Operatsion tizim qurish asosiy tamoyillari: chastota, modullilik Chastotani printsipi

Operatsion tizim qurish asosiy tamoyillari: chastota, modullilik
Chastotani printsipi. Bu dasturlarning algoritmlarida tanlashda va ishlov berilgan massivlarda va ishlatilish chastotasi to'g'risidagi ma'lumotlarga asoslanadi. Tez-tez ishlatiladigan harakatlar va ma'lumotlar tezkor kirish uchun RAM-da joylashgan. Bunday kirishning asosiy vositasi ko'p darajali rejalashtirishni tashkil etishdir. Uzoq muddatli rejalashtirish darajasida tizim faoliyatini boshqarish bo'yicha noyob va uzoq muddatli operatsiyalar amalga oshiriladi. Tez-tez ishlatiladigan va qisqa operatsiyalar qisqa muddatli rejalashtirishga bo'ysunadi. Tizim dasturlarning bajarilishini boshlaydi yoki to'xtatadi, dinamik ravishda zarur bo'lgan resurslarni va eng avvalo markaziy protsessor va xotirani taqdim etadi yoki qaytarib oladi. Modullik printsipi... Modul - bu qabul qilingan modullararo interfeyslarga muvofiq ishlab chiqilgan to'liq funktsional tizim elementi. Ta'rifga ko'ra, modul tegishli interfeyslar mavjud bo'lsa, uni boshqasi bilan almashtirish imkoniyatini oladi. Ko'pincha, operatsion tizimni qurishda modullarga bo'linish funktsional asosda sodir bo'ladi. OSni yaratishda imtiyozli, qayta ishtirok etuvchi va reentrant modullari muhim ahamiyatga ega. Imtiyozli modullar imtiyozli rejimda ishlaydi, unda uzilish tizimi o'chiriladi va hech qanday tashqi hodisalar hisob-kitoblar ketma-ketligini buzolmaydi. Reentrant modullari bajarilishning takroriy ko'p sonli uzilishlariga imkon beradi va boshqa vazifalardan qaytadan boshlanadi. Buning uchun oraliq hisob-kitoblar saqlanib qoladi va uzilgan nuqtadan ularga qaytariladi. Qayta ishtirok etuvchi modullar bir vaqtning o'zida qayta ishlatilishi mumkin, ammo uzilishlarga yo'l qo'ymaydi. Ular imtiyozli bloklardan iborat va ushbu bloklarning har biri tugagandan so'ng ularga yana kirish mumkin. Modullik printsipi tizimning texnologik va ekspluatatsion xususiyatlarini aks ettiradi. Amaliyotning maksimal samarasi, agar ushbu printsip OSga, amaliy dasturlarga va qo'shimcha qurilmalarga tegishli bo'lsa erishiladi. Funktsional selektivlik printsipi.Ushbu printsip ba'zi bir modullarni taqsimlashni nazarda tutadi, ular hisoblash ishini yaxshilash uchun doimiy ravishda RAMda bo'lishi kerak. OSning bu qismi yadro deb ataladi. Bir tomondan, RAMda qancha modul bo'lsa, operatsiyalar tezligi shuncha yuqori bo'ladi. Boshqa tomondan, yadro egallagan xotira hajmi juda katta bo'lmasligi kerak, chunki aks holda qo'llanilgan vazifalarni qayta ishlash samarasiz bo'ladi. Yadroga uzilishni boshqarish uchun modullar, ko'p vazifali va jarayonlar orasidagi boshqaruvni uzatish uchun modullar, xotirani ajratish uchun modullar va boshqalar kiradi. OS ishlab chiqarish printsipi.Ushbu printsip OS yadrosi arxitekturasini tashkil etish usulini belgilaydi, bu hisoblash kompleksining o'ziga xos konfiguratsiyasi va echilishi kerak bo'lgan vazifalar asosida uni sozlash imkonini beradi. Ushbu protsedura OS operatsion tizimining ancha uzoq muddatidan oldin kamdan-kam hollarda amalga oshiriladi. Generatsiya jarayoni maxsus generator dasturi va tegishli kirish tili yordamida amalga oshiriladi. Generatsiya natijasida modullar va ma'lumotlar tizimining to'plamlari to'plami bo'lgan OSning to'liq versiyasi olinadi. Modullik printsipi avlodni sezilarli darajada osonlashtiradi. Ushbu printsip Linux OS-da eng yorqin qo'llaniladi, bu nafaqat OS yadrosini yaratishga, balki yuklanganlarning tarkibini ko'rsatishga imkon beradi. tranzit modullari. Boshqa operatsion tizimlarda konfiguratsiya o'rnatish jarayonida amalga oshiriladi. Funktsional qisqartirish printsipi.Ushbu tamoyil bir xil operatsiyani turli xil vositalar bilan amalga oshirish imkoniyatini hisobga oladi. OS tarkibiga u yoki bu turdagi resurslarni boshqaradigan bir nechta turli xil monitorlar, bir nechta fayllarni boshqarish tizimlari va boshqalar kirishi mumkin. Bu sizga operatsion tizimni hisoblash tizimining o'ziga xos konfiguratsiyasiga tez va etarli darajada moslashtirishga, ma'lum bir sinf muammolarini hal qilishda texnik vositalarning eng samarali yuklanishini ta'minlashga va shu bilan birga maksimal ishlash ko'rsatkichlariga erishishga imkon beradi. Defolt printsipi.U avlodlar bosqichida ham, tizim bilan ishlashda ham tizimlar bilan aloqani tashkil qilishni engillashtirish uchun ishlatiladi. Ushbu printsip tizimda talab qilinadigan xotiraning taxmin qilingan hajmlarini, dasturlarni hisoblash vaqtini, foydalanuvchi dasturlarini tavsiflovchi tashqi qurilmalarga bo'lgan talabni va ularni bajarish shartlarini aniqlaydigan ba'zi bir asosiy tavsiflarni, texnologik tuzilmalarni, modullarni, jihozlarning konfiguratsiyasini va ma'lumotlarni saqlashga asoslanadi. Foydalanuvchi tizimi ushbu ma'lumotdan, agar u ko'rsatilmagan yoki ataylab ko'rsatilmagan bo'lsa, belgilangan tarzda foydalanadi. Umuman olganda, ushbu printsipni qo'llash foydalanuvchi tizim bilan ishlaganda o'rnatgan parametrlar sonini kamaytirishga imkon beradi. Ko'chirish printsipi.Amalga oshirilishi operatsion xotiradagi joylashuvga bog'liq bo'lmagan modullarni qurishni ta'minlaydi. Modul matnini uning xotirada joylashgan joyiga mos ravishda sozlash maxsus mexanizmlar yordamida yoki u bajarilayotganda amalga oshiriladi. Sozlama buyruqning manzil qismlarida ishlatiladigan haqiqiy manzillarni aniqlashdan iborat va foydalanilgan adreslash usuli va ushbu operatsion tizim uchun qabul qilingan RAMni taqsimlash algoritmi bilan belgilanadi. U foydalanuvchi dasturlariga ham tarqatilishi mumkin. Virtualizatsiya printsipi.Ushbu printsip sizga tizimning tuzilishini yagona markazlashtirilgan sxemadan foydalanib, jarayonlarni rejalashtiruvchilar va resurslarni taqsimlovchi (monitorlar) ning ma'lum bir to'plami shaklida namoyish etishga imkon beradi. Virtuallik tushunchasi virtual mashina tushunchasida ifodalanadi. Har qanday OS aslida foydalanuvchi tomonidan haqiqiy apparat va boshqa manbalarni yashiradi, ularni ba'zi bir abstraktsiya bilan almashtiradi. Natijada, foydalanuvchilar virtual mashinani o'zlarining dasturlarini idrok eta oladigan, bajaradigan va natijalarni beradigan juda mavhum qurilma sifatida ko'rishadi va ishlatadilar. Hisoblash tizimining haqiqiy konfiguratsiyasi va uning tarkibiy qismlaridan qanday qilib samarali foydalanish foydalanuvchini umuman qiziqtirmaydi. U foydalanadigan til va unga virtual mashina tomonidan taqdim etilgan manbalar nuqtai nazaridan ishlaydi. Bir nechta parallel jarayonlar uchun real tizimda bir vaqtning o'zida mavjud bo'lishi mumkin bo'lmagan narsadan bir vaqtning o'zida foydalanish illusi yaratiladi. Virtual mashina haqiqiy arxitekturani ham ko'paytirishi mumkin, ammo me'moriy elementlar tizim bilan ishlashni tez-tez soddalashtiradigan yangi yoki takomillashtirilgan xususiyatlarga ega. Foydalanuvchi nuqtai nazaridan ideal mashina quyidagilarga ega bo'lishi kerak:
Amalda cheksiz hajmdagi yagona virtual xotira;
Parallel ravishda ishlashi va ishlash vaqtida o'zaro ta'sir qilishi mumkin bo'lgan o'zboshimchalik bilan virtual protsessorlarning soni; Virtual mashina xotirasiga ketma-ket yoki parallel ravishda, sinxron yoki asenkron ravishda kira oladigan o'zboshimchalik bilan virtual tashqi qurilmalar soni. Axborot miqdori cheklanmagan. OS tomonidan amalga oshiriladigan virtual mashina idealga qanchalik yaqin bo'lsa, ya'ni. uning me'moriy va mantiqiy xususiyatlari haqiqiylaridan qanchalik ko'p farq qilsa, shunchalik ko'p darajadagi virtuallikka erishiladi. Operatsion tizim ichki virtual mashinalar ierarxiyasi sifatida qurilgan. Dasturiy ta'minotning eng past darajasi - bu mashinalarning texnik vositalari. Keyingi daraja allaqachon dasturiy ta'minot bo'lib, u quyi daraja bilan birgalikda mashinaning yangi xususiyatlariga erishishini ta'minlaydi. Har bir yangi daraja ma'lumotlarni qayta ishlash imkoniyatlari funktsiyalarini kengaytirishga imkon beradi va quyi darajalarga kirishni osonlashtiradi. Virtual mashinalarni ierarxik tartiblash usulidan foydalanish afzalliklari bilan bir qatorda: tizimli dizayni, dasturiy ta'minot tizimlarining ishonchliligini oshirish, ishlab chiqish vaqtini qisqartirish. Ulardan asosiysi: virtualizatsiya darajalarining xususiyatlarini va sonini aniqlash, har bir darajaga kerakli OS qismlarini qo'shish qoidalarini belgilash. Abstraktsiyaning individual darajalarining xususiyatlari (virtualizatsiya): 1. Har bir darajada, yuqori darajalarning xususiyatlari va mavjudligi to'g'risida hech narsa ma'lum emas. 2. Har bir darajada, boshqa darajalarning ichki tuzilishi haqida hech narsa ma'lum emas. Ularning orasidagi aloqa faqat qat'iy, oldindan belgilangan turmush o'rtoqlar orqali amalga oshiriladi. 3. Har bir daraja - bu modullar guruhi, ularning ba'zilari bu uchun ichki va boshqa darajalarda mavjud. Qolgan modullarning nomlari keyingi, yuqori darajada ma'lum va shu darajadagi interfeysni anglatadi. 4. Har bir daraja ma'lum manbalarga ega yoki boshqa darajalardan yashiradi yoki boshqa darajadagi mavhumliklarini taqdim etadi (virtual manbalar). 5. Har bir daraja tizimdagi ma'lumotlarning ba'zi bir abstraktsiyasini ta'minlashi mumkin. 6. Boshqa darajalarga nisbatan har bir darajada amalga oshirilayotgan narsalar haqidagi taxminlar minimal bo'lishi kerak. 7. Darajalar orasidagi aloqa bir darajadan ikkinchisiga o'tkazilgan aniq dalillar bilan cheklanadi. 8. Bir nechta global ma'lumotlarning almashinuvi qabul qilinishi mumkin emas. 9. Har bir daraja boshqa darajalarga nisbatan kuchliroq va kuchsizroq yopishqoqlikka ega bo'lishi kerak. 10. Abstraktsiya qatlami tomonidan bajariladigan har qanday funktsiya bitta kirishga ega bo'lishi kerak.