O‘zbekiston respublikasi axborot texnologiyalari va kommunikatsiyalarini rivojlantirish vazirligi muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkentaxborot texnologiyalari universiteti

Muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkentaxborot texnologiyalari

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI
MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENTAXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI
O'rnatilgan tizimlar dan
Mustaqil ish

O‘rnatilgan tizimlar uchun operatsion tizimlar. Operatsion tizimlarning monolit arxitekturasi. Modulliy arxitektura. ”Mijoz-server” arxitekturasi (mikroyadro).

Bajardi : Maxmudov Abdulaziz
Maxmudova Parizoda
Maxkamov Moxirjon
Maxsetova To’maris
Tekishrdi : Umidjon Xasanov
Toshkent-2022

Reja :
Kirish

Monolit va moduliy arxitektura xaqida boshlang’ich tushuncha
Mijoz server arxitekturasi va aralash arxitektura
Operatsion tizimlarni tanlash
Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar
Kirish
Oʻrnatilgan tizimlar uchun real vaqt operatsion tizimi (RV OT) oʻrnatilgan vaqt davomida tizim resurslariga interfeys ta'minlash uchun mo'ljallangan. Bu kabi tizimlarda asosiy masala axborotlarga ishlov berishni o'z vaqtida (timelines) bajarilishidir. Real vaqt operatsion tizimlariga boshqarish tizimini yaxshi boʻlmagan tashqi sharoitlarda ishlaganda o'zini tutishini bashorat qila olishni ta'minlash asosiy talab sifatida qo'yilgan.
Arxitektura nuqtaiy nazaridan ularni to'rtta sinfga bo'lish mumkun:
> monolit arxitekturalar;
> monolit yadroli operatsion tizimlar;
> mikroyadroli operatsion tizimlar;
> aralash operatsion tizimlar.
Operatsion tizimlarning monolit arxitekturasi Operatsion tizimlarning kodini tarkiblashtirishning ko'p usullari mavjut. Bir yondoshuv uncha katta bo'lmagan operatsion tizimlarda ayniqsa ko'p qo'llaniladi, tizimni protseduralar to'plami kabi tashkil qilishdan iborat, ulardan har birini har qandek foydalanuvchi protsedurasi chaqirishi mumkun. Bundek monolit tarkib axborotlarni izolyatsiyasini ta'minlay olmaydi, kodning turli qismlarida tizimning barcha qurilmalari haqidagi axborot ishlatiladi. Operatsion tizimlarning bu turini kengaytirish qiyin, chunki har qanday protsedurani oʻzgartirilsa bunga tegishli bo'lmagan tizimning boshqa qismlarida xotolik kelib chiqishi mumkun, Eng oddiy operatsion tizimlardan tashqari barcha monolit operatsion tizimlarda ilovalar operatsion tizimdan ajratilgan (foydalanuvchi ish tartibi va yadro ish tartibi). Boshqacha qilib aytganda, operatsion tizim kodi protsessorning ustunlik ish tartibida ishlatiladi - uni ko'pincha yadro ish tartibi (kernel mode) deb ataladi va tizim axborotlariga hamda apparatlariga ega bo'la oladi. Ilova ustunliksiz bajariladi, foydalanuvchi ish tartibi (user mode) deb ataladi, unda ularga interfeyslarni cheklangan to'plami havola qilinadi va tizimli axborotlarga cheklangan ega boʻlish ta'minlanadi. Qachonki foydalanuvchi ish tartibidagi dastur tizimli servisni chaqirganda, protsessor chaqiriqni o'ziga oladi va yadro ish tartibida oqim chaqiruvchini ulaydi. Qachonki tizimli chaqiriqni bajarish tugatilsa, operatsion tizim foydalanuvchi ish tartibida oqimni qayta ulaydi va chaqiruvchi dasturga bajarilishni davom etishga imkon beradi.

Bu o'rnatilgan tizimlar uchun eng ko'p tarqalgan operatsion tizim turidir. Taxlil qilingan operatsion tizimlarning koʻpchiligi - bu monolit muhitlar, mikrokontrollerda ishlash uchun mo'ljallangan, undan barcha jarayonlar (foydalanuvchilar, shuningdek tizimlilar) cheklanishsiz bir manzillar maydonida bajariladi.

Jarayonlarni yetarli darajada izolyatsiyasi ta'minlanmaydigan monolit operatsio tizimlariga misollar boʻlib, yetarli darajada keng tarqalgan RIOT OS, Zephyr, Unison RTOS, shuningdek asos operatsion tizim automotive- yechimlar uchun Vector kompaniyasining - Microsar OS lari bo'la oladi. Monolit tizimlarning hatto havsizlik bo'yicha barcha kamchiliklarini hisobga olinganda ham bundek ixcham operatsion tizimlar uncha qimmat boʻlmagan mikrokontrollerda o'rnatish uchun yaxshi to'g'ri keladi. Ularni sodda ixcham qurilmalarda foydalanadilar, ularning vazifasi bir ko'rsatgichni o'lchash bilan chegaralanadi masalan, harorat, bosim yoki xajimni. Bundek qurilmalar oddiy, ixcham va arzon bo'lishlari kerak.
Modulliy arxitektura
Tizimni tarkiblashtirishga boshqa yondoshuv ularni modullarga bo'lishni nazarda tutadi, birini ustiga boshqasini qatlamlash . Har bir modul funksiyalar toʻplamini tashkil etadi, ularni boshqa modullar tomonidan chaqirish mumkun. Qaysidir qatlamda joylashgan
kod, faqat o'zidan pastki qatlamlardagi kodni chaqiradi. Bazi real vaqt operatsion tizimlarida apparat tomonidan majburiy ijro etiladi (protsessorning shajara ish tartibini ishlatish orqali).tizimning qatlamli tashkillashtirilishining Operatsion afsalliklaridan biri, har bir qatlamning kodi faqat unga zarur bo'lgan pastda joylashgan qatlam interfeyslariga (va axborotlar tarkibiga) ega bo'lishni oladi, shundek qilib cheklanmagan xokimlikka ega kod hajmi kamayadi. Undan tashqari, bundek tarkib operatsion tizimni sozlanishida eng pastki qatlamdan boshlashga imkon beradi va bittadan qatlamni qoʻshib borish mumkun boʻladi, toki tizimning hammasi to'g'ri ishlaguncha. Qatlamli tarkib tizimni kengaytirishni ham osonlashtiradi, xoxishiy har bir qatlamni boshqa qismlarga tegmasdan butunlay o'zgartirib tashlash mumkun. To'liq monolit yechimlardan farqli, foydalanuvchi jarayonlari
bundek arxitekturada yadrodan ajratib qoʻyilgan (izolyatsiyalangan) va ularnin vazifalariga (funksiyalariga) cheklangan tizimli chaqirish toʻplamlari orqali egalik qila oladilar. Shu bilan birga yadro konteksida ko'p sonli servislar ishlaydi - masalan, protokollarni joriy etish, faylli tizimlar, qurilma drayverlari. Modulli tarkibga ega operatsion tizimlariga misol bo'lib, Linux yadrosi asosidagi operatsion tizimlar bo'la oladi va undan hosil bo'lgan versiyalar (Android ham), shuningdek Windows, FreeBSD, RTEMS va boshqalar.
"Mijoz-server" arxitekturasi (mikroyadro) Operatsion tizimlarini takiblashtirish uchun yondoshuv bu "mijoz-server" modeli. Uning g'oyasi operatsion tizimni bir necha jarayonlarga ajratishdan iborat, ulardan har biri servisning bir to'plamini joriy etuvchi: masalan, hotirani taqsimlash, jarayonlarni yaratish yoki jarayonlarni rejalashtirish Har bir server foydalanuvchi ish tartibida amalga oshiriladi, hizmat ko'rsatish uchun unga qaysidir mijoz murojat qilmadimi deb siklda tekshiradi. Mijoz, yoki operatsion tizimning boshqa komponenti bo'lishi mumkun, yoki serverga ma'lumot jo'natib servisni bajarilishini so'ragan amaliy dastur bo'lishi mumkun. Operatsion tizim yadrosi (yoki mikroyadrosi) serverga ma'lumotni yetkazadi; u so'ralgan harakatlarni bajaradi, shundan so'ng yadro mijozga natijalarni boshqa ma'lumotda qaytaradi.

Mijoz-serverli yondoshuvni ishlatilganda operatsion tizim alohida komponentlardan tashkil topgan bo'lib, uncha katta bo'lmagan kabi oʻlchamga ega bo'ladi. Barcha serverlar alohida jarayon foydalanuvchi ish tartibida bajarilganligi tufayli, ulardan birining avariyasi (va bo'lishi mumkun qayta ishga tushirish) operatsion tizimining qolga qismlarini ishiga ta'sir qilmaydi. Undan tashqari, turli serverlar ko'p protsessorli kompyuterning turli protsessorlarida bajarilishi mumkun yoki hatto turli kompyuterlarda, bu esa operatsion

tizimni tarqatilgan hisoblash muhitlarga ishlatsa bo'ladigan qiladi. Turli mikroyadrolar va mikroyadroli operatsion tizimlar bozorda keng tavsiya qilinadi. Bu toifaga, masalan, QNX, INTEGRITY RTOS, Genode, LA yadro va uning versiyalari tegishlidir.
Aralash arxitektura (gibrid) Real operatsion tizimlarda ko'pincha bir necha modellar bir vaqtda ishlatiladi. Windows NT tarkibida (7.4-rasm) masalan, qatlamli model elemenlari va shuningdek mijoz-server model elementlar ham bor. Yadro ish tartibida ishlovchi Windows NT ning qismi NT ni (NTexecutive) bajaruvchi tizim deb ataladi. Uni tarkibiga virtual hotirani boshqarishni amalga oshiruvchi, ob'ektlarni boshqarish (resurslarni), kiritish-chiqarish va faylli tizimlar (tarmoq drayverlari ham), jarayonlar o'rtasidagi muloqat va ruxsat etilmagan ega boʻlishdan himoyalash tizim qismlari kabi komponentlar toʻplami kiradi. Bu komponentlar asosan modullar kabi o'zaro muloqat qiladilar, qatlamlar kabi emas.
Har bir komponent boshqa komponenrlarni diqqat bilan qayd qilingan ichki protseduralar orqali chaqiradi. Biroq qatlamli model NT ning bajarish tizimining kiritish-chiqarish tizimida ishlatiladi va bajaruvchi tizimning eng pastki qatlam qismlarida ishlatiladi: NT yadrosida (NT kernel) va qurilmadan mavxum (abstragirovat) qilish qatlamida (hardware abstraction layer,HAL). NT ning bajarish tizimini barcha boshqa komponentlari bu ikkisining ustida joylashgandir. NT yadrosi operatsion tizim past qatlam vazifasini bajaradi, biz uchratadigan mikroyadroli mijoz-serverli operatsion tizimidagiga oʻxshagan - masalan, oqimlarni rejalashtirish, uzilishlarga ishlov berish va inkor qilish, shuningdek ko'p protsessorli sinxronlash.
U shuningdek protsedura toʻplamini ham va ancha yuqori qatlam konstruksiyasini joriy etish uchun bajaruvchi tizimning qolgan qismlari ishlatadigan asos ob'ektlarni havola qiladi. Yadrodan pastda dinamik ulanadigan kutubxona joylashadi (dynamic-link library, DLL). HAL -kod qatlami, yadroni va apparaturani platformaga tobe xususiyatidan NT ning bajarish tizimini boshqa qismlarini izolyatsiyalovchi. HAL bevosita qurilma bilan ishlaydi.
O’rnatilgan tizimlar uchun dasturiy ta’minot ni loyihalashda operatsion tizimni tanlash asosiy o’rinni egallaydi . Tizimning keying rivojlanishi va umuman loyihaning narxi aynan operatsion tizimni tanlash natijasiga bog’liq . O’rnatilgan tizimlarning tajribali loyihalovchilari faqat operatsion tizimning o’zini narxiga urg’u qilmaydilar , chunki loyiha narxiga va yana loyihalashtirish vositalarining narxi , loyihalashgan ishlatilgan vaqti va tizimni quvvatlash narxlari kiradi . Hayotning barcha holatlari uchun ideal yechim mavjud emas . Har bir operatsion tizim o’zicha yaxshidir . Va uni har bir xolatdan kelib chiqqan holda , afzallik va kamchiliklarini taxlil qilish natijasi da tanlash kerak . Ushbu jadval da o’rnatilgan tizimlarda keng qo’llaniladigan operatsion tizimlarni ko’rsatgich taqqoslash havola qilingan . Operatsion tizimlarning har birinig hususiyatlari o’rnatilgan tizimlarda samaraliy ishlatilishi nuqtai nazaridan batafsil ko’rib chiqamiz .

