Программа дисциплины для студентов

пакетті өңдеу кезінде тапсырма шығару кезегі олардың енгізу тәртібімен
анықталды. Магниттік дисктегі тапсырмалар пакетін өңдеу кезінде кезекті
орындалатын тапсырманы таңдау мүмкіндігі пайда болды. Пакеттік жүйелер
сұралған қорларға, есептеу жылдамдығына және т.б. байланысты
тапсырмаларды жоспарлаумен
айналыса бастады.
Процессорды пайдалану тиімділігін арықарай жоғарылатуға
мультипрограммалау
көмегімен қол жеткізілді. Мультипрограммалау идеясы
келесіден көрінді: бір программа енгізу-шығару операциясын орындап жатқан
кезде, бірпрограммалық режим кезіндегідей процессор босқа тұрмайды, ол
басқа программаны орындайды. Енгізу-шығару аяқталған кезде, процессор
бірінші программаны орындауға қайтып оралады. Бұл идея емтихандағы
оқытушы мен студенттердің мінез-құлқын еске түсіреді. Бір студент
(программа) сұрақ жауабын (енгізу-шығару операциясын) ойланып отырған
кезде, оқытушы (процессор) басқа студент (есептеу) жауабын тыңдайды. Әрине
бұндай жағдаят бөлмеде бірнеше студент болуын талап етеді.
Мультипрограммалау да дәл солай, жадыда бірнеше программа бір мезгілде
болуын талап етеді. Бұл кезде әр программа оперативті жадының тарау деп
аталатын әр учаскесіне енгізіледі және басқа программаның орындалуына әсер
етпеуі керек (студенттер жеке-жеке отырады да бір-біріне көмектеспейді).
Мультипрограммалаудың пайда болуы есептеу жүйесін құруда нағыз
революцияны талап етеді. Бұл жерде ең елеулі ерекшеліктері төменде
келтірілген аппараттық қолдау маңызды роль атқарады.

Қорғаныс механизмдерін іске асыру. Программаларда қорларды
бөлуге дербес жол болмауы керек. Бұл пұрсатты (привилегиялы) және пұрсатты
емес командалар пайда болуына әкеледі. Пұрсатты командалар, мысалы енгізу-
шығару командаларын операциялық жүйелер ғана орындай алады. Ол пұрсатты
режимде жұмыс істейді дейді. Басқарудың қолданбалы программадан
операциялық жүйеге өтуі режимнің бақыланатын кезегімен қатар жүреді. Одан
басқа бұл – бәсекелес пайдаланушы программаларды бір-бірінен, ал
операциялық жүйені пайдаланушылар программасынан оқшауландыруға
мүмкіндік беретін жады қорғанысы.

Үзудің орын алуы (болуы). Сыртқы үзулер операциялық жүйені
асинхронды жағдай, мысалы енгізу-шығару операциясы аяқталғаны туралы
хабардар етеді. Ішкі үзулер (қазір оларды ерекше жағдаяттар деген атау
қолданылып жүр) программаны орындау операциялық жүйенің араласуын
қажет ететін жағдаятқа әкелгенде пайда болады. Мысалы: нольге бөлу немесе
қорғанысты бұзуға қадам жасалу.

Сәулетте параллелизмнің дамуы. Жадыға тікелей жол ашу және
енгізу-шығару каналдарын (арналарын) ұйымдастыру орталық процессорды
күйбің операциялардан босатуға мүмкіндік берді.
Мультипрограммалауды ұйымдастырудағы операциялық жүйе ролі де
маңызды. Ол келесідей операцияларға жауап береді.

Жүйелік шақырулар көмегімен
қолданбалы программа мен
операциялық жүйе арасында интерфейсті ұйымдастыру.


Жадыдағы тапсырмалардан кезек ұйымдастыру және
тапсырмалардың біреуіне процессорды бөлу процессорды пайдалануды
жоспарлауды
талап етті.

Бір тапсырмадан басқасына өту регистрлер мазмұнын және
тапсырманы орындауға қажетті деректер құрылымын, басқаша айтқанда
есептеуді дұрыс жалғастыруды қамтамасыз ету үшін 
контексті
сақтауды талап
етеді.

Жады шектеулі қор болып табылғандықтан,
жадыны басқару
стратегиясы
қажет, яғни жадыда ақпаратты орналастыру, алмастыру және
таңдау үрдістерін тәртіпке келтіруді талап етеді.

Файл түріндегі сыртқы тасымалдауыштарда ақпаратты сақтауды
ұйымдастыру және нақты файлға пайдаланушылардың белгілі бір
категорияларына ғана жол ашуды қамтамасыз ету қажет.

Программаға деректерді рұқсат етумен алмастыру қажет
болатындықтан, оларды 
коммуникация құралдарымен
қамтамасыз ету қажет.

Деректермен дұрыс алмасу үшін түрлі қорлармен жұмыс істеуде
туындайтын талас жағдаяттарды шешу қажет және программалардың өз
әрекеттерін үйлестіруін болжай білу, яғни жүйені
синхронизациялау
құралдарымен
жабдықтау қажет.
Мультипрограммалық жүйелер жүйелік қорларды тиімдірек пайдалану
мүмкіндігін қамтамасыз етті (мысалы, процессорлар, жадылар, перифериялық
құрылғылар), бірақ олар ұзақ уақыт пакеттік болып қалып отырды.
Пайдаланушы тапсырмамен тікелей өзара әрекет ете алмады да басқарушы
карта көмегімен мүмкін болатын барлық жағдаяттарды қарастыруға мәжбүр
болды. Программаны жөндеу бұрынғыдай көп уақыт алып отырды және
жадылар мен регистрлер мазмұнының көп беттік басылмасын зерттеуді немесе
жөндеу терілімін пайдалануды талап етті.
Электрондық-сәулелік дисплейлердің пайда болуы және клавиатураларды
пайдалану мүмкіндігін түсіну осы проблеманы шешуді кезекке қойды.
Мультипрограммалау жүйесінің логикалық кеңеюі
time-sharing
жүйесі немесе
уақытты бөлу жүйесі
болды. Оларда процессор тапсырмалар арасында енгізу-
шығару операциясы негізінде ғана емес, белгілі бір уақыт өткеннен-ақ
ауыстырылып қосылып отырды. Осы ауыстырылып қосылулар жиі өтетіні
сондай, пайдаланушылар өз программаларымен оларды орындау кезінде, яғни
интербелсенді өзара әрекет ете алады. Соның нәтижесінде бір компьютерлік
жүйеде бірнеше пайдаланушы бір мезгілде жұмыс істей алу мүмкіндігі пайда
болды. Бұл үшін жадыда әр пайдаланушының кем дегенде бір программасы
болуы керек. Жұмыс істеуші пайдаланушылар санына шектеуді азайту үшін
оперативті (жедел) жадыда орындалатын программаны толық емес табу идеясы
енгізілді. Программаның негізгі бөлігі дискте орналасқан және сол мезетте
орындалауы қажет фрагмент (бөлік) оперативты жадыға енгізіліп, қажет емесі
қайтадан дискке көшірілуі мүмкін. Бұл 
виртуалды жады
механизмі көмегімен
іске асырылады. Бұндай механизмнің басты жетістігі ЭЕМ-нің шексіз
оперативты жадысы бар деген иллюзия құру болып табылады.

Уақытты бөлу жүйелерінде пайдаланушы программаны қалыптастыруды
интербелсенді режимде тиімді жүргізу және ақпаратты перфокартаны
пайдаланбастан, тікелей клавиатурадан дискке жазу мүмкіндігіне ие болды. 
On-
line
файлдарының пайда болуы дамыған
файлдық жүйелерді
даярлау
қажеттілігін тудырды.
Есептеу жүйелерінің ішкі эволюцияларымен параллельді олардың сыртқы
эволюциясы да жүрді. Осы кезең басталғанға дейін есептеу кешендері, әдетте
сәйкес келмейтін. Әрқайсысының өз операциялық жүйесі, командалардың өз
жүйесі және т.б. болды. Нәтижесінде машинаның бір типінде табысты жұмыс
істейтін программаны басқа типті компьютерде орындау үшінтолық қайта
жазып, қайтадан жөндеу қажет болатын. Үшінші кезең басында бір
операциялық жүйенің басқаруымен жұмыс істейтін программалық үйлесімді
машиналар жанұясын құру идеясы пайда болды. Интегралды микросхемаларда
құрылған, программалық үйлесімді компьютерлердің бірінші жанұясы IBM/360
машиналар сериясы болды. 60-шы жылдардың басында даярланған бұл жанұя
баға/өнімділік критериі бойынша екінші буын машиналарынан елеулі түрде
басым түсті. Одан кейін IBM желісімен үйлеспейтін PDP компьютерлер желісі
шықты және оның ең үздік моделі PDP-11 моделі болды.
«Бір жанұяның» күші сонымен бірге оның әлсіздігі де болды. Осы
тұжырымдаманың кең мүмкіндігі (барлық модельдердің болуы: мини-
компьютерлерден үлкен машиналарға дейін; сан алуан периферияның көптігі;
түрлі қоршаған орта; сан түрлі пайдаланушылар) күрделі және аса үлкен
операциялық жүйені тудырды. Мыңдаған программалаушы жазған
Ассемблердің миллиондаған жолы қатеге толы болып, оларды түзету қадамы
туралы басылымдардың үздіксіз ағынын тудырды. OS/360 операциялық
жүйесінің өзінде ғана 1000-нан аса белгілі қателер орын алды. Соған
қарамастан операциялық жүйелерді стандарттау идеясы пайдаланушылар
санасына кең сіңіп, кейіннен белсенді түрде дамыды.

жүктеу/скачать 0,49 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: