ЭВМ-нің программалық жабдықтары. Операциалық жүйе мүмкіндіктері. Файл және каталогтар

Дәрістер-4-5. ЭВМ-нің программалық жабдықтары. Операциалық жүйе мүмкіндіктері. Файл және каталогтар.

 

Операциалық жүйелер ЭЕМ-нiң жүйелiк программалық қамтамасыздандыру негiзiн құрайды. Негiзгi таңда операциалық жүйе ұйымының бiрнеше анықтамалары бар.

Бiрiншi анықтама, операциалық жүйенi ЭЕМ ресурстарын басқарушы деп ұғынады, мұндай анықтама ресурс ретiнде, пайдаланушының өзiн қосқанда, есептеу үрдiсiнiң кезкелген құрамын бередi, ал есептеу үрдiсi ресурстарымен күресте модель түрiнде берiледi.

Функционалды бапта операциалық жүйе, оның өзiмен ұстаным жасалынатын негiзгi қызметтер жиынтығымен анықталады, яғни ресурстарды бөлу, мультипрограммалық және сұхбаттық режимдердi үрдiстердi, деректердi және т.б.басқаруды құптайды.

Үшiншi бап ретiнде, операциалық жүйе анықтамасын ЭЕМ-нiң аппарыттық ортасын программалық кеңейту деп атап өтуге болады, ол пайдаланушыны жоғары деңгейлi интерфейспен қамтамасыз етедi. Бұл ролде операциалық жүйе аппараттық қамтамасыздан гөрi пайдаланушы интерфейсiн есептеу жүйесiмен (ЕЖ) логикалық (программалық) қамтамасыз етедi.

Бiрiншi бапқа қарағанда операциалық жүйе ұғымын анықтауда, оны әрдайым ЭЕМ жадында ядродан тұратын программалық жүйе түрiнде беруге болады. Ядро басқару программаларынан тұрады олардың әрдайым операциалық жүйесiнiң болуы, есептеу жүйе қызметiн уақыт жағынан шығынсыз қамтамасыз етедi. Ядро интерфейстi тiкелей аппараттық ортамен қамтамасыз етедi, оның қызметi, сол мезетте жанданды есептеу үрдiстерiн қамтамасыз етуге сұранымды күшейту.

Операциалық жүйенiң транзиттiк бөлiгi оның ядросының көлемi бойынша өте үлкен болады әрi жүйенiң компоненттерiнен тұрады, арнайы қызметтермен қамтамасыз етедi және олар операциалық жүйенiң үнемi болуын қажет етедi. Операциалық жүйенiң транзиттiк бөлiгi сыртқы жадыда болады және программалау тiлiнен, компиляторлардан, утилиттерден, тестiлеу құралдарынан тұрады және т.б. Операциалық жүйелердi мұндай құрылыммен ұйымдастыру: OS/360, RSX, OS/370, OS/2, VMS/VAX, Unix, MS-DOS, Kronos және т.б.

Супер- , мини- және жалпы мақсаттағы ЭЕМ-дерге бағытталған виртуалды операциалық жүйе тұжырымдамасымен бiрге, операциалық жүйенiң басқа да түрлерi болады, атап айытқанда: жалғызпайдаланушылық көптiлдiлiк, проблемалық – бағытталған және т.б.

Жалғызпайдаланушылық  жүйелер тек бiр ғана пайдаланушыға қызмет iстеуге арналған және олардың дамуы бiрiншiден, ДК кең класының пайда болуына байланысты. Қазiргi таңда берiлген типтердiң операциалық жүйенiң саны өте көп, мысалы: MS-DOS, CP/M, OS/2, Pilot және т.б. Бұл жағынан қарағанда жалғызпайдаланушылық операциалық жүйе жалпы анықтамасына сай келмейдi, немесе пайдаланушылар ұжымына қызмет етпейдi.

Көпшiлiгi операциалық жүйе жалғызпайдаланушылық, көппайдаланушылық, проблемалы-бағытталған болуы мүмкiн, бiрақ пайдаланушыны тек бiр программалау тiлiмен қамтамасыз етедi, яғни мысалы Basic, APL, Lisp және т.б. Мұндай типтi операциалық жүйе түрлiше жүзеге асырылуы мүмкiн етедi; мысалы жалғызпайдаланушылық операциалық жүйе резиденттi ядромен бiрге резиденттi қадамдық компиляторды және жоғары деңгейлi тiлдер интерпретаторын қосады. Егер интерпретатор қолданылса, онда операциалық жүйенi онымен сәйкестендiруге болады, мұндай құбылыс ДК алғашқы даму сатыларында байқалған болатын.

Проблеммалық – бағытталған операциалық жүйе шектелген сұранымдарға қызмет етуге арналған. Берiлген тип жүйелерi жалғызпайдаланушылық, көппайдаланушылық немесе жалғыз тiлдiлiк болуы, немесе программалау тiлiнiң болмауы мүмкiн. Мұндай жүйелердi жобалау кезiнде негiзгi ресурстарды тиiмдi басқаруға жасалады, ол жүйе қызметiне қажет, олар басқа қызметтердi оңайлатады және/немесе одан тиiмдi бас тартады. Айталық, басқару мiндеттерiне қызмет етiге бағытталған жүйелерде, уақытша ресурстарға көңiл бөлу қажет болады және үзiлiстердi тиiмдi өңдеуге, ал жобалау жүйелерiнде – файлдарды және дамыған интерактивтi графиканы қолдауға бағытталған болады.

Жоғарыда аталған классификацияман жүргiзуге болады: өңдеу режимiне (пакттiк, реалды уақыт, бөлiнген, сұхбаттық), пайдаланушы интерфейсi бойынша және т.б. Операциалық жүйе алғашқы анықтамасына сай (ЕЖ ресурстарын басқару жүйелерi сияқты), жоғарыда қарастырылған жүйелер тиiмдi операциалық деп толығымен атауға болады (яғни, кезкелген класс және тип ЭЕМ жұмысын басқару).

Үлкен және өте үлкен интегралдық схемалардың пайда болуы компьютерлердiң кең тарауына және оларды маман еместердiң қолдану санының да көбеюiне алып келедi. Бұл жолдастық, программалық интерфейстi интуитивтi түрде жасауды қажет еттi. Коммуникация құралдарының дамуы желiлiк операциалық жүйенiң дамуына алып келедi.

Қазiргi замандағы операциалық жүйеге келесi талаптар қойылады:

• Сәйкес келу – операциалық жүйесi қосымшаларды орындайды басқа операциалық жүйелер үшiн даярланған құралдардан тұрады;
• Тасымалданушылық – операциалық жүйе бiр аппараттық платформадан екiншiсiне тасымалдаумен қамтамасыз ету мүмкiндiгiне ие болуы тиiс;
• Берiк және тұрақтылық – операциалық жүйе iшкi және сыртқы қателiктерден сақтауды бiлдiредi;
• қауыпсiздiк – операциалық жүйе бiр пайдаланушының ресурстарын сақтау құралдарынан тұруы тиiс;
• кеңейтушiлiк – операциалық жүйе өзгерiстер мен қосымшалар енгiзу қолайлылығымен қамтамасыз етiлуi тиiс;
• үнiмдiлiк – жүйе қажеттi жылдамдықтан тұруы тиiс.

ДЭЕМ жұмысының режимi бiрiншiден машинадан параллель шешiлетiн (жүзеге асрылатын программалар) мiндеттер санымен анықталады. Бұл белгi бойынша операциалық жүйе көмпәндi және бiрмәндi, көп жiптiк өңдеудi құптайтын және құптамайтын, көппайдаланушылық және жалғызпайдаланушылық, көппроцессорлық және бiрпроцессорлық деп бөледi.

• Бiрмезетте орындалатын саны бойынша ОЖ бөледi:
• Бiрмәндi ОЖ (MS-DS, PC DOS алғашқы версиясы);
• Көппәндi (OS/2, UNIX, Windows).

Бiрмәндi ОЖ пайдаланушыға виртуалды машинамен қамтамасыз етедi және файлдармен, сыртқы құрылғылармен және пайдаланушымен қатынасу құралдарынан тұрады. Көпмәндi ОЖ мiндеттермен бөлудi қосымша басқарады. Көпмәндiлiктi жүзеге асыру варианттарының арасында процессорлық уақыттың екi топ алгоритмдерiн белгiлейдi:

• ығыстырылмайтын көпмәндiлiк (NetWare, Windows 3.x и9x);
• ығыстырылатын көпмәндiлiк (Windows NT, OS/2, UNIX).

Бiрiншi жағдайда жанданды үрдiс аяқталу барысында ОЖ-басқаруды өзi бередi. Екiншiсiнде – процессорды бiр үрдiстенекiншiсiне қосу туралы шешiмдi жанданды үрдiс шешпейдi, оны ОЖ шешедi. Көпжiктiлiктi құптау программаның кейбiр командаларын бiр мезетте орындау мүмкiндiгiн ұсынады. Көпжiптiлiк ОЖ процессорлық уақытты мiндеттер арасында бөлмейдi, ал оларды шешу алгоритмдерiнiң бөлiк тұрақтарының арасында шешедi (бiр мiндет iшiнде көп мiндеттiлiк).

Бiрмезетте жұмыс iстейтiн пайдаланушылар саны бойынша ОЖ былай бөлiнедi:

• Жалғызпайдаланушылық (MS-DS, Windows 3.x, OS/2 алғашқы версиясы);
• Көппайдаланушылық (UNIX, Windows NT).

Көппайдаланушылық жүйенiң айырмашылығы пайдаланушы информацияларын рұхсатсыз қатынаудан сақтау құралдарының бар болуында. Көппроцессорлық өңдеу бiрнеше процессорлар жұмысын құптауды түсiнедi және Solaris 2.x фирмасының Sun, OS/2 фирмасы IBM, Windows NT фирмасының Microsoft, NetWare 4.1 фирмасының Novell және т.б. ОЖ болады.

Көппроцессорлық ОЖ ассиметриалық  және симетриалық ОЖ болып бөлiнедi. Ассиметриалық ОЖ қолданбалы есептердi қалған процессорлар арасында бөле отырып жүйенiң бiр процессорында орындалады. Симетриалық ОЖ орталықтандырылмаған және олар барлық процессорлар қолданады, олар өзара жүйелiк және қолданбалы есептердi бөлiп алады.

Дербес компьютердiң ОЖ, мэйнфрейм және суперЭЕМ-дерге қарағанда күрделi емес. Желiлiк ОЖ локалдыдан айырмашылығы байланыс сызығы бойынша компьютерлер арасындағы деректердi беру құралдары болып табылады және деректердi жеткiзу протоколдарын жүзеге асыруда болып табылады, мысалы IP, IPX және т.б.

Аппараттық платформаның белгiлi бiр типiне арналған ОЖ басқа, түрлер компьютерлер типiне оңай тасымалданатын мобильдiк ОЖ болады. Мұндай ОЖ-де (мысалы, UNIX ) аппараттық – бағынышты орындар оңай локалданады және жүйенi жаңа платформаға тасымалдауда жазылады. Аппараттық- бағынышты есеп бөлiк жоғары деңгейлi программалау тiлiнде, көбiне Си тiлiнде жүзеге асырылады және басқа платформаға өтерде қайта компиляцияланады.

 

 

Әдебиет тiзiмi:

Негiзгi

1. Балапанов Е.К., Бөрiбаев  Б. Жаңа информатикалық технологиялар:  Информатикадан 30 сабақ.-Алматы, 2001ж.  262-280 беттер

2. Масанов Ж.Қ т.б. Информатика,-Алматы, Бастау, 2002ж.,-139 бет., 1-бөлiм.

3.Информатика негiздерi және ЭЕМ. Оқу әдiстемелiк құрал, / Баядилов Н.Б. т.б., Алматы, ҚазМЗА, 2001,-206 бет.

4.Байкенова Ж.К. т.б. Имитациялық моделдеу және қаржылық есептеулердi Excel-де қолдану – Алматы, Бiлiк, 2000,-69 бет.

       Қосымша:

1. Фигурнов В.Э. IBM для пользователя. М.; Финансы и статистика, 1996г.

2. Персональный компьютер: диалог и програмные средства. Уч.пос./под ред. В.М.Матюшка. М.: Изд-во УДН, 1991г.

3. Фролов А, Фролов Г. Операционная система Windows-95 М., Диалог-МИФИ, 1996г.