Operatsion tizim	Vaqt ish tartibi	Ochiqlik darajasi	Quvatlanadigan arxitektura
Vx works	Qattiq	Ochiq	Power , ARM , Mips
Linux	Yumshoq	Ochiq	Alpha , ARM , Mips
Windows CE 6.0	Yumshoq	Yadro kodi ega bo’lishi	ARM , Mips , x86
QNX	Qattiq	Yadro kodli	Intel x86
LinuxOS	Qattiq	Ochiq	X86 , PowerPC

VxWorks . Tizimli loyihalashtiruvchilari asosiy urg’uni ishonchlilika va buzilishga barqarorlika qaratganlar , shuning uchun ushbu operatsion tizim AQSH kosmik elektronika si uchun standarrt bo’lib qoldi . VxWorks operatsion tizimi ind river kompaniyasining maxsuloti shuningdek Yevropa Kosmik agentligining (ESA) su’niy yo’ldoshlarida va Halqaro Kosmik Stansiya chelnoqida ham ishlatiladi .

Tizimning kamchiliglariga sekn modernizatsiya qilish kiradi . Asosiy urg’u eski tekshirilgan dastur va drayverlarga qilinadi . Yangi qurilmalarni quvatlashda muammolar hosil boladi .
Bu yetarli darajada qimat operatsion tizim . Uni tashlash ishlab chiqariladigan maxsulotlar juda ko’p bo’lganda yoki juda yuqori ishonchlilik talab etiladigan maxsulotda olinadi.
Linux . Ushbu tizimnig asosiy farq qiluvchi tomonlari tizim yadrosining o’zi kabi dastlabki kodlarni to’liq ochiqlanganda va shuningdek ko’pchilik amaliy dasturlarni ham ochiqligida . Ushbu operatsion tizim butunlay tekin . Loyihalashtirish alohida alohida loyihalashtiruvchilar va alohida qiziqishi bor firmla lar tomonidan ham olib boriladi. Tizimnig afzaligiga kutubxona ning juda ko’p sonliligi va dastlabki ochik kodli dasturlar borligini kiritish mumkin . Tayyor modullarni ishlatish o’zining dasturiy ta’minotini loyihalashtirishni jidiy osonlashitirishga imkon beradi. Tizimning boshqa afzaligi loyihalashtiruvchilarning alohida jamoasi borligidir.
Windows CE 6.0
Mobil telefonlarida, GPS – navigatorlarda va boshqa multimediali qurilmalarda keng qo’llaniladi .Ushbu operatsion tizimning afzalliklariga ilovalarni loyihalashtirishlarning oddiyligini kiritish mumkin . Microsoft mobil qurilmalari uchun loyihalashtirish vosita Visual Studio Paketini kiritishi sharofati tufayli tizim loyihalashtiruvchilariga talablar jiddiy kamaydi .
Visual Studio bilan ishlashni biluvchi dasturchilar boshqa operatsion tizimlarga ilovalar yozuvchi dasturchilar ga nisbatan malakasi past bo’lishi mumkin .
QNX . QNX operatsion tizimini ishlatilishi uchun emas tekinga tarqatiladi . Tizimli tijorat maqsadida ishlatilishining aniq maqsadida ishlatilishning narxi aniq masalaga bog’liq .
Qnx asosida tibbiyot qurilmalarini ,sanoat qurilmalarini tarmoq yo’naltirgichlarini ,bort tizimlarini boshqarish uchun yuqori ishonchli yechimlar quriliadi Qnx harbiy sanoatda ham keng tarqaladi .
Tizimning kamchiligiga quydagilarni kiritish mumkin QNX Neutrino litsenziyasi QNX Neutrino ning dastlabgi kodida amalga oshirilgan maxsulotlarni QQS kompaniyasining yozma ruxsatnomasisiz sertifikatini o’tqazishini taqiqlaydi .
LynxOS . Operatsion tizim real vaqt ish tartibida ishlaydigan o’rnatilgan tizimlarning dasturiy ta’minotini yaratish uchun mo’ljallangan LynxOs etibor vaqtiga yuqori talabli ilovalarni ishga tushirishga imkon beradi . Tizim ko’p masalali va ko’p oqimli ilovalarni quvatlaydi . Loyihalashtirishni maqsadi tizimning o’zoda ham amalga oshirihs mumkin va shuningdek instrumentlar kompyuterlarda ham amalga oshirihs mumkin , tayyor maqsadli tizimda ishlaydi .
Afzaliklariga shuningdek tizimning Linux uchun kompilatsiyalangan binarli fayillarni ishga tushirish xususiyatini va ularga zarur bo’lgan dinamik kutibhona ni aniq yuklanishini kiritish mumkin , chunki Linux Operatsion tizimini uchun tayyor bo’lgan ko’plab kutibxonalarga vakomponentlarga ega bo’lishini havola qiladi .
LynxOS uchun ilovalarni yaratish vositalarini keng spektrli yetarli darajada mavjut .Tijorat uchun shuningdek bepul loyihlashtirishlar ham mavjud . Turli operatsion tizimlar va host-operatsion tizimlar quvatlanadi .
Xulosa
Biz ushbu “O‘rnatilgan tizimlar uchun operatsion tizimlar. Operatsion tizimlarning monolit arxitekturasi. Modulliy arxitektura. ”Mijoz-server” arxitekturasi (mikroyadro). ” . Mavzusida mustaqil ish bajarish jarayonida yangi operatsion tizimlar bilan tanishdik , va qaysi operatsion tizimning qanday ustunlik tarafi bor qaysilari da qanday kamchiliklari bor barcha si ni tushunib oldik . Hamda qaysi operatsion tizimlar qaysi soxalarda qo’llanilishini o’rganib chiqdik . Xulosa qilib aytganda operatsion tizimlar haqida yanada yangi va chuqurroq bilim ga ega bo’ldik

Foydalanilgan adabiyotlar

O’rnatilgan tizimlar (Musayev M.M)
Клочев А.О., Ковязин Д.Р., Кустарев Г. В., Платунов А.Е. Аппаратные и программные средства встраиваемых систем.

Учебное пособие. Санкт-Петербург. 2010. -293 с. 10. Платунов А.Е. Постников Н.П. Высокоуровневое

http://fayllar.org