Transcript ОЖ-ге кіріспе

Лекция 2 ОЖ-ге








кіріспе
Кіріспе - Overview
Процесстер мен ағындар- Processes and Threads
Жоспарлау - Scheduling
Синхронизация және тұйыққа тірелу Synchronization and deadlock
Жадыны басқару - Memory management and
protection
Процесстер аралық өзара қарым-қатынас - Interprocess communication
Файлдық жүйе - File systems
Қауіпсіздік - Security
1
Кіріспе
Операциялық жүйе концепциясы
Операциалық жүйе – кеңейтілген
машина. Операциалық жүйе ресурстар
менеджері
 Операциалық жүйенің тарихы
 Компьютерлік жүйені құрылымдық
ұйымдастыру
 Операциалық жүйенің негізігі түсініктері

2
Компьютерлік жүйелердің деңгейлері
3
Операциялық жүйе

ОЖ - қолданбалы программа жұмысын
және жүйелік қосымшаларды
басқаратын, қосымша мен компьютердің
аппараттық құрылғылары арасындағы
интерфейс міндетін атқаратын
программа.
4
ОЖ не үшін керек?

Ыңғайлы
 Компьютерді
қолдануды қарапайым және
ыңғайлы етеді

Қолайлы
 Компьютер
ресурстарын қолайлы
қолдануға мүмкіндік береді

Даму мүмкіндігі
 Қолайлы
өңдеуге,тестілеуге және жаңа
мүмкіндіктер мен жүйелі функцияларды
енгізуге мүмкіндік береді
5
Ож-мен жұмыс істеудің 3 аспектісі
1.
2.
3.
ОЖ - қолданушы мен компьютер
арасындағы интерфейс
ОЖ – ресуртар диспетчері
ОЖ-нің даму мүмкіндігі
6
ОЖ - қолданушы мен компьютер
арасындағы интерфейс
ОЖ беретін сервистер
 Программаны өңдеу
 Программа
өңдеудің құрылғылары:
редакторлар,реттеушілер
 Ож-ге сәйкес келетін,бірақ ядроға кірмейтін
программа - утилита түрінде құрылған
7
ОЖ беретін сервистер

Программаның орындалуы
Программаны іске қосу үшін :
 Командалар
мен мәліметтерді негізгі
жадыға жүктеу
 Е-Ш құрылғылары мен файлдарды
иницализациялау
 Басқа ресурстарды дайындау керек
8
ОЖ беретін сервистер

Е-Ш құрылғыларына қатынау жасау
 Е-Ш
құрылғыларының жұмысын басқару үшін
өзінің командалары немесе басқару
сигналдарының жиынтығы керек
 ОЖ детальдарды жасырады,ортақ
интерфейсті пайдаланады
 Програмистке Е-Ш құрылғыларына қатынау
жасауға мүмкіндік береді
9
ОЖ беретін сервистер

Файлдарға басқарылатын қатынау
жасау
 Е-Ш
құрылғыларының жұмысын білу
 Файлға жазылатын мәліметтер құрылымын
білу

Жүйелік қатынау
 Жүйелік
ресурстарға қатынау жасау
 Ресурстарды қорғау
 Конфликті жағдайларды шешу
10
ОЖ беретін сервистер

Қателерді табу және оларды өңдеу

Ресурстарды қолдануды тіркеу
 Тіркеу
 Өнімділік
параметрлерін көрсету
11
ОЖ – ресурстар диспетчері
ОЖ – программалар жиыны
 ОЖ – процессорға командалар береді
 ОЖ процессорға басқа жүйелік
ресурстарды қалай қолдануын және
келесі программаны орындауға уақытты
қалай бөлуін көрсетеді
 Келесі программаны орындауға көшу
үшін процессор ОЖ-мен жұмысын
тоқтату керек

12
ОЖ – ресурстар диспетчері
13
ОЖ – ресурстар диспетчері

ОЖ-нің 1 бөлігі негізгі жадыда
орналасқан
 Ядро
– жиі қолданатын
функцияладыңнегізгі бөлігін құрайды
 ОЖ-нің бөлшектері – қазір қолданылып
жатқан
14
ОЖ-нің эволюциясы
Мәліметтерді өңдеудің кезеңдері (40ждың аяғы – 50ж-дың басы)
 Аппараттық құрылымдар мен программаның
арасындағы тікелей әрекеттістігі
 ОЖ-нің жоқтығы
 Мәліметтерді енгізу құрылғысы арқылы
жүктелуі
 Қате туралы сигналдық лампалар белгі береді
 Қателерді анықтау – процессор регистрінің
және негізгі жадының жағдайы бойынша
 Қолданбалы программалар кезекпен
орындалады
15
Ож-нің эволюциясы

ОЖ-ге қойылатын негізгі талаптар
қандай?

ОЖ-нің негізгі мүмкіндіктері қандай?
16
Мәліметтерді өңдеудің
кезеңдері
Негізгі проблемалар:

Жұмыс кестесі
(машиналық уақытқа
сұраныс беру)

Жұмысқа дайындалу
уақыты (компиляторды
жадыға
жүктеу,компилятордан
өткен программаны
сақтау, объекті кодты
кітапханадағы
функциялармен бірге
жүктеу және біріктіру)
17
Қарапайым пакетті жүйе

50ж-дың ортасы IBM701 машинасы үшін General
Motors ОЖ-ніңмашинасы (60ж-ы OCIBSYS)

Монитор программасын қолдану:




Тапсырма мониторға беріледі:
Қолданушы машинаға тікелей қатынау жасай алмайды,ол
тапсырманы перфокартада немесе магниттік лентадо
операторға береді,оператор әртүрлі тапсырмаларды пакетке
жинайды және оларды мәліметті енгізу құрылғысына
орналастырады
Монитор 1 тапсырма бойынша мәліметті енгізу құрылғысына
оқиды,тапсырман жадының бөлігінде орналасады,тапсырмаға
басқару құқығы беріледі,тапсырма аяқталады,басқару
мониторға беріледі
Графикті өңдеу проблемасын шешеді
Поцессор мүмкіндіктерін негізгі жадының әртүрлі бөлігінен
командаларды таңдайды
18
Үзілісті өңдеу
Құрылғылардың драйвері
Басқару тілінің интерпретаторы
( мониторадың шекарасы)

Қолданушы программасының
аймағы



19
Job Control Language (JCL)
Тапсырмаларды басқару тілі
 Мониторды инструкциялармн
қамтамасыз етеді

 Қандай
компилятор қолдану керек
 Қандай мәліметтер қолдану керек

JCL командасы барлық тапсырмаларға
қосылады (жүктеледі)
20
Мысал
$JOB
$FTN ( компилятордың жүктелуі)
.
.
.
(компилятор
программаны
Объекті кодқа ауыстырады)
$LOAD
(жадыға немесе есте сақтау
құрылғысына жазу)
$RUN
(М обращается к З, З загружает ОП в
память и передает ей
управление)
.
.
$END
21
Аппараттық ерекшеліктер

Жадыны қорғау (Memory protection)
 Қолданушы
программасы монитор
орналасқан жады бөлігіне өзгерістер
енгізбеуі керек

Таймер (Timer)
 Жүйенің
бөлінбейтін басқару жағдайын
алдын алу
22
Аппараттық ерекшеліктер

Жеңілдік командалар
 Кейбір
программалар тек монитормен
қолдану мүмкін

Үзіліс
23
Біресептілік - Uniprogramming

Процессор енгізу – шығару жұмысы
аяқталғанша күтеді
24
Көпесептік - Multiprogramming

Негізгі жадыда орналасады: резиденттік
монитор + 2 қолданушы программасы . Сол
уақытта : 1 тапсырма Е-Ш жұмысын күтеді,
процессор 2 тапсырмаға ауысады
25
Көпесептілік
26
Мысал
27
28
Мысал
29
Уақытты бөлу режимін қолданатын
прогаммалар - Time Sharing
Кейбір қолданушылар жүйеге
терминалдар көмегімен қатынау жасай
алады
 Аз уақыт ішінде Ож қолданушы
программасымен кезектеседі

30
CTSS уақыт бөлу
режимінде істейтін
бірінші
жүйе(Compatible
Time Sharing
System),
разработана в MIT
Пример:
JOB1:
15000
JOB2:
20000
JOB3:
5000
JOB4:
10000
31
32
Жадыны басқару жүйесі, бұл бір
уақытта бірнеше тапсырмаларды
өндейді
 Жобалау алгоритмі-бірінші болып
қандай тапсырма жүктелетінін шешеді

33
Қазіргі заман ОЖ – нің түрлері
Мэйнфреймді ОЖ : MVS
 Серверлі ОЖ: FreeBSD, Solaris
 Мультипроцессорлы ОЖ: Cellular IRIX
 Дербес компьютерлерге арналған ОЖ: Windows
XP, Linux
 PDA ОЖ : PalmOS, PocketPC
 Нақты уақыттағы ОЖ: VxWorks, QNX, Chorus
 Кейбір ОЖ ең кем дегенде бір деңгейіне жатуы
мумкін

34
Мэйнфреймді ОЖ



Мэйнфреймді комнатаның размеріндей
Е-Ш-дың жоғарғы мүмкіндігі
3 түрлі қызметтер көрсетеді:
 пакетная обработка (система, выполняющая
стандартные задания без присутствия пользователей)
 обработка транзакций (управление очень
большим количеством маленьких запросов(сотни или
тысячи запросов в секунду))
 разделение времени (множество удаленных
пользователей одновременно выполняют свои задания
на одной машине)
35
Серверлік ОЖ
Ссерверде жұмыс істейді ,
мэйнфрейм ретінде болса да
 Бір уақытта бірнеше
қолданушыға қызмет етеді
 Қолданушыларға
программалық және
аппараттық ресурстарды
өзара бөлісуге мүмкіндік
береді

36
Көп процессорлы ОЖ

Паралельді компьютерлер, көп
комьпютерлер, көп процесті жүйелер (
бірнеше орталық процесссорлар бір
жүйеде жиналады)
37
Дербес компьютелерге
орналған ОЖ

Бір қолданушы үшін өте ыңғайлы
интерфейс
38
Орнатылған ОЖ
Нақты уақыттағы ОЖ
Қалталы компьютерлер PDA –personal
digital Assistant
 Тұрмыстық құрылғыларда жұмыс
жасайды
 Негізіг параметрі - уақыт
 Нақты уақыттағы қатты жүйелер
 Нақты уақыттағы жұмсақ жүйелер

39
Смарт-картқа арналған ОЖ
Смарт-карталар - бұл кредиттік карта
өлшеміндей
 Процесордың қуатына және жадының
көлеміне қарай шектелетін ОЖ

40
Қазіргі замант ОЖ-не сипаттама
Микроядра архитектурасы
 Көпағымды
 Симметриялы көп процессорлы
 ОЖ-ның тарлуы
 Объектіге-бағытталған дизайн

41
Сұрақтар
ОЖ-нің негізгі 2 функциясы?
 Көпесептілік дегеніміз не?
 Дербес компьютерге арналған ОЖ мен
мэйнфреймге арналған ОЖ арасындағы
негізігі ерекшеліктері

42
Доклад тақырыптары
43