Operatsion tizim arxitekturasi va qurish printsiplari. Modullik, maxsus rejim, virtuallashtirish, mobililik, mutanosiblik, ochiqlik, xisoblashlarni ximoyalash printsiplari. Mikroyadorli operatsion tizimlar

5.2-rasm. Monolit OT ni oddiy strukturalashtirish.
Xatto bunday monolit tizimlar har biri bir ozgina strukturalashtirilgan bo`ladi. OT qo`llaydigan tizimli chaqiriqlarga murojaatda parametrlar qat’iy belgilangan. M-n, registrlar yoki stek kabi joylarga joylashtiriladi, keyin esa, yadro chaqirig`i yoki supervizor chaqirig`i kabi mahsus uzilish komandalari bajariladi. Bu komanda mashinani foydalanuvchi rejimidan yadro rejimiga (supervizor rejimi ham deyish mumkin) o`tkazadi va boshqaruvni OT ga uzatadi. Keyin esa OT, qaysi tizimli chaqiriq bajarilishi kerakligini aniqlash uchun, chaqiriq parametrlarini tekshiradi. Bunday so`ng, Ot protseduralarga ko`rsatkichni o`z ichiga olgan jadvalni belgilaydi va mos protsedurani chaqiradi.
Bunday tashkil etilgan OT quyidagi strukturaga ega bo`ladi:

1. 
   Bosh dastur – u talab qilinadigan servis protseduralarini chaqiradi.
   
2. 
   Tizimli chaqiriqlarni amalga oshiradigan xizmatchi protseduralar to`plami.
   
3. 
   Xizmatchi protseduralarga xizmati qiladigan utilitalar toplami.
   

Bu modelda, har bir tizimli chaqiriq uchun bittadan xizmatchi prtsedura mavjuddir. Utilitalar, bir nechta servis protseduralarga kerak bo`lgan funktsiyalarni bajaradi. protseduralarni uchta qatlamga bo`lish quyidagi rasmda ko`rsatilgan.
Ko`p sathli tizimlar.

Oldingi yondashishni umumlashtirilgani, OT ni sathlar (qatlamlar) ierarxiyasi sifatida tashkil etishdir. OT funktsiyalari qatlamlarni tashkil etadi, m-n, fayl tizimi, jarayonlarni va qurilmalarni boshqarish va x.k. Har bir qatlam, faqat o`zining bevosita qo`shnisi, yuqorisidagi yoki pastdagi qatlamlar bilan aloqa qila oladi. Amaliy dasturlar yoki OT ning modullari so`rovni, shu qatlamlar bo`yicha yuqori va pastga uzatish mumkin.

Shu taxlitda qurilgan birinchi tizim, Deykstra va uning talabalari tomonidan 1968 yilda qurilgan bo`lib, THE tizimi deb ataladi.
Tizim 6 ta qatlamdan iborat edi, 0-chi qatlam, protsessor vaqtini taqsimlash bilan mashg`ul bo`ladi, u jarayonlarni uzilishi bo`yicha yoki vaqt o`tishi bilan boshqa jarayonlarga o`tkazadi.
1-chi qatlam xotirani boshqargan, u operativ xotira va magnit barobani sohasini, operativ xotirada joy yetmagan jarayondlar qismlariga (sahifalar) taqsimlagan, ya’ni 1-chi qatlam virtual xotira funktsiyasini bajargan.
2-chi qatlam operator konsoli va jarayon o`rtasidagi aloqani boshqargan. Bu qatlam yordamida, har bir qatlam o`zining shaxsiy operator konsoliga ega bo`ladi.
3-chi qatlam yordamida har bir jarayon, aniq qurilmalar bilan ishlash o`rniga (ularning turli xususiyatlarini hisobga olgan holda) foydalanuvchiga qulay xarakteristikalarga ega bo`lgan kiritish-chiqarish abstrakt qurilmalarga murojaat etgan.
4-chi qatlamda, kirish-chiqish qurilmalarini boshqarish, xotira va konsol, jarayonlar bilan xech qanday aloqasi bo`lmagan foydalanuvchi dasturlari ishlagan.
THE tizimida, ko`p qatlamli sxema ishlab chiqish (tselim razrabotki) maqsadlariga xizmat qilgan, chunki keyin tizimning hamma qismlari umumiy ob’ekt moduliga kompanovka qilingan.
Ko`p qatlamlilikning keng umumlashtirilishi MULTICS OT larida amalga oshirildi. MULTICS tizimida har bir qatlam (xalqa deb ataluvchi) yuqorida joylashganidan ko`ra imtiyozliroqdir.
Yuqori qatlamdagi protsedura, quyidagi protsedurani chaqirmoqchi bo`lsa, u mos tizimli chaqiriqni bajarishi lozim, ya’ni chaqiriq bajarilishi oldidan parametrlari sinchiklab tekshiriladigan TRAP (uzilish) komandasi bajarilshi lozimdir.
MULTICS da OT, hgpar bir foydalanuvchi jarayonining adres makoni qismidan iborat bo`lsa ham, apparatura, ma’lumotlar ximoyasini xotira segmentlari darajasida himoya qiladi. Masalan, ma’lum segmentlarga faqat yozish uchun, boshqalariga faqat o`qish yoki bajarish uchun ruxsat beradi.
MULTICS da yondoshishning ustunligi shundan iboratki, u foydalanuvchi tizimi strukturasiga ham kengaytirilishi mumkin. M-n, professor- talabalar dasturlarini baholash va testlash uchun dastur yozishi mumkin, va bu dasturni
n-chi qatlamda ishga tushirishi mumkin, bu vaqtda talaba dasturlari n+1 chi qatlamda ishlaydi, chunki ular o`z baholarini o`zgartira olmaydi.
Ko`p qatlamli yondashish, UNIX OT ining turli variantlarini amalga oshirishda ishlatilgan.
Amalda, bunday strukturali yondashish odatda yoxshi ishlaydi, bugungi kunda u ko`pincha monolit tarzda qabul qilinadi.
Ko`p qatlamli strukturaga ega bo`lgan tizimlarda, bitta qatlamni oib tashlab, boshqasi bilan almashtirish, qatlamlar orasidagi interfeysning o`ziga xosligi uchun, murakkabdir. Yangi funktsiyalarni qo`shish va mavjudlarini o`zgartirish OT ni mukammal bilish ko`p vaqtni talab qiladi. OT lar uzoq yashaydilar va kengayish va rivojlanish imkoniyatiga ega bo`lishlari kerakligi uchun monolit yondashish nazardan qoldi va uning o`rniga klient-server modeli va u bilan qat’iy bog`langan mikroyadro kontseptsiyasi keldi.