Toshkent axborot texnologiyalari universiteti u. R. Xamdamov, dj. B. Sultanov, S. S. Parsiyev, U. M. Abdullayev operatsion tizimlar

Ikkinchi davr (1955-1965 yillar)
1950yil o‘rtalariga kelib, hammaga ma’lumki yangi texnik baza yarim o‘tkazgich elementlarni yuzaga kelishi bilan, hisoblash texnikasi rivojlanishida yangi davr boshlandi. Ikkinchi avlod kompyuterlari ishonchliroq bo‘lib qoldi, chunki ular amaliy muhim masalalarni bajarish darajasida uzluksiz ravishda uzoq ishlay oladigan imkoniyatga ega bo‘ldilar. Aynan shu davrda hisoblash texnikasi bilan ishlaydigan mutaxassislar, dasturchilar, operatorlar, ekspluatatsiyachilar va hisoblash mashinasini ishlab chiqaruvchilarga ajraldilar.
Shu yillarda birinchi alogritmik tillar yuzaga keldi va natijada birinchi tizimli dasturlar kompilyatorlar ham yaratildi. Protsessor vaqti qiymati (narxi) oshdi, bu esa dasturlar orasidagi vaqtni qisqartirishni talab qildi.
Birinchi paketli ishlov berish tizimlari yuzaga keldi, bu tizimlarda dasturlarni ishga tushirish ketma-ketligini avtomatlashtirildi va shu bilan birga protsessor yuklanish koeffitsienti oshdi. Paketli ishlov berish tizimlarini zamonaviy OT larining birinchi variantlari deyish mumkin, chunki ular hisoblash tizimini boshqarishga mo‘ljallangan birinchi tizimli dasturlar edi.
Paketli ishlov berish tizimlarini amalga oshirishda, topshiriqlarni boshqarishning formallashgan tili ishlab chiqildi, uning yordamida dasturchi tizimga va operatorga hisoblash mashinasida qaysi ishni bajarmoqchi ekanligi haqida ma’lumot beradi. Bir nechta topshiriqlar majmuasi, qoida bo‘yicha perfokartalar “koloda”si ko‘rinishida bo‘lib, topshiriqlar paketi nomini oldi.
Uchinchi davr (1965-1980 yillar)
Hisoblash mashinalari rivojlanishida keyingi muhim davri shu yillarga to‘g‘ri keladi. Bu vaqtda, texnik bazada quyidagi o‘zgarishlar yuz berdi: alohida yarim o‘tkazgichli elementlardan (tranzistor turidagi) integral mikrosxemalarga o‘tildi, bu esa yangi uchinchi avlodga, yangi imkoniyatlar yaratdi. Bu davrning o‘ziga xos xususiyatlaridan biri, integral mikrosxemalarda yaratilgan birinchi dasturiy-mutanosib mashinalardir, ya’ni IBM/360 mashinalari seriyasidir. 1960yillar boshida yaratilgan bu mashinalar oilasi ikkinchi avlod mashinalaridan baho/unumdorlik ko‘rsatkichi bo‘yicha oldinga anchagina o‘tib ketdi. Tezda, dasturiy-mutanosib mashinalar g‘oyasi tan olindi.
Dasturiy mutanosiblik OT larni ham mutanosibligini talab qildi. Bunday operatsion tizimlar ham katta EHM da ham, kichik hisoblash tizimlarida ham, turli yordamchi (periferik) qurilmalarning kam soni va ko‘p soni bilan ham, tijorat sohasida ham, ilmiy-tadqiqot sohalarida ham ishlay olishi kerak.
Shunday hamma qarama-qarshi talablarni qondiradigan asosda quriladigan operatsion tizimlar juda murakkab “monstr”lar bo‘lib chiqdi. Ular ko‘p millionli assembler qatorlaridan iborat bo‘lib, minglab dasturchilar tomonidan yozilgan bo‘lib, minglab xatolarni o‘z ichiga oladi, ular minglab tuzatishlarga olib keladi. Operatsion tizimning har bir yangi versiyasida biror xatolar tuzatilib, yangisi yuzaga keldi. Ko‘pgina muammollar va juda katta o‘lchamga qaramasdan OS/360 va unga o‘xshash 3-avlod operatsion tizimlari haqiqatdan ham iste’molchilarning ko‘pgina talablarini qondirdilar. Bu avlodning eng katta erishgan yutuqlaridan bir multidasturlashni amalga oshirishdir.
Multidasturlash – bu hisoblash jarayonning tashkil qilish usuli bo‘lib, bitta protsessorda navbat bilan bir nechta dastur bajariladi.
Bitta dastur kiritish/chiqarishni amalga oshirguncha keyingi dasturlarni oldingi ketma-ket bajarilishdagi kabi (bir dasturli rejim) protsessor to‘xtab turmaydi, balki boshqa dasturni bajaradi (ko‘p dasturli rejim). Bunda har bir dastur operativ xotiradagi bo‘lim deb ataluvchi o‘z qismiga yuklanadi.
Boshqa yangilik – buferlash (spooling) deb ataladi. Buferlash u vaqtda hisoblash jarayonini tashkil etish usullaridan biri bo‘lib, unga mos ravishda topshiriq perfokartadan diskga hisoblash markazida paydo bo‘lish tartibida yoziladi, keyin esa navbatdagi topshiriq tugallanishi bilan, yangi topshiriq diskdan bo‘shagan bo‘limga yuklanadi.
Paketli ishlov berishni multidasturlashli amalga oshirish bilan birga, OTlarning yangi turi – vaqtni taqsimlash tizimlari yuzaga keldi. Vaqtni taqsimlash tizimlarida qo‘llaniladigan multidasturlash varianti, har bir foydalanuvchi uchun hisoblash mashinasidan yagona foydalanish tasavvurini hosil qilishga imkon beradi.
Multidasturlashni yuzaga kelishi hisoblash tizimi tuzilishiga chuqur o‘zgartirishlar kiritishni talab qiladi. Bunda asosiy rolni apparat tomonidan qo‘llanish o‘ynaydi, uning asosiy xususiyatlari quyida keltirilgan:
Multidasturlashning xususiyatlari

• 
  Himoya mexanizmini amalga oshirish. Dasturlar mustaqil ravishda resurslarni taqsimlash imkoniga ega bo‘lishi kerak emas, bu imtiyozli va imtiyozsiz buyruqlarni keltirib chiqardi. Imtiyozli buyruqlar OT tomonidan bajariladi.
  
• 
  Uzilishlar mavjudligi. Tashqi uzilishlar OT ni asinxron hodisa, masalan kiritish/chiqarish operatsiyasi tugallanganligi haqida ogoxlantiradi. Ichki uzilish, OT aralashuvi zarur bo‘lganda yuz beradi, masalan himoyani buzishga bo‘lgan harakat.
  
• 
  Arxitekturada parallellashni rivojlantirish. Xotiraga bevosita murojaat va kiritish/chiqarish kanalini tashkil etish, markaziy protsessorni qiyin operatsiyalarni bajarishdan xalos etadi.
  

Albatta, multidasturlashni tashkil etishda OT roli juda muhimdir. U quyidagi operatsiyalar uchun javob beradi:

• 
  Tizimli chaqiriqlar yordamida OT va amaliy dasturlar orasida interfeysni tashkil etish;
  
• 
  Xotiradagi topshiriqlardan navbat tashkil etish va topshiriq uchun protsessorni ajratish uchun protsessordan foydalanishni rejalashtirish;
  
• 
  Bir topshiriqdan ikkinchisiga o‘tish, hisoblashlarni to‘g‘ri tashkil etish uchun kontekstni saqlash;
  
• 
  Xotira chegaralangan resurs bo‘lganligi uchun, xotirani boshqarish algoritmi zarur, ya’ni xotiradan ma’lumotlarni olish, joylashtirish va almashtirish jarayonlarini tartibga solish talab qilinadi;
  
• 
  Ma’lumotlarni tashqi qurilmalarda fayl ko‘rinishida saqlashni va ma’lum fayllardan faqat aniq foydalanuvchilar foydalana olishini tashkil etish;
  
• 
  Dasturlarga ruhsatli (sanksiyali) ma’lumot almashish talab etilgani uchun, ularni kommunikatsiya vositalari bilan ta’minlash zarur;
  
• 
  Ma’lumotlarni to‘g‘ri taqsimlash uchun, ziddiyatli holatlarni yechishga to‘g‘ri keladi, bu ko‘pincha turli resurslar bilan ishlashda ro‘y beradi, shuning uchun harakatlarni dasturlar bilan sinxronlashtirish talab qilinadi.
  

Vaqtni taqsimlash tizimlarida foydalanuvchi, dasturni interaktiv rejimda sozlash imkoniga ega bo‘ldi, bunda u ma’lumotli diskga perfokarta orqali emas, bevosita klaviaturadan kiritishi mumkin bo‘ldi. On-line fayllarni yuzaga kelishi rivojlangan fayl tizimlarini ishlab chiqish zaruriyatini keltirib chiqardi.