте сақтау құрылғыларының өнімділігі сияқты өзгерістер
бар.Сол сияқты өңдеу құрылғыларындағы, оның ішінде программаланатын
параллельизмнің тереңдеуі, программалық қамтамаға қатысты жаңа талаптар
әкелді және ОЖ принциптерін түсіндіреді. Қазіргі заманғы программалық
қамтамалар жүзеге асуы мүмкін болатын процесстерді және ресурстарды жобалау
үшін, ОЖ қарапайымдылығын анықтау:
• Адам – бағдарланған тілдер, тапсырмаларды басқару;
• параллельизмді қамтамасыз ететін тілдер және жүйелер;
• ОЖ әрекетін өлшейтін бағыныңқы жүйелер;
• әмбебаптық қорғау схемасы;
Есептеу машинасының дамуының маңызды периоды 1960-1980 жылдарға
жатады. Процессор уақытын тиімді пайдалануды жоғарылату үшін деректерді,
тербелістен-тербеліс арасында тәсілдерді немесе spooling (Simultaneous
Peripheral Operation On Line сөзінен қысқартылған) енгізіледі. Жүйелік
дестелерге (пакеттерге) тербелістен-тербеліс астында техникасының енгізілуі
бір тапсырманың енгізу-шығару операцияларын нақты басқа тапсырманың
орындалуымен бірлестіруге рұқсат етті. Бірақ, бұл операциялардың аяқталғаны
туралы процессорға хабар жеткізу үшін үзу аппаратын жетілдіруді (жасауды)
талап етті.
Процессорды пайдаланудың тиімділігінің әрі қарай жоғарылауына
мультипрограмманаың көмегімен қол жетті. Мультипрограммалау идеясы
келесідей қорытындалды: бір програма енгізу-шығару операцияларын орындап
жатқан кезде, бір программалық режим кезіндегідей процессор тұрмайды.
Енгізу-шығару операциялары аяқталған кезде, процессор, бірінші программаны
орындауға қайтады.
Әрбір программалық жасау құрауыштары операциялық жүйенің басқаруымен
жұмыс жасайды.
ЭЕМ аппаратурасына операциялық жүйеден басқа программалық жасау
құрауыштарының еш қайсысы қатыспайды.
Пайдаланушының өз программаларымен әрекеттестігі операциялық жүйенің
интерфейсі арқылы өтеді. Олардың әрбір командалары қолданбалы
прграммаларға өту үшін операциялық жүйеден өтеді.
Операциялық жүйенің орындайтын негізгі функциялары.
1. пайдаланушыдан қабылдайтын командалар және олардың өңдеуі;
2. басқа программаларды іске қосу, тоқтату, кідіру үшін қабылданатын
және орындалатын программалық сұраныс;
3. орындалатын программаларды оперативті жадыға жүктеу;
4. программаның иницияциясы(передача ей упр-я в рез-те пр-р исп-т прогр-
му)
5. барлық программалар мен деректердің идентификациясы;
6. деректер базасын басқару жүйесінің жұмысын жасау, программалық
жасаудың тиімділігін көтереді;
7. мультипрограммалау режимін жасау (екі және оданда көп программалардың
бір процессорда орындалуы);
8. барлық енгізу-шығару операцияларын ұйымдастыру және басқару
функцияларын жасау;
9. жадыны үлестіру;
10. берілген стратегиялар және қызымет көрсету пән бойынша есептердің
жоспарлауы мен диспетчерлеуі;
11. орындалатын программалар арасындағы деректер мен хабарлардың алмасу
кетігін ұйымдастыру;
12. деректердің сақтауын жасау; бір программаны басқа программаның
қатерінен сақтау;
13. жүйенің бөліктік жаңылысу кезінде берілетін қызымет;
14. программалау жүйесінің жұмысын жасау арқылы пайдаланушылар өз
программаларын дайындайды;
Операциялық жүйемен қатынасу қызметін алу үшін программаларға қажет
интерфейсті операциялық орта дейміз (енгізу-шығару операциясын орындау,
жадының участкесін алу немесе босату).
Әр бір программалау жүйесі өзіне сәйкес операциялық жүйеде жұмыс
жасайды. Операциялық жүйені қызыметтеу үшін арнайы жүйелік программалар
утилит дейміз.
Операциялық жүйені жіктеу. Операциялық жүйелер біріншіден жалпы және
арнайы тағайындалады. Есептерді өңдеу режимінде операциялық жүйе бір
программалы және мультипрограммалы режимдерге бөлінеді.
Бірсанашықтық есептеу жүйесінде бірнеше программаның бір уақытта
орындалып жатқандай көріністі біз мультипрограммалық есептеуді ұйымдастыру
тәсілі деп атаймыз.
Бұл терминдердің негізгі айырмашылығы.
Мультипрограммалық режимде бірнеше қолданбалардың параллелді
орындалуын жасайды, ал программист бұл механизмнің орындалуын
ойластырмайды.Бұл функцияларды операциялық жүйе өзі орындайды;барлық
орындалатын қолданбаларға өзі есептеу жүйесінің қорларын бөледі және қажет
әрекеттестіктерді орындайды. Керісінше , мультиесептік режимде
қолданбалардың әрекеттестігі параллель орындалуы қолданбалы
программистерден тәуелді.
Мультипрограммалауды ұйымдастырған кезде, операциялық жүйенің
рөлі мынадай:
1. ОЖ және қолданбалы программа арасындағы интерфейсті ұйымдастыру;
2. Жадыдағы тапсырмалардан кезек ұйымдастыру;
3. Бір тапсырмадан екінші тапсырмаға ауысу;
4. Ақпаратты жадыжын таңдау және аусытыру, орналастыру процессін
реттеу;
5. Файлдар түріндегі сыртқы тасымалдауыштардағы ақпараттардың
сақталуын ұйымдастыру және анықталған категориядағы қолданушыға
нақты файлмен қатынасты қамтамасыз ету;
6. Коммуникация құралдарымен қамтамасыздандыру;
7. Деректерді мүлтіксіз (корректно) алмастыру үшін әр түрлі
ресурстармен жұмыс істеген кезде пайда болатын және өз әрекеттерінің
координациясын программамен алдын ала ескеретін жанжалды (конфликт)
оқиғаларды шешу керек, яғни: жүйені синхронизациялау құралдарымен жабдықтау
керек. Келесі период (1980 жылдан қазірге дейін) дербес компьютерлерде
шығарылатын есептердің даму күрделілігі мен әр түрлілігі, олардың
жұмыстарының сенімділігін арттыру қажеттілігі, үлкен есептеу машинасы
архитектурасына тән барлық қасиеттердің практикада жолдануына әкеледі.
Соңғы операциялық жүйелер дербес компьютерлер үшін мультипрограммалық
және мультиесептік режимдерді жүзеге асырады. Негізгі сәулеттік
принциптері бойынша операциялық жүйені микроядролық және монолиттіге бөлуге
болады. Бір жағынан бұл бөлініс шартты түрде көрсетілген. Мысал келтіретін
болсақ микроядролық операциялық жүйеге QNX негізгі уақыт операциялық
жүйесін қатынастыруға болады. Ал монолитті операциялық жүйесі WIN 9598
немесе Linux операциялық жүйесі. Win ядросын біз өзгерте алмаймыз , бізге
оның алғашқы кодтары белгісіз және бізде ядроны жинау үшін арналған
программалар жоқ. Linux ОЖ-не біз керек программалық модульдермен
драйверларды қосып ядроны жинауымызға болады.
Операциялық жүйені қарастырғанда есептеуіш үрдіс түсініктемесі
негізгі болып саналады.
Бөлек программаның деректерімен бірге тізбекті санашықта орындалуын
тізбекті үрдіс деп атаймыз.Мысал келтіретін болсақ үрдістерге
пайдаланушының қолданбалы программаларының орындалуы, утилиттар және басқа
жүйелік программалар жатады.
Текстің редакциялауы, программаны аударуы, оның құрастыруы,
орындалуы үрдіс болуы мүмкін. Бір программаны аудару ол бір үрдіс, ал
келесі программаны аудару – ол басқа үрдіс.
Аударғыш дегеніміз программалық модульдердің қосымы және бір программа
ретінде жұмыс көрсетеді, бірақ аударғыштың өңдейтін деректері әртүрлі.Қор
түсініктемесі де үрдіс сияқты операциялық жүйесінде негізгі болып
саналады. Қорды үлестіру және басқару механизмдерін ұлғартуын процесс
концепциясы анықтайды. Жүйе ішінде үлестірілетін әрбір объектті қор деп
атайды. Ең бірінші есептеу жүйелерінде орындалып жатқан программаның толық
орындалуынан кейін келесі программа орындалатын. Орталық санашық есептерді
орындап , деректерді енгізу-шығару операцияларын басқаратын.
Оперативті жады мен сыртқы құрылғы арасында деректермен алмасу
орындалған кезде, санашық басқа есептерді орындамайтын.
Есептеу машиналарына арнайы контроллердерді енгізу арқасында орталық
санашықта есептер орындалуы және қабылданған деректерді шығару
операцияларын уақытпен үлестіруі табылды. Оның өзінде санашық әрбір енгізу-
шығару операциясы аяқталғанша және көп уақыт күтіп тұратын. Сол кезде
есептеу жүйесінің мультипрограммалық режимі жұмыс ұйымдастыруы керек. Бір
программа (немесе үрдіс ) келесі енгізу-шығару операциясының аяқталуын
күтсе ,онда келесі программаны шешімге қоюға болады. Операциялық жүйе
мультипрограмманы қолдайды және сұрату кезегін ұйымдастыру арқылы қорларды
тиімді қолдануға тырысады.
Бұл келісім жадыда бірнеше үрдістің санашықтың босауын күтіп, ал
бірнеше үрдістер босаған қорларды қолдануға дайын кезде орындалады. Бір
қорды қолдану үшін ( енгізу –шығару құрылғысы, деректер массиві,
оперативті жад т.б.) үрдіс операциялық жүйенің супервизорына қатынасады.
Супервизор-орталық басқару мөдулінен тұрады, бұл мөдул бірнеше мөдулден
тұрады: енгізу-шығару супервизоры, үзу супервизоры, программалар
супервизоры, есептер диспетчері т.б. –негізгі шақыру арқылы (командалар ) –
өзінің шартын хабарлайды. Бұл кезде қордың түрі көрсетіледі, керек болса
оның мөлшемі (мысалы жолшық саны , баспа құрылғысы,шығатын деректердің
мөлшемі т.б.)
Қорларды басқаруды ұйымдасыру кезінде дәл осы жағдайда екенін
шешу қажет: бөлек, ең қажетті сұрауларды тез орындауы, бар үрдістерге
бірдей мүмкіншілік беру немесе көп үрдістерді орындау және қорларды толық
қолдану.
Орталық санашықтың уақытын пайдалану арқылы басқару. ОЖ- де
орталық санашықтың таратылған белсенділігін беру үшін есепті таңдаудың
алгоритміне ОЖ нақты экспулатациялық қасиетіне байланысты. ОЖ жұмысының
тиімділігін бағалау үшін қолданылатын алгоритмді таңдау толығымен тиімділік
критерилерімен анықталады. Сондықтан орталық санашықтың уақытын пайдалану
арқылы басқаруды біз сіздермен ОЖ типтерін қарастырамыз.
Бірінші екі режимді, дестелі және уақыт бөлу, жалпы ОЖ-де жасауға
болады (вертуальды түрде). Нақты, үлкен ОЖ-лер аралас жүйелер болып
табылады, оларда ОС жоспарлау элементінде қайталанатын тапсырмаларды
басқаратын алгоритм сияқты және интерактивті тапсырма немесе келесіге
қалдырылған тапсырмалар болады. ОЖ-нің жіктеуі (классификация) ОЖ-нің
тағайындауын (белгілеуін) және олардың орындайтын функцияларын қарастыра
отырып, ең ортақ жіктеушілер принципін негізге ала отырып, барлық алуан
түрлі ОЖ-лерді жіктеуге болады:
Бір мезгілде бар программалық процесстердің санына байланысты ОЖ-лер
бірпрограммалы және мультипрограммалы болып бөлінеді. Мультипрограммалық ОЖ-
нің, бір программалық ОЖ-ден айырмашылығы есептеу процессі компьютер
жадында бір мезгілде бір процессорда кезекпен орындалатын бірнеше
программаның болуын ұйымдастыру;
Есептеу жүйесіне қатынасы бар қолданушылар саны бойынша, бір қолданушы
және көп қолданушы ОЖ-і болып танылады. Көп қолданушы жүйелері бірнеше
қолданушыға бір мезгілде жүйесіне қатынасқа мүмкіндік береді. Бұл жағдайда
әр қолданушы өзінің терминалымен жұмыс істейді, бірақ барлық есептеулер бір
компьютерде шығарылады.
Белгілеуі бойынша ОЖ-лер әмбебабтық және мамандандырылған болып
бөлінеді. Мамандандырылған ОЖ-лер бекітілген программалар жиынымен жұмыс
істейді.
Қорытынды
Жүктелу әдісі бойынша жүктелетін ОЖ-лер және есептеу жүйесінің
жадында үнемі (ылғи)болатын жүйелер деп бөлуге болады. Соңғы, ереже
бойынша, мамандандырылған құрылғылардың жұмысын басқару үшін пайдаланылады.
ОЖ-ні пайдалану аймағының ерекшелігі бойынша жүйелік десбелік
(пакеттік) өңдеу, жүйелік уақытты бөлу және жүйелік нақты уақыт болып
бөлінеді.
Жүйелік дестелік өңдеулер көбінесе тез нәтиже алуды қажет етпейтін,
есептеу тапсырмаларын шешуге арналған (есептерді шығаруға арналған).
Уақытты бөлу жүйелерінде есептеу процесстері тапсырмаға процессор
уақытының кванты бөлінетіндей ұйымдастырылған. Оның салдарынан, бірде бір
есеп процессордың көп уақытын алмайды және бұл қолданушыға өзінің
программасымен диалог құруға мүмкіндік береді.
Нақты уақыт жүйелері әр түрлі техникалық объектердің немесе
технологиялық процесстерді басқару үшін пайдаланылады. Мұндай жүйелер
сыртқы оқиғалар реакциясына шекті уақытпен сипатталады. Сол шекті уақытта
объекті басқару программалары орындалу керек. Жүйе түсетін деректерді,
олардың түсуінен, еске сала кететіні, бір мезгілде бірнеше дерек көзінен
жылдамырақ өңдеуі керек.
Бақылау сұрақтары
1. ОЖ-нің анықтамасын беріңіз.
2. ОЖ-нің орындайтын функцияларын атаңыз.
3. Мультипрограммалық режимнің мультиесепті режимнен айырмашылығы?
4. Операциялық жүйенің түсініктемесі
5. Үрдістерді басқару түрлері
6. Есептеу жүйесінің жұмыс режимдері
7. Универсалды операциялық жүйелер
8. Операциялық жүйенің моделінің түсініктемесі
2-дәріс
MS DOS, Unix, Linux операциялық жүйелеріне жалпы шолу
Дәрістің мән-мәтіні
Мақсаты: MS DOS, Unix, Linux операциялық жүйелерінің тарихына
тоқталу, операциялық жүйелердің каталогтармен және дискілермен жұмысын
анықтау.
Дәріс жоспары:
1. MS-DOS операциялық жүйесі
2. Unix операциялық жүйесі
3. Linux операциялық жүйесі
Негізгі түсініктер: Microsoft Disk Operatting System,
Операциялық жүйені жүктеуші, ядpo, shell, file system, Жүйелік шақырулар
Тақырыптың мазмұны. (Microsoft Disk Operatting System – Microsoft
фирмасының дисктік операциялық жүйесі) операциялық жүйелерді 1981 жылы
(PC—DOS деген атаумен) IBM PC компьютерлерімен бірге жеткізіле бастады.
MS—DOS көптеген белгілері 8 разрядты дербес компьютерлерде
қолданылған Digital Reseaоrch фирмасының CPM—80 операциялық жүйелерінен
қалған. Бастапқыда QDOS деп аталған ОЖ түрлендірілді жəне жыл соңына қарай
MS-DOS болып атауын өзгертіп, біздің барлығымыз жақсы көретін Microsoft-қа
сатылды. IВМ корпорациясы Microsoft-қа IВМ- PC компьютерлердің жаңа
модельдері - Көгілдір Гиганттарына арналған ОЖ-мен жұмыс жасауды бұйырды.
1981 жылдың соңында жаңа ОЖ жаңа нұсқасы - PC-DOS 1.0 шықты. Операциялық
жүйенің мəселесі əрбір нақты машинаға оны қайта баптау қажеттілігінде
болды. PC-DOS-пен IВМ өзі айналысты, ал Microsoft MS-DOS деп аталатын оның
өзіндік түрленімін алды. 1982 жылы бір мезгілде кейбір қосылған жəне
кеңейтілген мүмкіндіктерімен 1.1 нұсқалы PC-DOS жəне МS-DOS пайда болды.
1983 жылға қарай ішінде винчестерлерді қолдау, сонымен қатар, файлдарды
басқарудың жақсартылған жүйесі пайда болған 2.0 нұсқалары құрастырылды.
1984 жылы шығарылған MS-DOS үшінші нұсқасы тек кейбір жақсартуларын
көрсетті. Келесі нұсқалары базалық жəне виртуалды жадыны тіпті 6.22
нұсқасына дейін басқаруға бағытталды, олардан кейін Windows 9х-ң қандай да
біреуінің құрамына кіретін, қатты қиылған 7.0 пайда болды. Одан кейін
Microsoft DOS-мен айналыспады.
Новелл оған өзінің желілік ұсақ-түйектерін орнатып, одан кейін DR-
DOS Интернетті пайдалану құралдарымен толықтырған жəне қазір оны тегін
тарататын CALDERA фирмасына одан əрі сатты.
MS-DOS операциялық жүйесі мына тараулардан тұрады:
- ДК-ң жадында тұрақты болатын Базалық енгізу-шығару жүйесі (BIOS).
Операциялық жүйенің осы бөлігі компьютерге орнатылған болып табылады.
Оның тағайындалуы енгізу-шығаруды іске асырумен байланысты
операциялық жүйелердің аса қарапайым жəне əмбебап қызметтерін орындаудан
тұрады.
Енгізу-шығарудың базалық жүйесіне сонымен қатар, компьютерді қосу
кезіндегі оның жадының жəне құрылғыларының жұмысын тексеретін компьютердің
қызмет ету тесті кіреді. Сонымен қатар, енгізу-шығарудың базалық жүйесіне
операциялық жүйені жүктеушіні шақыру бағдарламасы кіреді.
Операциялық жүйені жүктеуші – бұл MS-DOS жəне қатқыл дисктің
операциялық жүйесімен əрбір дискетаның бірінші секторында болатын өте қысқа
бағдарлама. Бұл бағдарламаның қызметі жадыға MS-DOS жүктеу үдерісін
аяқтайтын, операциялық жүйенің тағы екі модулін оқуға негізделген.
- IO.SYS жəне MSDOS.SYS дисктік файлдары. Оларды операциялық жүйені
жүктеуші жадыға жүктеп, ол компьютердің жадында тұрақты қала береді.
IO.SYS файлы ТЕҚ (тұрақты есте сақтау құрылғысына), ал MSDOS.SYS файлы MS-
DOS негізгі жоғары деңгейлі қызметтерін іске асырады.
- MS-DOS командалық процессоры пайдаланушының енгізетін командаларын
өңдейді. Командалық процессор жүйе жүктелетін дисктегі Command.com дисктік
файлында болады. Ішкі командаларды командалық процессор өзі орындайды, ал
сыртқы командалар кезінде ол дискте тиісті бағдарламаларды іздеп, оларды
тапса, оларды іске қосып, басқаруды тапсырады. Бағдарлама жұмысының
аяқталуына қарай командалық процессор жадынан бағдарламаны өшіріп,
командаларды орындау дайындығы туралы хабарламаны шығарады (MS-DOS
шақыру).
- Құрылғылар драйверлері – бұл MS DOS енгізу-шығару жүйесін толықтыратын
жəне жаңа құрылғыларға қызмет көрсетілуін немесе бар құрылғылардың
стандартты емес түрде қолданылуын қамтамасыз ететін арнайы бағдарламалар.
Командаларды енгізу жəне өңдеу. Команданы енгізу үшін пернетақтада
команданы теріп, Enter пернесін басу керек. Енгізілген команданы өңдеу үшін
келесі пернелерді қолдануға болады: Backspace, Delete, Ins, Esc, жүгіргіні
жылжыту пернелері.
Жалпы командалар:
- Ver-ОЖ нұсқасын тексеру (A:\VER, Enter басыңыз);
– CLS-экранды тазалау (A:\ CLS, Enter басыңыз );
– TIME-жүйелік сағаттарды тексеру жəне түзету (A:\TIME, Enter
пернесін басу);
- DATA-жүйелік күнтізбені тексеру жəне түзету (A:\ DATA, Enter
пернесін басу).
Файлдармен, каталогтармен, дискілермен жұмыс істеуге арналған
негізгі командалар
Файлдармен жұмыс:
- мəтін файлдарын жасау: A:\copy con – Файл атауы) - осы команданы
енгізгеннен кейін файл жолдарын кезекпен енгізу керек. Əрбір жолдың
соңында Enter пернесін басу керек, ал соңғы жолды енгізгеннен кейін – F6
(немесе Ctrl +Z) жəне одан кейін Enter пернесін басу керек. Дискіде аты
көрсетілген файл пайда болады;
- файлды көшіру: A:\ copy a:\lesson urok (lesson түбірінен urok
каталогына көшіру);
- файлды жою: A:\ del less, Enter басыңыз ;
- атын өзгерту: a:\ ren lesson conon, Enter пернесін басу (атын өзгерткен
файл-conon);
- файлды экранға шығару: TYPE мысал: A:\TYPE prim.1, Enter
басыңыз;
- 1-ші файлдың толық атауы + 2–ші файлдың толық аты 3-ші файлдың атауын
басу.
Каталогтармен жұмыс:
- каталогты құру: A:\ md urok, Enter пернесін басыңыз;
- каталогты өшіру: A:\ rd urok, Enter басыңыз;
- каталогты қарау (каталогтың мазмұны): A:\DIR, Enter пернесін басу;
- ағымдағы каталогты өзгерту: A:\cd urok, Enter пернесін басыңыз.
Алайық: A:\urok (дисковод А:, каталог \urok);
- тамыр каталогына өту: A:\urok cd.., Enter басыңыз. Алайық: A:\
(дисковод A:, тамыр каталогы);
- диск каталогтарының тізімін көрсету: A:\TREE А: F, Enter пернесін
басу.
Дискілермен жұмыс:
- дискіден дискіге өту: С:\ windows A:, enter басу, a аламыз:\;
- дискілерді пішімдеу: C:\ format a:, Enter басыңыз;
- дискіге белгі беру: A:\vol, Enter басыңыз;
- белгіні оқу: A:\label, Enter басыңыз.
5 Unix операциялық жүйесі
UNIX 1973 жылы Bell Labs-та пайда болды (1969 жасала бастады).
Бірінші мақсаттылы платформа - DEC (PDP-7) шағын компьютерлері. Unix- те:
үдерістердің арасында өзара байланыс жасауға арналған С тілі, pipe ()
операторы секілді технологиялар, BSD сокеттер интерфейсі жəне көптеген
басқа заттар пайда болды. UNIX ең басынан басқа архитектураларға порттауға
жеткілікті ыңғайлы, шартты ашық жүйе болды. Сондықтан Unix-ң əр түрлі
тармақтары (нұсқалары) пайда болды. Мұндай бірінші тармақ (fork) 1977 жылы
Берклев дистрибутиві (BSD) болды. Солай бола тұра, UNIX лицензиясы жүйені
шексіз өзгерту жəне түрлендіру мүмкіндіктеріне жол бермеді, көптеген заңды
шиеленістер сонымен байланысты болды. Ақыр соңында, қазіргі сəтте Unix-ң
бірнеше жабық коммерциялық нұсқалары, бірнеше ашық нұсқалары, сонымен
қатар, жаңадан құрылған Unix тектес бірқатар жүйелер болды (ең алдымен,
GNULinux).
UNIX ОЖ келесідей негізгі сипаттамалары бар:
– төзімділігі;
– виртуалды жадтағы оқшауланған мекенжай кеңістіктерінде жұмыс істейтін
үдерістердің негізіндегі ығыстырушы көп мəселелік;
– көптеген пайдаланушылардың бірмезгілдегі жұмысын қолдау;
– асинхронды үдерістерді қолдау;
– иерархиялық файлдық жүйе;
– (арнайы құрылғылар файлдары арқылы) енгізу-шығару операциялары
құрылғыларынан тəуелсіз қолдау;
– Бағдарламаларға (бағдарламалық каналдары, IPC) жəне пайдаланушыларға
(ОЖ ядросына кірмейтін командалық түсіндіргіш) арналған стандартты
интерфейсі;
– Жүйені пайдаланылуын есептеудің орнатылған құралдары.
UNIX жүйесінің 4 негізгі құрамдасы бар:
- ядpo - операциялық жүйе ядросын қалыптастыратын бағдарлама; ол
компьютердің (жүйелік ресурстардың орналастырылуы секілді) ішкі
қызметтерін үйлестіреді. Ядро сіз үшін көрінбей жұмыс істейді;
- shell – бұл сіздің командаларыңызды түсіндіріп, жəне орындай отырып,
сіздер мен ядроның арасындағы байланысты іске асыратын бағдарлама. Себебі,
ол сіздің енгізуіңізді санап, сізге хабарлама жібереді, жəне бұл
интербелсенді ретінде сипатталады.
- commands – компьютердің орындауға тиісті бағдарламаларының атаулары.
Бағдарламалар қаптамасы аспаптық құралдар деп аталады. UNIX жүйесі
мəтіннің құрылуы жəне өзгертілуі, бағдарламалардың жазылуы, бағдарламалық
қамтамасыздандыру құрал-жабдықтарының дамуы, компьютердің көмегімен
басқаларымен ақпаратпен алмасу секілді мұндай тапсырамалар үшін аспаптық
құралдармен қамтамасыз етеді;
- file system – фaйлдық жүйе – бұл сіздің компьютеріңіз үшін мүмкін болатын
барлық файлдар жиынтығы. Ол сізге ақпаратты оңай сақтап, іздеуге
көмектеседі.
UNIX ОЖ архитектурасы – көп деңгейлі. Төменгі деңгейде, тікелей
қондырғының үстінде операциялық жүйенің ядросы жұмыс істейді. Ядро
қызметтері екінші деңгейді қалыптастыратын жүйелік шақырулар интерфейсі
арқылы қолжетімді болады. Келесі деңгейде командалық түсіндірушілер,
жүйелік басқару командалары мен утилиттері, коммуникациялық драйверлер жəне
хаттамалар – əдетте жүйелік бағдарламалық қамтамасыздандыруға жатқызатынның
барлығы жұмыс істейді. Ақырында, сыртқы деңгейі пайдаланушының қолданбалы
бағдарламаларын, желілік жəне басқа да коммуникациялық қызметтерді, ДББЖ
жəне утилиттерді қалыптастырады.
UNIX ядросының (монолиттік немесе модульдік бола алатын) негізгі
қызметтеріне мыналар кіреді:
– үдерістерді жоспарлау жəне қайта қосу;
– жадты басқару;
– кідірістерді өңдеу;
– құрылғыларды төмен деңгейде қолдау (драйверлер арқылы);
– дисктерді басқару жəне деректерді буферлеу;
– үдерістердің синхронизациясы жəне үдеріс аралық өзара байланыс
құралдарын қамтамасыз ету (IPC).
Жүйелік шақыру қамтамасыз етеді:
– пайдаланушылардың іс-əрекеттерінің құрылғылар драйверлерінің
сұраныстарымен салыстырылуы;
– үдерістер жасау жəне оларды тоқтату;
– енгізу-шығару операцияларын іске асыру;
– файлдар мен дисктерге қолжетімділік;
– терминал қызметтерін қолдау.
Жүйелік шақырулар пайдаланушы тəртібінде жұмыс істейтін үдерісті
ядро тəртібінде жұмыс істейтін үдеріске түрлендіреді. Бұл үдеріске
қызметтерді орындауға арналған ядроның қорғалған процедураларын
шақыруға мүмкіндік береді.
Жүйелік шақырулан ядро процедураларына қолжетімді болу үшін
бағдарламалық интерфейсті қамтамасыз етеді. Олар жады, дисктердегі кеңістік
жəне перифериялық құрылғылар секілді жүйелік ресурстарды басқарады. Жүйелік
шақырулар орындалу уақытының кітапханасы түрінде рəсімделді. Көптеген
жүйелік шақырулар командалық түсіндіруші арқылы қолжетімді болады.
Пайдаланушылық үдеріс жүйелік шақыру арқылы ядроның кодын жасай
бастаған кезде ядро тəртібінде жұмыс істейді.
Ядро кеңістігі мен пайдаланушылық кеңістік арасындағы деректермен
алмасу. Пайдаланушылық үдерістер мен ядроның жадтың жалпы мекенжай
кеңістігі жоқ, олардың арасындағы деректерді жіберу механизмі қажет.
Жүйелік шақыруды орындау кезінде, шақыру дəлелі мен ядро процедурасының
тиісті сəйкестендірушісі пайдаланушылық кеңістіктен ядро кеңістігіне
беріледі. Ядро процедурасының сəйкестендірушісі процессордың аппараттық
регистрі арқылы немесе стек арқылы жіберіледі. Жүйелік шақыру дəлелі
шақырушы үдерістің пайдаланушылық аймағы арқылы жіберіледі.
Үдерістің пайдаланушылық саласына ядроға қажетті ақпарат кіреді:
– түбірлі жəне ағымдағы каталогтар, ағымдағы жүйелік шақыру аргументтері,
мəтін сегментінің, үдеріске арналған деректер мен стектың өлшемдері;
– жоспарлаушыға қажетті ақпараты бар үдерістер кестесіндегі жазбаны
нұсқағыш, мысалы, артықшылығы;
– ашық файлдар туралы ақпараты бар пайдаланушылық үдерістің файлдарының
дескрипторларының кестесі;
– үдеріске арналған ядроның стегы (үдеріс пайдаланушы тəртібінде жұмыс
істесе бос болады).
Пайдаланушылық үдерісі ядроның кеңістігінде болмайды, бірақ ядро
үдерістің кеңістігінде бола алады.
Жүйелік бағдарламалық қамтамасыздандыру. UNIX ОЖ файлдың жүйелерді
басқару, қайта кескіндеу жəне қолдау есептерін шешуге арналған стандартты
жүйелік бағдарламалар қатарын қамтамасыз етеді, атап айтқанда:
– жүйе кескіндемесінің параметрлерін баптау үшін;
– ядроларды (қажет болса) қайта тұтастыру үшін жəне құрылғылардың жаңа
драйверлерін қосу үшін;
– пайдаланушылардың есептік жазбаларын құру жəне жою үшін;
– физикалық файлдық жүйелерді құрып, жалғау үшін;
– файлдарға деген қолжетімділікті бақылау параметрлерін орнату
үшін.
Осы міндеттерді шешу үшін (пайдаланушы тəртібінде жұмыс істейтін)
жүйелік БҚ жиі жүйелік шақыруларды пайдаланады.
6 Linux операциялық жүйесі
Linux-POSIX стандарттарына сəйкес келетін операциялық жүйенің
ядросы. ОЖ - ні əзірлеуді 1991 жылы финдік студент Линус Торвальдспен
бастады.
POSIX ( Portable Operating System Interface for Unix-Unix
операциялық жүйелердің тасымалданатын интерфейсі) - операциялық жүйе мен
қолданбалы бағдарлама арасындағы интерфейстерді сипаттайтын стандарттар
жиынтығы. Стандартты түрлі UNIX-ұқсас операциялық жүйелердің үйлесімділігін
жəне бастапқы код деңгейінде қолданбалы бағдарламалардың төзімділігін
қамтамасыз ету үшін жасалған, бірақ Unix емес жүйелер үшін де қолданылуы
мүмкін. POSIX стандарттарының сериясы 1003 IEEE комитетімен əзірленген.
Стандарттау жөніндегі халықаралық ұйым (ISO) Халықаралық электротехникалық
комиссиямен (IEC) бірлесіп ISOIEC 9945 атты осы стандартты (POSIX)
қабылдады.
Негізгі код gcc кейбір кеңейтімдері бар С (Си) жəне ассемблерде
жазылған. GNU General Public License негізінде еркін таратылады. Linux
ядросы көп міндетті атқарушыны, виртуалды жадыны, динамикалық
кітапханаларды, кейінге қалдырылған жүктеуді, жадыны басқарудың өндірістік
жүйесін жəне көптеген желілік хаттамаларды қолдайды. Бүгінгі күні Linux -
жүктелетін модульдерді қолдайтын монолитті ядро. Құрылғылар драйверлері
жəне ядроның кеңейтулері əдетте " 0 кольцода" іске қосылады. Қарапайым
монолитті ядроларға қарағанда, құрылғылардың драйверлері модульдер түрінде
оңай жиналады жəне жүйе жұмысы кезінде жүктеледі немесе түсіріледі.
Қорытынды
Linux-та C, D дискілеріне бөлу жоқ жəне құрылғылармен қарым- қатынас
жасау процесі өте ыңғайлы. Барлық құрылғылар жеке жүйелік файлға ие, барлық
дискілер бір файлдық жүйеге жəне жалғыз қосылады. Каталогтың нақты құрылымы
кез келген ақпаратты бірден табуға мүмкіндік береді.
Ядроның модульділігі компьютерді қайта жүктеусіз кез келген OЖ
сервистерін қосуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, OЖ ядросының өзін
өзгертуге болады, ядроның бастапқы мəтіндері де кез келген дистрибутивте
бар.
Linuxті өзіңізге ыңғайлап жасауға болады. Көптеген параметрлер OЖ
сыртқы түрін (жəне ішкі) өзгертуге мүмкіндік береді. Linuxте графикалық
қабықты қолданудағы таңдау, бірнеше офистік пакеттері, бағдарлама-
серверлер, файерволдар бар.
Бақылау сұрақтары
1. MS-DOS операциялық жүйесі қандай тараулардан тұрады?
2. UNIX ядросының (монолиттік немесе модульдік бола алатын) негізгі
қызметтеріне кіреді ...
3. Жүйелік шақырулар дегеніміз не?
3-дәріс
Windows операциялық жүйесінің пайда болу жəне тарихы
Дәрістің мән-мәтіні
Мақсаты: Windows операциялық жүйесінің пайда болуын зерттеу,
Компьютерлік әлемде объектілерді анықтау.
Дәріс жоспары:
1. Windows операциялық жүйесінің тарихы
2. Windows объектілі-бағытталған платформасы
3. Пайдаланушының баптайтын батырмалары.
Негізгі түсініктер: Windows, Windows Live Mesh, Windows Search.
Тақырыптың мазмұны. Гарвардтың студенттік достар Билл Гейтс жəне Пол
Аллен 1975 жылы 1 қаңтарда Popular Electronics журналында жарияланған
Altair 8800 дербес компьютері туралы мақаланы оқып, оған Basic тілінің
интерпретаторын əзірледі. Бір айдан кейін "Micro Instrumentation and
Telemetry Systems" (MITS) компаниясымен, аталған ДК өндірушімен Altair үшін
БЖ құрамында Basic пайдалану туралы лицензиялық келісімге қол қойылды. Сол
жылы Билл Гейтс Алленге MICROcomputer SOFTware ("микрокомпьютерлерге
арналған бағдарламалық қамтамасыз ету") компаниясының қарапайым атауын
ұсынды. 1977 жылдың шілдесінде Microsoft өзінің екінші бағдарламалау тілі
- FORTRAN, ал 1978 жылы - COBOL-80 микропроцессорлық жүйелер үшін 8080, Z-
80 жəне 8085.Сол жылы Radio Shack жəне Apple фирмалары Microsoft-тен
Basic лицензиясын сатып алады. Бірақ компанияға атақ 1980 жылы IBM
Microsoft корпорациясы шығаратын барлық PC үшін базалық операциялық
жүйені əзірлеуді ұсынғаннан кейін келді.
1980 жылы Microsoft-қа Стив Баллмер келді, ол Билл Гейтстің шақырумен
келген. Баллмер болашақ софтверлік корпорацияның операциялық жүйесінің
бірінші нұсқаларының əзірлемелерін басқарды.
1983 жылы Windows 1.0 (Interface Manager ретінде естілуі мүмкін) атауын
алған MS-DOS үшін графикалық ортаны əзірлеу өтті.
Microsoft компаниясы Windows 1.0 үшін бірнеше жаңартуларды шығарды,
Aldus PageMaker бағдарламасы қолдауы жүзеге асырылды.
1987 жылдың соңында Windows 2.0 шығарылды. Іске қосылған графикалық
интерфейсі бар Excel жəне Word редакторларымен бірге "ыстық" пернелер,
сондай-ақ видеоадаптерлердің жетілдірілген қолдауы пайда болды. Соңғы
интерфейс неғұрлым икемді болды, терезелерді бірнешеуін ашу жəне экран
түрін өзгертуге мүмкіндігі пайда болды.
1990 жылы Windows 3.0 шығара бастады. Операциялық жүйе жаңартылған
интерфейсті жəне бір мезгілде бірнеше бағдарламалармен (көпмақсаттылық)
неғұрлым тиімді жұмысты қамтамасыз етті. ОЖ графикалық жағынан VGA (16
түсті) бейнекарталарының арқасында тартымды етіліп, иконка кітапханасы
жаңартылып, 1,9 мыңға жетті. Жүйенің құрамына кеңейтілген бағдарлама
жиынтығы, сондай-ақ барлық белгілі Hearts, Minesweeper жəне Solitaire
ойындары кірді.
1992 жылы Windows 3.1 қол жетімді болды. Əзірлеуші Орталық жəне Шығыс
Еуропа үшін кириллица қаріптерін қолдайтын операциялық жүйенің арнайы
нұсқасын ұсынды.
1993 жылы Windows 3.11 пайда болды. Бұл нұсқаны кейде Windows 3.1 үшін
жаңарту бумасы деп атады жəне Windows for Workgroups 3.11 қатты дискіге 32
биттік қатынауды қолдайтындай жасалды.
Microsoft Windows for Workgroups 3.11-ге енгізілген жүйелер үшін 2008
жылға дейін OEM-лицензияларын беруді жалғастырды. 1993 жылы Билл Гейтс
компаниясы серверлер мен корпоративтік клиенттерге арналған Windows NT (New
Technology) — Windows NT 3.1 тобының алғашқы операциялық жүйесін шығарады.
1994 жылы мұрагері Windows NT 3.5 болды. Microsoft операциялық жүйелері
Windows NT (XP, Vista жəне 8) сызығына жатады.
1995 жылы бір уақытта Windows 95, Intel Pentium Pro (P6) процессоры
шығарылды.
1996-да тек OEM өндірушілеріне қол жетімді жаңарту шықты. Осы жылы
Windows 95-те FAT32 файлдық жүйесін қолдау жүзеге асырылды. Үш жылдан кейін
Microsoft Windows 98 шығарады.
2000 жылы Windows 98 SE ауыстыру үшін софтверлік компания
Windows ME (Millennium Edition) атты жүйені ұсынды.
Windows XP жаппай нарық үшін компанияның ең табысты өнімдерінің бірі
болды. Бұл жерде жалпы компьютерлендіру мен интернетті дамыту үлкен рөл
атқарды.
2001 жылы Windows XP 64 биттік нұсқасы да шығарылды.
Басты жаңалық Windows Aero интерфейсі болды. Бірте-бірте Vista БҚ
танымал болды, алайда перифериялық құрылғылардың драйверлерімен қиындықтар
туындады. Екі жылдан кейін, 2009 жылы Microsoft Windows 7, 2012 жылы
Windows 8, 2015 жылы 29 шілде де Windows 10 шығарады.
Windows операциялық жүйесінің тұжырымдамасы. Windows-тің объектілі
бағытталған платформасы. Файл, бума және жарлық – файлдық жүйелер
объектісі. Қосымша және құжат – пайдаланушы деңгейіндегі объектілер.
Пайдаланушы графиктік интерфейсі. Мәліметтер алмасуды ұйымдастыру. OLE
объектілерін енгізу және байланыстыру технологиясы.Біртіндеп Windows
жүйелерінің арасындағы айырмашылық жойылып, 2001 жылы Windows XP пайда
болды. Ол Windows NT мен Windows 2000-ның қауіпсіздік жүйесі мен
сенімділігін Windows Me-нің қолайлылығын біріктірді. Сондықтан да бұл жүйе
қауіпсіз, сенімді және жылдам жұмысты қамтамасыз етті, сонымен бірге ол
үйренуге қарапайым болды, әрі жеке үйдегі қолданушыларға арналған көптеген
құралдар пайда болды.
Windows объектілі-бағытталған платформасы
• Программалық өнімдерді өңдеудің қазіргі технологиясы обьект ұғымы
негіз болатын объектілі-бағытталған программалаудың концепцияларында
жұмыс жасайды. Интерактивті режимде жұмыс мүмкіндігі пайдаланушыға
көрнекі графикалық саймандарды және әр түрлі көмектерді қолдануды
ұсынады. Объектілі-бағыттаушы программалаудың фундаментальды
мінездемелері:
• Компьютерлік әлемде объектілермен жұмыс жасайды;
• Компьютердегі есептеу объектілер арасында мәліметтер алмасу жолымен
жүзеге асырылады. Объектілер хабарламаларды жіберу және қабылдау
арқылы өзара әрекеттеседі.
• Хабар беру – әрекет орындау үшін берілетін сұраныс. Әр объект басқа
объектілерден тұратын байланыссыз жадтан тұрады;
• Әр объект өзіне байланысты объектілердің қасиетін көрсететін класс
болып саналады;
• Класта объект тәртібі көрсетіледі, сондықтан осы класқа жататын барлық
объектілер бірдей әрекеттерді орындайды;
• Барлық кластар иерархиялық құрылымды құрайды.
Жұмыс столы ұғымы қазіргі барлық операциялық жүйелер
интерфейсінің элементі болып саналады. Windows ортасында жұмыс
столының рөлін дисплей экраны атқарады. Онды жұмыс істейтін
программалардың терезелері, құжаттардың жеке файлдары белгілер
(немесе шартбелгілер) түрінде орналасқан
Негізгі басқару элементіне — м ә с е л е л е р т а қ т а с ы
жатады. Мәселелер тақтасы үш қызмет атқарады, олар:
1) онда П у с к негізгі батырмасы орналасады, ол кез келген
программаларды және құжаттарды жылдам іске қосуға, файлдарды іздеуге,
анықтамаға қатынауға және т. б. мүмкіндіктерді береді;
2) кез келген программа, құжат, қаптама ашылғанда мәселелер
тақтасында сәйкес батырма пайда болады. Қажетті батырмаға басу сәйкес
объектіні активтендіреді, бірінен біріне жылдам көшуді жүзеге асырады;
3) сондай-ақ, мәселелер тақтасында әр түрлі индикаторларды (уақыт,
тіл, дата, т. с. с.) бақылап отыруға болады.
Интерфейстің ең негізгі элементі – терезе. Терезе – белгілі бір
объектіге (программа, құжат, қаптама) графикалық бөлінген экранның
белгілі бір бөлігі. Терезелерді негізгі екі түрге жіктеуге болады:
1) ерікті терезелер;
2) бекітілген терезелер.
Ерікті терезелер – қолданбалар терезелері, олардың көпшілігі тағы да
ішкі терезелерді (мысалы, құжаттар терезелерін) қамтуы мүмкін. Еркін
терезелердің бірнеше көрсетім типтері болады:
— пиктограмма түрінде;
— қалыпты түрде (экранның белгілі бір бөлігін алады);
— толықэкранды түр (бүкіл экран бетін алады).
Бекітілген терезелер — өлшемдерін, кейде орнын да өзгертпейтін
терезелер. Бекітілген терезелерге – диалог, хабарлама, қасиеттер
беттері терезелері жатады.
Диалог терезелері – компьютердің пайдаланушымен әрекеттесуін
жеңілдететін арнайы терезелер. Пайдаланушыға арналған ақпараттарды
бейнелейді және одан жауап күтеді, ол үшін арнайы басқару элементтері
қолданылады.
Хабарлама терезелері – диалог терезелерінің арнайы түрі, жүйеге
кірістіріліп орналасады және программалармен беріледі (ескерту,
анықтамалық ақпарат берутерезелері, т. с. с.).
Қасиеттер беттері – бұл бірнеше қыстырмалы диалог терезелері, бір
диалог терезесінде көптеген опцияларды беруге мүмкіндік туғызады. әрбір
бетке өту сәйкес қыстырманы түрту арқылы жүзеге асырылады.
Диалог терезелерінде кездесетін негізгі стандартты ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Операциялық жүйелердің даму бағыттары
Дәрістің мән-мәтіні
Мақсаты: Операциялық жүйе (ОЖ) дамуы, ОЖ буындары, ОЖ орындайтын
негізгі функцияларын анықтау.
Дәріс жоспары:
1. Операциялық жүйе (ОЖ) – анықтамасы, буыны,тарихы
2. Операциялық жүйенің орындайтын негізгі функциялары.
Негізгі түсініктер: Операциялық жүйе, компьютер архитектурасы,
(пакеттік) өңдеу, жүйелік уақытты бөлу, ОЖ-нің жіктеуі (классификация)
Тақырыптың мазмұны. Операциялық жүйе (ОЖ) – дегеніміз компьютер
құрылғыларын қолданушы үшін ыңғайлы пайдалану мүмкіншіліктерін
қамтамасыздандыруға арналып жазылған программа.
Операциялық жүйе (ОЖ), жүйелік программалық қамтаманың негізгі
құраушысы. ОЖ-ні құрған кезде, ОЖ-ні оңайлатудың маңызды әдісі болатын
және олардың детальдарының таратылуын елемей, желінің жоғарғы деңгейдегі
құрауыштарымен өзара әсерін бір жерге жинауға мүмкіншілік беретін
абстракциялау тең қолданады. Бұл мағынада ОЖ қоданушы мен компьютер
арасындағы интерфейсті көрсетеді.
Көптеген компьютерлердің архитектурасы машиналар командасы деңгейінде
қолданбалы программаларды пайдалануға өте қолайсыз. Мысалы, дискімен жұмыс
істеу оның электрондық құрауышының ішкі жабдығын дискіні айналдыру
командасын енгізу, жолшықтарды іздеу және форматтау, секторлардан оқу және
жазу т.б. үшін – контроллерді біледі деп ұйғарады. Орташа программисттің
жабдықтар жұмысының бүкіл ерекшеліктерін ескеруге мүмкіншілігі жоқ екені
(қазіргі заманғы терминологиямен айтқанда жабдық драйверін дамытумен
шұғылдануға) басқаша айтқанда анық орташа программистің дискінің ақпараттық
кеңістігін файлдар жиыны ретінде көрсететін қарапайым жоғарғы деңгейдегі
абстракциясы болу керек. Файлды оқу немесе жазу үшін ашуға, ақпаратты алу
немесе босату үшін пайдалануға, содан кейін жабуға болады. Дискінің
бастиегінің детальдарын жылжыту немесе мотордың жұмысын ұйымдастыруды
қамтамасыз етуден, бұл концептиальды жеңіл (оңай). Сол сияқты, қарапайым
және анық абстракцияның көмегімен программистен үзуді ұйымдастырудың барлық
қажет емес егжей-тегжейі, таймердің жұмысы, жадыны басқару және т.б.
жасырылады. Одан басқа, қазіргі заманғы есептеу комплекстеріне операциялық
жады көлемі және процессор саны шектеусіз деген иллюзия құруға болады.
Осының бәрімен ОЖ айналысады. Сонымен, ОЖ компьютер құрал-жабдықтарымен
тікелей жұмыс істейтін виртуалды машина ретінде көрсетіледі.
ОЖ компьютердің өте күрделі архитектурасының барлық бөліктерін
басқаруға арналған. Мысалға, егер бір компьютерде жұмыс істейтін бірнеше
программа, бір мезгілде нәтижені басқа құрылғысына (принтерге) шығаруға
әрекеттенсе не болатынын елестетейік. Біздер әр-түрлі программалар шығарған
араласқан жолдар мен беттер алатын едік. ОЖ бұл сияқты хаосты баспаға
арналған, дисктегі және баспаға кезекті ұйымдастыру ақпараттарын буферлеу
арқылы болдырмайды. Көп қолданушыға арналған компьютерлердің ресурстарын
басқару және оларды қорғаудың қажеттілігі өте анық. Демек, операциялық
жүйе, ресустар менеджері сияқты, процессорлардың таралуын, жадының және
әртүрлі програмалар арасында басқа русуртардың реттелгенін және
бақыланғандығын іске асырады.
Егер есептеу жүйесі бірнеше қолданушының ортақ жүмысынан рұқсат етсе,
онда олардың қызметінің қауіпсіздігін ұйымдастыру проблемасы шығады. Дискте
ақпараттың сақталуын ешкімнің басқа адамдардың бөтен файлдарын жоймауын
және бүлдірмеуін қамтамасыз ету керек. Бір қолданушылардың
программаларына, екінші қолданушылардың программаларының ерікті түрде
араласуына рұқсат етпеу керек. Есептеу жүйесін рұқсатсыз пайдалану әрекетін
тыю керек. Осы әрекеттің бәрін, қолданушының және оның программаларының
қауіпсіз жұмыс істеуін ұйымдастырушы ретінде, ОЖ іске асырады. Осы тұрғыдан
қарағанда, ОЖ полициялық және қарсы шолу (барлаушы) функциясы жүктелген
мемлекеттік қауіпсіздік жүйесін көрсетеді.
Бір жағынан компьютердің аппаратурасы мен пайдаланушының есептері
арасындағы интерфейс болып табылатын, ал екінші жағынан есептеуіш
жүйесінің қорын тиімді қолдану және сенімділік есептеу ұйымдастыруына
арналған басқарушы және өңдеу программаларының комплексін операциялық жүйе
дейміз.
194 жылы программаны есте сақтайтын бірінші сандық есептеу машинасы
іске қосылғаннан бастап, 1956 жылға дейін есептеу машиналарының құрылысы
және іс әрекеттері тұрақты болып қалды. Олардың классикалық фон Нейман
архитектурасы, енгізу-шығару операцияларын қоса алғанда, командалардың
қатал түрде тізбектеліп орындалуына негізделген. Әдетте қолданушының
программасы жүктелгенде және орындалғанда, регистрлердің мәндерін орнату,
жады ұяшықтарын тексеру және барлық есептеулермен машиналардың ең төменгі
деңгейінде қатынаста болу қызметтері үшін пернетақта арқылы тікелей
машинамен жұмыс істеледі. Программалар абсолютті машиналар тілі (ондық және
сегіздік нотация) жазылды және оны енгізу алдында абсолюттік жүктеме болды.
Программаларды автоматтандыру құралдары жоқ болды, немесе өте аз болды. Тек
өте күрделі қондырғыларда стандартты программалар кітапханасын аздап
пайдаланатын ассемблер мен интерпретаторлар болды.
Символдық программалаудың маңыздылығы мойындалғанда және ассемблерлеу
жүйелері кең тараған кезде, стандартты операциялық процедура өндірілді:
ассемблер жүктеуішпен оқылады; ассемблер қолданушының стандартты
программалар кітапханасы қосылған бастапқы программасын символикалық
колодалар абсолюттік формасына түрлендіреді; ассемблерленген программа
лентаға немесе картаға жазылады, ал жүктегіш осы программаны картадан
негізгі жадыға енгізу үшін тағы да қайтадан пайдаланылады; содан кейін
абсолютті программа орындалады. Әсіресе, осы қадамда карталарды өңдеу үшін
ЭЕМ қажет ететін уақытпен салыстырғанда әрбір қадам оператор жағынан
манипуляцияны қажет етеді және көп уақыт алады.
ОЖ-нің 1-ші буыны (ұрпағы) өмірге жоғарыда айтылған тиімсіздіктермен,
сонымен қатар басқа да пікірлемен келтірілген. Бұл қосымша факторларда:
құрал-жабдықтарды басқаруға шығатын шығын; басқа тілдердің болуы;
кітапханалық программалардың дамуы және құрылғылар, әсіресе, енгізу-шығару
операцияларына қатысты ерекшеліктер; абсолюттік программаның орындалуына
қажет баолық программалар секциялары және бағыныңқы программаларды
аударудың (трансляциялаудың) ыңғайсыздығы, ең басында барлығы бірге және
барлық уақытта кез келген программаларға өзгертулер енгізілген кезде
таратылуы келтірілген. Алғашқы жүйелік дестелер (пакеттер) стандартты
тізбекті жүктеуаудару (трансляция)жүктеу орындау қажетті жүйелік
программаларды (ассемблер, компилятор, жүктеуіш немесе кітапханалық
бағыныңқы программалар) табатын және жүктейтін, сонымен қатар бірінші
тапсырмадан екінші тапсырмаға өтуді басқаратын, орталық басқару
программасының көмегімен автоматтандырылады. Тілдік аударулар
(трансляторлар) программаларды абсолюттік емес, жылжымалы пішінде (формада)
құру үшін қайта көшірілген. Қалыпты (колоданы) араластыруға рұқсат ететін
бастапқы және жылжымалы объекті пішінде (формада) программалары бар
байланыстырғыш жүктемелер жасалған содан кейін кітапханалық программаларды
жылжымалы объекті пішінінде (формасында) сақтау мүмкіндігі пайда болды.
Операторға (оператор-аламға) енгізу-шығару дестелеріне (пакеттеріне)
арналған, стандартты емес тапсырмаларды күтуші (обслуживание) және
қабылданбаған кезде жүйелерді қалпына келтіретін физикалық жабдықтарды
басқару қажет. Тапсырма авторының, тапсырманың орындалу процессіне тікелей
қатынасы жоқ. Бұл ОЖ-де қауіпсіздік ең қиын және нақтылы проблема: жүйе
өздігінен немесе қолданушы арқылы жеңіл бүлінуі мүмкін, одан басқа, кез
келген қолданушы өз тапсырмасының ішінен дестедегі (пакеттегі) келесі
тапсырманы оңай оқуы мүмкін. Ресурстарды ең бірінші негізгі жадыны және
енгізу-шығару құрылысын үлестіру, ОЖ-ге қарағанда, үлкен дәрежелі тіл
процессорларының және қолданушылар программасының таныстырмасы болды.
Аппаратураның архитектурасы және программалық айқындалушылығына қарағанда,
ОЖ-нің болашақта даму көзқарасынан айырмашылық аппараттық қамтамада уақыт
периоды шамамен ЭЕМ-нің буындарының (ұрпақтарының) даму периодымен
түйіседі.
1959 жылдан 1963 жылдардағы периодта бірнеше маңызды аппараттық
зерттеулер кең таралды және ОЖ дамуына себепші болды. Деректер каналы –
байланысты басқаратын және деректерді негізгі ЭЕМ-мен және енгізу-шығару
құралдары арасында беретін, өзінің жеке жүйелік командаларымен және басқару
құрылғыларымен қарапайым ЭЕМ-сы маңызды ақпараттық жаңалық болды. Орталық
өңдеуші құрылғыдан (ОӨҚ) енгізу-шығару сұранысын алған кезде, канал енгізу-
шығару асинхронды және өз жұмысын жалғастырушы ОӨҚ-мен бірге (параллельно)
орындайды; енгізу-шығару операциялары және ОӨҚ-н мезгілде (уақытта, кезде)
қиыстыру мүмкіндігі пайда болады. Негізгі жады каналымен және ОӨҚ-мен
бөлінеді. Негізгі жады олар үшін программаларды және деректерді сақтайды.
Алғашқы кезде ОӨҚ тек каналдың жағдайын ғана сұрай алатын, бірақ жақын
арада, егер канал ақпарат берумақсатында ОӨҚ-нің жұмысын көп жағдайда
енгізу-щығару операторлары аяқталғанда үзетін болса, тиімділікті
жоғарылатуға болатындығы анықталды.
Бұл жаңа архитектураның артықша тиімділік мүмкіндігін пайдалану
мақсатымен күрделірек енгізу-шығару программалары жазылған. Оның құрамына
деректерді автоматты түрде оқуды қамтамасыз ететін буферлеу программалық
құралы кірді. Олар программаға қажет болғанға дейін және олардың шыуын
кейінірекке қалдыратын, шығу деректерін кезекке оналастыру үшін, сонымен
қатар енгізу-шығару үзілісін сезінетін және басқаруды үзілген программаға
қайтаратын өңдеуді үзу стандартты программалары бар.
Ерекше ішкі жағдайлар туралы сигнал беру, мұндағы, арифметикалық толып
кету және таңдап қосу үшін командалар қосылды, тыйым салу (сөндіру) және
үзіліс механизмінің (іс-әрекетінің тоқтатылуы) тоқтатылуы пайдалана
бастады.
ОЖ есептерінің күрделенуі және толықтырылуына қарай (жай қолданушы
нақты аппаратурадан көбірек қашықтайтын) тапсырмаларының сипаттамаларын
және оларға қойылатын талаптарды жүйелі әдіске келтірудің қажеттілігі
туындады. Осы мақсат үшін тапсырмаларды басқару тілдері енгізілген. Бірақ,
тапсырманы әр уақыт моментінде жеке (бір-бірінен) өңдеу, үдемелі
(интенсивный) есептеу тапсырмасын орындау үшін, бұрынғыдай каналдарды өте
төмен белсенділікке (активности) келтірді. Сонымен қатар, үдемелі енгізу
шығару тапсырмалары үшін, егер каналдың және ОӨҚ-ның операциялары
максимальды қиюласқан (совмещение) деңгейге жеткен кезде, ОӨҚ және канал
өте төмен белсенділікке (активность) келтіріледі.
1962 жылдан 1969 жылдар аралығында үлкен ОЖ-лердің тегіс барлығында
тапсырмаларды өңдеудің жаңа әдісі – мультипрограммалау қолданыла бастады.
Сонымен қатар, дестелік өңдеуге альтернатива ретінде, уақытты бөліктегіш,
есептеулерді орындаудың жаңа әдісі жасалды, жүйә үшін нақты басқарылатын
жадыны және қолданушылардың кітапханалық программаларын, сол сияқты
қолданушының тапсырмаларын өңдеді күтушілер үшін тез қатынасты үлкен
дискілік құрылғылар қамтамасыз етті. Көптеген ЭЕМ-на жадыны және
командаларды қорғайтын аппараттық құралдар енгізілген. Кейбір үлен
машиналарда адрестерді баптайтын аппараттық құралдары бар, үлкен
виртуалды жадына жүзеге асыруға мүмкіндік берген негізгі жады жүйесі
пайда болды. Мультипроцессорлық конфигурациялар көбірек таратылған.
Ресурстарды тарату және қорғау мультимедиялық орташа қиын шешілетін және
өте қажетті проблема. Онда көп процесстер бір мезгілде бірігіп және жеке
(монопольно) жүйе ресурстарын сұрап пайдалануы мүмкін. Көбінесе олар
сигналдарды бір-біріне жиі беруі керек және ол сигналдар шамасы (потенциал)
қастандық немесе қате болуы мүмкін. Тура осы периодта ОЖ-ні зерттеу
есептеу техникасы аймағындағы ең басты бағыт болды.
Осы уақытта ЭЕМ-ның үлкен желілері, байланыс тізбегі негізінде
салынған, қызмет ұсына бастайды. Желілер жүйелік программалық қамтамаға
одан да үлкен талаптар ұсынады. Аппаратық микропрограммаларды қайта жазу
мүмкіндігі бар басқару жадысының пайда болуы, ақпаратты автоматты түрде
деңгейлер арасында беретін негізгі жадының иерархиялық құрылымы,
ассоциотивті есте сақтау құрылғыларының өнімділігі сияқты өзгерістер
бар.Сол сияқты өңдеу құрылғыларындағы, оның ішінде программаланатын
параллельизмнің тереңдеуі, программалық қамтамаға қатысты жаңа талаптар
әкелді және ОЖ принциптерін түсіндіреді. Қазіргі заманғы программалық
қамтамалар жүзеге асуы мүмкін болатын процесстерді және ресурстарды жобалау
үшін, ОЖ қарапайымдылығын анықтау:
• Адам – бағдарланған тілдер, тапсырмаларды басқару;
• параллельизмді қамтамасыз ететін тілдер және жүйелер;
• ОЖ әрекетін өлшейтін бағыныңқы жүйелер;
• әмбебаптық қорғау схемасы;
Есептеу машинасының дамуының маңызды периоды 1960-1980 жылдарға
жатады. Процессор уақытын тиімді пайдалануды жоғарылату үшін деректерді,
тербелістен-тербеліс арасында тәсілдерді немесе spooling (Simultaneous
Peripheral Operation On Line сөзінен қысқартылған) енгізіледі. Жүйелік
дестелерге (пакеттерге) тербелістен-тербеліс астында техникасының енгізілуі
бір тапсырманың енгізу-шығару операцияларын нақты басқа тапсырманың
орындалуымен бірлестіруге рұқсат етті. Бірақ, бұл операциялардың аяқталғаны
туралы процессорға хабар жеткізу үшін үзу аппаратын жетілдіруді (жасауды)
талап етті.
Процессорды пайдаланудың тиімділігінің әрі қарай жоғарылауына
мультипрограмманаың көмегімен қол жетті. Мультипрограммалау идеясы
келесідей қорытындалды: бір програма енгізу-шығару операцияларын орындап
жатқан кезде, бір программалық режим кезіндегідей процессор тұрмайды.
Енгізу-шығару операциялары аяқталған кезде, процессор, бірінші программаны
орындауға қайтады.
Әрбір программалық жасау құрауыштары операциялық жүйенің басқаруымен
жұмыс жасайды.
ЭЕМ аппаратурасына операциялық жүйеден басқа программалық жасау
құрауыштарының еш қайсысы қатыспайды.
Пайдаланушының өз программаларымен әрекеттестігі операциялық жүйенің
интерфейсі арқылы өтеді. Олардың әрбір командалары қолданбалы
прграммаларға өту үшін операциялық жүйеден өтеді.
Операциялық жүйенің орындайтын негізгі функциялары.
1. пайдаланушыдан қабылдайтын командалар және олардың өңдеуі;
2. басқа программаларды іске қосу, тоқтату, кідіру үшін қабылданатын
және орындалатын программалық сұраныс;
3. орындалатын программаларды оперативті жадыға жүктеу;
4. программаның иницияциясы(передача ей упр-я в рез-те пр-р исп-т прогр-
му)
5. барлық программалар мен деректердің идентификациясы;
6. деректер базасын басқару жүйесінің жұмысын жасау, программалық
жасаудың тиімділігін көтереді;
7. мультипрограммалау режимін жасау (екі және оданда көп программалардың
бір процессорда орындалуы);
8. барлық енгізу-шығару операцияларын ұйымдастыру және басқару
функцияларын жасау;
9. жадыны үлестіру;
10. берілген стратегиялар және қызымет көрсету пән бойынша есептердің
жоспарлауы мен диспетчерлеуі;
11. орындалатын программалар арасындағы деректер мен хабарлардың алмасу
кетігін ұйымдастыру;
12. деректердің сақтауын жасау; бір программаны басқа программаның
қатерінен сақтау;
13. жүйенің бөліктік жаңылысу кезінде берілетін қызымет;
14. программалау жүйесінің жұмысын жасау арқылы пайдаланушылар өз
программаларын дайындайды;
Операциялық жүйемен қатынасу қызметін алу үшін программаларға қажет
интерфейсті операциялық орта дейміз (енгізу-шығару операциясын орындау,
жадының участкесін алу немесе босату).
Әр бір программалау жүйесі өзіне сәйкес операциялық жүйеде жұмыс
жасайды. Операциялық жүйені қызыметтеу үшін арнайы жүйелік программалар
утилит дейміз.
Операциялық жүйені жіктеу. Операциялық жүйелер біріншіден жалпы және
арнайы тағайындалады. Есептерді өңдеу режимінде операциялық жүйе бір
программалы және мультипрограммалы режимдерге бөлінеді.
Бірсанашықтық есептеу жүйесінде бірнеше программаның бір уақытта
орындалып жатқандай көріністі біз мультипрограммалық есептеуді ұйымдастыру
тәсілі деп атаймыз.
Бұл терминдердің негізгі айырмашылығы.
Мультипрограммалық режимде бірнеше қолданбалардың параллелді
орындалуын жасайды, ал программист бұл механизмнің орындалуын
ойластырмайды.Бұл функцияларды операциялық жүйе өзі орындайды;барлық
орындалатын қолданбаларға өзі есептеу жүйесінің қорларын бөледі және қажет
әрекеттестіктерді орындайды. Керісінше , мультиесептік режимде
қолданбалардың әрекеттестігі параллель орындалуы қолданбалы
программистерден тәуелді.
Мультипрограммалауды ұйымдастырған кезде, операциялық жүйенің
рөлі мынадай:
1. ОЖ және қолданбалы программа арасындағы интерфейсті ұйымдастыру;
2. Жадыдағы тапсырмалардан кезек ұйымдастыру;
3. Бір тапсырмадан екінші тапсырмаға ауысу;
4. Ақпаратты жадыжын таңдау және аусытыру, орналастыру процессін
реттеу;
5. Файлдар түріндегі сыртқы тасымалдауыштардағы ақпараттардың
сақталуын ұйымдастыру және анықталған категориядағы қолданушыға
нақты файлмен қатынасты қамтамасыз ету;
6. Коммуникация құралдарымен қамтамасыздандыру;
7. Деректерді мүлтіксіз (корректно) алмастыру үшін әр түрлі
ресурстармен жұмыс істеген кезде пайда болатын және өз әрекеттерінің
координациясын программамен алдын ала ескеретін жанжалды (конфликт)
оқиғаларды шешу керек, яғни: жүйені синхронизациялау құралдарымен жабдықтау
керек. Келесі период (1980 жылдан қазірге дейін) дербес компьютерлерде
шығарылатын есептердің даму күрделілігі мен әр түрлілігі, олардың
жұмыстарының сенімділігін арттыру қажеттілігі, үлкен есептеу машинасы
архитектурасына тән барлық қасиеттердің практикада жолдануына әкеледі.
Соңғы операциялық жүйелер дербес компьютерлер үшін мультипрограммалық
және мультиесептік режимдерді жүзеге асырады. Негізгі сәулеттік
принциптері бойынша операциялық жүйені микроядролық және монолиттіге бөлуге
болады. Бір жағынан бұл бөлініс шартты түрде көрсетілген. Мысал келтіретін
болсақ микроядролық операциялық жүйеге QNX негізгі уақыт операциялық
жүйесін қатынастыруға болады. Ал монолитті операциялық жүйесі WIN 9598
немесе Linux операциялық жүйесі. Win ядросын біз өзгерте алмаймыз , бізге
оның алғашқы кодтары белгісіз және бізде ядроны жинау үшін арналған
программалар жоқ. Linux ОЖ-не біз керек программалық модульдермен
драйверларды қосып ядроны жинауымызға болады.
Операциялық жүйені қарастырғанда есептеуіш үрдіс түсініктемесі
негізгі болып саналады.
Бөлек программаның деректерімен бірге тізбекті санашықта орындалуын
тізбекті үрдіс деп атаймыз.Мысал келтіретін болсақ үрдістерге
пайдаланушының қолданбалы программаларының орындалуы, утилиттар және басқа
жүйелік программалар жатады.
Текстің редакциялауы, программаны аударуы, оның құрастыруы,
орындалуы үрдіс болуы мүмкін. Бір программаны аудару ол бір үрдіс, ал
келесі программаны аудару – ол басқа үрдіс.
Аударғыш дегеніміз программалық модульдердің қосымы және бір программа
ретінде жұмыс көрсетеді, бірақ аударғыштың өңдейтін деректері әртүрлі.Қор
түсініктемесі де үрдіс сияқты операциялық жүйесінде негізгі болып
саналады. Қорды үлестіру және басқару механизмдерін ұлғартуын процесс
концепциясы анықтайды. Жүйе ішінде үлестірілетін әрбір объектті қор деп
атайды. Ең бірінші есептеу жүйелерінде орындалып жатқан программаның толық
орындалуынан кейін келесі программа орындалатын. Орталық санашық есептерді
орындап , деректерді енгізу-шығару операцияларын басқаратын.
Оперативті жады мен сыртқы құрылғы арасында деректермен алмасу
орындалған кезде, санашық басқа есептерді орындамайтын.
Есептеу машиналарына арнайы контроллердерді енгізу арқасында орталық
санашықта есептер орындалуы және қабылданған деректерді шығару
операцияларын уақытпен үлестіруі табылды. Оның өзінде санашық әрбір енгізу-
шығару операциясы аяқталғанша және көп уақыт күтіп тұратын. Сол кезде
есептеу жүйесінің мультипрограммалық режимі жұмыс ұйымдастыруы керек. Бір
программа (немесе үрдіс ) келесі енгізу-шығару операциясының аяқталуын
күтсе ,онда келесі программаны шешімге қоюға болады. Операциялық жүйе
мультипрограмманы қолдайды және сұрату кезегін ұйымдастыру арқылы қорларды
тиімді қолдануға тырысады.
Бұл келісім жадыда бірнеше үрдістің санашықтың босауын күтіп, ал
бірнеше үрдістер босаған қорларды қолдануға дайын кезде орындалады. Бір
қорды қолдану үшін ( енгізу –шығару құрылғысы, деректер массиві,
оперативті жад т.б.) үрдіс операциялық жүйенің супервизорына қатынасады.
Супервизор-орталық басқару мөдулінен тұрады, бұл мөдул бірнеше мөдулден
тұрады: енгізу-шығару супервизоры, үзу супервизоры, программалар
супервизоры, есептер диспетчері т.б. –негізгі шақыру арқылы (командалар ) –
өзінің шартын хабарлайды. Бұл кезде қордың түрі көрсетіледі, керек болса
оның мөлшемі (мысалы жолшық саны , баспа құрылғысы,шығатын деректердің
мөлшемі т.б.)
Қорларды басқаруды ұйымдасыру кезінде дәл осы жағдайда екенін
шешу қажет: бөлек, ең қажетті сұрауларды тез орындауы, бар үрдістерге
бірдей мүмкіншілік беру немесе көп үрдістерді орындау және қорларды толық
қолдану.
Орталық санашықтың уақытын пайдалану арқылы басқару. ОЖ- де
орталық санашықтың таратылған белсенділігін беру үшін есепті таңдаудың
алгоритміне ОЖ нақты экспулатациялық қасиетіне байланысты. ОЖ жұмысының
тиімділігін бағалау үшін қолданылатын алгоритмді таңдау толығымен тиімділік
критерилерімен анықталады. Сондықтан орталық санашықтың уақытын пайдалану
арқылы басқаруды біз сіздермен ОЖ типтерін қарастырамыз.
Бірінші екі режимді, дестелі және уақыт бөлу, жалпы ОЖ-де жасауға
болады (вертуальды түрде). Нақты, үлкен ОЖ-лер аралас жүйелер болып
табылады, оларда ОС жоспарлау элементінде қайталанатын тапсырмаларды
басқаратын алгоритм сияқты және интерактивті тапсырма немесе келесіге
қалдырылған тапсырмалар болады. ОЖ-нің жіктеуі (классификация) ОЖ-нің
тағайындауын (белгілеуін) және олардың орындайтын функцияларын қарастыра
отырып, ең ортақ жіктеушілер принципін негізге ала отырып, барлық алуан
түрлі ОЖ-лерді жіктеуге болады:
Бір мезгілде бар программалық процесстердің санына байланысты ОЖ-лер
бірпрограммалы және мультипрограммалы болып бөлінеді. Мультипрограммалық ОЖ-
нің, бір программалық ОЖ-ден айырмашылығы есептеу процессі компьютер
жадында бір мезгілде бір процессорда кезекпен орындалатын бірнеше
программаның болуын ұйымдастыру;
Есептеу жүйесіне қатынасы бар қолданушылар саны бойынша, бір қолданушы
және көп қолданушы ОЖ-і болып танылады. Көп қолданушы жүйелері бірнеше
қолданушыға бір мезгілде жүйесіне қатынасқа мүмкіндік береді. Бұл жағдайда
әр қолданушы өзінің терминалымен жұмыс істейді, бірақ барлық есептеулер бір
компьютерде шығарылады.
Белгілеуі бойынша ОЖ-лер әмбебабтық және мамандандырылған болып
бөлінеді. Мамандандырылған ОЖ-лер бекітілген программалар жиынымен жұмыс
істейді.
Қорытынды
Жүктелу әдісі бойынша жүктелетін ОЖ-лер және есептеу жүйесінің
жадында үнемі (ылғи)болатын жүйелер деп бөлуге болады. Соңғы, ереже
бойынша, мамандандырылған құрылғылардың жұмысын басқару үшін пайдаланылады.
ОЖ-ні пайдалану аймағының ерекшелігі бойынша жүйелік десбелік
(пакеттік) өңдеу, жүйелік уақытты бөлу және жүйелік нақты уақыт болып
бөлінеді.
Жүйелік дестелік өңдеулер көбінесе тез нәтиже алуды қажет етпейтін,
есептеу тапсырмаларын шешуге арналған (есептерді шығаруға арналған).
Уақытты бөлу жүйелерінде есептеу процесстері тапсырмаға процессор
уақытының кванты бөлінетіндей ұйымдастырылған. Оның салдарынан, бірде бір
есеп процессордың көп уақытын алмайды және бұл қолданушыға өзінің
программасымен диалог құруға мүмкіндік береді.
Нақты уақыт жүйелері әр түрлі техникалық объектердің немесе
технологиялық процесстерді басқару үшін пайдаланылады. Мұндай жүйелер
сыртқы оқиғалар реакциясына шекті уақытпен сипатталады. Сол шекті уақытта
объекті басқару программалары орындалу керек. Жүйе түсетін деректерді,
олардың түсуінен, еске сала кететіні, бір мезгілде бірнеше дерек көзінен
жылдамырақ өңдеуі керек.
Бақылау сұрақтары
1. ОЖ-нің анықтамасын беріңіз.
2. ОЖ-нің орындайтын функцияларын атаңыз.
3. Мультипрограммалық режимнің мультиесепті режимнен айырмашылығы?
4. Операциялық жүйенің түсініктемесі
5. Үрдістерді басқару түрлері
6. Есептеу жүйесінің жұмыс режимдері
7. Универсалды операциялық жүйелер
8. Операциялық жүйенің моделінің түсініктемесі
2-дәріс
MS DOS, Unix, Linux операциялық жүйелеріне жалпы шолу
Дәрістің мән-мәтіні
Мақсаты: MS DOS, Unix, Linux операциялық жүйелерінің тарихына
тоқталу, операциялық жүйелердің каталогтармен және дискілермен жұмысын
анықтау.
Дәріс жоспары:
1. MS-DOS операциялық жүйесі
2. Unix операциялық жүйесі
3. Linux операциялық жүйесі
Негізгі түсініктер: Microsoft Disk Operatting System,
Операциялық жүйені жүктеуші, ядpo, shell, file system, Жүйелік шақырулар
Тақырыптың мазмұны. (Microsoft Disk Operatting System – Microsoft
фирмасының дисктік операциялық жүйесі) операциялық жүйелерді 1981 жылы
(PC—DOS деген атаумен) IBM PC компьютерлерімен бірге жеткізіле бастады.
MS—DOS көптеген белгілері 8 разрядты дербес компьютерлерде
қолданылған Digital Reseaоrch фирмасының CPM—80 операциялық жүйелерінен
қалған. Бастапқыда QDOS деп аталған ОЖ түрлендірілді жəне жыл соңына қарай
MS-DOS болып атауын өзгертіп, біздің барлығымыз жақсы көретін Microsoft-қа
сатылды. IВМ корпорациясы Microsoft-қа IВМ- PC компьютерлердің жаңа
модельдері - Көгілдір Гиганттарына арналған ОЖ-мен жұмыс жасауды бұйырды.
1981 жылдың соңында жаңа ОЖ жаңа нұсқасы - PC-DOS 1.0 шықты. Операциялық
жүйенің мəселесі əрбір нақты машинаға оны қайта баптау қажеттілігінде
болды. PC-DOS-пен IВМ өзі айналысты, ал Microsoft MS-DOS деп аталатын оның
өзіндік түрленімін алды. 1982 жылы бір мезгілде кейбір қосылған жəне
кеңейтілген мүмкіндіктерімен 1.1 нұсқалы PC-DOS жəне МS-DOS пайда болды.
1983 жылға қарай ішінде винчестерлерді қолдау, сонымен қатар, файлдарды
басқарудың жақсартылған жүйесі пайда болған 2.0 нұсқалары құрастырылды.
1984 жылы шығарылған MS-DOS үшінші нұсқасы тек кейбір жақсартуларын
көрсетті. Келесі нұсқалары базалық жəне виртуалды жадыны тіпті 6.22
нұсқасына дейін басқаруға бағытталды, олардан кейін Windows 9х-ң қандай да
біреуінің құрамына кіретін, қатты қиылған 7.0 пайда болды. Одан кейін
Microsoft DOS-мен айналыспады.
Новелл оған өзінің желілік ұсақ-түйектерін орнатып, одан кейін DR-
DOS Интернетті пайдалану құралдарымен толықтырған жəне қазір оны тегін
тарататын CALDERA фирмасына одан əрі сатты.
MS-DOS операциялық жүйесі мына тараулардан тұрады:
- ДК-ң жадында тұрақты болатын Базалық енгізу-шығару жүйесі (BIOS).
Операциялық жүйенің осы бөлігі компьютерге орнатылған болып табылады.
Оның тағайындалуы енгізу-шығаруды іске асырумен байланысты
операциялық жүйелердің аса қарапайым жəне əмбебап қызметтерін орындаудан
тұрады.
Енгізу-шығарудың базалық жүйесіне сонымен қатар, компьютерді қосу
кезіндегі оның жадының жəне құрылғыларының жұмысын тексеретін компьютердің
қызмет ету тесті кіреді. Сонымен қатар, енгізу-шығарудың базалық жүйесіне
операциялық жүйені жүктеушіні шақыру бағдарламасы кіреді.
Операциялық жүйені жүктеуші – бұл MS-DOS жəне қатқыл дисктің
операциялық жүйесімен əрбір дискетаның бірінші секторында болатын өте қысқа
бағдарлама. Бұл бағдарламаның қызметі жадыға MS-DOS жүктеу үдерісін
аяқтайтын, операциялық жүйенің тағы екі модулін оқуға негізделген.
- IO.SYS жəне MSDOS.SYS дисктік файлдары. Оларды операциялық жүйені
жүктеуші жадыға жүктеп, ол компьютердің жадында тұрақты қала береді.
IO.SYS файлы ТЕҚ (тұрақты есте сақтау құрылғысына), ал MSDOS.SYS файлы MS-
DOS негізгі жоғары деңгейлі қызметтерін іске асырады.
- MS-DOS командалық процессоры пайдаланушының енгізетін командаларын
өңдейді. Командалық процессор жүйе жүктелетін дисктегі Command.com дисктік
файлында болады. Ішкі командаларды командалық процессор өзі орындайды, ал
сыртқы командалар кезінде ол дискте тиісті бағдарламаларды іздеп, оларды
тапса, оларды іске қосып, басқаруды тапсырады. Бағдарлама жұмысының
аяқталуына қарай командалық процессор жадынан бағдарламаны өшіріп,
командаларды орындау дайындығы туралы хабарламаны шығарады (MS-DOS
шақыру).
- Құрылғылар драйверлері – бұл MS DOS енгізу-шығару жүйесін толықтыратын
жəне жаңа құрылғыларға қызмет көрсетілуін немесе бар құрылғылардың
стандартты емес түрде қолданылуын қамтамасыз ететін арнайы бағдарламалар.
Командаларды енгізу жəне өңдеу. Команданы енгізу үшін пернетақтада
команданы теріп, Enter пернесін басу керек. Енгізілген команданы өңдеу үшін
келесі пернелерді қолдануға болады: Backspace, Delete, Ins, Esc, жүгіргіні
жылжыту пернелері.
Жалпы командалар:
- Ver-ОЖ нұсқасын тексеру (A:\VER, Enter басыңыз);
– CLS-экранды тазалау (A:\ CLS, Enter басыңыз );
– TIME-жүйелік сағаттарды тексеру жəне түзету (A:\TIME, Enter
пернесін басу);
- DATA-жүйелік күнтізбені тексеру жəне түзету (A:\ DATA, Enter
пернесін басу).
Файлдармен, каталогтармен, дискілермен жұмыс істеуге арналған
негізгі командалар
Файлдармен жұмыс:
- мəтін файлдарын жасау: A:\copy con – Файл атауы) - осы команданы
енгізгеннен кейін файл жолдарын кезекпен енгізу керек. Əрбір жолдың
соңында Enter пернесін басу керек, ал соңғы жолды енгізгеннен кейін – F6
(немесе Ctrl +Z) жəне одан кейін Enter пернесін басу керек. Дискіде аты
көрсетілген файл пайда болады;
- файлды көшіру: A:\ copy a:\lesson urok (lesson түбірінен urok
каталогына көшіру);
- файлды жою: A:\ del less, Enter басыңыз ;
- атын өзгерту: a:\ ren lesson conon, Enter пернесін басу (атын өзгерткен
файл-conon);
- файлды экранға шығару: TYPE мысал: A:\TYPE prim.1, Enter
басыңыз;
- 1-ші файлдың толық атауы + 2–ші файлдың толық аты 3-ші файлдың атауын
басу.
Каталогтармен жұмыс:
- каталогты құру: A:\ md urok, Enter пернесін басыңыз;
- каталогты өшіру: A:\ rd urok, Enter басыңыз;
- каталогты қарау (каталогтың мазмұны): A:\DIR, Enter пернесін басу;
- ағымдағы каталогты өзгерту: A:\cd urok, Enter пернесін басыңыз.
Алайық: A:\urok (дисковод А:, каталог \urok);
- тамыр каталогына өту: A:\urok cd.., Enter басыңыз. Алайық: A:\
(дисковод A:, тамыр каталогы);
- диск каталогтарының тізімін көрсету: A:\TREE А: F, Enter пернесін
басу.
Дискілермен жұмыс:
- дискіден дискіге өту: С:\ windows A:, enter басу, a аламыз:\;
- дискілерді пішімдеу: C:\ format a:, Enter басыңыз;
- дискіге белгі беру: A:\vol, Enter басыңыз;
- белгіні оқу: A:\label, Enter басыңыз.
5 Unix операциялық жүйесі
UNIX 1973 жылы Bell Labs-та пайда болды (1969 жасала бастады).
Бірінші мақсаттылы платформа - DEC (PDP-7) шағын компьютерлері. Unix- те:
үдерістердің арасында өзара байланыс жасауға арналған С тілі, pipe ()
операторы секілді технологиялар, BSD сокеттер интерфейсі жəне көптеген
басқа заттар пайда болды. UNIX ең басынан басқа архитектураларға порттауға
жеткілікті ыңғайлы, шартты ашық жүйе болды. Сондықтан Unix-ң əр түрлі
тармақтары (нұсқалары) пайда болды. Мұндай бірінші тармақ (fork) 1977 жылы
Берклев дистрибутиві (BSD) болды. Солай бола тұра, UNIX лицензиясы жүйені
шексіз өзгерту жəне түрлендіру мүмкіндіктеріне жол бермеді, көптеген заңды
шиеленістер сонымен байланысты болды. Ақыр соңында, қазіргі сəтте Unix-ң
бірнеше жабық коммерциялық нұсқалары, бірнеше ашық нұсқалары, сонымен
қатар, жаңадан құрылған Unix тектес бірқатар жүйелер болды (ең алдымен,
GNULinux).
UNIX ОЖ келесідей негізгі сипаттамалары бар:
– төзімділігі;
– виртуалды жадтағы оқшауланған мекенжай кеңістіктерінде жұмыс істейтін
үдерістердің негізіндегі ығыстырушы көп мəселелік;
– көптеген пайдаланушылардың бірмезгілдегі жұмысын қолдау;
– асинхронды үдерістерді қолдау;
– иерархиялық файлдық жүйе;
– (арнайы құрылғылар файлдары арқылы) енгізу-шығару операциялары
құрылғыларынан тəуелсіз қолдау;
– Бағдарламаларға (бағдарламалық каналдары, IPC) жəне пайдаланушыларға
(ОЖ ядросына кірмейтін командалық түсіндіргіш) арналған стандартты
интерфейсі;
– Жүйені пайдаланылуын есептеудің орнатылған құралдары.
UNIX жүйесінің 4 негізгі құрамдасы бар:
- ядpo - операциялық жүйе ядросын қалыптастыратын бағдарлама; ол
компьютердің (жүйелік ресурстардың орналастырылуы секілді) ішкі
қызметтерін үйлестіреді. Ядро сіз үшін көрінбей жұмыс істейді;
- shell – бұл сіздің командаларыңызды түсіндіріп, жəне орындай отырып,
сіздер мен ядроның арасындағы байланысты іске асыратын бағдарлама. Себебі,
ол сіздің енгізуіңізді санап, сізге хабарлама жібереді, жəне бұл
интербелсенді ретінде сипатталады.
- commands – компьютердің орындауға тиісті бағдарламаларының атаулары.
Бағдарламалар қаптамасы аспаптық құралдар деп аталады. UNIX жүйесі
мəтіннің құрылуы жəне өзгертілуі, бағдарламалардың жазылуы, бағдарламалық
қамтамасыздандыру құрал-жабдықтарының дамуы, компьютердің көмегімен
басқаларымен ақпаратпен алмасу секілді мұндай тапсырамалар үшін аспаптық
құралдармен қамтамасыз етеді;
- file system – фaйлдық жүйе – бұл сіздің компьютеріңіз үшін мүмкін болатын
барлық файлдар жиынтығы. Ол сізге ақпаратты оңай сақтап, іздеуге
көмектеседі.
UNIX ОЖ архитектурасы – көп деңгейлі. Төменгі деңгейде, тікелей
қондырғының үстінде операциялық жүйенің ядросы жұмыс істейді. Ядро
қызметтері екінші деңгейді қалыптастыратын жүйелік шақырулар интерфейсі
арқылы қолжетімді болады. Келесі деңгейде командалық түсіндірушілер,
жүйелік басқару командалары мен утилиттері, коммуникациялық драйверлер жəне
хаттамалар – əдетте жүйелік бағдарламалық қамтамасыздандыруға жатқызатынның
барлығы жұмыс істейді. Ақырында, сыртқы деңгейі пайдаланушының қолданбалы
бағдарламаларын, желілік жəне басқа да коммуникациялық қызметтерді, ДББЖ
жəне утилиттерді қалыптастырады.
UNIX ядросының (монолиттік немесе модульдік бола алатын) негізгі
қызметтеріне мыналар кіреді:
– үдерістерді жоспарлау жəне қайта қосу;
– жадты басқару;
– кідірістерді өңдеу;
– құрылғыларды төмен деңгейде қолдау (драйверлер арқылы);
– дисктерді басқару жəне деректерді буферлеу;
– үдерістердің синхронизациясы жəне үдеріс аралық өзара байланыс
құралдарын қамтамасыз ету (IPC).
Жүйелік шақыру қамтамасыз етеді:
– пайдаланушылардың іс-əрекеттерінің құрылғылар драйверлерінің
сұраныстарымен салыстырылуы;
– үдерістер жасау жəне оларды тоқтату;
– енгізу-шығару операцияларын іске асыру;
– файлдар мен дисктерге қолжетімділік;
– терминал қызметтерін қолдау.
Жүйелік шақырулар пайдаланушы тəртібінде жұмыс істейтін үдерісті
ядро тəртібінде жұмыс істейтін үдеріске түрлендіреді. Бұл үдеріске
қызметтерді орындауға арналған ядроның қорғалған процедураларын
шақыруға мүмкіндік береді.
Жүйелік шақырулан ядро процедураларына қолжетімді болу үшін
бағдарламалық интерфейсті қамтамасыз етеді. Олар жады, дисктердегі кеңістік
жəне перифериялық құрылғылар секілді жүйелік ресурстарды басқарады. Жүйелік
шақырулар орындалу уақытының кітапханасы түрінде рəсімделді. Көптеген
жүйелік шақырулар командалық түсіндіруші арқылы қолжетімді болады.
Пайдаланушылық үдеріс жүйелік шақыру арқылы ядроның кодын жасай
бастаған кезде ядро тəртібінде жұмыс істейді.
Ядро кеңістігі мен пайдаланушылық кеңістік арасындағы деректермен
алмасу. Пайдаланушылық үдерістер мен ядроның жадтың жалпы мекенжай
кеңістігі жоқ, олардың арасындағы деректерді жіберу механизмі қажет.
Жүйелік шақыруды орындау кезінде, шақыру дəлелі мен ядро процедурасының
тиісті сəйкестендірушісі пайдаланушылық кеңістіктен ядро кеңістігіне
беріледі. Ядро процедурасының сəйкестендірушісі процессордың аппараттық
регистрі арқылы немесе стек арқылы жіберіледі. Жүйелік шақыру дəлелі
шақырушы үдерістің пайдаланушылық аймағы арқылы жіберіледі.
Үдерістің пайдаланушылық саласына ядроға қажетті ақпарат кіреді:
– түбірлі жəне ағымдағы каталогтар, ағымдағы жүйелік шақыру аргументтері,
мəтін сегментінің, үдеріске арналған деректер мен стектың өлшемдері;
– жоспарлаушыға қажетті ақпараты бар үдерістер кестесіндегі жазбаны
нұсқағыш, мысалы, артықшылығы;
– ашық файлдар туралы ақпараты бар пайдаланушылық үдерістің файлдарының
дескрипторларының кестесі;
– үдеріске арналған ядроның стегы (үдеріс пайдаланушы тəртібінде жұмыс
істесе бос болады).
Пайдаланушылық үдерісі ядроның кеңістігінде болмайды, бірақ ядро
үдерістің кеңістігінде бола алады.
Жүйелік бағдарламалық қамтамасыздандыру. UNIX ОЖ файлдың жүйелерді
басқару, қайта кескіндеу жəне қолдау есептерін шешуге арналған стандартты
жүйелік бағдарламалар қатарын қамтамасыз етеді, атап айтқанда:
– жүйе кескіндемесінің параметрлерін баптау үшін;
– ядроларды (қажет болса) қайта тұтастыру үшін жəне құрылғылардың жаңа
драйверлерін қосу үшін;
– пайдаланушылардың есептік жазбаларын құру жəне жою үшін;
– физикалық файлдық жүйелерді құрып, жалғау үшін;
– файлдарға деген қолжетімділікті бақылау параметрлерін орнату
үшін.
Осы міндеттерді шешу үшін (пайдаланушы тəртібінде жұмыс істейтін)
жүйелік БҚ жиі жүйелік шақыруларды пайдаланады.
6 Linux операциялық жүйесі
Linux-POSIX стандарттарына сəйкес келетін операциялық жүйенің
ядросы. ОЖ - ні əзірлеуді 1991 жылы финдік студент Линус Торвальдспен
бастады.
POSIX ( Portable Operating System Interface for Unix-Unix
операциялық жүйелердің тасымалданатын интерфейсі) - операциялық жүйе мен
қолданбалы бағдарлама арасындағы интерфейстерді сипаттайтын стандарттар
жиынтығы. Стандартты түрлі UNIX-ұқсас операциялық жүйелердің үйлесімділігін
жəне бастапқы код деңгейінде қолданбалы бағдарламалардың төзімділігін
қамтамасыз ету үшін жасалған, бірақ Unix емес жүйелер үшін де қолданылуы
мүмкін. POSIX стандарттарының сериясы 1003 IEEE комитетімен əзірленген.
Стандарттау жөніндегі халықаралық ұйым (ISO) Халықаралық электротехникалық
комиссиямен (IEC) бірлесіп ISOIEC 9945 атты осы стандартты (POSIX)
қабылдады.
Негізгі код gcc кейбір кеңейтімдері бар С (Си) жəне ассемблерде
жазылған. GNU General Public License негізінде еркін таратылады. Linux
ядросы көп міндетті атқарушыны, виртуалды жадыны, динамикалық
кітапханаларды, кейінге қалдырылған жүктеуді, жадыны басқарудың өндірістік
жүйесін жəне көптеген желілік хаттамаларды қолдайды. Бүгінгі күні Linux -
жүктелетін модульдерді қолдайтын монолитті ядро. Құрылғылар драйверлері
жəне ядроның кеңейтулері əдетте " 0 кольцода" іске қосылады. Қарапайым
монолитті ядроларға қарағанда, құрылғылардың драйверлері модульдер түрінде
оңай жиналады жəне жүйе жұмысы кезінде жүктеледі немесе түсіріледі.
Қорытынды
Linux-та C, D дискілеріне бөлу жоқ жəне құрылғылармен қарым- қатынас
жасау процесі өте ыңғайлы. Барлық құрылғылар жеке жүйелік файлға ие, барлық
дискілер бір файлдық жүйеге жəне жалғыз қосылады. Каталогтың нақты құрылымы
кез келген ақпаратты бірден табуға мүмкіндік береді.
Ядроның модульділігі компьютерді қайта жүктеусіз кез келген OЖ
сервистерін қосуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, OЖ ядросының өзін
өзгертуге болады, ядроның бастапқы мəтіндері де кез келген дистрибутивте
бар.
Linuxті өзіңізге ыңғайлап жасауға болады. Көптеген параметрлер OЖ
сыртқы түрін (жəне ішкі) өзгертуге мүмкіндік береді. Linuxте графикалық
қабықты қолданудағы таңдау, бірнеше офистік пакеттері, бағдарлама-
серверлер, файерволдар бар.
Бақылау сұрақтары
1. MS-DOS операциялық жүйесі қандай тараулардан тұрады?
2. UNIX ядросының (монолиттік немесе модульдік бола алатын) негізгі
қызметтеріне кіреді ...
3. Жүйелік шақырулар дегеніміз не?
3-дәріс
Windows операциялық жүйесінің пайда болу жəне тарихы
Дәрістің мән-мәтіні
Мақсаты: Windows операциялық жүйесінің пайда болуын зерттеу,
Компьютерлік әлемде объектілерді анықтау.
Дәріс жоспары:
1. Windows операциялық жүйесінің тарихы
2. Windows объектілі-бағытталған платформасы
3. Пайдаланушының баптайтын батырмалары.
Негізгі түсініктер: Windows, Windows Live Mesh, Windows Search.
Тақырыптың мазмұны. Гарвардтың студенттік достар Билл Гейтс жəне Пол
Аллен 1975 жылы 1 қаңтарда Popular Electronics журналында жарияланған
Altair 8800 дербес компьютері туралы мақаланы оқып, оған Basic тілінің
интерпретаторын əзірледі. Бір айдан кейін "Micro Instrumentation and
Telemetry Systems" (MITS) компаниясымен, аталған ДК өндірушімен Altair үшін
БЖ құрамында Basic пайдалану туралы лицензиялық келісімге қол қойылды. Сол
жылы Билл Гейтс Алленге MICROcomputer SOFTware ("микрокомпьютерлерге
арналған бағдарламалық қамтамасыз ету") компаниясының қарапайым атауын
ұсынды. 1977 жылдың шілдесінде Microsoft өзінің екінші бағдарламалау тілі
- FORTRAN, ал 1978 жылы - COBOL-80 микропроцессорлық жүйелер үшін 8080, Z-
80 жəне 8085.Сол жылы Radio Shack жəне Apple фирмалары Microsoft-тен
Basic лицензиясын сатып алады. Бірақ компанияға атақ 1980 жылы IBM
Microsoft корпорациясы шығаратын барлық PC үшін базалық операциялық
жүйені əзірлеуді ұсынғаннан кейін келді.
1980 жылы Microsoft-қа Стив Баллмер келді, ол Билл Гейтстің шақырумен
келген. Баллмер болашақ софтверлік корпорацияның операциялық жүйесінің
бірінші нұсқаларының əзірлемелерін басқарды.
1983 жылы Windows 1.0 (Interface Manager ретінде естілуі мүмкін) атауын
алған MS-DOS үшін графикалық ортаны əзірлеу өтті.
Microsoft компаниясы Windows 1.0 үшін бірнеше жаңартуларды шығарды,
Aldus PageMaker бағдарламасы қолдауы жүзеге асырылды.
1987 жылдың соңында Windows 2.0 шығарылды. Іске қосылған графикалық
интерфейсі бар Excel жəне Word редакторларымен бірге "ыстық" пернелер,
сондай-ақ видеоадаптерлердің жетілдірілген қолдауы пайда болды. Соңғы
интерфейс неғұрлым икемді болды, терезелерді бірнешеуін ашу жəне экран
түрін өзгертуге мүмкіндігі пайда болды.
1990 жылы Windows 3.0 шығара бастады. Операциялық жүйе жаңартылған
интерфейсті жəне бір мезгілде бірнеше бағдарламалармен (көпмақсаттылық)
неғұрлым тиімді жұмысты қамтамасыз етті. ОЖ графикалық жағынан VGA (16
түсті) бейнекарталарының арқасында тартымды етіліп, иконка кітапханасы
жаңартылып, 1,9 мыңға жетті. Жүйенің құрамына кеңейтілген бағдарлама
жиынтығы, сондай-ақ барлық белгілі Hearts, Minesweeper жəне Solitaire
ойындары кірді.
1992 жылы Windows 3.1 қол жетімді болды. Əзірлеуші Орталық жəне Шығыс
Еуропа үшін кириллица қаріптерін қолдайтын операциялық жүйенің арнайы
нұсқасын ұсынды.
1993 жылы Windows 3.11 пайда болды. Бұл нұсқаны кейде Windows 3.1 үшін
жаңарту бумасы деп атады жəне Windows for Workgroups 3.11 қатты дискіге 32
биттік қатынауды қолдайтындай жасалды.
Microsoft Windows for Workgroups 3.11-ге енгізілген жүйелер үшін 2008
жылға дейін OEM-лицензияларын беруді жалғастырды. 1993 жылы Билл Гейтс
компаниясы серверлер мен корпоративтік клиенттерге арналған Windows NT (New
Technology) — Windows NT 3.1 тобының алғашқы операциялық жүйесін шығарады.
1994 жылы мұрагері Windows NT 3.5 болды. Microsoft операциялық жүйелері
Windows NT (XP, Vista жəне 8) сызығына жатады.
1995 жылы бір уақытта Windows 95, Intel Pentium Pro (P6) процессоры
шығарылды.
1996-да тек OEM өндірушілеріне қол жетімді жаңарту шықты. Осы жылы
Windows 95-те FAT32 файлдық жүйесін қолдау жүзеге асырылды. Үш жылдан кейін
Microsoft Windows 98 шығарады.
2000 жылы Windows 98 SE ауыстыру үшін софтверлік компания
Windows ME (Millennium Edition) атты жүйені ұсынды.
Windows XP жаппай нарық үшін компанияның ең табысты өнімдерінің бірі
болды. Бұл жерде жалпы компьютерлендіру мен интернетті дамыту үлкен рөл
атқарды.
2001 жылы Windows XP 64 биттік нұсқасы да шығарылды.
Басты жаңалық Windows Aero интерфейсі болды. Бірте-бірте Vista БҚ
танымал болды, алайда перифериялық құрылғылардың драйверлерімен қиындықтар
туындады. Екі жылдан кейін, 2009 жылы Microsoft Windows 7, 2012 жылы
Windows 8, 2015 жылы 29 шілде де Windows 10 шығарады.
Windows операциялық жүйесінің тұжырымдамасы. Windows-тің объектілі
бағытталған платформасы. Файл, бума және жарлық – файлдық жүйелер
объектісі. Қосымша және құжат – пайдаланушы деңгейіндегі объектілер.
Пайдаланушы графиктік интерфейсі. Мәліметтер алмасуды ұйымдастыру. OLE
объектілерін енгізу және байланыстыру технологиясы.Біртіндеп Windows
жүйелерінің арасындағы айырмашылық жойылып, 2001 жылы Windows XP пайда
болды. Ол Windows NT мен Windows 2000-ның қауіпсіздік жүйесі мен
сенімділігін Windows Me-нің қолайлылығын біріктірді. Сондықтан да бұл жүйе
қауіпсіз, сенімді және жылдам жұмысты қамтамасыз етті, сонымен бірге ол
үйренуге қарапайым болды, әрі жеке үйдегі қолданушыларға арналған көптеген
құралдар пайда болды.
Windows объектілі-бағытталған платформасы
• Программалық өнімдерді өңдеудің қазіргі технологиясы обьект ұғымы
негіз болатын объектілі-бағытталған программалаудың концепцияларында
жұмыс жасайды. Интерактивті режимде жұмыс мүмкіндігі пайдаланушыға
көрнекі графикалық саймандарды және әр түрлі көмектерді қолдануды
ұсынады. Объектілі-бағыттаушы программалаудың фундаментальды
мінездемелері:
• Компьютерлік әлемде объектілермен жұмыс жасайды;
• Компьютердегі есептеу объектілер арасында мәліметтер алмасу жолымен
жүзеге асырылады. Объектілер хабарламаларды жіберу және қабылдау
арқылы өзара әрекеттеседі.
• Хабар беру – әрекет орындау үшін берілетін сұраныс. Әр объект басқа
объектілерден тұратын байланыссыз жадтан тұрады;
• Әр объект өзіне байланысты объектілердің қасиетін көрсететін класс
болып саналады;
• Класта объект тәртібі көрсетіледі, сондықтан осы класқа жататын барлық
объектілер бірдей әрекеттерді орындайды;
• Барлық кластар иерархиялық құрылымды құрайды.
Жұмыс столы ұғымы қазіргі барлық операциялық жүйелер
интерфейсінің элементі болып саналады. Windows ортасында жұмыс
столының рөлін дисплей экраны атқарады. Онды жұмыс істейтін
программалардың терезелері, құжаттардың жеке файлдары белгілер
(немесе шартбелгілер) түрінде орналасқан
Негізгі басқару элементіне — м ә с е л е л е р т а қ т а с ы
жатады. Мәселелер тақтасы үш қызмет атқарады, олар:
1) онда П у с к негізгі батырмасы орналасады, ол кез келген
программаларды және құжаттарды жылдам іске қосуға, файлдарды іздеуге,
анықтамаға қатынауға және т. б. мүмкіндіктерді береді;
2) кез келген программа, құжат, қаптама ашылғанда мәселелер
тақтасында сәйкес батырма пайда болады. Қажетті батырмаға басу сәйкес
объектіні активтендіреді, бірінен біріне жылдам көшуді жүзеге асырады;
3) сондай-ақ, мәселелер тақтасында әр түрлі индикаторларды (уақыт,
тіл, дата, т. с. с.) бақылап отыруға болады.
Интерфейстің ең негізгі элементі – терезе. Терезе – белгілі бір
объектіге (программа, құжат, қаптама) графикалық бөлінген экранның
белгілі бір бөлігі. Терезелерді негізгі екі түрге жіктеуге болады:
1) ерікті терезелер;
2) бекітілген терезелер.
Ерікті терезелер – қолданбалар терезелері, олардың көпшілігі тағы да
ішкі терезелерді (мысалы, құжаттар терезелерін) қамтуы мүмкін. Еркін
терезелердің бірнеше көрсетім типтері болады:
— пиктограмма түрінде;
— қалыпты түрде (экранның белгілі бір бөлігін алады);
— толықэкранды түр (бүкіл экран бетін алады).
Бекітілген терезелер — өлшемдерін, кейде орнын да өзгертпейтін
терезелер. Бекітілген терезелерге – диалог, хабарлама, қасиеттер
беттері терезелері жатады.
Диалог терезелері – компьютердің пайдаланушымен әрекеттесуін
жеңілдететін арнайы терезелер. Пайдаланушыға арналған ақпараттарды
бейнелейді және одан жауап күтеді, ол үшін арнайы басқару элементтері
қолданылады.
Хабарлама терезелері – диалог терезелерінің арнайы түрі, жүйеге
кірістіріліп орналасады және программалармен беріледі (ескерту,
анықтамалық ақпарат берутерезелері, т. с. с.).
Қасиеттер беттері – бұл бірнеше қыстырмалы диалог терезелері, бір
диалог терезесінде көптеген опцияларды беруге мүмкіндік туғызады. әрбір
бетке өту сәйкес қыстырманы түрту арқылы жүзеге асырылады.
Диалог терезелерінде кездесетін негізгі стандартты ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz