Технологиялар кафедрасы

Кибернетика ғылымын әр салада қарастырып, онымен жұмыс істеу, технологияның дамуына байланысты кибернетика ғылымының пайдаланушығы маңызын анықтау.

1. Технологияның қалыптасуы;

2. Динамикалық процесс;

3. Кибернетика саласы және оның ғылымда атқаратын рөлі.

Кибернетика - басқару жүйелерінің заңдылық құрылымдары мен басқару процестері туралы ғылым. Сонымен қатар, кибернетика компьютер туралы ғылым. Кибернетика бірнеше жылдар бойы пайда болған. Ол технологиямен және басқа да салалармен тығыз байланысты. Мысалы, бұрынғы кезде көліктің болмағанына байланысты, адамдардың ойларында жаяу жүру негізі қалыптасты, ал жаңа технологияны ойлап табу олардың жоспарларында болмаған. Дербес компьютерлер миллиондаған адамдар өздерінің жеке компьютерлері болуын армандағаннан шыққан жоқ. Қазір оларды шығару өте арзан және технология қатты дамыған. Технологиялар жүйеге қандай әсер ететінін және біздің көзқарасымызды өзгертетінін жиі ұмытып кетеміз.

Технология дамығанда кейбір идеялар ескіреді. Бірақ технология­лардағы басқа өзгерістер ұмытылып кеткен идеяларды қайта жаңғыр­тады. Бұл өзгерістер әсіресе жүйенің әртүрлі бөліктерінің өнімділіктеріне қатысты болады. Мысалы, орталық процессордың жылдамдығы жадтың жылдамыдығынан едәуір артық болса, онда кэш-жад өте көкейкесті бо­лады. Егер жаңа технологиялар жадтың жылдамдығын процессор жыл­дамдығынан асырып жіберсе, онда кэш-жадтың керегі болмай қалады. Ал тағы біраз уақыт өткеннен кейін технология тағы да процессордың жылдамдығын қатты өсіріп жіберсе, онда қайтадан кэш-жад қажет болып қалады. Осылай ескі ойлар, идеялар қайталанып жүре береді.

Кибернетика бірнеше жыл дамып келеді. Яғни, осындай нақты емес, кітаптардан, уақыт өте келе біз «ескірген» концепцияларды көреміз де жаңа заманға сай тиімді технология пайда болды. Технологиядағы өзге­рістер кейбір ескірген түсініктерді қайтадан әкеліп, қоса салады. Осы мәселеге байланысты түсінімігімізді қарастырайық, не үшін концепция ескірген, өзгерілген түсініктерді қайтадан жаңғыртып, өндеп шығартады. Сол үшін көзімізді жеткізу керек болсын деген оймен, оның растығын білуіміз қажет.

Бұрын компьютер аппаратына командалар жиынтығы ендіру талап етілген. Сонан кейін командаларды бағдарлама арқылы интерпретациялайтын микробағдарламалау әдісі шықты да, команданы аппаратық жүзеге асыру ескіріп кетті. Осыдан кейін RISC-компьютерлер шығып микробағдарламалау (команданы бағдарлама арқылы интерпре­тациялау) ескіріп қалды. Себебі команданы аппараттық тура орындау өте жылдам болды. Қәзір интерпретацияның қайта жаңғырып келе жатқанын байқап отырмыз. Ол Интернетпен берілетін Java-апплеттерге байланысты болып отыр. Олар қабылданғаннан кейін интерпретацияла­нады. Мұнда орындалу уақытының ешқандай маңызы жоқ, себебі, желіде ақпаратты жіберу және қабылдау процесі одан бірнеше есе көп уақытты талап етеді. Бірақ бір кезде жағдай керісінше өзгеріп кетуі мүмкін.

Бұрынғы компьютерлік жүйелер дискіге файлдарды көрші секторларға қатарымен орналастырған. Бұл әдіс өте қарапайым болған, бірақ икемді емес. Себебі, файл үлкейген кезде, оған орын жетіспей қалады. Файлдарды дискіде үздіксіз орналастыру, компак-диск пайда болғанша, ескіріп қалған. Компакт-дискілерде файлдардың өсу проблемасы жоқ. Сондықтан файлдарды дискіде үздіксіз орналастыру қайтадан жаңғырып шыға келді. Қазіргі барлық компакт-дискідегі файлдық жүйелер осы әдіспен жазылған.

Ең соңында қарастыратынымыз - динамикалық байланыс. Бағдар­лама жүйедегі қатені түзету үшін, кітапханалық процедуралар ауыс­тырылуы тиіс. Бұл нысанаға байланысты динамикалық байланыс өмірге келді. Multicast жүйесін уақытша ойдан шығарып тастауға болады. Бірақ оны қайтадан ашып, амалдық жүйелерге тәсіл ретінде қолданылады. Бірнеше бағдарламаны кітапханалық процедураға бөлуге, бірақ ол үшін арнайы көшірмелер жасалады. Өйткені графикалық кітапханалар көлемі өте жылдам өседі. Қазіргі заманда көптеген амалдық жүйелер динами­калық байланысты қолдайды. Тізімді одан әрі жалғастырып, адамзаттың үлкен мысалын жазу керек. Олар: бүгінгі ойдың қалыптасуы бойынша ескі, ал ертең ол жаңа технологияны ашылып кетуіне себебші болуы мүмкін. Технология тек аппараттық жүйелерге ғана әсер етіп қоймай, бағ­дарламалық қамтамаға да әсерін тигізеді. 60-70 жылдары әліпбилі-цифр­лы дисплей, электронды-сәулелі құбырлар, 25х80 шығару үшін тағайын­дау, көбіне механикамен қоректенетін құрылғылар терминдері болды. Графикалық терминалдар 1960 жылға дейінде пайдаланылған. Бірақ олардың әрқайсысы он мың долларға дейін бағаланды. Кейін баға күрт құлағанда ғана әрбір пайдаланушы үшін дербес терминалдар жаса­лынды.

Негізі түсінік бойынша жаңа идеялар технологиялардың дамуына байланысты ескіріп немесе қайтадан жаңғырып отырады, қазіргі дербес компьютерде осылардың әртүрлі жетістіктері қолданылғандығын талдаңыз.

Жүйелік шақырулармен жұмыс әдістерімен таныстыру және жүйелік шақырудың мазмұнын ашып таныстыру.

1. Жүйелік шақыруға түсініктеме беру;

2. Шақырудың қолданылуы;

3. Шақырудың тиімділігі мен маңызы;

Жүйелік шақырулар жиыны кез келген амалдық жүйенің негізгі компоненті болады. Сонымен қатар, жүйелік шақырулар пайдаланушы мен амалдық жүйе арасындағы интерфейсті анықтайды. Пайдаланушы интерфейсіндегі жүйелік шақырулар бір амалдық жүйеден екіншісіне өткен кезде өзгеріп отырады. Себебі, жүйелік шақырулар амалдық жүйенің нақты не істей алатынындығын білдіреді, ал әртүрлі амалдық жүйенің мүмкіншіліктері әртүрлі болады. Соныдықтан амалдық жүйені жақсы түсіну үшін нақты амалдық жүйенің жүйелік шақыруларын білу қажет. Мысалы, UNIX амалдық жүйесінде файлдарды оқу үшін үш параметрлі жүйелік шақырулар қолданылады: бірінші – файлды беру үшін; екінші – файлдан оқылған деректерді қайда жазуды көрсету үшін; үшінші – оқылатын байттар санын көрсету үшін. Көптеген басқа амалдық жүйелерде осы сияқты жүйелік шақырулар бар, олардың бір-бірінен айырмашылығы өте көп емес, негізінен олар жүзеге асыру механизмдеріне қатысты болады. Жүйелік функцияларға қатынасу механизмі машинаға тәуелсіз болғандықтан, олар ассемблер тілінде жүзеге асырылады. Әдетте, дайын жүйелік процедуралардың кітапханасы болады. Оларға С тілінде немесе басқа тілде жазылған бағдарламалардан қатынас жасауға болады.

Кез-келген бір процессорлы компьютер нақты бір уақыт мезгілінде бір ғана команда орындай алады. Егер процессор пайдаланушы режімінде пайдаланушының бағдарламасын орындаса және жүйелік қызметке мұқтаж болса, мысалы, файлдан деректерді оқу үшін, онда ол үзілім жасауы немесе амалдық жүйені шақыру үшін жүйелік шақырудың командасын орындауы керек. Сонан кейін, амалдық жүйе шақыру параметрлері бойынша шақырған процестің не істеуі қажеттігін анықтайды. Нәтижесінде, амалдық жүйе жүйелік шақыруды өңдейді де, басқаруды жүйелік шақырудан кейін тұрған командаға береді. Жүйелік шақыруды орындаудың өзі процедура шақыруын орындағанға ұқсас. Тек біріншісі жүйенің ядросына кіріп кетеді, ал екіншісі оны істемейді.

Жүйелік шақыру механизмін түсіну үшін файлды оқу (read) жүйелік шақыруды қарастырайық. Оның негізгі үш параметр бар: біріншісі - файлдың беру үшін, екіншісі - буферді анықтау, үшіншісі – оқылатын байттың санын анықтау үшін. Барлық жүйелік шақырулар сияқты ол жүйелік шақырудың атауымен кітапханалық процедурасының шақыруы арқылы С тіліндегі бағдарламадан жіберіледі.

Егер жүйелік шақыру орындалатын болса, онда ол нақты оқылған байттар санын қайтарады және буферге файлдың ішіндегісін жазады. Ал егер жүйелік шақыру қандай-да бір жағдайға, мысалы параметрлерінің дұрыс берілмеуіне немесе дискілік қатеге, байланысты орындалмайтын болса, онда қателер санағышына бір қосылады, ал қатенің нөмірі қателер тізіміне түседі.

Кітапханалық процедура ассемблерде жазылуы мүмкін. Әдетте, жүйелік шақырудың нөмірін амалдық жүйе күтетін жерге жазады, мысалы регистрге. Оны оқып опрациялық жүйе пайдаланушы режімінен ядро режіміне көшеді де жүйелік шақыруды орындай бастайды.

Сонымен, амалдық жүйе мен қолданбалы бағдарламалар арасын­дағы интерфейс жүйелік шақырулардың жиынтығы болады, ол амалдық жүйеге беріледі. Іс жүзінде амалдық жүйе не істей алатындығын түсіну үшін біз интерфейсті қарастырамыз. Жалпы, жүйелік шақырулар процес­терді басқару үшін, файлдарды басқару үшін, катологтарды басқару үшін және басқа қызмет көрсету үшін қолданылады. Олармен нақты амалдық жүйелерді оқыған кезде танысқан жөн.