2-Ma’ruza: Operatsion tizimga bo‘ladigan hujumlar

foydalanuvchi (axborot-hisoblash tizimining tuzilishi va uni himoya qilish mexanizmlari haqida umumiy tasavvurga ega, lekin an‘anaviy josuslik usullari va ma‘lumotlarga ruxsatsiz kirishga urinishlar yordamida ma‘lumot tо‘plashi mumkin);

begona kishi (josuslik va sabotajning masofaviy usullari).

Buzg‘unchi tomonidan axborot tahdidlarini amalga oshirishning asosiy yо‘nalishlari quyidagilardan iborat:

• 
  kirish obyektlariga bevosita murojaat qilish;
  
• 
  himoya vositalarini chetlab о‘tish uchun kirish obyektlariga murojaat qilishni amalga oshiruvchi dasturiy va texnik vositalarni yaratish
  
• 
  axborot xavfsizligi tahdidlarini amalga oshirish imkonini beruvchi himoya vositalarini modifikatsiyalash;
  
• 
  avtomatlashtirilgan tizimning texnik vositalariga avtomatlashtirilgan tizimning mо‘ljallangan tuzilmasi va funksiyalarini buzuvchi dasturiy ta‘minot yoki texnik mexanizmlarni joriy etish.
  

Operatsion tizim arxitekturasi

Kompyuterlarda umumiy dasturiy ta‘minotning paydo bo‘lishi Sobiq ittifoqda raqamli EHMlar uchun dasturlashni avtomatlashtirish bo‘yicha birinchi nazariy ishlardan biri (A.P.Ershov) paydo bo‘lgan 1953-yilga to‘g‘ri keladi va Massachusets texnologiya institutida (AQSh) eksperimental ish yaratilgan. ta‘lim maqsadlarida foydalaniladigan «operatsion tizim». Keyinchalik real vaqt rejimida mudofaa hisoblash tizimlariga xizmat ko‘rsatish uchun maxsus operatsion tizimlar (OT) paydo bo‘ldi. Biroq, bu ishlanmalar eksperimental, tadqiqot xarakteriga ega bo‘lib, o‘sha paytda keng qo‘llanilmagan. Biroq, turli fan sohalarida kompyuterlardan amaliy foydalanish zarurati, kompyuterlardan samaraliroq foydalanish, dasturiy ta‘minotni ishlab chiquvchilarning mehnat unumdorligini oshirish, shuningdek, kompyuter bozorini kengaytirishga bo‘lgan intilishlar nazariya va vositalarni yaratishda tez sur’atlar bilan rivojlanishiga sabab bo‘ldi. hisoblash tizimlari uchun umumiy dasturiy ta‘minot.
Kompyuterlarni qurish uchta tamoyilga asoslanadi:

1. 
   Ma‘lumotlarni raqamli tasvirlash tamoyili (raqamlar, buyruqlar, operatsiyalarni belgilash, harflar, so‘zlar va boshqalar). Kompyuterdagi ma‘lumotlar birliklari bit, bayt, so‘z va boshqalar.
   
2. 
   Ma‘lumotlarni adreslash tamoyili - barcha ma‘lumotlar va dasturning istalgan ob’ektlari manzilga ega bo‘lgan xotira kataklarida saqlanadi.
   
3. 
   Dasturni boshqarish tamoyili (C.Bebbage, 1834) - hisoblash jarayonini boshqarish kompyuter xotirasida joylashgan dastur yordamida amalga oshiriladi.
   

Barcha universal kompyuterlar, shu jumladan shaxsiy kompyuterlar, shaklda ko‘rsatilgan tuzilishga ega (1.1-rasm).
Birinchi marta kompyuterlarning bunday tuzilishi 1945-yilda Jon fon Neyman tomonidan taklif qilingan, shuning uchun bunday tuzilishga ega kompyuterlar FonNeyman mashinalari deb ataladi.
Sxemaning o‘ziga xos apparat ta‘minoti kompyuterlarning avloddan avlodiga o‘zgarib turdi. Masalan, zamonaviy kompyuterlarda AMQ va BQ bitta qurilmaga - markaziy protsessorga birlashtirilgan. Bundan tashqari, kompyuterga uzilishlar tizimi kiritildi. Kompyuterda ma‘lumotlarni parallel qayta ishlash imkonini beruvchi ko‘p protsessorli kompyuterlar paydo bo‘ldi. Biroq, mavjud kompyuterlarning funksional tuzilishi asosan Fon-Neyman mashinasining tuzilishiga mos keladi. Kompyuter tizimi arxitekturasi raqamli hisoblash tizimining umumiy mantiqiy tashkiloti bo‘lib, ma‘lum bir kompyuter tizimida ma‘lumotlarni qayta ishlash jarayonini belgilaydi va ma‘lumotlarni kodlash usullari, tarkibi, maqsadi, apparat va dasturiy ta‘minot o‘rtasidagi o‘zaro ta‘sir tamoyillarini o‘z ichiga oladi. Bugungi kunda ishlab chiqarilgan kompyuterlarning aksariyati ochiq arxitektura tamoyiliga muvofiq ishlab chiqarilgan, birinchi marta IBM shaxsiy kompyuterida qo‘llanilgan (IBM, 1981).

1.1-rasm. Universal EHMning umumiy tuzilishi
AMQ – arifmetik-mantiqiy qurilma, BQ – boshqaruv qurilmasi, TQ – tashqi qurilma, RAM – tezkor xotira qurilmasi.
Kompyuter dasturlari odatda quyidagi turlarga bo‘linadi:

1. 
   umumiy (tizimli) dasturiy ta‘minot (OPS);
   
2. 
   maxsus dasturiy ta‘minot (SPO).
   

Hisoblash tizimlarining umumiy dasturiy ta‘minoti tarkibiga quyidagilar kiradi:

• 
  ma‘lumotlarni qayta ishlashni boshqarish uchun dasturiy vositalar, jumladan, operatsion tizimlar;
  
• 
  texnik xizmat ko‘rsatish (xizmat ko‘rsatish) dasturlari (kommunal xizmatlar);
  
• 
  dasturiy vositalar.
  

Maxsus dasturiy ta‘minot quyidagi turlarga bo‘linadi:

• 
  umumiy maqsadli amaliy dasturlar (ilova);
  
• 
  foydalanuvchining amaliy dasturlari.
  

Umumiy maqsadli ilovalarni quyidagi guruhlarga bo‘lish mumkin:

• 
  ofis dasturi;
  
• 
  iqtisodiy maqsadli dastur;
  
• 
  nashriyot tizimlari;
  
• 
  kompyuter grafikasi, video, animatsiya va ovoz;
  
• 
  ma‘lumotlar bazasini boshqarish tizimlari; - boshqa umumiy maqsadli ilovalar.
  

Ko‘rinib turibdiki, zamonaviy kompyuterlar va ularning dasturiy ta‘minoti inson faoliyatining deyarli barcha sohalarida: fan, ishlab chiqarish, iqtisodiyot, huquq va hokazolarda chuqur singib ketgan.
Har qanday maqsad uchun amaliy dasturlarning ishlashi nazorat qilinadi va tizim dasturiy ta‘minoti toifasiga kiruvchi dasturlar ishtirokida.
Tizimli dasturiy ta‘minot foydalanuvchi va kompyuter tizimining texnik vositalari o‘rtasidagi «qatlam» rolini o‘ynaydi. Kompyuter bilan ishlashning turli bosqichlarida turli xil dasturlar va tizimli dasturiy ta‘minotning dasturiy paketlari maqsadlariga ko‘ra farq qiluvchi funktsiyalarni bajarishda shunday «qatlam» vazifasini bajaradi.
Tizim dasturiy ta‘minotining asosini operatsion tizim tashkil qiladi.
Raqamli hisoblash tizimining operatsion tizimi (OT) - bu raqamli hisoblash tizimining ishlashini avtomatlashtirilgan boshqarish va foydalanuvchilarga ko‘rsatiladigan xizmatlar majmui orqali ma‘lum darajadagi samaradorlikni ta‘minlash uchun mo‘ljallangan dasturiy ta‘minot tizimi.
OTning asosiy funktsiyalari quyidagilardan iborat:

1. 
   ishlov berish uchun topshiriqlarni ishga tushirish va ularni bajarish bo‘yicha harakatlarning avtomatik bajarilishi;
   
2. 
   rejalashtirish (vazifalarni qayta ishlashni rejalashtirish);
   
3. 
   xotirani turli vazifalar orasida taqsimlash;
   
4. 
   kompyuter tizimidagi vazifalarning bajarilishini boshqarish;
   
5. 
   Zarur resurslarini vazifalarga taqsimlash;
   
6. 
   vazifalarning bajarilishini sinxronlashtirish;
   
7. 
   ma‘lumotlarni kiritish/chiqarish operatsiyalarini qo‘llab-quvvatlash; 8) tizimning ishlashini hisobga olish (agar kerak bo‘lsa).
   

Uning OT funksiyalarini bajarish nazorat dasturlari (nazoratchilar yoki menejerlar) deb ataladigan tegishli boshqaruv dasturiy ta‘minot tizimlari yordamida amalga oshiriladi.
Nazoratchi dasturi - bu boshqa mashina dasturlari bajarilishini boshqaruvchi va ma‘lumotlarni boshqarish tizimidagi ish oqimini tartibga soluvchi, odatda operatsion tizimning bir qismi bo‘lgan mashina dasturi.
Supervayzer - hisoblash tizimi resurslarini taqsimlashni muvofiqlashtiruvchi boshqaruv dasturining bir qismi. Umuman olganda, zamonaviy operatsion tizimlar ierarxik tuzilmadir (1.2-rasm).
Ierarxiyaning markazida ba‘zan «toza mashina» yoki «quruq metall» deb ataladigan kompyuter uskunalari joylashgan. Ierarxiyaning keyingi darajasida (ba‘zan keyingi bir necha darajalar) operatsion tizim yadrosining ba‘zi funktsiyalari mavjud. Ushbu yadro funktsiyalari (shuningdek, «ibtidoiy» deb ataladi) bilan birgalikda kompyuter kengaytirilgan mashinaga aylanadi, ya‘ni. operatsion tizim va foydalanuvchilarga nafaqat o‘zining mashina tilini, balki bir qator qo‘shimcha funktsiyalarni ham taqdim etadigan mashina.
Yadroning tepasida foydalanuvchi topshiriqlarining bajarilishini ta‘minlash uchun OT dasturlari (tashqi qurilmalarni boshqarish, kiritish-chiqarish operatsiyalariga xizmat ko‘rsatish va boshqalar) joylashgan. Ierarxiyaning yuqori qismida foydalanuvchi dasturlari joylashgan. Bunday ierarxik tizimlarda, qoida tariqasida, quyidagi cheklash qabul qilinadi: ierarxiyada faqat yuqoridan pastgacha aylanishga ruxsat beriladi, ya‘ni. Har bir darajadagi vositalar faqat keyingi quyi darajadagi funktsiyalarga kirishi mumkin.
Xizmat ko‘rsatish (xizmat ko‘rsatish) dasturlari (utilitalari) turli xil yordamchi funktsiyalarni bajarish uchun mo‘ljallangan va quyidagi turlarga bo‘linadi: paketlovchi dasturlar (arxivatorlar); antivirus dasturlari; bron qilish dasturlari; kompyuter diagnostikasi dasturlari; diskni optimallashtirish dasturlari; dinamik diskni siqish dasturlari.

1.2 – rasm. Operatsion tizim tuzilmasi
Dasturiy ta‘minot vositalari, shuningdek, ilovalarni ishlab chiqish vositalari va dasturlash tizimlari deb ataladi, ular kompyuter dasturlarini ishlab chiqishni avtomatlashtirish vositasi bo‘lib, ishlab chiquvchilarning mahsuldorligi va dasturiy ta‘minot ishonchliligini oshirishni ta‘minlaydi.
Dasturiy ta‘minot vositalariga quyidagilar kiradi:

• 
  kompilyatorlar va tarjimonlar;
  
• 
  mustaqil tuzatuvchilar (debuggers, inglizchadan. Debug «hasharotlarni olib tashlash»);
  
• 
  birlashtirilgan qobiqlar;
  
• 
  mijoz-server ilovalarini yaratish vositalari va boshqalar.
  

Mavjud dasturiy vositalar dasturiy ta‘minotni ishlab chiquvchilarga deyarli barcha fan sohalari uchun har qanday hajmdagi amaliy muammolarni hal qilish uchun kuchli dasturiy ta‘minotni yaratish uchun barcha kerakli funktsiyalar to‘plamini taqdim etadi.
Har qanday hisoblash tizimi ma‘lum bir hisoblash yoki axborot muammolarini hal qilish uchun yaratilgan bo‘lib, ular jami ma‘lumotlarni qayta ishlash muammolari deb ataladi. Kompyuter tizimidagi har qanday muammoni muvaffaqiyatli hal qilish uchun sizda quyidagilar bo‘lishi kerak:

1. 
   masalani yechish algoritmini amalga oshiruvchi dastur;
   
2. 
   dasturni kiritish, dasturni bajarish, qo‘shimcha ma‘lumot olish va natijalarni chiqarish uchun apparat;
   
3. 
   qo‘llaniladigan masalani hal qilish uchun zarur bo‘lgan qo‘shimcha dasturiy ta‘minot (standart dasturlar). Ma‘lumotlarni qayta ishlash tizimlarining (DPS) uch turi mavjud bo‘lib, ular bir-biridan qabul qilish tezligiga qo‘yiladigan talablarda farqlanadi.
   

Muammolarni hal qilish natijalari:

1. 
   real vaqt rejimida muammolarni hal qilish zarurati tufayli ma‘lumotlarni qayta ishlash tezligiga qo‘yiladigan talablar juda yuqori bo‘lgan real vaqt tizimlari (RTS) (masalan, navigatsiya va samolyotlarni boshqarish tizimlari);
   
2. 
   onlayn ishlov berish tizimlari (OSP), ularda ma‘lumotlarni qayta ishlash bo‘yicha vazifalarni rejalashtirish har bir qabul qilingan vazifa uchun minimal bajarish vaqti talabi asosida amalga oshiriladi. Ushbu turdagi tizimlarga misol sifatida qo‘mondonlik postlarining jangovar ekIPajlari uchun ma‘lumotlarni qayta ishlash tizimi;
   
3. 
   qismli ishlov berish tizimlari (SPS), bunda asosiy talab belgilangan vazifalarni hal qilishda uskunaning ishlamay qolish vaqtini minimallashtirishdir.
   

Amaliy dasturni ishga tushirish, uni zarur apparat va dasturiy ta‘minot imkoniyatlari bilan ta‘minlash operatsion tizim tomonidan amalga oshiriladi.
Ro‘yxatda keltirilgan vositalarni amaliy dasturga taqdim etish tartibi kompyuterning operatsion tizimida amalga oshirilgan ma‘lumotlarni qayta ishlash rejimi bilan belgilanadi. Ma‘lumotlarni qayta ishlashning bir dasturli va ko‘p dasturli rejimlari va shunga mos ravishda OT ning ishlashi mavjud.
Yagona dastur rejimlariga quyidagilar kiradi:

• 
  to‘g‘ridan-to‘g‘ri kirish rejimi (RDA); - paketli bitta dasturli rejim (P1P).
  

Ko‘p dasturli ma‘lumotlarni qayta ishlash rejimlari:

• 
  paketli ko‘p dasturli rejim (PMP); - vaqtni almashish rejimi (RRW).
  

To‘g‘ridan-to‘g‘ri kirish rejimi birinchi avlod kompyuterlarida keng qo‘llanilgan va zamonaviy shaxsiy kompyuterlar bilan ishlashda qo‘llaniladi. RDA kompyuterning boshqaruv paneli (hozirgi klaviatura, sichqon va displeylar) orqali mashina bilan o‘zaro aloqada bo‘lgan faqat bitta foydalanuvchiga taqdim etilishi bilan tavsiflanadi. RDAdagi har bir vazifani hal qilish vaqti - bu dastur va ma‘lumotlarni kompyuterga kiritish uchun TST vaqti, protsessorning muammoni hal qilish uchun TP vaqti, tashqi qurilmalar bilan ma‘lumot almashish uchun TMT vaqti (shu jumladan natijalarni chiqarish) va ishga tushirishga tayyorgarlik va vazifani hal qilish vaqti TOP tugallangandan keyin:
TND=TST+TP+TMT+TOP
Bitta vazifa uchun protsessor yuklanish omili:
NND=TP/TND
N ta vazifani hal qilish uchun umumiy vaqt va yuk koeffitsienti:

bu erda i-vazifa raqami.
RDAda OT ning mavjudligi shart emas.
RDA ning kamchiliklari:

1. 
   apparat va kompyuter dasturlari samarasiz foydalaniladi;
   
2. 
   dasturchi mashinani boshqarishga ko‘p vaqt sarflaydi;
   
3. 
   foydalanuvchini kompyuter operatori sifatida tayyorlashga yuqori talablar qo‘yiladi.
   

Samolyotda ikkinchi avlod kompyuterlaridan boshlab bitta dasturli paket rejimi qo‘llaniladi. Qayta ishlash vazifalarini hal qilish uchun bir nechta ishlar bir paketda yig‘iladi, ular ish paketi (PP) deb ataladi. Vazifalar paketi kompyuter operatori tomonidan kompyuterga kiritiladi, u yerda dasturiy ta‘minot birinchi navbatda tashqi xotiraga (magnit disklar, magnit barabanlar va boshqalar) yoziladi. Keyin mashinaning operatsion tizimi PPga kiritilgan vazifalarni ketma-ket o‘qiydi va foydalanuvchi muammolarini hal qilish bo‘yicha vazifalarga muvofiq kerakli harakatlarni amalga oshiradi. Keyingi vazifani bajargandan so‘ng, operatsion tizimga murojaat qilinadi, bu keyingi vazifani bajarishni boshlashni faollashtiradi. To‘plamning oxirgi vazifasini bajargandan so‘ng, kompyuter operatori mashinaga vazifalarning yangi partiyasini yuklaydi.
P1P rejimi quyidagi ijobiy xususiyatlarga ega:

1. 
   yuqori tarmoqli kengligi;
   
2. 
   kompyuter texnikasiga maxsus talablarning yo‘qligi;
   
3. 
   uni har qanday kompyuterda amalga oshirish mumkin. P1P rejimining kamchiliklari quyidagilardan iborat:
   

1. 
   operatsion tizim talab qilinadi;
   
2. 
   foydalanuvchi kompyuterdan va u tomonidan hal qilinayotgan vazifadan jismonan ajratilgan;
   
3. 
   foydalanuvchining olingan eritma natijalariga munosabati kuchayadi;
   
4. 
   paketli topshiriqlarni bajarishning ketma-ket tartibi kompyuter tizimi uskunasiga yukni oshirishga imkon bermaydi.
   

To‘plamli multidastur rejimi uchinchi va keyingi avlod kompyuterlarida keng qo‘llaniladi. PMP klassik ko‘p dasturlash rejimi bo‘lib, unda kompyuter tizimida bir vaqtning o‘zida bir nechta vazifalar qayta ishlanadi. Tizimga kirishda kompyuter operatori tizimga yuklaydigan vazifalar paketlari to‘plami shakllanadi. Birinchi PPni kiritish tugallangandan so‘ng, operatsion tizim ikkinchi va keyingi PPlarning kiritilishini kutmasdan, uni qayta ishlashni boshlaydi. Xuddi shu partiyaga tegishli ishlar ketma-ket bajariladi (ya‘ni, P1P rejimida). Turli paketlarga tegishli ishlar parallel ravishda ishlaydi. Birinchi partiyaning birinchi ishi birinchi bo‘lib ishlay boshlaydi. Resurslar chiqarilishi bilan OT boshqa paketlardagi vazifalarni PP ichida paydo bo‘ladigan tartibda bajarilishini faollashtiradi.
Ko‘p dasturli paketli rejim hisoblash tizimining eng yuqori o‘tkazuvchanligini ta‘minlaydi, agar kompyuterda quyidagi uskuna bo‘lsa erishiladi:

1. 
   avtonom boshqariladigan tashqi qurilmalar;
   
2. 
   dasturni uzishning ilg‘or tizimi;
   
3. 
   xotirani dasturlarning o‘zaro ta‘siridan himoya qilish vositalari.
   

PMP rejimining asosiy kamchiligi bu foydalanuvchini tizimdan deyarli butunlay yo‘q qilish va buning natijasida foydalanuvchi va uning vazifasi o‘rtasidagi aloqaning yo‘qligi.
Vaqt almashish rejimi PMPda amalga oshirilgan klassik multidasturlashdan sezilarli darajada farq qiladi va hozirda operatsion tizimlarning asosiy ishlash rejimi hisoblanadi. Vaqt almashish rejimida asosiy narsa har bir vazifani (yoki mashina bilan muloqotda ishlaydigan foydalanuvchini) ma‘lum bir cheklangan vaqt oralig‘ida (kvant) kompyuter resurslari bilan ta‘minlashdir. Vaqt kvant muddati tugagandan so‘ng, ushbu dastur operatsion tizim tomonidan minimallashtiriladi, navbatdagi dastur o‘z navbatida joylashtiriladi (yoki keyingi foydalanuvchi terminali ulanadi), u kompyuter resurslari bilan ta‘minlanadi va hokazo.
Ko‘p dasturlash bilan operatsion tizimlarda ish joylariga (ish uchun arizalar) xizmat ko‘rsatish tartibi, ya‘ni. PMP yoki RRT rejimlarini amalga oshiradiganlar xizmat ko‘rsatish rejimlari va ularda qabul qilingan xizmat ko‘rsatish intizomi bilan belgilanadi.
Xizmat ko‘rsatish rejimi - bu xizmat ko‘rsatish uchun so‘rovlarni tanlash qoidasi. Xizmat ko‘rsatish usullari uch turga bo‘linadi:

1. 
   ilovalarni yagona tanlash tartibi:
   
2. 
   xizmat ko‘rsatish uchun ma‘lum turdagi ilovalarning butun navbati tanlanganda guruh tanlash rejimi;
   
3. 
   aralash tanlash rejimi, ba‘zi ilovalar sinflari uchun bitta tanlash, boshqalari uchun esa guruh tanlash.
   

Xizmat intizomi - ma‘lum bir xizmat rejimida xizmat ko‘rsatish uchun so‘rovlarni tanlash qoidasi. Xizmat ko‘rsatish rejimlarining har biri uchun quyidagi xizmat intizomi turlaridan biri qo‘llanilishi mumkin:

• 
  ustuvor bo‘lmagan xizmat;
  
• 
  ustuvor xizmat;
  
• 
  rejalashtirish xizmati.
  

Ustuvor bo‘lmagan xizmat intizomining turlari:

1. 
   OPP - kelish tartibida xizmat ko‘rsatish («birinchi kelgan - birinchi xizmat»,
   

FIFO);

2. 
   OOP - teskari tartibda xizmat ko‘rsatish («birinchi kelgan - oxirgi xizmat»,
   

LIFO);

3. 
   OSP - tasodifiy xizmat.
   

Prioritet bo‘lmagan xizmatlarda barcha arizalar xizmat ko‘rsatish uchun teng huquqli hisoblanadi.
Agar ma‘lum turdagi so‘rovlar operatsion tizim tomonidan xizmat ko‘rsatish bo‘yicha boshqalarga nisbatan afzalliklarga ega bo‘lishi talab etilsa, u holda ustuvorliklarga ega xizmat ko‘rsatish intizomi qo‘llaniladi:

1. 
   DOP - bu nisbiy ustuvorliklarga ega bo‘lgan xizmat intizomi, agar arizaning ustuvorligi faqat xizmat ko‘rsatish uchun arizalar navbatdagi o‘rniga ta‘sir qiladi;
   
2. 
   DAP mutlaq ustuvorliklarga ega bo‘lgan intizom bo‘lib, u yuqori ustuvorlikdagi ariza nafaqat navbatdagi arizalarga, balki arizalarni qabul qilish xizmatiga nisbatan ham afzalliklarga ega bo‘ladi;
   
3. 
   DSP - aralash ustuvorliklarga ega bo‘lgan intizom bo‘lib, unda nisbiy ustuvorliklar ayrim ilovalar guruhlariga, mutlaq ustuvorliklar boshqalarga nisbatan qo‘llaniladi;
   
4. 
   DDP - dinamik ustuvorliklarga ega bo‘lgan xizmat ko‘rsatish intizomi bo‘lib, unda ilovalarning ustuvorliklarining qiymati ular navbatda turganidek o‘zgarishi (o‘sishi) mumkin va shu bilan tizimda uzoq vaqt davomida mavjud bo‘lgan ilovalar uchun ustuvor xizmat ko‘rsatishni ta‘minlaydi.
   

Rejalashtirilgan texnik xizmat ko‘rsatish intizomi, tizimga kirish tartibidan qat’i nazar, foydalanuvchi tomonidan belgilangan ishlarni qayta ishlash tartibini ta‘minlaydi. Bir masalani yechish natijalari boshqasiga kiritilgan hollarda qo‘llaniladi.
Operatsion tizimlar kompyuterning asosiy resurslarini (protsessorlar, xotiralar, qurilmalar) boshqarishning ichki algoritmlarini amalga oshirishda, foydalaniladigan loyihalash usullarining xususiyatlari, apparat platformalarining turlari, foydalanish sohalari va boshqa koʻplab xossalarida farq qilishi mumkin.
Quyida bir nechta asosiy xususiyatlar bo‘yicha OT tasnifi keltirilgan.
Butun tarmoq OT ning samaradorligi ko‘p jihatdan mahalliy kompyuter resurslarini boshqarish algoritmlarining samaradorligiga bog‘liq. Shuning uchun, tarmoq OTni tavsiflashda, avtonom kompyuterning protsessorlari, xotirasi va tashqi qurilmalarini boshqarish uchun OT funktsiyalarini amalga oshirishning eng muhim xususiyatlari ko‘pincha keltiriladi. Shunday qilib, masalan, ishlatiladigan protsessorni boshqarish algoritmining xususiyatlariga ko‘ra, operatsion tizimlar ko‘p vazifali va bir vazifali, ko‘p foydalanuvchili va bir foydalanuvchili, ko‘p mavzuli ishlov berishni qo‘llab-quvvatlaydigan va uni qo‘llab-quvvatlamaydigan tizimlarga bo‘linadi. protsessorli va bitta protsessorli tizimlar.
Bir vaqtning o‘zida bajariladigan vazifalar soniga ko‘ra, operatsion tizimlarni ikki sinfga bo‘lish mumkin:

1. 
   bir vazifali (masalan, MS DOS, MSX);
   
2. 
   ko‘p vazifali (OC EC, OS/2, Unix, Windows 95).
   

Bir vazifali operatsion tizimlar, asosan, foydalanuvchini virtual mashina bilan ta‘minlash funktsiyasini bajaradi, bu esa foydalanuvchining kompyuter bilan o‘zaro aloqasini oson va qulayroq qiladi. Bitta vazifali operatsion tizimlarga periferik qurilmalarni boshqarish vositalari, fayllarni boshqarish vositalari va foydalanuvchi bilan aloqa vositalari kiradi.
Ko‘p vazifali operatsion tizimlar yuqoridagi funksiyalarga qo‘shimcha ravishda protsessor, operativ xotira, fayllar va tashqi qurilmalar kabi umumiy resurslarni almashishni boshqaradi.
Ko‘p o‘yinchi rejimini qo‘llab-quvvatlash. Bir vaqtning o‘zida foydalanuvchilar soniga ko‘ra, operatsion tizimlar quyidagilarga bo‘linadi:

1. 
   bitta foydalanuvchi (MS DOS, Windows 3.x, OS/2 ning dastlabki
   

versiyalari);

2. 
   ko‘p foydalanuvchili (Unix, Windows NT).
   

Ko‘p foydalanuvchili tizimlarning bir foydalanuvchili tizimlardan asosiy farqi har bir foydalanuvchi ma‘lumotlarini boshqa foydalanuvchilar tomonidan ruxsatsiz kirishdan himoya qilish vositalarining mavjudligidir. Shuni ta‘kidlash kerakki, har bir ko‘p vazifali tizim ko‘p foydalanuvchili emas va har bir bitta foydalanuvchili OT bir vazifali emas.
Preemptive va no preemptive multitasking. Eng muhim umumiy resurs - bu protsessor vaqti. Tizimda bir vaqtning o‘zida mavjud bo‘lgan bir nechta jarayonlar (yoki oqimlar) o‘rtasida protsessor vaqtini taqsimlash usuli asosan OTning o‘ziga xos xususiyatlarini aniqlaydi. Ko‘p vazifani amalga oshirishning ko‘plab mavjud variantlari orasida ikkita algoritm guruhini ajratib ko‘rsatish mumkin:

1. 
   preemptiv no multitasking (NetWare, Windows 3.x);
   
2. 
   preemptive multitasking (Windows NT, OS/2, Unix).
   

Preemptiv va no preemptiv multitasking o‘rtasidagi asosiy farq jarayonni rejalashtirish mexanizmining markazlashtirilganlik darajasidir. Birinchi holda, jarayonni rejalashtirish mexanizmi to‘liq operatsion tizimda jamlangan, ikkinchi holatda esa tizim va amaliy dasturlar o‘rtasida taqsimlanadi. O‘rnini almashtirmaydigan ko‘plik bilan
Faol jarayon o‘z tashabbusi bilan boshqaruvni operatsion tizimga topshirgunga qadar ishlaydi, shunda u navbatdan boshqa ishga tayyor jarayonni tanlaydi. Preemptive multitaskingda protsessorni bir jarayondan ikkinchisiga o‘tkazish qarori faol jarayonning o‘zi tomonidan emas, balki operatsion tizim tomonidan qabul qilinadi.
Operatsion tizimlarning muhim xususiyati bitta vazifa doirasida hisobkitoblarni parallellashtirish qobiliyatidir. Ko‘p tarmoqli OT protsessor vaqtini vazifalar o‘rtasida emas, balki ularning alohida tarmoqlari (IPlari) o‘rtasida taqsimlaydi.
Ko‘p ishlov berish. Operatsion tizimning yana bir muhim xususiyati - unda ko‘p protsessorli ishlov berishni qo‘llab-quvvatlash vositalarining yo‘qligi yoki mavjudligi - ko‘p ishlov berish. Ko‘p ishlov berish barcha resurslarni boshqarish algoritmlarini murakkablashtirishga olib keladi.
Hozirgi vaqtda OTga ko‘p ishlov berishni qo‘llab-quvvatlash funktsiyalarini joriy etish umumiy qabul qilinmoqda. Bunday funksiyalar Sun‘dan Solaris 2.x, Santa Crus Operations’dan Open Server 3.x, IBM’dan OS/2, Microsoft’dan Windows NT va Novell’dan NetWare 4.1’da mavjud bo‘lgan.
Ko‘p protsessorli operatsion tizimlarni ko‘p protsessorli arxitekturali tizimda hisoblash jarayonining tashkil etilishiga ko‘ra tasniflash mumkin: assimetrik operatsion tizimlar va simmetrik operatsion tizimlar. Asimmetrik OT butunlay tizimdagi protsessorlardan faqat bittasida ishlaydi, qolgan protsessorlar orasida amaliy vazifalarni taqsimlaydi. Nosimmetrik OT butunlay markazlashtirilmagan va protsessorlarning butun pulidan foydalanadi, ularni tizim va dastur vazifalari o‘rtasida ajratadi.
Yuqorida faqat bitta turdagi resursni, protsessorni boshqarish bilan bog‘liq OS xususiyatlari ko‘rib chiqildi. Operatsion tizimning tashqi ko‘rinishiga, umuman olganda, uni ma‘lum bir sohada qo‘llash imkoniyatiga mahalliy resurslarni boshqarishning boshqa quyi tizimlari - xotira, fayllar va kirish-chiqishni boshqarish quyi tizimlarining xususiyatlari ham muhim ta‘sir ko‘rsatadi. qurilmalar.
OTning o‘ziga xosligi tarmoq funktsiyalarini amalga oshirishda ham namoyon bo‘ladi: tarmoqqa masofaviy resurslarga so‘rovlarni tanib olish va qayta yo‘naltirish, tarmoq orqali xabarlarni jo‘natish va masofaviy so‘rovlarni bajarish. Tarmoq funktsiyalarini amalga oshirishda tarmoqdagi ma‘lumotlarni saqlash va qayta ishlashning taqsimlangan tabiati bilan bog‘liq vazifalar to‘plami paydo bo‘ladi: tarmoqda mavjud bo‘lgan barcha resurslar va serverlar haqida ma‘lumotnoma ma‘lumotlarini saqlash, o‘zaro ta‘sir qiluvchi jarayonlarni hal qilish, kirish shaffofligini ta‘minlash, ma‘lumotlarni takrorlash, muvofiqlashtirish. nusxalar, ma‘lumotlar xavfsizligini qo‘llab-quvvatlash.
Operatsion tizimning xususiyatlariga u yo‘naltirilgan uskuna bevosita ta‘sir qiladi. Uskunalar turiga ko‘ra shaxsiy kompyuterlarning operatsion tizimlari, minikompyuterlar, meynfreymlar, klasterlar va kompyuter tarmoqlari farqlanadi. Sanab o‘tilgan kompyuter turlari orasida bir protsessorli ham, ko‘p protsessorli ham bo‘lishi mumkin. Har qanday holatda, apparatning o‘ziga xos xususiyatlari, qoida tariqasida, operatsion tizimlarning o‘ziga xos xususiyatlarida aks etadi.
Shubhasiz, katta mashinaning operatsion tizimi shaxsiy kompyuterga qaraganda ancha murakkab va funktsionaldir. Shunday qilib, yirik mashinalar OT da bajarilayotgan vazifalar oqimini rejalashtirish funksiyalari, shubhasiz, murakkab ustuvor fanlardan foydalangan holda amalga oshiriladi va shaxsiy kompyuterlar OT ga qaraganda ko‘proq hisoblash quvvatini talab qiladi. Xuddi shu narsa boshqa funktsiyalar uchun ham amal qiladi.
Tarmoq OT o‘z ichiga kompyuterlar o‘rtasida aloqa liniyalari orqali xabarlarni uzatish vositalarini o‘z ichiga oladi, bu mustaqil OTda mutlaqo keraksizdir. Ushbu xabarlarga asoslanib, tarmoq operatsion tizimi tarmoqqa ulangan masofaviy foydalanuvchilar o‘rtasida kompyuter resurslarini almashishni ta‘minlaydi. Xabarlarni uzatish funktsiyalarini qo‘llab-quvvatlash uchun tarmoq operatsion tizimlari IP, IPX, Ethernet va boshqalar kabi mashhur aloqa protokollarini amalga oshiradigan maxsus dasturiy ta‘minot komponentlarini o‘z ichiga oladi.
Ko‘p protsessorli tizimlar operatsion tizimdan maxsus tashkilotni talab qiladi, uning yordamida operatsion tizimning o‘zi, shuningdek, u qo‘llab-quvvatlaydigan ilovalar tizimning alohida protsessorlari tomonidan parallel ravishda bajarilishi mumkin. OTning alohida qismlarining parallel ishlashi OT ishlab chiquvchilari uchun qo‘shimcha muammolarni keltirib chiqaradi, chunki bu holda individual jarayonlarning umumiy tizim jadvallariga izchil kirishini ta‘minlash va asinxron ishning boshqa kiruvchi oqibatlarini bartaraf etish ancha qiyinlashadi.
Klaster operatsion tizimlari uchun boshqa talablar qo‘llaniladi. Klaster umumiy ilovalarni bajarish uchun birgalikda ishlaydigan va foydalanuvchiga yagona tizim sifatida ko‘rinadigan bir nechta hisoblash tizimlarining erkin bog‘langan to‘plamidir. Maxsus apparat vositalari bilan bir qatorda, klaster tizimlarining ishlashi uchun operatsion tizimdan dasturiy ta‘minotni qo‘llab-quvvatlash ham talab qilinadi, bu asosan umumiy resurslarga kirishni sinxronlashtirish, nosozliklarni aniqlash va tizimni dinamik qayta konfiguratsiyaga qisqartiriladi. Klaster texnologiyalari sohasidagi birinchi ishlanmalardan biri Digital EquIPment kompaniyasining VAX kompyuterlariga asoslangan yechimlari bo‘ldi. Yaqinda kompaniya Microsoft bilan Windows NT yordamida klaster texnologiyasini ishlab chiqish bo‘yicha shartnoma tuzdi. Bir nechta kompaniyalar Unix mashinalariga asoslangan klasterlarni taklif qilishadi.
Uskuna platformasining o‘ziga xos turiga mo‘ljallangan operatsion tizimlarga qo‘shimcha ravishda, mobil OS deb ataladigan kompyuter turidan boshqa kompyuter turiga osongina ko‘chirish uchun maxsus ishlab chiqilgan operatsion tizimlar mavjud. Bunday OTning eng yorqin misoli mashhur Unix tizimidir. Ushbu tizimlarda apparatga bog‘liq joylar ehtiyotkorlik bilan lokalizatsiya qilinadi, shunda faqat tizim yangi platformaga o‘tkazilganda ularning ustiga yoziladi.
Ko‘p vazifali operatsion tizimlar ishlab chiqishda qo‘llaniladigan samaradorlik mezonlariga ko‘ra uch turga bo‘linadi:

1.