Өз-өзін бақылау сұрақтары

12.Үзу деңгейлері
13.Параллельді үрдістердің синхрондау тәсілдері
14.Мультипрограммалық режимнің мультиесептік режимнен айырмашылығы
15.Монолитті және микроядерлі жүйелерге мысал келтіріңіз
16.Құрылымдық ұйымдастырудың типтері
17.Нақтылы уақыт операциялық жүйесінің критерилері
18.Уақыт бөлу ОЖ қандай режимде жұмыс жасайды?
Ұсынылатын әдебиеттер 
1. Э. Таненбаум. Современные операционные системы. СПб, Питер, 2002,
1040 стр.
2. Н.А. Олифер, В.Г. Олифер Сетевые операционные системы. СПб, Питер,
2001, 544 стр.
3 тақырып. Енгізу-шығару жүйесін басқару
Мақсаты:
Осы лекцияда cинхронды және асинхронды енгізу-шығару;
енгізу-шығарудың басқару режимдерімен; еркін және тізбекті қатынас құру
тәсілдерімен; енгізу-шығаруды қорғау тәсілдерімен танысу. 
Қарастырылатын сұрақтары:
1. Енгізу-шығару жүйесін басқару.
2. Синхронды және асинхронды енгізу-шығару.
3. Енгізу-шығаруды диспетчерлеу.
4. Еркін және тізбекті қатынас құру тәсілдері.
5. Енгізу-шығару ағындары. 
6. Енгізу-шығаруды қорғау тәсілдері.
Енгізу-шығару жүйесін басқару – ол ОЖ-гі негізгі функцияларының бірі
және ОЖ жобалауының ең қиын аймақтарының бірі.
Енгізу-шығару құрылғыларының көптігінен және олардың түрлі
табиғаттарынан қиыншылықтар туады. Сондықтан ОЖ-ні құрушылардың
арасында оңай есеп тұрған жоқ. Олар енгізу-шығару құрылғыларының тиімді
басқаруды ғана емес қолданба программистер құрылғылардың түріне қарамастан
деректерді оңай оқып, сақтау үшін ыңғайлы, тиімді виртуальды интерфейсті құру
қажет.
Бір модельге бірнеше түрлі құрылғыларды біріктіретін жүйелік енгізу-
шығару әмбебап болу қажет. Біріншіден, ол бар құрылғылардың қажеттіліктерін
ескеру қажет. Екіншіден, бірнеше параллель орындалып жатқан есептерге енгізу-
шығару құрылғыларына қатынауды ескеру қажет.
Қолданбалы программалар өздері енгізу-шығару құрылғылары тікелей
байланысалмайды. Енгізу-шығару сұрауына керек мәндерді орнатып, енгізу-
шығару супервизорына басқару беріледі.
Енгізу-шығаруды басқару режимдері. Екі негізгі енгізу-шығару режимі бар:
енгізу-шығару құрылғыларының дайындығын сұрату алмасу режимі және үзілісі
бар алмасу режимі.
Егер енгізу-шығару басқаруын орталық санашық атқарса, онда ол басқару
құрылғысына бір енгізу-шығару құрылғысының орындалуына команда береді.
Енгізу-шығару құрылғысы команданы орындап орталық санашыққа жеке
сигналды басқаратын құрылғыға түсінікті сигнал жібереді.

Енгізу-шығару құрылғысының жылдамдығы орталық санашықтың
жылдамдылығынан төмен. Сондықтан дайындық сигналын көп күту керек,
сигнал шыққанша драйвер еш нәрсе орындамайды. Сондықтан енгізу-шығару
командасын беріп ол құрылғыны уақытша ұмытып басқа программаның
орындалуына көшкен жөн. Ал дайындық сигналы шыққан кезде оны енгізу-
шығару құрылғысының үзуге сұрау деп санаймыз.
Ортақ енгізу-шығару құрылғылары, құрылғылырды жалғау. Көп
құрылғылар бірігіп қолдануды қолдамайды. Біріншіден ол тізбекті қатынайтын
құрылғылар. Ондай құрылғылар жалғанған болуы мүмкін, яғни бір есептеу
үрдіске беріледі. Бірақ ол есептеу үрдістерінің параллельді жүұмыс жасауна
мүмкіндік бермейді және енгізу-шығару құрылғыларының босау уақытын
күтеді. Параллельді орындалып жатқан есептер арасында енгізу-шығару
құрылғыларын қолдануын ұйымдастыру үшін виртуальдік құрылғылар түсінігі
енгізіледі. 
Виртуализация принципін қолдану есептеу жүйесінің тиімділігін
жоғарлатуға мүмкіндік береді. Көбінесе виртуалдық құрылғыға - спулинг
терминін қолданады. 
Спулинг дегеніміз – операциялайтын режімде құрылғылармен жұмыс
имитациясы. 
Спулингтің негізгі жұмысы тізбекті қатынайтын құрылғыларының
параллельді бөлуінің көрінісін ұйымдастыру. Бірақ олар монопольді және
жалғанған ретінде қолдану қажет. 
Мысалы, егер біз бірнеше қолданбаның қорытындысын басуға жіберетін
болсақ онда біз түсініксіз қорытындыға ұшыраймыз. Бірақ әр есептеу үрдісіне
виртуальді принтер беруге болады және ағындылар бірінші рет магнитті
дискідегі арнайы спул файлына жібереді. Содан соң виртуалды басу аяқталған
соң қабылданған пұрсаттылықтармен және қызмет көрсету пәні бойынша спул
файлдің мәні принтерге жіберіледі. Спул файлымен басқаратын жүйелік үрдіс
– спулер деп аталады (Spool-reader немесе spool-writer). 
Программисті компьютерге орнатылған енгізу-шығару құрылғыларының
параметрлері және олардың мүмкіншіліктері мүмкіншілік болғанша
ойландырмау керек. Оған тек қолданатын енгізу-шығару құрылғыларының
жалпы мүмкіншіліктері қажет. Мысалы, принтер басуді білу қажет, ал
магниттік дискіде жинақтауыш берілген адрес бойынша (С-N-S) координаты,
цилиндр нөмірі, бас тиек нөмірі және сектор нөмірі) деректерді жазу және оқу
қажет. 
Негізгі болып саналатын ол жинақтауыштың бары және оның цилиндрінің
жазу-оқу бас тиегінің және магниттік диск жолының секторларының бірнеше
сандарының болуы цилиндрдің, бас тиектің және магниттік диск жолының
секторлардың бірнеше сандарының мәні жабдық кестесінен алынуы мүмкін.
Бұл жағдайда программисті құрылғының есептеу жүйесіне қалай жалғанғаны
ойландырмау керек. Сондықтан ол енгізу-шығару сұрау кезінде құрылғының
логикалық атын белгілейді. 
Виртуалды құралғыға сәйкес нақты құрылғы кесте арқылы супервизормен
таңдалады. Сонымен құрылғының қосылу тәсілі, оның мoделі және оған сәйкес

драйверлер бірінші жабдық кестесінде анықталады. Ол виртуалды құрылғыны
жүйелік кестесімен байланыстыру үшін екінші жүйелік кестесі қолданылады.
Шартты біз оны виртуалды логикалық құрылғының сипаттама кестесі дейміз
(DRT – device reference table) 
Енгізу-шығару үрдісін басқару. 
1 - әрекет. Орындалып жатқан программадан енгізу-шығару операциясына
сұраныс супервизорға түседі. 
1.1 - әрекет. Супервизор жүйелік шақыруды қабылданған
спецификацияларға сәйкестігін тексереді және қате болған жағдайда есепке
сәйкес хабарлама жібереді. 
2 - әрекет. Егер сұраныс дұрыс болса, онда есеп енгізу-шығару
супервизорына бағытталады.
2.2- әрекет. Супервизор виртуаль аты арқылы (DRT кестесінен құрылғы
кестесіне сәйкес UCB элементін табады. Егер құрылғы бос болмаса, онда есеп
сипаттаушы құрылғыны күтіп есептер тізіміне орналастырады. 
3 - әрекет. Егер құрылғы бос болса, онда енгізу-шығару супервизоры UCB
–дан құрылғының типін анықтайды, және қажет санашықты іске қосады, ол
құрылғыны түсінетін және орындайтын басқару деректерін және кодтарын
ашуға береді.
4 - әрекет енгізу-шығару басқаратын «программа» дайын болған кезде
енгізу-шығару супервизоры басқаруды сәйкес драйверіне береді (іске қосу
секциясы).
5 - әрекет. Драйвер басқару операциясын инициализациялайды тайм-аут
санауышын нөлдейді және санашыққа орындалуға дайын есепті қою үшін
супервизорға (есеп диспетчеріне) басқаруді қайтарады.
6 - әрекет. Жүйе жұмысты кезегімен орындайды, бірақ енгізу-шығару
құрылғысы жіберілген команданы орындап болған соң, үзуге сұраныс сигналын
орнатады және үзу кестесі арқылы басқару жалғастыру секциясына беріледі.
Жаңа команданы алған соң құрылғы оны орындайды және саннашықпен
басқаруды қайтадан есеп диспетчеріне қайтарады, ал санашық өзінің жұмысын
жалғастырады. Сонымен есептердің параллель өнделуі болады, соның
көрісінде санашық енгізу-шығару операцияларының басқаруын жүзеге
асырады.

жүктеу/скачать 0,49 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: