Операциялық жүйенің негізгі функциялары

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 20 бет
Таңдаулыға:

Жоспар

І. Кіріспе бөлімі
1– тарау: Операциялық жүйенің шығу кезеңі
2 – тарау. Операциялық жүйенің негізгі функциялары
3 – тарау. Операциялық жүйенің қызметтері мен қасиеттері
ІІ. Негізгі бөлім:
1. MS DOS операциялық жүйесі
2. UNIX операциялық жүйесі
ІІІ. Қорытынды бөлім:
Операциялық жүйенің аспектісі.

Операциялық жүйе дамуының тарихы үлкен уақыт периодын алып жатыр.
Операциялық жүйенің пайда болуы мен дамуы компьютерді конструкциялау
процесімен тарихи тығыз байланысты. Сондықтан, операциялық жүйелерді көз
алдымызға қандай болғанын елестету үшін компьютерлер кезеңдерін кезекпен
қарастырайық.
Есептеуіш техниканың негізін қалаушы, аналитикалық машинаны құраушы
ағылшын математигі Ч.Бэббидж (1792-1871). Бұл таза механикалық машина
болды. Жоғары дәлдікті механизмдерді және көп детальды шығару технологиясы
ол кезде жеткіліксіз түрде дамығандықтан, әрине ол аналитикалық машинаның
операциялық жүйесі болмады.
Бірінші кезең (1945-55): электронды лампалар және коммутациялық
панелъдер. Бэббидждің әрекетінен соң екінші дүниежүзілік соғысқа дейін
цифрлік компьютерлерді конструкциялау практикалық түрде ешқандай прогресс
бермеді. Орта есеппен 1940 жылы АҚШ пен Европадағы ғалымдар есептеуіш
машинаны құрастыру багытындағы жұмыстарын жалғастырды. Ең бірінші
мапшналарға механикалық реле пайдаланды, кейінірек релені электронды
лампаларға ауыстырды. Әрбір машинаны бір команда өңдеп, құрап,
программалап, эксплуатациялап, жұмыс жағдайында ұстап отырды. Барлық
программалау абсолютті машина тілінде орындалуы, машинаны негізгі
функциялармен басқару коммутациялық панельдер қосуының көмегімен іске асты.
Ол кезде программалау тілі (тіпті ассемблерде болған жоқ)
белгісіз болды. Операциялық жүйе де болған жоқ.
Екінші кезең (1955-65): транзисторлар жэне пакеттік өңдеу жүйесі. 50-
ші жылдардың ортасында транзисторларды ойлап табу және қолдану барлық
көріністі радикальды түрде өзгертті. Компьютерге деген сенім арта түсті,
машинаның ұзақ уақыт жұмыс жасап қана қоймай, пайдалы функцияларды атқара
алатынына жоғары дәлдік, сенім пайда болды. Алғашқы рет жобалаушылар,
құраушылар, операторлар, программалау-шылар арасындағы нақты айырмашылық
пайда болды. Енді мэйнфрейм деп аталатын машиналар перфокарталарда ЭЕМ-да
ФОРТРАН программалау тілі бойынша толық профессионалды операторлармен
басқарылады. Пакетті өңдеу жүйесі - жалпылама қабылданып шешілген шешім
болды. Екінші кезеңнің үлкен компьютерлері инженерлік есеп пен физикада жиі
кездесетін дербес туындылардағы дифференциалдык теңдеулерді шешу сияқты
техникалық жэне ғылыми есептеулер үшін негізінде пайдаланылды. Ассамблер
жэне Фортран тілінде программаланды, ал типтік операциялық жүйелер ретінде
FMS (Fortran Monitor System) және ІВSҮS (ІВМ 7094 компьютеріне арналған ІВМ
корпорациясы құрған операциялық жүйе).
Үшінші кезец (1965-1980): интегральды схемалар мен көпесептегіш. 60-шы
жылдардың басында ІВМ фирмасы барлық проблемаларды бірден шешуге тырысты,
сөйтіп ОS360 операциялық жүйелі IBM360 программалық сәйкес машина
сериясын шығарды. Бұл машинаның ең үлкен жетістігі -көпесептік және тағы
бір маңыздылығы - үшінші кезең операция жүйесі бос жады бөлігіне дискіден
жаңа тапсырманы енгізіп-шығару қабілетіне ие. Бұл техникалық әдіс жалғау
деп аталатын немесе spooling (Simultaneus Peripheral Operation On Line —
интерактивті режимдегі біріккен қосалқы операция). Жауап күту уақытын
қысқарту үшін, уақыт бөлу режимінен
жүйелік өңдеу жұмысы басталады, оның біріншісі CTSS(Compatible Time Sharing
System - біріккен уақыт бөлу жүйесі). Жүздеген бірмезгілде қолданушыларды
қолдайтын операциялық жүйенің уақыт бөлу режиміндегі ең белгілісі MULTICS
(MULTiplexed Information and Computing Service -мультиплексті ақпаратты
және есептегіш қызмет) кезектегі операциялық жүйелерге өз әсерін тигізді.
MULTICS жүйесінің бірқолданушылық версиясы бойынша кейінірек UNIX
операциялық жүйесі көптеген компанияларды және үкімет басқару
орталықтарында, академиялық әлемде танымал бола бастады. Кез келген UNIX -
жүйесінде жұмыс жасап отырып, программа жасау мүмкіндігіне ие болуы үшін
ІЕЕЕ электротехника, электроника инженерлер Институты POSIX деп аталатын
стандартты UNIX - жүйесін өңдеп шығарды. РОSІХ, UNІХ версиясына қазір көп
қолдау жасайды. Стандартты РОSІХ жүйелік шақырудың минимальды интерфейсін
анықтайды. РОSIХ интерфейсін сәйкес UNІХ жүйесімен қатар көптеген
операциялық жүйелерді қазір қолдайды.
1987 жылы білім беру мақсатында UNІХ жүйесін өзгертіп, кіші МINІХ,
кейінірек осы жүйе негізінде Lіпих жүйесі жасалады.
Төртінші кезең (1980 жылдан осы қазірге дейін): дербес компьютерлер.
Операциялық жүйелер эволюциясының келесі периоды Үлкен Интегралды
Схемалардың пайда болуымен байланысты (LSI, Large Scale Integration) -
1кв.см-де 1000 транзистордан тұратын кремнийлік микросхемалар.
1974 ж. Іпtel компананиясы бірінші универсиалды 8-разрядты орталық
процессор шығарды.Бұл процессорға операциялық жүйе қажет болды. Бұл алғашқы
жаңалықты таныту, сынау үшін СРМ деп аталатын дискілік операциялық жүйе
жасалды (Control Program for Microcomputers-микрокомпьютерлерді басқаруға
арналған программа). 80-ші жылдардың басында ІВМ корпорациясы ІВМ РС
(Personal Computer- дербес компьютер) өңдеп шығарды. ІВМ РС-ке сәйкес DOS
(Disk Operating System- дискілік операциялық жүйе), кейінірек МS-DOS
(MicroSoft Disk Operating System). Бірінші микрокомпьютерге арналған СРМ,
МS-DOS және де басқа операциялық жүйелері клавиатурадан командалар енгізу
арқылы ғана толығымен негізделді. Сонан соң операциялық жүйе қызметі
өзгертілді.Қолданушының графикалық интерфейсі ойлап табылды. Графикалық
интерфейс (CUI, Graphical User Interface) кұрамындағы терезелер, белгілер
әртүрлі менюлер және тышқандар. Аррlе графикалық интерфейсі арқылы
кұрылған. Microsoft корпорациясы Macintosh компаниясының жетістіктерінің
әсерінен MS-DOS қабылдағышын шығарды, Windows жүйесі өңделді. Windows
жүйесінің тұжырымы бойынша - Windows 95,Windows 98, Windows NT (NТ
білдіреді New Тесhnology - жаңа технология) Windows Ме (Мillennium edition
– мыңжылдық шығарылымы).
Дербес компьютерлер әлемінде Windows-тің басты бәсекелесі UNIX жүйесі
және оның әртүрлі туындылары. UNІХ жоғары өндірісті RISC процессорлы (RISC,
reduced instructіоп set сomputer - команда құрамы қысқартылған компьютер)
машиналарда, желілік серверлерде, жұмыс станцияларына және жоғары модельді
басқа да компьютерлерде ең жоғары жүйе болып табылады. Репtіит процессорлы
компьютерлерде Windows альтернативті танымал, студенттерге және де басқа
әртүрлі қолданушылар үшін Linux.
80-ші жылдың ортасында белгіленген операциялық жүйелері және желілер
арқылы басқарылатын дербес компьютер желілері өсіп, дами бастады. Әрбір
компьютер локальды операциялық жүйе басқару нәтижесінде жұмыс жасайды және
меншіктік локальды қолданушыға ие. Желілік операциялық жүйені,
бірпроцессорлы операциялық жүйемен салыстырғанда өте көп айырмашылығы жоқ.
Белгілі бір анықталып бөлінген операциялық жүйе көптеген
процессорлардан құралғанына қарамастан, қолданушы бір процессорлы жүйе
арқылы көрсетіледі. Белгілі бір анықталып бөлінген жүйелер, мысалы, бірнеше
процессорды бір мезгілде қолданбалы есептердің жиі өңделуіне жол береді,
сондықтан параллель түрде бөлінген оптимизация үшін күрделі жүктелу
алгоритмы қажет.

2. Операциялық жүйенің негізгі функциялары
Операциялық жүйе компьютер жабдығымен тығыз байланысты. Аппаратты
қамтамасыз ету операциялық жүйенің командалық құрамына және ресурстарды
басқаруға әсер етеді.
.2.1. Компьютерді аппаратты қамтамасыздандыруға шолу
Операциялық жүйе үзу механизмі. Үзу менеджерінің қызметі:
• инструкция бағытын үнемдеу;
• жаңа үзу жетістіктерінің дисквалифициясы;
• басқа әрекеттер.
Пайдаланушының сұранысы немесе қате шақыруды үзу кезінде кедергілер пайда
болуы мүмкін.
Операцияның екі бағыты.
Орталық процессор жұмысының бағыты:
• пайдаланушы бағыты: шектелген көмекші комиссия;
• супервизор бағыты (ядро, монитор немесе жүйе).

Айрықша нұсқау:
• қорғаудың үш типті артықшылықтарымен байланысты нұсқау:
А) ЕнгізуШығаруды қорғау;
В) жадты қорғау;
С) процессорды қорғау.
2.2. Операциялық жүйе сервисі
1. Кеңейтілген машина есебіндегі операциялық жүйе:
• программаны орындау;
• енгізу-шығару қозғалысы;
• файлдар жүйесін қолдану;
• байланыс;
• қатенің табылуы.
2. Менеджер ресурс есебіндегі операциялық жүйе:
• есеп;
• қорғау.
Мысал ретінде Unix жүйесін қарастырайық.
2.3. Жүйелік шақырулар
Қолданушы программалары және операциялық жүйе арасындағы интерфейс жүйелік
шақырулар құрамын анықтайды. Жүйелік шақырулар операциялық жүйелерден
айырмашылығы - функциялау негізінде бір концепция.
Жүйелік шақырулардың әртүрлі типтері:
• процессорды басқаруға арналған жүйелік шақыру;
• файлдарды басқаруға арналған жүйелік шақыру;
• құрылғыларды басқаруға арналған жүйелік шақыру;
• ақпаратты қызмет ету;
• байланыс.
2.3.1. Процесті басқаруға арналған жүйелік шақырулар
Негізгі орындалатын функциялар:
• аяқтау, жұмыстың апаттық тоқтауы;
• тиеу, орындалу;
• процесті құру, процестер атрибутын орнықтыру;
• уақыт шамасында күту;
• сигнал күту;
• жадты босату және орналастыру.
2.3.2. Файлды басқаруға арналған жүйелік шақырулар
Негізгі орындалатын функциялар:
• файлды кұру, файлды өшіру;
• ашу, жабу;
• оқу, басу, орналастыру;
• файл атрибуттарын алу, файл белгілерін құру.
2.3.3. Құрылғыларды басқаруға арналған жүйелік шақырулар
Негізгі орындалатын функциялар:
• құрылғы сұрату, құрылғы шақыру;
• оқу, жазу, жылжыту;
• файл атрибуттарын алу, файл белгілерін құру;
• құрылғыны логикалық қосу немесе ажырату.
2.3.4. Ақпаратты қызмет ету
Негізгі орындалатын функциялар:
• уақыт пен датаны алу және орнықтыру;
• берілген жүйені алу жэне орнықтыру;
• құрылғы белгісін немесе файлды, процесті алу;
• құрама процестері, файлдар немесе белгі құрылғылары;
2.3.5. Байланыс
Негізгі орындалатын функциялар:
• құру байланысты өшіру;
• посылка және хабар алу;
• тапсырыс статусының ақпараты;
• қосымша немесе алшақтатылған құрылғылар бөлімі.

2.4. Жүйелік программалар
Жүйелік программа концепциясы. Жүйелік программалар оиерациялық жүйелерді
қамсыздандыру үшін қызмет жасайды, қолданушының процессі есебінде орындайды
және қоршаған ортаның өте тиімділігін қамтамасыз етеді. Программалау
тілінде жазылған (мысалы, С тілі) программа ұсынады.
Жүйелік программа функциялары:
• файлдарды манипуляциялау;
• күйі, жағдайы жайлы акпарат;
• файлдарды модификациялау;
• программалық тілдерді қолдану;
• программаның орындалуы және көтерімділігі;
• байланыс.
2.4.1. Командалық интерпретатор немесе қабықша
Командалық интерпретатордың концепциясы. Компьютер интерпретаторы
операциялық жүйемен пайдаланушы арасындағы бірінші интерфейс командасын
орындайтын және анализ жасайтын, пайдаланушыға көрсетілген команданы оқитын
(көпретті командалары бар текст файлы) программаны ұсынады. Команда
интерпретаторы немесе қабықша терминалмен команда оқиды.
Пайдаланушы жүйеге енген кезде, қабықша түсіріледі. Қабықшаға арналған
стандартты кіру-шығу құрылғысы - терминал болып табылады (монитор
клавиатурамен). Қабықша (shell) деп аталатын UNІХ командалық
интерпретаторды қарастырайық. Жүйелік шақырулардың қалай қолдану
керектігінің жақсы мысалы ретінде қарастыруға болады. Сонымен қатар,
қабықша пайдаланушы графикалық интерфейс қолданбаған жағдайда операциялық
жүйе және өз терминалында отырған пайдаланушы арасындағы негізгі
интерфейсті сипаттайды. Көптеген қабықшалар бар, мысалы: sh, csh, ksh және
bash. Бұлардың барлығы дерлік алғашқы қабықшадан (sh) пайда болғандықтан,
төмендегі жазылған функцияларды қолдайды.
Командалық интерпретатор UNIХ:
• UNІХ қабықшасының программалануы;
• UNIX - пайдаланушы процессі есебінде орындайтын аудармашы тапсырыстық -
бағдарлама;
• мысалдар:sh, ksh,csh, ...
Командалық интерпретатор сипаттамалары;
• ішкі жэне сыртқы тапсырыстар;
• орындалуы;
• ағындармен басқару;
• қабықша сценарийлары
2.5. Операциялық жүйе структурасы
Операциялық жүйені ішкі жағынан қарастырайық, операциялық жүйесінің 5 түрлі
структурасы:
• монолитті жүйе;
• көпдеңгейлі жүйе;
• виртуальды машиналар;
• экзоядро;
• клиент-сервер моделі.

2.5.1. Монолитті жүйе
Монолитті жүйе әрқайсысы кез келген әртүрлі процедураны шақыру мүмкіндігіне
ие және қатаң анықталған интерфейске ие процедуралар құрамы түрінде
жазылған.Монолитті жүйенің қарапайым моделі: утилиттер, сервистік
процедуралар, басты процедура.
2.5.2. Көпдеңгейлі жүйелер
Көпдеңгейлі жүйелер иерархий деңгейі түрінде ұйымдастырылған. Мысал ретінде
ТНЕ (авторы Э.Дейкстра), 6 деңгейден тұрады: белгілі бір анықталып бөлінген
процессордан және көпесепті процессорға дейін.
3. Операциялық жүйенің қызметтері
ЭЕМ-нің операциялық жүйесі төменде көрсетілген қызметтерге арналған.
I. Интерфейстің бірнеше түрлерін камтамасыз ету:
- бағдарламалық-аппараттық интерфейс (бағдарламалық және аппараттық
жабдықтаулар арасында);
- бағдарламалық интерфейс (әртүрлі бағдарламалық жабдықтар арасында);
- пайдаланушы интерфейсі (пайдаланушы мен бағдарламалық-аппараттық орталар
арасында).
2. Ақпаратты сырттай тасымалдаушыларға ақпаратты ұйымдастыру мен сақтау.
Интерфейс — (ағылш. inter — өзара, face — бет) — пайдаланушы мен автоматты
жүйенің орындаушы құрылғыларының арасында ақпарат алмасуды жоғарылату және
орнату тәсілдері мен ортасы.
Файл түсінігі Дискіде жазылған мәліметтермен жұмысты оңтайландыру
мақсатымен файлдарға орналастырылады.
Файл-сыртқы есте сақтау құрылғысында анықталған орын алатын логикалық
байланыстағы мәліметтердің жиынтығы (мәліметтер-бағдарлама және олардың
орындалуындағы ағымдық мәліметтер, бағдарлама орындалу оның нәтижесі,
мәтіндер, иллюстрациялар және т.б. болуы мүмкін кез келген ақпарат).
Жеке файлдарда бір типтегі ақпараттар сақталады. Мәліметтер типі файл типін
анықтайды. Файл белгілі атқа ие, байттардың еркін сандық тізбегі түрінде
сақталады. Файл байттардың кез келген санымен мазмұндалуы бос болуы мүмкін
(0 байт). Демек, файл құру дегеніміз - оған ат меншіктеу. Файл атының
дұрыстығы мәліметтерге енудің бірмәнділігіне кепіл болады.
Файлга атменшіктеу ережесі Файлдың толық атын оның негізгі аты мен
кеңейтілуінің жиынтығы құрайды. Файл аты мен кеңейтілуі нүкте арқылы
ажыратылады.
Файл атының кеңейтілуі операциялық жүйеге файлда мазмұндалған мәліметтердің
типі, жазылған пішімі туралы мәлімет береді.
МS DOS операциялық жүйесінде файл аты - 8 символдан, кеңейтілуі - 3
символдан аспайды. Файл атына цифрлар мен латын алфавитінің символдары
беріледі.
Windows 98 операциялық жүйесінде файл аты -:*"( символ-дарынан баска 256
символға дейін мазмұндалуы мүмкін. Бос орын мен бірнеше нүктелерді
пайдалануға болады. Кеңейтілу ретінде соңғы нүктеден кейінгі барлық
символдар саналады.
Файлдың негізгі параметрлері (касиеттері);
- файлдың толық аты;
- файлдың құрылу мерзімі;
- файлдың кұрылу уақыты;
- файлға ену дәрежесін анықтайтын атрибуттары: R (Read only) тек кана оку
үшін, Н (Hidden) - жасырын, S (System) жүйелік файл, А (Аrhive) -
архивтелген файл.
Файлдық жүйе түсінігі Файлдык жүйе — операциялық жүйенің дискіге
мәліметтерді сақтау мен ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.