Guruh: 210-06 itu Bajardi: Homidjonov Sh. Tekshirdi

Operatsion tizimlarda virtuallashitirish printspi

Operatsion tizimlar va ofis ilovalari

Mustaqil ish

Mavzu:
Operatsion tizimlarda virtuallashtirish printsipi

Guruh: 210-06 ITu

Bajardi: Homidjonov Sh.

Tekshirdi: Babamuxamedova M.
Toshkentt 2009

Kirish:

Operatsion tizim qurilishida virtuallashtirish printsipi.
Virtuallashtirish printsipi markazlashgan sxemadan foydalanib tizim strukturasini jarayonlarni re`jalashtiruvchilar va resurslarni taqsimlovchilar majmuasi ko`rinishida tasvirlashga imkon beradi. Ixtiyoriy operatsion tizim (OT) foydalanuvchidan xizoblash tizimining real qurilmalari va resurslarini yashiradi va ularni abstraktsiyalashtiradi. Ya`ni bevosita qurilmalar bilan ishlashdan farqli ravishda qulay interfeysga ega bo`lgan kengaytirilgan mashina imkoniyati orqali hisoblash tizimlarida masalalarni hal qilish mumkin. Virtuallashtirish printspining asosida aynan abstraksiyalash yotadi. Bu printsp mantig`ini virtual mashina (VM) da yaqqol ko`rish mumkin. Foydalanuvchilar VMdan kompyuterda ishlovchi va buyruqlarni amalga oshiruvchi abstrakt qurilma sifatida foydalanadi. Hisoblash tizimining real konfiguratsiyasi, uning qurilmalari va ulardan qanday samarali foydalanish foydalanuvchini qiziqtirmaydi. Lekin OT bu prinstp asosida bir qancha parallel jarayonlarni bir vaqtning o`zida bitta mashinada bajarilayotgandek tasavvur hosil qilishga imkon yaratadi. Shuni aytib o`tish lozimki OT nafaqat real qurilmalar (operativ xotira, protsessor, tarmoq kartasi, disk yurituvchilar, qattiq disk …)ni virtuallashtiradi balki resurslar (xotira xajmi, protsessor vaqti, tarmoq adresi…)ni ham virtuallashtiradi. Shu yo`l orqali OT foydalanuvchiga kengaytirilgan mashina imkoniyati, multidasturlashtirish, parallel hisoblash kabi qulayliklarni yaratadi. Ya`ni real apparat taminot (kompyuter, hisoblash mashinasi) ideal hisoblash tizimiga maksimal darajada yaqinlashtiriladi. Umuman olganda ideal mashina quyidagi hususiyatlarga ega:

• 
  cheklanmagan virtual hotiraga ega;
  
• 
  bir vaqtning o`zida parallel ishlay oladigan ixtiyoriy sondagi virtual protsessorlarga ega;
  
• 
  virtual mashinada parallel yo ketma-ket, sinxron yoki asinxron ishlay oladigan ixtiyoriy sondagi virtual tashqi qurilmalarga ega;
  
• 
  malumotlar chegaralanmagan.
  

Tizim qanchalik virtuallashtirish printsipiga asoslangan bo`lsa uning real apparat ta`minoti shunchalik abstraksiyalashgan bo`ladi. Virtuallashtirish ayniqsa ko`psathli OT larda yaqqol namoyon bo`ladi, yani OT bir-biri ichiga joylashtirilgan virtual mashina ierarxiyasi sifatida tashkil etiladi. Virtual mashinaning quyi sathi apparat taminoti bo`lsa yuqori sathi dasturiy taminotdir. Har bir yangi sath ma`lumotlarga ishlov berish funksiya imkoniyatlarini kengaytiradi, quyi sathlarga murojaatni osonlashitiradi. Shuni aytib o`tish lozimki, VM ni ierarxik tartibga solish, virtuallashtirish sathlari sonini va xossalarini aniqlash, har bir sathga OTning zaruriy qismlarini kiritish anchagina murakkab masaladir. Shu o`rinda virtuallashitirish sathlari hossalarini keltirib o`tsak:

• 
  Har bir sathda yuqori sath hossalari va uning mavjudligi haqida hech narsa ma`lum emas;
  
• 
  Sathlar o`rtasidagi aloqa qatiy belgilangan qoidalarga asoslanadi;
  
• 
  Har bir sath bir nechta moduldan iborat, ba`zulari ichki modul hisoblanib ularga boshqa sathlar murojaat qilishi mumkin;
  
• 
  Har bir sath ma`lum resurslarga ega va ularning abstraksiyasini boshqa sathlardan yashirishi yoki ma`lum qilishi mumkin;
  
• 
  Har bir sath tizimda mal`umotlarning malum abstraksiyasini taminlaydi;
  
• 
  Har bir sathda boshqa sathga qilinayotgan murojaat miqdori minimal bo`lishi kerak;
  
• 
  Sathlar orasidagi bog`lanishaniq argumentlar bilan chegaralangan bo`lushi kerak;
  
• 
  Global malumotlardan bir vaqtda bir necha sath foydalanishi mumkin emas;
  
• 
  Har bir sath boshqa sathlar bilan mustahkam va kuchsiz bog`lanishi kerak;
  
• 
  Abstraksiya sathida bajariladigan har qanday funksiya yagona kirishga ega bo`lishi kerak;
  

Yuqorida ta`kidlaganimizdek virtuallashtirish mohiyati markazida virtual mashina kosnepsiyasi yotadi. Shunay ekan quyida virtual mashina konsepsiyasi haqida batafsil to`xtalib o`tamiz.

1. 
   Virtual mashinalar
   

OT larni qurishda ko`p sathli yondoshuv o`zining mantiqiy yakunini virtual mashina konsepsiyasida topdi. Yuqorida takidlaganimizdek virtual mashina g`oyasi kompyuterning apparat ta`minotini bir nechta boshqa kompyuter sifatida abstraksiyalashdan iborat, bunda har bir hisoblash tizimi alohida mustaqil tizim sifatida bitta kompyuterda bir vaqtda ishlay oladi.

Protsessor vaqtini rejalashtirish va virtual xotira texnologiyalaridan foydalanib OT shunday muhit hosil qildiki bunda har bir jarayon alohida o`z protsessori va xotirada bajarilayotgandek holatni tasavvur qilish mumkin. Odatda jarayonlarda tizimli chaqiriq (системный вызов, system calls) va fayl tizimi (файловой системы, file system) kabi qo`shimcha xizmatlar mavjudki, ular sof apparat taminoti orqali amalga oshirilmaydi. Virtual mashina ham bu funksiyalarni bajarmaydi, lekin aynan sof apparat taminoti interfeysini taminlab beradi. Har bir jarayon kompyuterning virtual nusxasi bilan taminlanadi: