Алматы экономика және статистика академиясы академияның оқу-әдістемелік кеңесінің


Графикалық интерфейске негізделген операциялық жҥйелер



жүктеу 5.37 Kb.
Pdf просмотр
бет5/11
Дата30.04.2017
өлшемі5.37 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Графикалық интерфейске негізделген операциялық жҥйелер 
Сәйкес  пайда  болатын  стандарттар  бойынша  жобаланатын  кең  кӛп 
таралған  машиналардан  басқа  қандай  да  бір  қасиетімен  ерекшелінетін 
машиналарда  жиі  жасалады.  Сонымен  ,  80-жылдардың  басында  және 
ортасында  ӛзінің  графикалық  мүмкіншіліктерімен  Macintosh  и  Amiga 
машиналары ең үлкен назар аудартты. Біріншісінде дисплейі – монохромдық, 
ал  екіншісінде  –  түрлі  түсті  болды,  бірақ  олар  жоғары  рұқсат  беруші 
қабілеттілікпен 
және 
дисплейге 
графикалық 
ақпаратты 
шығару 
жылдамдығымен ерекшелінетін. 
Бұл  машиналарға  арналған  операциялық  жүйелер  графикамен  жұмыс 
жасау  мүмкіншіліктері  барынша  кӛп  қолдану  үшін  жобаланған.  Оларда  кӛп 
терезелі интерфейс және " тышқан " манипуляторы қолданылады. Қандай да 
бір  оерацияны  немесе    жұмыс  объектісін  таңдау  үшін  экранға  бірнеше 
шартты  графикалық  символдар  (пиктограммалар)  шығарылады,  олардың 
ішінде таңдауды " тышқанның " кӛмегімен жасалады. 
Пи – жҥйесі 
Дербес  компьютерлердің  дамуының  бастапқы  периодында  USCD  p-
system  операциялық  жүйесі  жасалған  болатын.  Бұл  жүйенің  негізін 
гипотетикалық  әмбебап  есептеу  машинасына  сәйкес  келетін  П-машана  деп 
аталатын  бағдарлама  құрайды.  П-машина  П-код  деп  аталатын  арнайы 
командаларды  орындай  отырып,  процессор,  жады  және  сыртқы 
құрылғылардың  жұмысын  еліктейді.  Пи  -  жүйенің  бағдарламалық 
компоненттері ( құрастырушылар соның ішінде ) П  - кодта құрастырылған , 
қолданбалы  бағдарламаның  сонымен  қатар  П  –  кодта  құрастырылады.  
Сайып  келгенде  ,  жүйе  негізгі  айырмашылығы  –  оның  ДЭЕМ 
аппаратурасынан  минималды  тәуелділікте  болуы.  Осы  айырмашылығы  Пи-
жүйесін  әр  түрлі  үлгідегі  машиналарға  кӛшіруді  қамтамасыз  етеді.  П  - 
кодының  тұтастығы  және  ыңғайлы  іске  асырылған  шайқалту  механизмы 
салыстырмылы  түрде  аз  кӛлемді  шапшаң  жадылы  бағдарламаларды  ДЭЕМ 
жасауға мүмкіндік береді. 
Бірақ  бұл  жүйенің  принципшіл  ерекшелігі  болып    қолданбалы 
бағдарламаларды  интерпретационды  айрықша  атқару  тәртібі  табылады,  ол 
шапшаң жады мен  сыртқы жинақтағыштармен қарқынды ақпарат айырбасын  
тартады. Нәтижесінде жұмыс маңызды баяулануы болды. 
Негізгі әдебиет 1 [14–37, 77–85],  9 [21-32]. 
Қосымша әдебиет  15 [114-157], 19 [174–176] 
Бақылау сұрақтары 
1. ОЖ-нің анықтамасын беріңіз. 
2. ОЖ-нің орындайтын функцияларын атаңыз. 
3. 
Мультипрограммалық 
режимнің 
мультиесепті 
режимнен 
айырмашылығы? 
4. Операциялық жүйенің түсініктемесі 

 
 
50 
 
 
Лекция №2. ОЖ-нің негізгі функциялары. Компьютерді аппаратты 
қамтамасыздандыруға  шолу.  ОЖ  сервисі.    Жҥйелік  шақырулар,  жҥйелік 
программалар.  Командалық  интерпретатор  немесе  қабықша.  ОЖ 
құрылымы. 
Операциялық жүйенің орындайтын негізгі функциялары. 
1. пайдаланушыдан қабылдайтын командалар және олардың ӛңдеуі; 
 2.  басқа  программаларды  іске  қосу,  тоқтату,  кідіру  үшін  қабылданатын 
және орындалатын программалық сұраныс;    
3.
 
орындалатын программаларды оперативті жадыға жүктеу; 
4.
 
программаның иницияциясы 
5.
 
барлық программалар мен деректердің идентификациясы; 
6.
 
деректер  базасын  басқару  жүйесінің  жұмысын  жасау,  программалық 
жасаудың тиімділігін кӛтереді; 
7.
 
мультипрограммалау  режимін  жасау  (екі  және  оданда  кӛп 
программалардың бір процессорда орындалуы); 
8.
 
барлық  енгізу-шығару  операцияларын  ұйымдастыру  және  басқару 
функцияларын жасау; 
9.
 
жадыны үлестіру; 
10.
 
берілген стратегиялар  және қызымет кӛрсету 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 бӛліктік жаңылысу кезінде берілетін қызымет; 
14.
 
программалау 
жүйесінің 
жұмысын 
жасау 
арқылы 
пайдаланушылар ӛз 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  ӛзіне  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 ӛңдеу режимінде операциялық жүйе 
бір программалы және мультипрограммалы режимдерге бӛлінеді. 
Бірсанашықтық  есептеу  жүйесінде  бірнеше  программаның  бір  уақытта 
орындалып  жатқандай  кӛріністі  біз  мультипрограммалық  есептеуді 
ұйымдастыру тәсілі деп атаймыз. 
 Бұл терминдердің негізгі айырмашылығы. 
 Мультипрограммалық  режимде  бірнеше  қолданбалардың  параллелді 
орындалуын  жасайды,  ал  программист  бұл  механизмнің  орындалуын 

 
 
51 
 
ойластырмайды.Бұл 
функцияларды 
операциялық 
жүйе 
ӛзі 
орындайды;барлық  орындалатын  қолданбаларға  ӛзі  есептеу  жүйесінің 
қорларын  бӛледі  және  қажет  әрекеттестіктерді  орындайды.  Керісінше  , 
мультиесептік   режимде қолданбалардың әрекеттестігі параллель орындалуы 
қолданбалы программистерден тәуелді. 
Мультипрограммалауды  ұйымдастырған  кезде,  операциялық  жүйенің 
рӛлі 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  ӛз  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  бӛлуге  болады.    Бір  жағынан  бұл  бӛлініс  шартты  түрде 
кӛрсетілген.  Мысал  келтіретін  болсақ  микроядролық  операциялық  жүйеге 
QNX  негізгі  уақыт  операциялық  жүйесін  қатынастыруға  болады.  Ал 
монолитті    операциялық  жүйесі    WIN  95/98    немесе  Linux    операциялық 
жүйесі.  Win  ядросын  біз  ӛзгерте    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. 
Бӛлек программаның деректерімен бірге тізбекті санашықта орындалуын 
тізбекті  үрдіс  деп  атаймыз.Мысал  келтіретін  болсақ  үрдістерге 
пайдаланушының  қолданбалы  программаларының  орындалуы,  утилиттар 
және басқа жүйелік программалар жатады. 

 
 
52 
 
 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  кӛрсетеді, бірақ аударғыштың ӛңдейтін 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  ӛзінде  санашық 
әрбір енгізу-шығару операциясы аяқталғанша және кӛп 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  мӛдулінен  тұрады,  бұл  мӛдул  бірнеше 
мӛдулден 
тұрады: 
енгізу-шығару 
супервизоры,  үзу 
супервизоры, 
программалар супервизоры, есептер диспетчері т.б.  –негізгі шақыру арқылы 
(командалар  )  –  ӛзінің  шартын  хабарлайды.  Бұл  кезде  қордың  түрі 
кӛрсетіледі,  керек  болса  оның    мӛлшемі  (мысалы  жолшық  саны  ,  баспа 
құрылғысы,шығатын деректердің мӛлшемі т.б.) 
 Қорларды  басқаруды  ұйымдасыру  кезінде  дәл  осы    жағдайда  екенін 
шешу  қажет:  бӛлек,  ең  қажетті  сұрауларды  тез  орындауы,  бар  үрдістерге 
бірдей  мүмкіншілік  беру  немесе  кӛп  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 

 
 
53 
 
санашықтың  уақытын  пайдалану  арқылы  басқаруды  біз  сіздермен  ОЖ 
типтерін қарастырамыз. 
Бірінші  жағдай.  Менде  жүйенің  үлкен  кӛлемді  есептеу  қуатын  талап 
ететін  кӛп  есептер  немесе  программалар  бар.  Бұл  есептерді  саналатын 
есептер  деп  атайды,  олар  есептеудің  үлкен  кӛлемін  талап  етеді  және  сырт 
құрылғыларға  аз  қатынайды.  Бұл  есептер  бір  есептеу  жүйесінде  орындалуы 
керек.  Бұл  есептер  дестесінің  орындалу  кезіндегі  жүйенің  жұмысы  үшін 
тиімділік критерии не болып табылады? Қандай параметрлер жиынын айтуға 
болады:  егер  олар  үлкен  болса-  онда  жақсы,  егер  керсінше  болса  нашар. 
Бұндай жағдай үшін есептеу жүйесінің жұмыс істеу тиімділігі болып орталық 
санашықтың жүктелі дәрежесі болып табылады.  Егер орталық санашық күту 
режимінде  аз  тұратын  болса,  ал  қалған  үрдістер  алмасумен  айналысатын 
болса,  онда  біз  жүйе  тиімді  жұмыс  істей  алады  деп  айта  аламыз.  Жүйенің 
тиімді  жұмыс  істеуін  сәйкес  жоспарлау  алгоритмін  қолданумен  жүзеге 
асыруға болады. ОЖ мүмкіндігіне қарап біз осы жүйеде бар барлық есептер 
жиынын  ӛңдеуге  жібереміз.  Оны  мультипрограммалық  режим  қамтамассыз 
етеді.  Бұл  жағдайда  орталық  санашықтың  уақытын  жоспарлау  алгоритмі 
келесідей: егер орталық санашық бір үрдіске арналған болса, онда осы үрдіс 
келесі жағдайлардың бірі келгенше  орталық санашықта орналасады: 
1.
 
Сыртқы құрылғыларға қатынау. 
2.
 
Үрдістің  айяқталуы. 
3.
 
Үрдістің қайталануының тиянақталған фактісі. 
Осы  аталған  жағдайлардың  қайсысы  орталық  санашыққа  беріледі  сол 
кезде басқару келесі үрдіске беріледі. Бір үрдістен екінші үрдіске басқаруды 
беру минимилизацияланған. Басқаруды бір үрдістен екінші үрдіске бергенде 
ОЖ  бірнеше  әрекеттер  орындауы  керек,  ал  бұл  уақыт  жоғалуына  әкеледі, 
бұнда уақыттың жоғалуы минимилизацияланған. ОЖ- нің осындай режимде 
жұмыс істеуі дестелік режим деп аталады. 
Бүгінгі таңда нақты уақыт жүйесін ОЖ-ң бір санаты деп айтуға болады.  
Windows ОЖ-сі қандай да бір объектілерді басқармайды, егер олардың нақты 
уақыты  ӛте  критикалы  болса  және  де  СОЛЯРИС  немемсе  LINUX    т.б  ОЖ 
басқармайды, ӛйткені осы жүйелер нақты уақыт жүйесі болып табылмайды.  
Бірінші    екі  режимді,  дестелі  және  уақыт  бӛлу,  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: 
1.  Бір  мезгілде  бар  программалық  процесстердің  санына  байланысты 
ОЖ-лер  бірпрограммалы  және  мультипрограммалы  болып  бӛлінеді. 

 
 
54 
 
Мультипрограммалық  ОЖ-нің,  бір  программалық  ОЖ-ден  айырмашылығы 
есептеу процессі компьютер жадында бір мезгілде бір процессорда кезекпен 
орындалатын бірнеше программаның болуын ұйымдастыру; 
2.    Есептеу  жүйесіне  қатынасы  бар  қолданушылар  саны  бойынша,  бір 
қолданушы  және  кӛп  қолданушы  ОЖ-і  болып  танылады.  Кӛп  қолданушы 
жүйелері  бірнеше  қолданушыға  бір  мезгілде  жүйесіне  қатынасқа  мүмкіндік 
береді.  Бұл  жағдайда  әр  қолданушы  ӛзінің  терминалымен  жұмыс  істейді, 
бірақ барлық есептеулер бір компьютерде шығарылады. 
3.      Белгілеуі  бойынша  ОЖ-лер  әмбебабтық  және  мамандандырылған 
болып  бӛлінеді.  Мамандандырылған  ОЖ-лер  бекітілген  программалар 
жиынымен жұмыс істейді. 
4.   Жүктелу әдісі бойынша жүктелетін ОЖ-лер және есептеу жүйесінің 
жадында  үнемі  (ылғи)болатын  жүйелер  деп  бӛлуге  болады.  Соңғы,  ереже 
бойынша,  мамандандырылған  құрылғылардың  жұмысын  басқару  үшін 
пайдаланылады. 
5.      ОЖ-ні пайдалану  аймағының ерекшелігі  бойынша жүйелік  десбелік 
(пакеттік)  ӛңдеу,  жүйелік  уақытты  бӛлу  және  жүйелік  нақты  уақыт  болып 
бӛлінеді. 
Жүйелік  дестелік  ӛңдеулер  кӛбінесе  тез  нәтиже  алуды  қажет  етпейтін, 
есептеу тапсырмаларын шешуге арналған (есептерді шығаруға арналған). 
Уақытты  бӛлу  жүйелерінде  есептеу  процесстері  тапсырмаға  процессор 
уақытының кванты бӛлінетіндей ұйымдастырылған. Оның салдарынан, бірде 
бір есеп процессордың кӛп уақытын алмайды және бұл қолданушыға ӛзінің 
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 
кӛзінен жылдамырақ ӛңдеуі керек. 
 
Негізгі әдебиет 1 [14–37, 77–85],  9 [21-32]. 
Қосымша әдебиет  15 [114-157], 19 [174–176] 
Бақылау сұрақтары 
1.Үрдістерді басқару түрлері 
2. Есептеу жүйесінің жұмыс режимдері 
3. Универсалды операциялық жүйелер 
4. Операциялық жүйенің моделінің түсініктемесі 
 
 

 
 
55 
 
Лекция №3. Процестер және ағындар. Процесс концепциясы және ҥлгісі. 
Процесс  кҥйінің  диаграммасы.  Пайдаланушы  кеңістугунде  процесті 
реализацилау. Жҥйе ресурстары 
Процесс түсінігі.Келесі мысалды қарастырайық. Егер квадрат түбірді алу 
программасын  енгізу  керек  болса,  онда  әр  түрлі  бастапқы  (берілгендердің) 
деректердің түбірінің мәнін ескере отырып компьютерлік жүйе есептеудің әр 
түрлі  екі  процессімен  айналысады  да,  әр  түрлі  бастапқы  деректер  әр  түрлі 
есептеу жиынын алуға әкеліп тірейді. Қолданушының кӛзімен қарасақ бірдей 
программа  жүктелген,  бірақ  екі  әртүрлі  тапсырма  ұйымдастырылған.  Енді 
басқа мысал. Екі қолданушы да 1 ден (бір санынан) квадрат түбір алсын, онда 
олар  ұқсас  тапсырманы  ұйымдастыру,  бірақ  оны  есептеу  жүйесінде  уақыт 
бойынша жылжыту арқылы жүктеді. Сол кезде орындап жатқан тапсырмала-
рдың  біреуі  нәтижесінде  алынған  мәнді баспаға шығаруға дайындалса  және 
енгізу-шығару операциясының аяқталуын күтсе, ал екіншісі жаңадан тапсы-
рманы орындай бастайды. Дәл осы жағдайды есептеу жүйесінің ішінде тап-
сырмалар ұқсастығы туралы айтуға бола ма? Жоқ, ӛйткені оларды орындай-
тын  процесстің  күйі  әр  түрлі.  «Программа»  және  «тапсырма»  қолданушы 
ұғымында есептеу жүйесінде болатын жағдайларды түсіндіру үшін орындал-
майды. Мұндай жағдайда «программа» және «тапсырма» термині статикалық 
активті емес объектілерді сипаттауға арналған. Оның жұмыс істеу барысында 
компьютер  әр  түрлі  командаларды  ӛңдейді  және  айнымалының  мәнін 
ӛзгертеді.  Программа  орындалуы  үшін  ОЖ  оперативті  жадының  белгілі  бір 
бӛлігін  (санын)  бӛліп  беру  керек,  одан  кейін  арнайы  енгізу-шығару 
құрылғысын  немесе  файлдарды  (кірістегі  деректер  қайдан  келеді  және 
алынған нәтижесін қайда жеткізу керек) бекітіп беру керек, яғни толықырақ 
айтсақ  есептеу  жүйесінің  жалпы  ресурсының  ішінен  керек  ресурстарды 
таңдап, белгілеп қою керек. Олардың саны және конфигурациясы белгілі бір 
уақытта  ӛзгереді.  Мұндай  активті  объектілерді  сипаттау  үшін  компьютер 
жүйесінің ішінде «программа» және «тапсырма» терминімен бірге жаңа тер-
мин – «процесс» терминін қолданатын боламыз. ОЖ-нің басқаруымен табы-
латын  «процесс»  ұғымы  орындалатын  командалар  жиынымен,  ресурстар 
қауымдастығымен  ерекшеленеді  (жады  немесе  адрестік  кеңістіктің  орында-
луы үшін, сетка, қолданылған файлдар және енгізу-шығару құрылғысы үшін 
бӛлінген) және ағымдағы моментте оның орындалымен (регистр мәні, есеп-
теуіш,  сетка  күйі  және  айнымалы  мәні)  ерекшеленеді.  Есептеу  жүйесін 
ӛңдеуде процесс пен программа арасында ӛзара-біркелкі сәйкестік болмайды. 
Арнайы программа жұмысы үшін кейбір ОЖ-де бір ғана прцесс немесе бір-
дей процесс бірнеше әртүрлі программаларды орындай алуды ұйымдастыруы 
мүмкін. Сонымен бірге, бір ғана процессте бір ғана программаны ӛңдеу керек 
жағдайы  туса  «процессті»  орындаушы  файлдың  кодын,  деректерді  және 
оның ресурстарын жай динамикалық сипаттау түрінде қрастыруғаболмайды. 
Процесс ОЖ-нің басқаруымен орындалады, сондықтан онда оның ядросының 
бір бӛлігі ғана орындалады (орындаушы файлда болмайтын), арнайы жоспа-

 
 
56 
 
ланған  программа  авторларымен  (мысалы,  жүйелік  шақыруды  қолданыда), 
сонымен бірге қарастырылмаған, жоспаланбаған жағдайда орындалады (мы-
салы, ішкі үзулерді ӛңдегенде). 
Процесс  күйі.  Есептеу  жүйесінде  орындайтын  барлық  абстракцияларды 
пайдалануда  (қлданушы  программасы  ғана  емес,  ОЖ-нің  белгілі  бір  бӛлігін 
пайдаланғанда  да),  процесстер  жиыны  ұйымдастырылады.  Бір  процессорлы 
компьютерлік жүйеде уақыттықәрбір сәтін бір процесс қана орындай алаты-
ны  анық.  Мультипрограммалық  есептеу  жүйесінде  бірнеше  процесстерді 
псевдопаралллельді ӛңдеу үшін процессорды бір процесстен екіншісіне ауы-
стыру кӛмегі арқылы жетуге болады. Бірінші бір процесс орындала береді, ал 
қалғандары ӛзінің кезегін күтіп тұрады. 
Әр процес ең аз дегенде екі күйде болады: бірінші күйі – «орындалып жа-
тады», және де екінші күйі – процесс «орындалмайды». Процесстің «орында-
лып  жатқан»  күйі  белгілі  бір  уақыттан  кейін  ОЖ  арқылы  аяқталуы,  яғни 
тоқталуы мүмкін,  немесе процесс «орындалмайтын» күйіне ауысуы мүмкін. 
Процесстің тоқталу себебі екі жағдайда болады. Оның әрі қарай жұмыс істеу-
іне қандайда бір әрекет жасау қажет болса (мысалы, енгізу-шығару операция-
сын аяқтау керек болды), бұл кезде процесс тоқтатылады, немесе ОЖ беріл-
ген  процесстің  жұмысына  бӛлінген  уақыт  интервалы  бітсе  процесс 
тоқтатылады. Осыдан кейін ОЖ арнайы алгоритм бойынша процесс «орыны-
ндалмайтын»  күйде  тұрған  кезде  процесстердің  бірін  орындау  үшін  оны 
прцесс  «орындалатын»  күйге  ауыстырады.  Жүйеде  пайда  болған  жаңа  про-
цесс алғашында процесстің «орындалмайтын» күйіне ұрынады. 
Бұл  ӛте ірі,  ӛрескел  модель,  ол  «орындау»  үшін  таңдалып алынған  про-
цессті  ескермейді,  елемейді,  белгілі  бір  әрекетті  орындау  үшін 
тоқтатылғандықтан  күтіп  тұра  береді,  яғни,  процессті  орындауға  әлі  дайын 
емес.  Мұндай  жағдайға  ұрынбас  үшін  процесстің  «орындалмайтын»  күйін 
жаңа екі күйге бӛлейік: «дайындық» және «күту».  
 
Процесс күйінің диаграммасы 
 

 
 
57 
 
Жүйеде  пайда  болатын  әрбір  жаңа  процесс  «дайындық»  күйінде  тап 
болады.  ОЖ  алгоритмді  жоспарлауды  пайдаланып  процесстердің  дайын 
біреуін  таңдап  алады  да  оны  «орындалу»  күйіне  ауыстырады.  «Орындалу» 
күйде процесстің программалық кодын табу орындалады. Процесстің мұндай 
күйден шығуының үш себебі бар: 
-ОЖ оның жұмысын тоқтатады; 
-белгілі  бір  әрекет  болмайынша  ол  ӛз  жұмысын  жалғастыра  алмайды 
және ОЖ оны «күту» күйіне ауыстсрады; 
-нәтижесінде  есептеу  жүйесінде  үзіліс  пайда  болады  (мысалы,  бӛлінген 
уақыттың  орындалуы  біткен  кезде  оны  таймерден  үзіп  тастау),  яғни 
«дайындық» күйіне қайта оралады. 
Енді есептеу жүйесінде процесс болуы үшін ол «пайда болу» (рождение) 
күйі  арқылы  ӛтуі  керек.  Процесс  «пайда  болғаннан»  кейін  ӛзінің  кезегінде 
процесстің  программалық  коды  жүктелетін  оның  кеңістікте  мекені  (адресі) 
пайда болады. Оған стек және жүйелік ресурс бӛлінеді және осы санауыштың 
мәні  қондырылады  т.с.с.  «Пайда  болған»  процесс  «дайындық»  күйіне 
ауысады.  Процесс  ӛзінің  жұмысын  аяқтау  кезінде  «орындау»  күйінен 
«орындауды аяқтау» күйіне тап болады. 
ОЖ-дегі  процесстің  күйін  бұдан  да  жақсы  сипаттауға  болады,  яғни 
процесс күйінің бір түрінен екіншісіне ауысуының бірнеше жаңа нұсқалары 
пайда  болуы  мүмкін.  Мысалы,  WindowsNT  ОЖ  үшін  модельдің  күйі  –  7 
түрлі,  ал  Unix  ОЖ  үшін  –  9  түрлі.  Бірақ  барлық  ОЖ-лер  жоғарыда 
кӛрсетілген модельдерге бағынады. 
 
 
Курстық қабылдаған процесс күйінің диаграммасы 
 

 
 
58 
 
Сигналдар  өңдеу  жабдықтары.  Сигналдар  бір  үрдістен  екінші  үрдіске 
ӛткенде немесе ОЖ ядросында қандайда бір жағдайдың анықталуына байла-
нысты  түзіледі.  Үрдістер  арасындағы  қарым  –қатынасын  сигналды  жіберу 
және қабылдау арқылы қарастырайық.  
Үзулердін пайда болуы сияқты сигналдардың пайда болуы келесі себеп-
терге байланысты: 
- программа ішіндегі кейбір жағдайлар, мысалы аса толу болғанда немесе 
нольге бӛлгенде; 
 -  құрылғыдан    келген  кейбір  ақпараттарға  байланысты,  мысалы  перне-
тақтадан «Ctrl+C» комбинациясын беруге байланысты; 
-
 
бір үрдістің екінші үрдіске әрекеттесуіне байланысты, мысалы «SIG_KILL». 
 Жүйеде  тиянақталған  жағдай  жиыны  бар,  олар  жүйде  пайда  болуы 
мүмкін. Әр жағдайдың ӛзінің  уникалды аты болады: бұл аттар  әдетте  Unix 
версиясы үшін бірдей.  Бұл аттарды сигналдар деп атаймыз. 
Үрдістерді  басқаратын  уақиғалық  тітіктер.  Үрдістер  әрекеттестігі.  
Позициялық түрде үрдісті басқару үш топқа бӛлінеді: 
1.
 
тәуелді  үрдістер  –  үрдістің  барлық  ӛмір  сүру  периодында  автономды 
орындалады; 
2.
 
бірігіп орындалатын үрдістер – таратылатын есептеу алгоритмі негізі-
нде әрекеттеседі; 
3.
 
бәсекелес үрдістер – жалпы қорлар негізінде әрекеттеседі. 
Үрдістің ӛмірі бірнеше бӛлек кезеңдерден тұрады: 
1. Үрдісті құрунемесе бастапқы пайда болуы . ОЖ кесесінде үрдіс туралы 
басқарушы  жазба  құрылады.  Бұл  жазбада  идентификацияланатын  ақпарат 
болады. 
2. Инициализация. Бұнда үрдістің орындалуына қажетті қорлар анықталады. 
3. Үрдісті белсенділеу.  Бұл кезеңде үрдіске  санашық қоры бӛлінеді және 
орындалуға  жіберіледі.  Үрдістің  орындалу  кезінде  ол  бұғаттау  немесе  күту 
күйінде болуы мүмкін. 
4. Ұрдіс аяқталғаннан кейін оның жойылуы басталады. 
Бәсекелес  үрдістерді  басқару  негізіне  критикалық  интервалда  басқару 
әдісі белгіленген. Бұл әдістің негізі коллективті қатынау ішінде әр бір үрдіске 
ӛзінше автономды жұмыс жасау үшін уақыт интервалын анықтау мағынасы 
жатыр. 
Бұл талаптар келесі түрде анықталады: 
1.
 
әр бір уақыт интервалында тек қана бір үрдіс болу керек 
2.
 
интервалда үрдіс кӛп уақыт болмауы керек 
3.
 
үрдістер критикалық интервалға шығуды кӛп уақыт күтпеу керек. 
Кӛрсетілген    принциптер  арнайы  басқаратын  программалар  кӛмегімен 
жүзеге асырылады, бұл программаларды жолшамдар деп атайды. 
Үзу мен алып тастау - ол ОЖ-гі күйлер. Олар программаны немесе аппа-
ратты  анықталады.  Үзу  немесе  алып  тастау    анықталғанда  санашық  сол 
уақытта орындап жатқан жұмысын тоқтатады және басқаруды пайда болған 

 
 
59 
 
күйді ӛңдейтін код мекені бойынша жадының ерекше аймағына береді. WNT 
бұл кодты қақпан ӛңдеуші деп атайды. (trap hondeer). 
NT  ядросы  үзу  және  алып  тастауды  ажыратады.  Үзу  (interrupt)- 
санашықтың  қандай  жұмыс  орындап  жатқанына  қарамайтын  кез-келген 
уақытта  болатын  асинхронды  жағдай.  Кӛбінесе  үзу  енгізу-шығару 
құрылғыларының әсерінен болуы мүмкін. 
Алып  тастау  (excaption)-синхронды  қателі  қалып-күй,  машиналық  команда 
арқылы орындалады.  Мысалы, жадының қорғанысының бұзылуы. 
         WNT  ядросы  жүйелік  қызмет  кӛрсетудің  шақыруын  нәтиже  ретінде 
қарастырады. (бірақ ол жүйелік қақпандар). 
Қақпандарды  өңдеуші.          Қақпан  (trop)  термині  ол  санашықпен 
қолданылатын  механизм.  Орындалып  жатқан  ағында  үзу  немесе  нәтиже 
пайда  болған  да  ол  басқаруды  алып  ОЖ-ң  бекітілген  нүктесіне  басқаруды 
береді.    WNT-де  санашық  басқаруды  NT  ядросындағы  қақпандарды 
ӛңдеушіге береді. Бұл модуль каммутационды панельдің рӛлін атқарады: ол 
санашық  генерациялайтын  үзулер  мен  нәтижелерді  қабылдайды  және 
басқаруды сәйкес жағдайды ӛңдейтін кодқа береді. 
Қақпан ӛңдеушісі ӛзінің шақыру кезінде машинаның қалып-күйін сақтау 
үшін уақытша үзуге тиым салады, ӛйткені егер жаңа үзу немесе нәтиже пайда 
болса,  онда  ақпараттар  жоғалып  кетер  еді.  Сол  үшін  ол  қақпан  кадырын 
құрады  және  оған  үзілген  ағынның  орындалатын  күйі  жайында  ақпаратты 
орналастырады. Үзу немесе нәтиже ӛңдеуді аяқталған соң бұл ақпарат ядроға 
ағынның әрі қарай орындалуына мүмкіндік береді. 
        Кейбір  нәтиже  ӛңдеуіш  ӛзі  шешеді,  бірақ  кӛбінесе  ол  пайда  болған 
күйдің  типін  анықтап  оны  ядроның  басқа  модуліне  немесе  жүйелік 
атқарушыға басқаруды береді. 
        Мысалы,  егер  үзу  құрылғыдан  болса,  онда  басқару  үзуді  ӛңдейтін 
процедураларына  жібереді.  (interrupt  service  routine  ISR).  Егер  үзу  жүйелік 
қызмет  кӛрсетуден  пайда  болса,  онда  ӛңдеуіш  басқаруды  NT  жүйесінің 
жүйелік қызмет кӛрсету кодына жібереді. Бӛлек нәтиже ядроның нәтижелер 
диспетчері арқылы ӛңделеді. 
        Үзуге  үзу  диспетчері  жауап  қайтарады.  Ол  үзудің  кӛзін  анықтап 
басқаруды  сыртқы  қызмет  кӛрсететін  процедураларға  немесе  ядроның  ішкі 
процедураларына береді. 
Үзудің  типтері  және  пұрсаттылықтары.  Әр  түрлі  санашық  әр  түрлі  типті 
және  әр  түрлі  мӛлшер  үзулерді  анықтайды.  ОЖ  танитын  үзу  деңгейлерінің 
стандартты  жинақысына  үзу  диспетчері,  үзудің  аппаратты  деңгейлерін 
бейнелейді.  Үзу  деңгейлері  үзуді  пұрсаттылығымен  бӛледі.  Ядролық 
режимде  ағын  ӛзі  орындалып  жатқан  санашықтың  үзу  деңгейін  кӛтеріп 
немесе  тӛмендетуі  мүмкін.  Пұрсаттылық  кезегі  бойынша  үзу  қызмет  етеді. 
Үзу  жоғары  пұрсаттылығымен  тӛмен  пұрсаттылықты  үзудің  орындалуын 
басып алады. 
 

 
 
60 
 
Үзу деңгейі 
Үзу типтері 
1. жоғарғы деңгей 
2. қоректендіру деңгейі 
3. санашықтық аралық деңгей 
4. таймер деңгейі 
5. санашық-құрылғысының деңгейі 
 
6. 1-құрылғының деңгейі 
 
7. диспетчерлі деңгей 
 
 
8. процедураны асинхронды шақыру 
деңгейі 
9. тӛменгі деңгей 
Аппараттық  тексеру  немесе  құрсым 
қатесі 
Қоректендірудің жаңылысуы 
Басқа санашықтан сұраныс 
Интервалды сұраныс 
Пұрсаттылығы жоғары енгізу-шығару 
құрылғысы. 
Пұрсаттылығы  тӛмен  енгізу-шығару 
құрылғысы. 
Ағындарды  жоспарлау  және  кейінге 
қалдырылған 
щақыру 
процедураларының ӛңделуі. 
Процедураларды 
асинхронды 
шақырудың ӛңделуі 
Ағындардың кәдімгі орындалуы. 
 
     1 ден 6 деңнейге дейін аппаратты үзуге арналған
     7-8-программалық үзулер деңгейі (ядро генерациялайды); 
     9 деңгей,  тӛменгі деңгей-ол үзуге жатпайды. 
Үзулерді  орналастыру.  Үзулер  кӛбінде  аппаратты  енгізу  –  шығару 
құрылғысынан  болады,  олар  санашыққа  ӛздеріне  қызмет  кӛрсету  жайында 
хабар беруі керек. Үзулерді жасайтын құрылғылар, ОЖ –ге есептеу уақытын 
және енгізу- шығару операциясын сәйкестендіру арқылы санашықты макси-
мальды  жүктеуді  қамтамассыз  етеді.  Санашық  құрылғыда  енгізу  –  шығару 
операциясын іске қосады және деректер тасымалданғанша басқа ағындарды 
орындайды. Құрылғы алмасуды аяқтаған соң, ол келесі қызмет кӛрсету үшін 
үзуді  орындайды.  Координатты  құрылғылар,  баспа  құрылғылары, 
тегергіштер, торапты карталар кӛбінесе үзуді жүзеге асырады.  
 
Негізгі әдебиеттер1 [31–40], 10 [68-71],9  [215-225] 
Қосымша әдебиеттер16 [64-107], 19 [170–186] 
Бақылау сұрақтары 
1. Үрдістер қандай топтарға бӛлінеді 
2. Сигнал түсініктемесі 
3. Үзу түсініктемесі және оның алыптастау мен айырмашылығы 
4. Үзу деңгейлері 
5. Процесс дегеніміз не? 
6. Қандай әрекеттің нәтижесінде процесс құрылады? 
7. Свопинг дегеніміз не және қай кезде қолданылады? 
Каталог: books
books -> Бағдарламасы бойынша жарық көрді Жайлыбай F. Таңдамалы. Астана: Фолиант, 2014
books -> Орынбасар Дөңқабақ ДӘуір дүЛДҮлдері
books -> Бағдарламасы бойынша шығарылды Редакция алқасы: С. Абдрахманов, Н. Асқарбекова, Р. Асылбекқызы
books -> Бағдарламасы бойынша жарық көрді
books -> Ұлы дала тұЛҒалары қҰдайберген
books -> Редакция ал қ
books -> Ббк 84 Қаз-7 82 Қазақстан Республикасының Мәдениет және ақпарат министрлігі Ақпарат және мұрағат комитеті «Әдебиеттің әлеуметтік маңызды түрлерін басып шығару»
books -> Анықтамалық Е. Тілешов, Д.Қамзабекұлы Алматы, 2014 «Сардар» Баспа үйі

жүктеу 5.37 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11




©emirb.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет