Operatsion sistemalar

1.2 Arxitektura ulıwma xarakteristikası hám qásiyetleri.
Bul sistemanı islep shıǵıwda birinshi tiykarǵı maqset ápiwayılıqqa erisiw hám funktsiyalardı minimal kólem menen jumıs penen aparıw edi. hámme real máseleler, paydalanıwshı programmalarǵa qaldı.

Ekinshi maqset bolsa - ulıwmalıq bolıp tabıladı bul degeni kóp jaǵdaylarda, birdey usıl hám mexanizmlerden paydalanıwlıq ózgesheligi, menen:

- fayllarǵa, kirgiziw-shıǵarıw apparatları hám processler arasında maǵlıwmatlar buferine shaqırıwlar, birdey primitivlar járdeminde atqarıladı ;- atamalawshı, alternativ at beretuǵın hám huquqsiz (nesanktsionirovannoy dostup) shaqırıq mexanizmleri, de maǵlıwmatlar fayllarına, da katalog hám apparatlarǵa da isletiledi;

- birdey mexanizmler, de programmalı, da integrallanıwshı úzilislerge salıstırǵanda da isletiledi.

Úshinshi maqset bolsa, quramalı máselelerdi tarqatıp alıwda, ámeldegi kishi programmalardan birgelikte paydalanıp, yaǵnıy olardı tazadan islep shıqpastan tarqatıp alıw múmkinshiligin jaratıw edi. Hám aqır-aqıbetde 4-shi maqset bolsa, tekǵana protsessor waqıtı, bálki qalǵan basqa resursların da bóliwleytuǵın, nátiyjeli mexanizmli-multiterminal OS ni jaratıwdan ibarat edi. Multiterminal OSlarda, birinshi orinda, esaplaw processlerin basqa esaplaw processleri aralasıwınan qorǵaw máseleleri turadı. UNIX OS i, fayl sistemasına baylanıslı bolmaǵan kúshli hám ápiwayı komanda tiline iye esaplanadı. Bunday múmkinshilikti ámelge asırıwdıń eń zárúrli qásiyeti, sonnan ibarat, bir programma nátiyjesi, ekinshi programma ushın baslanǵısh maǵlıwmat bolıwı múmkin. Bul degeni, úlken programma kompozitsiyalari, ámeldegi kishi programmalar járdeminde jaratılıwı múmkinligi bolıp tabıladı. Bunda jańa programma jaratılıwına orın joqlıǵı bolıp tabıladı.

UNIX - sisteması sistemalı hám ámeliy programmalarına, tekst redaktorları, komanda tiliniń programmalaytuǵın interpretatorlari, bir neshe ǵalabalıq programmalastırıw tilleri kompilyatori (S, SQQ, assembler, PERL, FORTRAN hám t.b. lar), kompanovkashılar (programmalarara baylanıs redaktorları ), ońlawshılar (OSladshiki), kópsanlı sistemalı hám paydalanıwshı programmaları kitapxanası, maǵlıwmatlar bazasın júrgiziw hám ajıratıw quralları, kóp sanlı administrlawshı hám xızmet qılıwshı programmalar kiredi. Bul programmalardıń tayın bólegi ushın hújjetler ámeldegi bolıp, programma tekstleri jaqsı kórsetilgen bolıp tabıladı. Bunnan tısqarı, hújjet hám paydalanıwshı ınteraktiv rejimde paydalana alıw múmkin.

Tolıq qorǵawǵa iye bolǵan fayl sistemasınan paydalanıladı, apparatlar támiyinlenedi.

UNIX sisteması oraylıq bólegi-yadro bolıp tabıladı (kernel). Ol kóp sanlı modullardan ibarat bolıp, arxitektura tárepten monolit esaplanadı. Biraq, yadroda mudamı 3 sistemanı ajıratıw múmkin: processlerdi basqarıw ; fayllardı basqarıw ; oraylıq bólim hám priferik apparatlar ortasında kirgiziw hám shıǵarıw ámellerin basqarıw. Processlerdi basqarıw sisteması processlerdi dispetcherlew, hám orınlawdı, olardı sinxronlawdı hám hár túrli processler arasında baylanıstı quraydı. Processlerdi basqarıw tiykarǵı funktsiyası - bul operativ yadtı basqarıw hám (zamanagóy sistemalar ushın ) virtual yadtı shólkemlestiriw bolıp tabıladı.

Fayllardı basqarıw sisteması, processlerdi basqarıw sisteması menen de, drayverlar menen de baylanısqan bolıp tabıladı. Kompyuter quramındaǵı apparatlarǵa hám sheshilip atrǵan máselelerge qaray, yadro qayta kompilyatsiya etiliwi múmkin. Hámme drayverlar da yadro quramında bolmawı múmkin, bir bólegi yadrodan shaqırılıwı múmkin. Bunnan tısqarı, sistemalı funktsiyalarınıń júdá kópshiligi, yadroǵa kirmeytin, biraq yadrodan shaqırılatuǵın sistemalı programma modulları járdeminde atqarıladı.

Yadro, basqa sistemalı modullar menen orınlawı kerek bolǵanfunktsiyalar tiykarǵı túrde standartlastırılǵan.

Joqarıda aytılǵanlar esabına, UNIX dıń túrli versiyaları hám túrli apparat támiynatı ortasındaǵı kodlardı kóshirip ótkiziwsheńlik erisqiladi.

Tiykarǵı túsinikler

UNIX OS ni tiykarǵı ústinligi sonnan ibarat, bul sistema da sanlı túsiniwlerge tiykarlanadı.

virtual mashina. UNIX sisteması kóp paydalanıwshılı bolıp tabıladı. hár bir paydalanıwshına, ol dizimnen ótkennen kiyin, virtual kompyuter beriledi, bul virtual kompyuter hámme zárúrli resurslarǵa iye: protsessor (protsessor waqıtı, sheńber yamasa koruselli, dipetcherlaw hám dinamikalıq prioritetlardan paydalanıp ajratıladı ), operativ yad, apparat, fayllar. Bunday virtual kompyuter ámeldegi jaǵdayı “obraz” dep ataladı. Process-obrazlı atqarılıwı dew múmkin.

Process penen obrazı tómendegilerden dúziledi:

- obraz yadı

- protsessor ulıwma registrlari mánisi

- fayl ámeldegi katalogı

- basqa maǵlıwmatlar

Paydalanıwshı

Joqarıda aytıp ótilgenindey, UNIX OS i kóp paydalanıwshılı ınteraktiv sistema retinde názerde tutılǵan edi. Basqasha aytqanda, UNIX multiterminalli islew ushın arnalǵan. Jumıs baslaw ushın, paydalanıwshı óz kirisiw parolı hám atınıń (name, login) kiritedi, bul hal esapqa alınǵan paydalanıwshı ushın orınli bolıp tabıladı.

Jańa paydalanıwshın ádetde admınıstrator esapqa aladı. Paydalanıwshı óz esap atınıń ózgete almaydı, biraq óz parolın qoyıw yamasa ózgertiw múmkin. Paroller bólek faylda kodlanǵan halda saqlanadı.

UNIX OS yadrosı hár bir paydalanıwshın onıń identifikatori (user Identifier, UID) arqalı identifikaciya etedi. (sistemada esapqa alınatuǵın birden-bir pútkil mánis arqalı). Bunnan tısqarı, hár bir paydalanıwshı málim gruppaǵa tiyisli bolıp tabıladı, bul hal da málim pútkil mánis arqalı identifikaciya etiledi. (Group Identifier, GID). UID hám GID mánisi hár bir esapqa alınǵan paydalanıwshı ushın, sistema esap fayllarında saqlanadı hám paydalanıwshı sistemaǵa kirgende jumısqa komanda interpretatori atqarılatuǵın processke jazıladı.jáne bul mánis, sol paydalanıwshı atınan iske túsiriletuǵın hár bir processke miyras bolıp ótedi hám yadro tárepinen fayllarǵa shaqırıq, programmalar atqarılıwı xuquqin baqlaw ushın paydalanıladı.

UNIX OS fayl sisteması terek strukturasına iye. hár bir esapqa alınǵan paydalanıwshı ushın, fayl sisteması málim katalogı sáykes keledi (bul “domashniy” katalog dep ataladı ). Sistemaǵa kirisiwde, paydalanıwshı óz katalogındaǵı barlıq katalog hám fayllardan sheksiz paydalanıw xuquqina iye boladı. Paydalanıwshı óz katalogındaǵı katalog hám fayllardı jaratılması, alıp taslawı hám ózgertiw múmkin. Basqa fayllarǵa shaqırıq huquqina qaray, shegaralanǵan boladı.

Super paydalanıwshı.

Álbette, esapqa alınǵan paydalanıwshı retinde jumıs tutatuǵın sistema admınıstratori, pútkil sistemanı basqarıw ushın ápiwayı paydalanıwshına salıstırǵanda kóplew huquqqa iye esaplanadı. UNIX OS de bul hal admınıstrator UID ǵa birden-bir nol mánisin beriw bul paydalanıwshı sonday eken super paydalanıwshı bolıp tabıladı (yaǵnıy admınıstrator).

