Wait () және Signal ()командалары

Wait () және Signal ()командалары.

Егерде маниторда бір процесс жүріп жатса, оған тағы бір процесске құрау жасасақ, онда манитор Wait күту режимін қосады. Манитор Wait командасы мен тоқтатса, онда маниторға бір шарт қойсақ, сонда бірақ жұмысқа кіріседі. Содан кейін Signal командасы маниторға жұмыс істеліп жатқан процесс босатылды деп хабарлайды.

Мониторда статикалық ақпараттық структураларымен бір немесе бірнеше параллельдік процедуралар орындалады. Мынаған қараған кезде манитор - пассивтік белгі болып табылады және манитор процесс берген кезде ғана жұмыс істейді, ал процесс енгізілмесе онда ол тыныштық күйін сақтайды.

1. 
   Синхронизация түсінігі.
   
2. 
   Синхронизация тәсілдері
   
3. 
   Параллельді процесстер деген не?
   
4. 
   Деккер алгоритмінің принциптері.
   
5. 
   Семафорлық примитивтер түсінігі.
   

Дәрістің сұрақтары:

1. 
   Тұғырықтар. Тұғырықтар пайда болу үшін қажетті шарттар.
   
2. 
   Тұғырықтарды болдырмау стратегиясы.
   
3. 
   Банкир алгоритмі.
   
4. 
   Тұғырыұтарды анықтау. Ресурстарды тарату графтары.
   
5. 
   Петри желілері.
   
6. 
   Тұғырық мәселесі үшін Холт моделі.
   

Тұғырықтар және өмірлік қалған проблемалар – маңызды факторлар, ОЖ ескеретін факторлар.

Тұғырық (deadlock) – бұл мультипрограммалық жүйе ситуациясы, бұл жаңалық болады деп тосады бірақ олай болмайды.

Қарапайым тұғырыққа мысал келтірілетін болсақ ОЖ-гі тупикте ресурстардың байқалу процессі кезінде басқа процеспен кедергіге ұшырайтын жағдайлар да болады.

Спулинг жүйесі(кіріс-шығыс буферизациясымен) тупикке қатер әкеледі.

Негізгі тұғырық кезіндегі қажетті шарттар

Негізгі тупик кезіндегі қажетті шарттар:

• 
  Бірлестік шарты;
  
• 
  Ресурстарды күту шарты;
  
• 
  Дөңгелек күту шарты.
  

1. 
   (Mutual exclusion) тұйықталулардың пайда болуының шарты. әрбір процес бір ғана лек үшін бөлінген нмесе енуге рұқсат етілген. Процестер өздеріне бөлінген қорларды монополиялық басқаруды қажет етеді.
   
2. 
   қорларды күту шарттары (Hold and wait). Процесстер өздеріне бөлінген қорларды ұстап тұрады және сол уақытта қосымша бөлінетін қорларды күтеді (басқа процесстердің әсерінен кідірген қорларды)
   
3. 
   Қайта таратпау шарттары (No preemtion). Алдын – ала берілген қор процестен мәжбүрлі түрде алынылмайды... оларды ұстап тұрған процес арқылы ғана босатылады.
   
4. 
   дөңгелек күту шарттары (Circular wait). Басқа процестер шынжырлы түрде талап ететін, әр – бір процесс бір немесе оданда көп қорларды ұстап тұруы мүмкін, сол жағыдайда процестердің сақиналы шынжыры болады.
   

Қорларды тағайындауда анықталған тәртіпті пайдалануы мүмкін, мысалы, қорлар операциялық жүйеде, анықталған тәртіппен барлық лектерге ортақ бөлінуі мүмкін.

Анықтау алгоритімі өзіне жүктелген міндеттерді толықтай орындап тұйықталуды табады делік. Содан әрі не болады. Тағы бір жолы қалпына келтіріліп жүйені арықарай жүмыс істетеді. Осы бөлімде біз тұйықталудан кейінгі қалпына келтірудің түрлі тәсілдерін қарастырамыз.

Тұйықталуда тұрған жүйені, оның қалыптасуының бір шартын бұзу арқылы тұйықталудан алып шығуға болады. Осыған байланысты атқарылған жұмыстардың бірнеше лектері толдық немесе бөлшекті қорытындысын жоғалтады.

Факторлармен бірге қалпына келтіру қиындықтары

• 
  көптеген жүйелерде процесті тоқтатудың тиісінше нәтижелілігі жоқ, оны жүйеден алып шығып және оны нәтижесіне сәйкес қайта қалыптастыру
  
• 
  егер ондай жүйе болған күнде де, ол көп шығын мен оператор назарын көп қажет етеді
  
• 
  күрделі тұйықталудан кейінгі қалпына келтіру көп жұмысты қажет етеді
  

Мысалы, лазерлі принетерді процестен ажырату үшін, оператор басылып шығарылған беттерді жинап кішкене үйінді етіп жинауы жеткілікті. Содан кейін процесс тоқтатылып принтер басқа процеске беріледі. Оның жұмыысы аяқталғанан кейін қағаз қайта принетрге қатарылып бастапқы әрекет жаңартылады. Қорды процестен алу, оны басқа процеске беру, содан кейін зиян келтірілмеген күйі қайда қайтарылуы қорлар табиғатына байланысты. Осындай қалпына келтірулер жиі қиынырақ, егер ол мүмкін емес болмаған жағыдайда.

Жүйе тізбегінде қорытынды нүкесі бар рестар құрамы (белгілі бір уақыт мөлшерінде жүйенің жағдайының сақталуы). Оларды қосалқы бағдарлама дайындаушылары әзірлеу керек. Егер жүйені жобалаушылар тұйықталу мүмкін екенін білсе, онда олар процесстер үшін қорытынды нүктесін дайындай алады.

Тұйықталу анықталғанда, онда қандай қорлар дөңгелек күту цикліне қатысқанын байқауға болады.

Бір процесті жою арқылы қалпына келтіру. Тұйықталуды шектеудің ең қарапайым, дөрекі тәсілі – бір немесе одван да кп процестерді жою. Мысалы циклдегі процесті жою. Онда қалған процестер сәтті орындалуы мүмкін. Егер бұл көмсектеспесе онда тағы бір процесті жоюға болады.

Басына қайта келтіру мүмкін болатын процесті жою мүмкіншілігі жақсы болар еді, мысалы компиляция. Екінші жағынан алғанда деректер базасынывң мазмұнын өзгертуге ықпал ететін процес қайта қалпына келтірілуі әрқашан мүмкін болмайды.

Тұйықталулардың алдын алу алгоритімдері қауіпсіз жағдайлар концепциясына негізделеді

Жүйедегі n құрылғы бар делік, мысалы лента. Алгоритім тәртібі төмендегідей:

10 құрылғы іске қосылған, ал 2 құрылғы қосалқы бар, 12 құрылғымен үш тұтынушы жұмыс істейтін жүйе сенімділігіне мысал келтірейік. Ағымдағы жүйе төмендегідей:

Дәл осы жағыдай сенімді. Жүйе ең алдымен екінші тұтынушына қанағаттандырады да өзінің 6 құрылғысыныың босағанына дейін күтеді. Содан кейін басқа тұтынушыларды қанағаттандыра алады.

Міндетті түрде тұйқталу болады деген термин сенімді жүйеде қолданылмайды. Ол тек қана сәтсіз жағыдайларда жүйе тұйықталуға түсіп қалуы мүмкіндігін ескертеді.

Банкир алгоритімінің жетіспеушілігі. Бағдарлама дайындаушысы тұйықталу мәселесін шешудің басқа тәсілдерін пайдалануға соқтыратын, банкир алгоритімінің жетіспеушіліктері төмендегідей:

• 
  Банкир алгоритімі бекітілген қорлар санына сәйкес орындалады
  
• 
  Он требует, чтобы число работающих пользователей оставалось постоянным
  
• 
  Осы алгоритім белгілі уақыт аралығында тапсырысты қанағаттандыруды талап едеді
  
• 
  Алгоритім тұтынушылар қорларды қайтаратындығына кеілдік беруін талап етеді.
  
• 
  Тұтынушылар алдан ала қорлар санын көрсетуін талап етеді. Қорлардың динамикалық бөлінуіне сәйкес тұтынушыларға қажетті қорлар сенын анықтау өте қиын.
  

Өкінішке орай барлық құрылғыларда спулинг ұйымдастыру мүмкін емес, спул-буферінде дискілік кеңістікк потенциялды бәсеке туындап жағымсыз нәтиже туындайды.

• 
  әрбір процес өзіне қажетті қорлардықолма қол талап етуі қажет және барлық қорлар мүмкін болғанға дейін жұмысты бастамау керек.
  
• 
  Егерпроцесс жұмыс істеу барысында қосымша қорды бөлу мүмкін болмаса онда ол бастапқы пайдаланған қорларды босатып, қосымша қор бөлінген соң әрекетін қайта бастауы керек.
  

Бұл сызбаның жетіспеушілігі оның жекелеген қорларында дикременация болуы, яғни қорларды жиі алып кету.

Әр бір процес белігілі бір уақытта бір ғана қорды иелене алады, деген тәптіппен олардың бірі әрекет етеді. Егер екінші қор қажет болса біріншіні босат. Бірақ бұл тәртіп көптеген процестер үшін қолданылуы мүмкін еместігі айқын.

Немесе әрбір қорға нөмір берім процес кезінде өсу ретімен қорларды талап етді қалыптастыру. Сонда дөңгелек күту режімі туындауы мүмкін емес.

Бақылау сұрақтары:

1. 
   Бір процесс қатысқан тұғырық мысалысын келтіріңіз.
   
2. 
   Үш процесс және үш ресурс бар тұғырық мысалысын келтіріңіз.
   
3. 
   Тұғырық болудың негізгі төрт шарттары.
   

Дәрістің сұрақтары:

1. 
   Жадтың иерархиясы.
   
2. 
   Жадыны ұйымдастыру түрлерінің эволюциясы.
   
3. 
   Жадыны парақтық және сегменттік ұйымдастырудың ерекшелңктері.
   
4. 
   Жадыны басқару стратегиялары.
   

Мультибағдарламалық жүйедегі жадыны басқару оперативтік жүйенің функциялары:

• 
  Бос және толық жадыны тексеру;
  
• 
  Жадыны процесстерге бөлу және процесс біткенде жадыны тазарту;
  
• 
  Негізгі жадыға барлық процесстер симаған кезінде, оперативтік жадыдан дискіге процесстер шығару;
  
• 
  Оперативті жадыда орын босағанда, процесстерді сонда қайтару;
  
• 
  Физикалық жадының нақты аймағына бағдарлама мекен-жайын жөңдеу;
  

Оперативті жадыны басқарудың қарапайым түрі – ол белгіленген мөлшердегі бөліктер бөлу. Орындалатын келесі есеп, не жалпы кезектен, не бір бөліктегі кезектен тұрады.

Бұл жағдайда жадыны басқарушы бағыныңқы жүйе келесі жұмыстарды орындайды. Операциялық жүйемен жұмыс уақытында жаңа қызметтік ақпараттық құрылымдар құрады. Барлық жүйелік объектілер жадыны қажет етеді. Кейбір операциялық жүйелер ертерек керекті көлемін жадыдан алады. Осы жағдайда кез келген операциялық жүйелер өз кестесін, объектісін құрылымын т.б. ішкі жүйедегі жадыға сақтайды.

Мекенжай түрлері. А
йнымалы және команда идентификациясы үшін әр түрлі кезеңдерде бағдарламалардың өмірлік мерзімін символдық аттар, виртуалды мекен-жайлар және физикалық мекен-жай қолданылады

• 
  Символдық аттарды қолданушы бағдарламалық жасау барысында алгоритм тілдерді қолданылады.
  
• 
  Кейде математиклық немесе логикалық деп аталатын виртуалды мекен-жайлы транслятор өңдеп бағдарламаны машинаның тіліне аударады.
  

Айнымалылар және командалар орнында физикалық мекен-жай ұяшықтың оперативтік жадының номерімен сәйкес болады. Виртуалдық мекен-жайдың жиынтығы виртуалды мекен-жайдың кеңістігі деп аталады. Процесстердің виртуалдық мекен-жайдың кеңістік аралығы бірдей болады.

Әр түрлі процесстердің командасы мен айнымалылар виртуалды мекен-жайлардың тура келуі қақтығысқа әкелмейді, өйткені жадыда бір уақытта айнымалы болса, онда оперативтік жүйе әр түрлі физикалық мекен-жайда көрсетіледі. Егерде бірнеше процесстер жалпы деректерді немесе шартты белгілер жүйесін бөлу қажет болса, онда оперативтік жүйесі сол процесстердің виртуалды мекен-жай кеңістігіндегі тиісті бөлігін физикалық жадының сол бір бөлігінде көрсетеді.

Ә
р түрлі оперативтік жүйеде виртуалды мекен-жай кеңістігі құрылысының амалы қолданылады. Кейбір оперативтік жүйеде виртуалдық мекен-жай физикалық жады сияқты ұздіксіз сызықтық жүйелікте беріледі. Сонымен қоса виртуалды мекен-жай біршама ығысу (әдетте бұл 000 ……………000) – жекеше бір сан виртуалды мекен-жай болады. Мекен-жайдың мұндай түрін сызықтық виртуалды мекен-жай дейді. 5.2.сурет

Б
асқа оперативтік жүйеде виртуалды мекен-жай сегмент деп аталатын бөлшектерге бөлінеді. Бұл жағдайда мекен-жайдан басқа қосты сан болған, соның ішінде n – сегменті, ал т – сегменттің ығысуын білдіретін виртуалды мекен-жай пайдаланылады.

Виртуалдық мекен-жайдың физикалық түрленуіге 2 ерекшелігі бар:

• 
  Бірінші жағдайда жадыға бағдарламаны бастапқы тейіптеу кезінде виртуалдық мекен-жайды физикалыққа ауыстыру әрбір процессте бірақ рет орындалады. Арнайы жүйелік бағдарлама – орын ауыстыру тиіпеуіші – бағдарламаны тейіптеу барысында жадының бастапқы физикалық мекен-жайы туралы шығатын мәлімет негізделеді, сонымен қатар мекен-жайды тәуелді программа туралы транслятормен берілген ақпарат бағдарламаны тейіптеп, виртуалдық мекен-жайды физикалықпен ауыстырады;
  
• 
  Екінші тәсіл мынамен шектеледі, бағдарлама жадыға виртуалды мекен-жайға өзгермеген түрінде тиіптеледі, нақты айтқанда операнды инструкциясы мен мекен-жайдың ауысуы траслятор өңдеген мағынасымен көрсетіледі. Тейіптеу кезінде виртуалдық мекен-жайға бағдарлама кодының орындалуын операциялық жүйеде белгілейді. Бағдарламаның орындалуы кезінде әрбір операциялық жадыға өтуінде виртуалдық мекен-жайдың физикалыққа жаңартылуы орындалады. Бұның жаңарту кестесі 5.4. суретте көрсетілген мысалға операциялық жүйе сызықтық-құрылымды виртуалдық мекен-жаймен қолданылсын және осы операциялық жүйе басқаратын кейбір бағдарламалар физикалық жадыға физикалық мекен-жайдан бастап тейіптелген. Бастапқы S ығысу мағынасын операциялық жүйе сақтайды және бағдарлама орындалу уақытында оны арнайы процессор регистрына орналастырады. Берілген бағдарламаның виртуалдық мекен-жайлары жадыға кірген уақытта физикалық жолмен немесе оларға S ығысуының қосылуы түрлендіріледі. Мысалға: V мекен-жайы бойынша орналасқан MOV мәліметтер ауысу инструкциясының орындалуында VA+S ф
  изикалық мекн-жай V мекен-жайы бойынша орналасады.
  

Белгіленген виртуалдық мекен-жай жұмыс процессіне нақты керек жинағы болып табылады. Кодтық сегмент – сонымен бірге сегмент немесе мәліметтер сегментін құрғанда осы мекен-жайларды бастапқы бағдарламаның мәтініне негіздеп, бағдарламаға тронслятор негіздейді. Содан кейін поцессті құру кезінде операциялық жүйе виртуалды мекен-жайды өзінің жүйелігінде белгілейді. Процесс өзінің орындалу барысында мекен-жайын операциялық жұйеден қосымша сегменттің құрылуын немесе бар мөлшерін көбейтуін сұрап бастапқы белгіленген виртуалдық мекен-жайдың мөлшерін көбейте алады. Кез келген жағдайда операциялық жүйе әдетте виртуалдық мекен-жай процессінің сәйкестігін қолдануын бақылайды – оған белгіленген сегменттің шетіне шыққан виртуалды мекен-жайымен процесске операция жүргізілмейді. Виртуалды мекен-жайдың максималды мөлшері компьютердің берілген архитектурасымен сәйкес мекен-жайдың топталуымен шектеледі, әдетте ол компьютердегі физикалық жады көлемімен келіспейді. Бүгінгі күнгі универсалдық машина үшін виртуалдық мекен-жайдың көлемі оперативтік жады көлемінен асады. Қолданбалы кодтан операциялық жүйе кодына беру басқаруын шектеу үшін және операциялық жүйе модульдерін жеңіл қоланбалы мәліметтерге кіру үшін рұқсат. Мысалы, оларды сыртқы құрылғыға шығару үшін көбінесе операциялық жүйе олардың сегменттерін белсенді процесстің виртуалды мекен-жаймен қолданбалы бөледі. Нақты айтқанда операциялық жүйе сегменттері мен белсенді процесс сегменттері біргелкі виртуалды мекен-жайды құрайды.

Әдетте процесстің виртуалдық мекен-жайы екі үздіксіз бөлікке бөлінеді: жүйелік және қолданбалық. Кейбір операциялық жүйелерде (мысалға: Windows) бұл бөлшектер біркелкі мөлшер – 2Гбайттан болады. Мысалы: 1Гбайт операциялық жүйе үшін, және 2Гбайт қолданбалы бағдарлама үшін әрбір процесстің виртуалды мекен-жай бөлігі операциялық жүйе сегментіне арналған барлық процесске сәйкес болады. Сондықтан белсенді процесс ауысуында, индивидуалды сегментті бар виртуалды мекен-жайдың екінші бөлігіне ауыстырылады. Әдетте – кодтармен және қолданбалы бағдарламаның мәліметтері (5.5.сурет). жаңашыл процессордың архитектурасы виртуалдық мекен-жайдың құрылымының ерекшелігін көрсетеді. Мысалы: Intel мұндай жағдайда операциялық жадыға симайтын мәліметтер сақтайтын жүйе сыртқы жаңашыл компьютерлерді қатқыл дискісі бар жадысын пайдаланады. Осы принципте виртуалды жады негізделген. Жадыны басқару үшін операциялық жүйеде қолданылатын жаңашыл тетік.

Виртуалдық мекен-жай және виртуалдық жады әртурлі тетік және олар бір уақытта міндетті түрде шындалмайды. Процесс үшін виртуалдық мекен-жай қолдайтын оперативтік жүйені өзімізге ұсынуымызға болады, бірақ виртуалдық жадының тетігі болмайды.

Виртуалдық мекен-жайға белгіленген анықтама, нақтырақ айтқанда команда коды шығушы және мәлімет аралығы, сонымен қатар есептің нәтижнесі процесстің барысын көрсетеді.

Процесстің жұмыс уақытында операциялық жүйенің функциялық жүйе ретінде қолданбалы кодтан немесе қолданбалы кодтың сәйкес емес тәртібінен пайда болған шектелген жағдай немесе сыртқы жағдайға реакция ретінде шақырылған ауысуы орындалады. Pentium процессорында жүйелік кестенің 2 түрі бар: біреуі жалпы процесстерге арналған сегменттерді бейнелеу, ал басқасы берілген процесстің индивидуалдық сегментін бейнелеу үшін. Процесс ауысу кезінде бірніші кесте өзгермейді, ал екіншісі жаңа болып өзгереді.

Алдында бейнеленген виртуалды мекен-жайдың екі бөлігі – операциялық жүйе сегменттеріне және қолданбалы бағдарламаға типті, бірақ абсолютті емес. Жалпы ережеден ерекше. Кейбір операциялық жүйеде ішкі міндеттерін шешетін операциялық жүйеден пайда болған жүйелік процесстер бар. Бұл процесстерде қолданбалы бағдарламаның сегменттері жоқ, бірақ олар кейбір өз сегменттерін (операциялық жүйе сегменттері) виртуалдық мекен-жайды жалпы орналстырады, ал кейбірін әдетте қолданбалы сегменттерге арналған, жеке бөлігінде орналасқан.

Парақтық жадының тетігі көбінесе әмбебап операциялық жүйенің барлық виртуалды мекен-жайдың пайдаланатын бөлігіне қолданылады. Арнайы операциялық жүйе жеке болып табылады, мысалы оперативтік жүйеде қатты белгіленетін кейбір сегментер жеке дискке жүктелмейтін нақты уақыттың операциялық жүйесі – бұл сыртқы оққиғаларға қосымша тез реакциясын қамтиды.

Виртуалды жадының жүйелі бөлігі әр типті операциялық жүйеде парақтық ығыстырып шығарылған (paged) саланы қосып алады. Ығыстырылып шығарылмайтын салада жылдам реакция немесе жадыда үнемі болатынын талап ететін операциялық жүйе модульдері орналасады, мысалы жадының парақтары ауыстыруын басқаратын ағым немесе код диспетчері. Қалған операциялық жүйе модульдері парақтық ығыстыруға, пайдаланушы сегменттер ретінде ұшырайды.

Әдетте аппарат виртуалды мекен-жайды қолдануына өзінің шектеулі тәртібін қояды. Кейбір процессорлар (мысалы MIPS) жүйелік мекен-жайлы кеңістігінің берілген саласы үшін ерекше бейнелеу ережесін физикалық жадыға алдын ала ескертеді. Сонда виртуалды мекен-жай физикалық мекен-жайлда тура бейнеледі (ақырғысы виртуалды мекен-жайлға тура келеді немесе оның бөлігіне тең болады).

Мұндай жадының ерекше саласы парақтық ығыстыруға ұшырайды, және бұл мекен-жайлы қиын процедура түрленуі ерекшеленіп, орналасқан кодтарға және мәліметтерге кіруі жылдам болады.

Суретте барлық жадыны үлестіру алгоритмдері 2 класқа бөлінген: сыртқы жадысы қосылмайтын алгоритмі және операциялық жүйемен дисктің арасында сегменттері ауысатып жүретін алгоритм

Жаданы басқару жүйесі келесі міндеттерді шешеді.

• 
  Орындауға түскен бағдарламаның өлшемімен бос бөлімдерді салыстырып, сәйкес бөлімді таңдайды.
  
• 
  Бағдарламаны іске қосып, мекен-жайды құрады. Осы трансляция мерзімінде есептеуіш іске керекті бөлімді тауып алады. Бұл жадының нақты саласына айнымалы жүктемесіз машиналық кодын алуға мүмкіндік береді.
  

Мұндай жадыны басқару әдісібұрынғы мултибағдарламалық операциялық жүйеде қолданған. Бірақ қазір де бұл белгіленген бөліммен жадыны үлестіру әдісі нақты уақытын жүйелерінде қолданады.

Жадыны басқаруды былай қарастыруға болады, ақпаратты жадыға енгізудің енгізудің үш функциясы бар:

• 
  Аталатын функция F1, әлбетте көрсетілген ақпарат қолданушының аты ақпараттың идентикаторы, осыған арналған ат үшін
  
• 
  Жадының функциясы F2, олар орналасқан жерді идентификаторады шындығындағы адресін анықтайды
  
• 
  Содержимое функциясы F3, бұл мәндегі жадының адрестері, сол адресте орналастырылған.
  

аттары идентификаторлар жадысы

есеп Х 40К операциялық жүйе

есеп Y 60K

Есеп Y 60K

сегменттағы кестелік регистр

s р d d

+ + сөз

Признак қорғаныс беттің орналастыруын көрсеткіш р-тая

. . . бет [s3,p3]

• 
  Жады да жаңа бағдарлама алсақ: жүйеге сұрау жіберу
  
• 
  Бағдарлама оперативтік жадының қанша бөлігін алу керек: көбінесе бос орын қалдырмауға тырысады, олардың жадыға минимум орын қалдырмауға немесе оларды тез жадыға орналастырып , машинаның уақытын алмайды.
  
• 
  Бағдарламаны жадыға енгізгенде оперативтік жады толы болса, онда жадыдағы көп қолданысқа келмейтін және уақыты бойынша ұзақ тұрған бағдарламаны өшіреміз.
  

1. 
   Таңдау стратегиясы
   

Оперативтік жадыға жаңадан бағдарлама енгізілсе, онда оларды қалай таңдау керек. Және де оларға 3 стратегия келеді. Оларды қарастырып өтсек:

• 
  Көбінесе келетін стратегия, көбінесе келетін жадыға бағдарламаны орналастырса, онда жадыға аздаған орын қалады,
  
• 
  Бірінші кіру стратегиясы , жадыдағы орнына байланысты есепті орналастырады. Көбінесе келетін стратегия , олар жадыға есепті орналастырғанда, максималды орын қалса, онда бір жағынан қарағанда сұмдық болп көрінуі мүмкін, бірақ оның жақсы жағы да бар , ал біз жадыға максималдық бос орындарға бағдарламаларды орналастыру болады.
  
• 
  Шығарып тастау стратегиясы. Олардың мақсаты: оперативтік жадыдан қандай сегментті немесе бетті өшіру болып табылады және жадыға келіп түскен бағдарламаны немесе сегментті орналастыру үшін , бірақта жады толықтай толы тұрмаса.
  

Егер оперативті жадыдағы түскен бетті орналастыру үшін , жадыдағы ең бірінші және ұзақ уақыт бойы тұрған бетті ығыстырамыз сонда FIFO принципі орындалады.Бұл стратегияның ең жақсы қасиеті , онда оперативтік жадыдағы бұрыннан келе жаткан бетті ығыстыру ында , бет бұрыннан келе жатса , онда ол бет оқылған және жұмыс істелген болады,сондықтанда жадыда ұзақ уақыт сақталған бетті ығыстырамыз.

Бірақ ұзақ уақыт сақталған бетті ығыстыру кей кездері дұрыс болып келе бермейді.Егер де ол бетпен күнделікті жұмыс істелген болуы мүмкін және сондықтан жадыда ұзақ уақыт сақталған бетті ызыстырса ,онда оны қолданушыға ол бетті қайтадан жазуға тура келеді.

Қолданысқа енбейтін бетті ығыстыру ( LRU)

Least-recently-used

Бұндай стратегия көбінесе қолданушы жиі қолданбайтын бетті ығыстырады.Бірақта ол бетті керек беттердің бірі болуы мүмкін.LRU стратегиясы жадыдағы беттерді әрқашан жаңарту керек , бұл стратегия олардың уақытына байланысты ығыстырады.

LFU стратегиясы жоғарыда айтылып өткен. LRU стратегиясы сәйкес келеді. Мұнда да керек бетті ығыстырып алуымыз керек.

1. 
   Жадының иерархиялық ұйымдастырылуын қарастырыңыз.
   
2. 
   Жадыны ұйымдастыру түрлерінің эволюциясы.
   
3. 
   Жадыны ұйымдастыру стратегиясының негізге қасиеттері.
   
4. 
   Жадыны бақылау түрлері.
   

Дәрістің сұрақтары:

1. 
   Файлдар.
   
2. 
   Деректер иерархиясы. Файлдарды ұйымдастыру.
   
3. 
   Кіріс әдістері. Файлдардың мінездемелері.
   
4. 
   Файлдық жүйе. Файлдық жүйенің фанкциялары. Файлдық жүйенің құрамы.
   
5. 
   UNIX файлдық жүйесі.
   
6. 
   Файлдардың дисктік жадыда орналасуы.
   

Операциялық жүйені құрайтын, олардың файлдады ашудың әртүрлі тәсілдері бар, мүмкіндігінше екі категорияларға топтастырсақ:

• 
  Кезекпен рұқсат ету тәсілі;
  
• 
  Базистік рұқсат ету тәсілі;
  

• 
  Құбылмалы – ол файлдағы жаңа жазбалар және бұрынғы жазбаларды өшіру жиілікке кіргізуді қарастырады. Жиілік аз жағдайда оны – статикалық, ал көп жағдайда - динамикалық немесе құбылмалы файлдар болып саналады.
  
• 
  Белсенді – файлдағы жазбалардың пайызымен өлшенеді, берілген уақытта тазалауды қарастырады.
  
• 
  Өлшем – файлда сақталынған мәліметтердің мөлшерін анықтайды.
  

Файлдық жүйе, ОС ядросының енетін құрамдары, олар келесілерді құрайды:

• 
  Кіру тәсілі, файлдарда сақталынғандарға нақты мәліметтер мүмкіншілігін анықтайды.
  
• 
  Файлдарды басқару, топтасып қолдану және қорғау, файлға сақтауды қадағалайды.
  
• 
  Сыртқы жадыны басқару, сыртқы жадыда файлдарды сақтауға, орындауға орналастырады.
  

UNIX файлдық жүйесін қарастырып өтсек.ең басты файлдық жүйедегі белгілі бір дискідегі мөлшердіорналастыру, аталған бөлшектер – файлдар.

UNIX үш негізгі түрлері бар. Олар:

• 
  Дискідегі қарапайым файлдар
  
• 
  Каталогтар
  
• 
  Белгілі бір файлдар
  

Символдық деңгейді анықтау файлдың символдық атымен анықталады. Файлдық жүйеде әр файл тек бір ғана асимволдық атты иелене алады. (мысалы, MS-DOS), бұл деңгей жоқ символдық ат сияқты. UNIX файлдық жүйесінде мысалы, маңызды болып дескриптор файлы есептеледі (inode).

Логикалық деңгейде логикалық жазудың кай кординатта екені анықталады. Физикалық файлдың сарапталуы оның байт мөлшерімен анықталады. Берілген деңгейдегі жұмыстың алгоритімі логикалық файлға тәуелді. Мысалы, егер файлдың фиксировандық ұзындығы 1 болса, онда n логикалық жазуы l((n-1) байтына ығысады. Кординаттағы логикалық жазуды анықтау үшін файлдағы көрсетілген адрестағы логикалық жазумен және кестедегі көрсетілген символдармен анықталады.

…

N

…

n – логикалық жазудағы талап еткен блоктың номері;

s – логикалық жазудағы блок аралық ығысу.

n = N + [S/V], где [S/V] – санның бүтін бөлігі S/V

• 
  Файлдың құрылымы,
  
• 
  Файлдың жойылуы,
  
• 
  Файылдың ашылуы,
  
• 
  Файлдың жабылуы,
  
• 
  Файлдың оқылуы,
  
• 
  Файлдың жазылуы,
  
• 
  Файлдың қосымшасы,
  
• 
  Файлды іздестіру,
  
• 
  Файлдың белгісін алу,
  
• 
  Жаңа белгілерді орнату,
  
• 
  Өзгертілім,
  
• 
  Файлдың орындалуы,
  
• 
  Каталогтың оқылуы.
  

1. 
   Виртуалды машиналар (ВМ)
   

Ең алдымен Virtual PC бағдарламасы Macintosh тұтынушыларына арналған болатын.

Бағдарламаны орнықтырған кезде қатты дискіде 30-40 Мбайт орын болуы қажет, бірақ қосымша операциялық жүйелерді орнықтыру үшін MS Virtual PC сіздің компьютеріңізден қосымша мінездемелер сұрайды. Ең маңызды мінездеме процессордікі (оның жиелілігі 400 МГц-тен кем болмауы керек), оперативті жадқа және бос дисктік орынға. Соңғылардың мінездемелері орнықтырылатын қосымша ОЖ-ге тәүелді. Мысалы үшін Windows 98 орнықтыру 64 Мб RAM және 500 Мб қатты дискіде талап етеді.

Кез-келген эмулятор негізгі ОЖ сияқты сондай тез және жемісті істемейтінін ескеріп отыру керек.

Виртуалды ресурстар

MS Virtual PC бағдарламасы комьютердің ресурстарын виртуалды машиналар арасында бөліп отырады. Процессорлық уақыт және ОЖ жай ғана процесстер арасында бөлінеді. Ал дисководтармен желілік адаптерлердің мәселелерін қалай шешуге болады? Виртуалды дисководтар, виртуалды қатты дисктер, виртуалды желілік адаптерлер ұғымдары еңгізіледі.
Виртуалды қатты диск

Виртуалды қатты диск .vhd кеңейтуі бар бір фай түрінде көрсетіледі. Ол төрт типтің біреуіне ие бола алады:

Динамикалық кеңейтілетін. MS Virtual PC бағдарламасы виртуалды дисктің өлшемін бақылайды, және бұл өлшем әдеттегідей дискте сақталынған мәліметтердің максималды өлшеміне тең болады.

Фиксацияланған өлшемдері бар дисктер. Өлшем тұтынушымен беріледі және эмуляция процессінде өзгермейді.

Әртүрлі өлшемдері бар дисктер. Бұл виртуалды диск алдында бар болған дисктің конфигурациясында негізделеді. Бірақ виртуалды машинамен жұмыс істеу процессінде жасалған өзгерістер әртүрлі өлшемі бар дискіде сақталады.

Қатты дискіге қосылған. Бұл виртуалды диск нақты қатты дискіге қосылған.

MS Virtual PC бағдарламасында жаңа виртуалды дискті құру және бар дисктің типін ауыстыруға арналған виртуалды дисктердің мастері бар.
Виртуалды порттар

СОМ1, COM2, LPT1 порттары болуы мүмкін немесе мүлдем болмауы мүмкін.
2.3.5 Қалған жабдықтардың эмуляциясын жасау.

Қосымша ОЖ сіздің компьютеріңізді орнықтырылған жабдықтармен байланыспауы мүмкін. Сізде қандай дыбыс картасы болмасада MS Virtual PC қосымша ОЖ-ні стандартты түрде эмуляциясын жасайды (Windows үшін - Creative Labs SoundBlaster 16). Аналогиялық түрде MS Virtual PC видеоадаптермен, монитормен, мауспен, пернетақтамен және желілік адаптермен жұмыс істейді. Бұның бәрі мүмкін өйткені BIOS-тің эмуляциясы жүріп жатады.

Компьютерге ОЖ-ні орнықтырудың негізгі кезеңдері.

1. 
   BIOS-тің ішінде компьютердің жүктеу ретін өзгерту. Бұл кезең ОЖ-дің көбін орнықтыру үшін дсикета немесе CD-ROM керек болғандықтан қажетті болады.
   
2. 
   Дискті бөлімшелерге бөлу, ал бөлімшелерді логикалық дисктерге. Бұл кезең fdisk бағдарламасының көмегімен орныдалады.
   
3. 
   Әр логикалық дискті форматтау. Бұл кезең format.com утилитасының көмегімен орындалады.
   
4. 
   ОЖ-нің файлдарын компьютерге көшіру, жабдықтарды және қызметші бағдарламаларды іске кіргізу . Бұл кезең ОЖ-нің дистрибутивті комплектімен бірге келетін орнықтыру бағдарламасының көмегімен орындалады.
   

Жұмыс барысы:

1. 
   Жаңа виртуалды машинаны құру.
   

1. Microsoft Virtual PC бағдарламасын іске қосыңыз. Пуск\Программы\ Microsoft Virtual PC.

Microsoft Virtual PC іске қосқанда экранда Virtual PC Console терезесі пайда болады. (сур 1.)

сур 1.Жаңа виртуалды машинаны құру.
2. Мастердің инструкциялары бойынша жаңа виртуалды машинаны құрыңыз, MS DOS деп атаңыз (сур 2).

Сур 2.

3. Виртуалды машинаға берілетін оперативті жадтың өлшеміне 8 Мб мәнін беріңіз. (сур 3)



Сур 3.

4. Жаңа виртуалды диск құрыңыз (сур 4).

Сур 4.Жаңа виртуалды дискті құру.
Бұл операциялардың нәтижесінде сіз жаңа 8 Мб оперативті жады және MS DOS Hard Disk.vhd виртуалды дискі бар MS DOS виртуалды машинаны жасадыңыз. (сур 5)
с
ур 5.

2. 
   Виртуалды дискіге MS DOS операциялық жүйесін орнықтыру.
   

ВМ-ны іске еңгізгеннен кейін (сур 6. Start) MS DOS операциялық жүйесін орнықтыруға кірісеміз.

сур.6.
1. Біріншіден ОС DOS және басқа бағдарламалары бар дисктің бейнесін қосамыз: Floppy\Capture Floppy Disk Image... , дискетаны ашу С\temp\VPC 111\dos.VFD. (сур 7)





Сур 7.
Бұл берілген дискета виртуалды болғанына назарыңызды аударыңыз (файлдардың кеңейтулерін көріңіз).

2. А дискінің құрамын көріңіз.

MS DOS-тың сәйкес командасын еңгізіңіз.

3. Дисктің бөлімшелерін құру.
Бұл кезең 4 бөлімнен тұрады:

1. 
   DOS-аумақтарын құру;
   
2. 
   Белсенді бөлімді құру ;
   
3. 
   Бөлімдерді жою (қателіктер болған жағдайда);
   
4. 
   Жасалған жұмысты көру.
   

DOS-аумақтарын құру

• 
  Негізгі бөлімді құру (Primary DOS Partition) дисктің ішінде;
  
• 
  Кеңейтілген бөлімді құру (Extended DOS Partition) (қосымша);
  
• 
  Логикалық бөлімдерді құру (Logical DOS Partition).
  

Негізгі бөлімді жасағанда жүйе сізден келесіні сұрайды:

Бұл бөлімге барлық бос зонаны бересізбе?

ЖОҚ еңгізініз, өйткені бізге кеңейтілген бөлімді жасау керек.

Содан кейін: негізгі бөлімге қанша жад қажет?

50% еңгізіңіз, яғни 1022.
fdisk.exe бағдарламаның менюіне Esc пернесін басып шығасыз. Тағы 1 пунктті орындаңыз ( DOS-аумақты құру) және 2 пунктті кеңейтілген бөлім үшін орындаңыз.

Кеңейтілген бөлімді құрғанда қалған жадтың көлемін еңгізіңіз (появляется по умолчанию). Enter.

Аналогиялық түрде логикалық аумақтарды жасауға кірісеміз. Біздің жағдайда бүкіл кеңейтілген аумақты бір логикалық диск алады. Enter.

Логикалық диск қандай атқа ие болды?

жүктеу/скачать 9.81 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: