Operatsion tizimlar va ularning turlari

Operatsion tizimlarda xotirani boshqarish.
Xotiraning boshqaruv tizimi funksiyasi. Xotiradan samarali foydalanishni ta’minlash uchun operatsion tizim quyidagi funksiyalarni bajarishi lozim:

• 
  Fizik xotirani aniq bir sohasida jarayon adreslar to‘plamini aks ettirish;
  
• 
  Qarama-qarshi jarayonlar o‘rtasida xotirani taqsimlash;
  
• 
  Jarayonlar adreslar maydoniga ruxsatni boshqarish;
  
• 
  Operativ xotirada joy qolmaganda, tashqi xotiraga jarayonlarni (qisman yoki to‘liq) yuklash;
  
• 
  Bo‘sh va band xotirani hisobga olish.
  

27-rasm. Operatsion tizimlarda xotirani boshqarish

Dastlabki operatsion tizimlarda xotirani boshqarishning eng oddiy metodlari qo‘llanilgan. Boshida foydalanuvchining har bir jarayoni asosiy xotiraga ko‘chirilishi kerak bo‘lgan, xotira uzluksiz maydonini band qilgan, tizim esa qo‘shimcha foydalanuvchi jarayonlarga bir vaqtning o‘zida asosiy xotirada joylashib turganicha xizmat kursatadi. Keyin “oddiy svoping” (avvalgi tizimlardagidek, har bir jarayonni asosiy xotiraga joylashtiradi, ammo bazi ko‘rsatkichlarga asosan bazi jarayonlar obzorini asosiy xotiradan tashqi xotiraga to‘liq chiqaradi va uni boshqa jarayon obrazi bilan almashtiradi) paydo bo‘ldi. Bu turdagi sxema nafaqat tarixiy qiymatga ega. Hozirgi vaqtda ular o‘quv-mashq va ilmiy – tajriba modelli operatsion tizimlarida, shuningdek operatsion tizim «tikilgan» xolda o‘rnatilgan kompyuterlarda(embedded) qo‘llaniladi.

28-rasm. Xotirani boshqarishning oddiy sxemasi
Qatiy belgilangan(fiksirlangan) bo‘limli sxemalar. Tezkor xotirani boshqarishning eng oddiy yo‘li uni oldindan(generatsiya bosqichida yoki tizim yuklanishi vaqtida) bir qancha qatiy belgilangan ulchamdagi bo‘limlarga bo‘lishdan iboratdir.
Kelib tushayotgan jarayonlar u yoki bu bo‘limga joylashtiriladi. SHu sababli fizik adreslar maydonining shartli bo‘linishi yuzaga keladi.
Jarayonning mantiqiy va fizik adreslari bog‘lanishi uni aniq bir bo‘limga yuklash vaqtida yoki bazan kompilatsiya vaqtida yuzaga keladi.
Har bir bo‘lim o‘zining jarayonlar navbatiga ega, yoki hamma bo‘limlar uchun jarayonlar global navbati mavjud bo‘lishi mumkin. Bu sxema IBM OS/360 (MFT), DES RSX-11 va shunga yaqin boshqa sistemalarda qo‘llanilgan.
Xotirani boshqarish tizimi jarayonni xajmini baholaydi, unga mos keluvchi bo‘limni tanlaydi, jarayonni bu bo‘limga yuklaydi va adreslarni sozlaydi.
29-rasmda fiksirlangan bo‘limli sxemalar ko‘rsatilgan: navbati umumiy bo‘lgan jarayonlar va alohida navbatli jarayonlar.
Bu sxemaning kamchiligi ko‘rinib turibdiki, bir vaqtda bajariladigan jarayonlar soni bo‘limlar soni bilan cheklangan. Boshqa muhim kamchiligi shundan iboratki,taklif qilinayapgan sxema, ichki fragmentlashdan, yani jarayonga ajratilgan, ammo ishlatilmagan xotira qismini yo‘qotish bilan qattiq zararlanadi. Fragmentatsiya, jarayon o‘ziga ajratilgan bo‘limni to‘liq band qilmasligi yoki bazi bo‘limlar, bajariladigan foydalanuvchi dasturlari uchun kichik bo‘lganligidan kelib chiqadi.

29-rasm. Overleyli(qoplangan )tuzilish.
Jarayon mantiqiy adreslar maydoni hajmi, unga ajratilgan bo‘lim hajmidan katta (yoki eng katta hajmdan ham katta) bo‘lgan holatlarda, bazan overley nomli yoki qoplanadigan tuzilishli tashkil etadigan texnikadan foydalaniladi.
Asosiy g‘oya – faqat ayni vaqtda kerak bo‘lgan dastur ko‘rsatmalarini xotirada saqlab turishdir.
Overlay tuzilish dasturining kodining diskda aniq xotira ko‘rinishida bo‘ladi va overley kerakli vaqtda uni drayver orqali o‘qib ishlatadi. Overley strukturaning tavsifini yozish uchun odatda maxsus sodda (overley description language) tildan foydalaniladi. Dasturda ishlatiladigan hamma fayllar dasturning ichki chaqiriqlariga daraxt ko‘rinishdagi fayl yordamida to‘ldiriladi.
SHuni nazarda tutish kerakki,overleyli strukturani tashkil etish ko‘p jixatdan lokallilik xossasiga bog‘liqdir, bu esa o‘z navbatida xotirada ayni vaqtda faqat kerak malumotlarni saqlash imkonini beradi.