Bul paydalanıwshı sistema ústinen tolıq qadaǵalawǵa iye esaplanadı. Super paydalanıwshı ushın resurslardan paydalanıwǵa shegara joq bolıp tabıladı. Ápiwayı paydalanıwshılarǵa fayl ólshemi, bólinetin yad maksimal kólem hám t. b. larǵa shegara qoyılǵan boladı. Admınıstrator bul shegaralardı, basqa paydalanıwshılar ózgertiriwi múmkin. Admınıstrator da ózi ushın ápiwayı esap jazıwı quraydı, biraq sistemanı administrlaw ushın “SU” komandasınan paydalanadı (qaytıw komandası bolsa “exit”).

Paydalanıwshı interfeysi. Paydalanıwshınıń UNIX sisteması menen baylanısi komanda tiline Tiykarlanǵan bolıp tabıladı. Paydalanıwshı sistemaǵa kirgennen soń, onıń ushın komanda interpretatorlarınan biri jumısqa túsedi. Ádetde, sistemada bir-birine uqsas, biraq óz múmkinshilikleri menen parıq etetuǵın tilli komanda interpretatorlari qollanıladı. Qálegen komanda interpretatori UNIX OS i ushın - qabıq(“obolochka” - spell bolıp tabıladı ). Sebebi hár qanday interpretator sistema yadrosı Sırtqı ortalıǵınan ibarat esaplanadi Linux sistemasında komanda interpretori - “bash” bolıp tabıladı.

Shaqırılǵan komanda intepretatori, paydalanıwshına komanda qatarı kirgiziwge usınıs beredi (yamasa komandalar qatarı hám t. b.). Náwbettegi komanda orınlanǵannan kiyin, terminal ekranına nátiyje shıqqannan kiyin, interpretator taǵı komanda qatarın kirgiziwge usınıs beredi, sonday etip sistemadan shıqpaǵansha sol hal dawam etedi.

UNIX de paydalanıwshı komanda tilleri jeterli dárejede ápiwayı bolıp tabıladı hám usınıń menen birge quramalı programmalar jazıw ushın jeterli dárejede kúshli bolıp tabıladı.

Házirgi waqıtta kóplew grafik interfeyslerden paydalanilǵanı ushın, UNIX OS larda da kóbinshe X-Window de islenbekte. X-Window - bul paydalanıwshılarǵa óz sistemaları hám máseleleri menen grafik rejimde baylanıs imkaniyatın beredi.

Komanda qatarı, komanda atı (atqarılatuǵın fayl atı ), onıń izinen argumentler dizimnen ibarat esaplanadi. Hár qanday komanda tili úsh bólekten ibarat esaplanadi:

- xizmetker konstruktsiyalar; olar tekst qatarı menen ámeller orınlaw hám ápiwayı komandalar tiykarında quramalı komandalar jaratılıwma múmkinshilik beredi.

- Qoyılǵan komandalar (vstroenno y) komanda tili tárepten tikkeley atqarılatuǵın komanda

- bólek atqarılatuǵın fayllar menen ańlatpalanatuǵın komandalar.

Aqırǵı kórinistegi komandalar óz ishine standart komanda (sistemalı utilitalar) hám paydalanıwshı jaratqan komandalardan ibarat esaplanadi.

Processler. UNIX sistemasında process penen- bul eski mániste jeke virtual mákanda atqarılatuǵın process bolıp tabıladı. Paydalanıwshı sistemaǵa kirgende, komanda interpretatori programması atqarılatuǵın process penen avtomatikalıq tárzde jaratıladı. Eger komanda interpretatorina, atqarılıp atrǵan faylǵa uyqas komanda ushrassa, ol jańa process jaratadı hám ol jaǵdayda “main” funktsiyasınan baslap uyqas programmanı jumısqa túsiredi. Bul jumısqa túsirilgen programma óz gezeginde process jaratılması hám ol jaǵdayda basqa programmanı jumısqa túsiredi hám t. b. Jańa processdi shólkemlestiriw hám ol jaǵdayda programmanı jumısqa túsiriw ushın eki sistemalı shaqırıw API - fork () hám exec (imya vo'polnyaemogo fayla - atqarılıwshı fayl atı ). fork () - sistemalı shaqırıw, jaǵdayı tiykarǵı process jaǵdayına uqsas bolǵan jańa adres mákanın jaratılıwına alıp keledi. (yaǵnıy ol jaǵdayda usı programma hám maǵlıwmatlar bar bolıp tabıladı). Jańa process ushın, hámme maǵlıwmatlar segmentik nusqaları shólkemlestiriledi.