|
4.7. Тармоқ операцион тизимларининг архитектураси
Ҳар қандай тизим тушунарли ва рационал тузилмага эга бўлиши ва аниқ қўйилган ўзаро ишлаш қоидали тайинланган функционал қўлланишга эга бўлган модулларга бўлиниши мумкин. Ҳар бир алоҳида модулнинг вазифасини яққол тушуниш, тизимни модификациялаш ва ривожлантиришда ишни сезиларли соддалаштиради. Операцион тизимнинг функционал мураккаблиги унинг архитектурасининг мураккаблашишига олиб келади. Архитектура - бу турли дастурий модуллар асосида операцион тизимларни таркибий ташкил этишдир. Одатда, операцион тизим таркибига стандарт форматларда бажараладиган ва объект модуллар, ҳар хил турдаги кутубхоналар, дастурларнинг дастлабки матнли модуллари, махсус форматли дастурий модуллар (масалан, операцион тизимни хотирага юкловчи модуль, киритиш-чиқариш драйверлари), ҳужжатлаштириш файллари, маълумот тизими модуллари киради.
Кўплаб замонавий операцион тизимлар ривожлантиришга, кенгайтиришга ва янги платформаларга ўтказилишга қодир бўлган яхши ташкиллаштирилган модулли тизимлар ҳисобланади. Операцион тизимнинг қандайдир ягона архитектураси мавжуд эмас, лекин операцион тизимни структуралашга универсал ёндашувлар мавжуд.
Ядро ва ёрдамчи модуллар.
Операцион тизим архитектурасини ўрганишга умумий ёндашув унинг барча модулларини икки гуруҳга: ядро (операцион тизимнинг асосий вазифаларини бажарадиган модуллар) ва ёрдамчи вазифаларни бажарадиган модуллар гуруҳларига бўлади (4.6-расм).
Ядро модуллари жараёнларни, хотирани, киритиш-чиқариш қурилмаларини бошқариш каби асосий вазифаларни бажаради. Ядро операцион модуль тизимнинг юрагини ташкил этади, усиз операцион тизим ишламайди ва ўзининг вазифаларидан бирортасини ҳам бажара олмайди.
Ядро таркибига дастурларни қайта улаш, саҳифаларни юклаш/юксизлаш, умумий дастурнинг узилишларига ишлов бериш каби ҳисоблаш жараёнининг ташкил этилишини ички тизим масалаларини ечадиган вазифалар киради. Бу вазифалар амалий дастурлар (иловалар) учун рухсат этилмайди. Ядро вазифаларининг бошқа гуруҳи амалий масалаларга амалий дастурий муҳит яратиш билан уларни қувватлашга хизмат қилади. Иловалар у ёки бу ҳаракатларни, файлни очиш ва ўқиш, график ахборотни дисплейга чиқариш, тизим вақтини олишнинг бажарилиши учун сўровлар билан (тизим чиқарувлари билан) ядрога мурожаат қилиши мумкин. Ядронинг иловалар орқали чақирилиши мумкин бўлган вазифаларини API амалий дастурлаштириш интерфейси ташкил этади.
Ядро модуллари бажарадиган вазифалар операцион тизимнинг кўп ишлатадиган вазифалари ҳисобланади, шунинг учун уларнинг бажарилиш тезлиги умуман бутун тизимнинг унумдорлигини аниқлайди. Операцион тизимнинг юқори ишлаш тезлигини таъминлаш учун ядронинг барча модуллари ёки уларнинг катта қисми доимо оператив хотирада жойлашади, яъни резидент деб ҳисобланади. Одатда, ядро фойдаланувчи иловалари форматидан фарқланадиган махсус форматдаги дастурий модул тарзида бажарилади.
Операцион тизимнинг қолган модуллари камроқ муҳим бўлган вазифаларни бажаради. Масалан, бундай ёрдамчи модулларга магнит тасмада маълумотларни архивлаштириш, дискли дефрагментациялаш, матн муҳаррири дастурларини киритиш мумкин. Операцион тизимнинг ёрдамчи модуллари иловалар ёки процедуралар кутубхонаси тарзида бажарилади. Операцион тизимларининг баъзи компонентлари оддий илова тарзида, яъни бундай операцион тизим формати учун стандарт бўлган, бажариладиган модуллар тарзида амалга оширилади, шунинг учун операцион тизим ва иловалар орасида аниқ чегарани ўтказиш жуда қийин бўлади.
Ёрдамчи модуллар бир неча гуруҳларга бўлинади:
масалан, дисклардаги маълумотларни зичлаш, маълумотларни магнит тасмага архивлаштириш каби компьютер тизимини алоҳида бошқариш масалаларини ечадиган дастурлар;
матн ёки график муҳаррирлар, компиляторлар, компановкачилар каби тизимли қайта ишлайдиган дастурлар;
фойдаланувчи интерфейсининг махсус вариантлари, калькулятор, ҳатто ўйинлар каби қўшимча хизматларни фойдаланувчига тақдим этиш дастурлари;
масалан, математик функциялар кутубхонаси, киритиш-чиқариш функцияси каби амалий дастурларнинг ишлаб чиқишини соддалаштирадиган турли қўлланилишлардаги процедуралар кутубхонаси. Қайта ишлайдиган дастурлар ва библиотекалар ядро функциясига тизим чақирувлари воситасида мурожаат қилади.
Операцион тизимнинг ядро ва модул-иловаларга ажратилиши операцион тизимни осон кенгайтиришни таъминлайди. Юқори даражадаги функцияни қўшиш учун янги иловани ишлаб чиқиш етарли бўлади, бунда ядро тизимини ташкил этадиган масъул функцияларни модификациялаш талаб қилинмайди.
Тизим ишлов бериш дастурлари ва кутубхоналар утилитлар тарзида бажарилган операцион тизим модуллари, одатда, оператив хотирага ўз вазифаларининг бажарилиши вақтигагина юкланади. Фақат оператив хотирада доимо операцион тизим ядросини ташкил этган жуда зарур резидент дастурлар жойлашади.
Амалий масалалар бажарилишининг боришини ишончли бажариш учун операцион тизим унга нисбатан юқорироқ поғонага эга бўлиши керак, чунки ноаниқ ишлайдиган масалалар операцион тизим кодларининг қисмини тасодифан бузиб қўйиши мумкин. Битта ҳам илова операцион тизимнинг рухсатисиз қўшимча хотира соҳасини олиш, процессорни операцион тизим рухсат этган вақт давридан эгаллаш, биргаликда ишлатиладиган ташқи қурилмаларни бевосита бошқариш имкониятига эга бўлмаслиги керак.
Бу қоидани таъминловчи иш тартиби компьютер аппаратининг минимал даражада икки фойдаланувчи иш тартиби (User mode) ва юқори даражали иш тартиби, шунингдек, ядро режими (kernel mode) ёки супервизор иш тартиби (Supervisor mode) дейилади (4.7-расм). Бу ҳолда операцион тизим ва унинг баъзи қисмлари ядро иш тартибида, амалий масалалар эса фойдаланувчи иш тартибида ишлайди. Ядро операцион тизимнинг барча асосий вазифаларини бажариш сабабли у юқори поғонали иш тартибида ишлайдиган операцион тизимнинг қисми бўлиб қолади, тизим ишлов бериш дастурлари ва фойдаланувчининг амалий масалалари эса фойдаланувчи иш тартибида ишлайди.
Кўрсатилган ядро иш тартиби ва фойдаланувчи иш тартибларини UNIX, OS/390, OS/2, Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista каби кўплаб операцион тизимлар ишлатади.
Ядро асосидаги операцион тизимни учта иерархик жойлашган қатламларидан иборат тизим сифатида кўриб чиқиш мумкин. Пастки қатламни аппаратура, оралиқ қатламини ядро, қайта ишлайдиган дастурлар ва иловалар тизимнинг юқори қатламни ташкил этади (4.8-расм). Бунда ҳар бир қатлам фақат туташ қатламлар билан ўзаро алоқа қилиши мумкин. Операцион тизимнинг бундай ташкил этилишида амалий масалалар аппаратура билан бевосита эмас, фақат ядро қатлами орқали ўзаро ишлашади.
Тизимнинг бундай ташкил этилиши тизимнинг ишлаб чиқишни сезиларли соддалаштиради, чунки у дастлаб қатламлар ва қатламлараро интерфейсларнинг вазифаларини аниқлаш, кейин эса қатламлар вазифаларининг қувватини босқичма-босқич ошириш имкониятини беради. Бундан ташқари, тизимни модернизациялашда бошқа қатламларда қандайдир ўзгартиришларни амалга оширишнинг заруратисиз қатлам ичидаги модулларни ўзгартириш мумкин (агар бу ички ўзгартиришларда қатламлараро интерфейс қандайлигича қолса).
Do'stlaringiz bilan baham: |
