Windows NT операциялық жүйесінің модульдері туралы реферат қажет еді..Қай сайттан алуға болады ?

Question

Windows NT операциялық жүйесінің модульдері туралы, жалпы Windows NT операциялық жүйесі туралы реферат керек еді. Кандай сайттан алуға болады екен?

Answer 1

Тақырыбы: «Операциялық жүйелер, орта және қабықшалар»

Кіріспе. Курс мақсаты мен мәні. Операциялық жүйелердің даму бағыттары. Операциялық жүйелердің даму тенденциялары.

1 Негізгі ұғымдар мен анықтамалар

Операциялық жүйе (ОЖ) –  компьютердің аппаратурасы мен қосымшалары (және пайдаланушылары) арасындағы интерфейс ретінде болатын бағдарламалық қамтама бөлігі.

ОЖ екі негізгі функцияны орындайды:

• Пайдаланушы-бағдарламалаушыға компьютердің нақты аппаратурасының орнына жұмыс істеуге ыңғайлы болатын кеңейтілген виртуальді машинаны ұсынады. Виртуальді машина – бұл пайдаланушы үшін берілген конфигурацияны нақты бар компьютердің бағдарламалық және аппараттық құралдарымен модельдейтін есептеуіш жүйесі. ОЖ аппараттық машинаны виртуальді машинаға түрлендіретін бағдарламалық қамтама қабаты болып табылады. Виртуальді машина конфигурациясының нақты машина конфигурациясынан айтарлықтай ерекшелігі болуы мүмкін.
• Компьютердің ресурстарын рационалды түде басқару есебінен оны пайдалану тиімділігін арттырады.

ОЖ ресурстарын екі топқа бөлуге болады (1.1-сурет):

• бағдарламалық ресурстар (процестер, виртуальді адрестік кеңістік, енгізу-шығару ішкіжүйесі);
• аппараттық ресурстар (процессорлар, жады, құрылғылар).

Сурет 1.1 –  Ресурстар классификациясы

Әрбір аппараттық ресурсқа онымен тығыз байланысқан қандай да бір бағдарламалық ресурс (мысалы, процессор мен процесс) сәйкес келетінінен назар аударайық.

Бейнелеп айтқанда, ОЖ-нің негізгі функциясын сиқырлаушылық деп есептеуге болады – жүйенің нақты бейнесінен жоғарылау күйге түрленуі. Мысалы, операциялық жүйе бір процессорда бірнеше бағдарламаны бірмезгілде орындау иллюзиясын жасай алады. Нәтижесінде пайдаланушы виртаульді машинаны нақты бар машинадан архитектурасы өте жоғары компьютер ретінде қабылдайды.

Операциялық жүйе ядросы – операциялық жүйенің негізгі функцияларын орындайтын модульдер. Бұл модульдер әдетте, процестерді, жадты, енгізу-шығару құрылғыларын басқаруды қолдайды. Операциялық жүйе ядросының коды процессор жұмысының пұрсатты режимінде орындалады.

Операциялық жүйенің кейбір компоненттері осы операциялық жүйе үшін стандартты форматтағы қарапайым қосымшалар болып табылады. Оларды операциялық жүйенің көмекші модульдері деп атайды. Сондықтан көп жағдайда операциялық жүйе мен қосымшалар арасында шекара жүргізу қиынға соғады. Әдетте, қандай да бір бағдарламаның операциялық жүйеге тиістілігі туралы шешімді өндіруші қабылдайды.

3 Операциялық жүйелердің даму бағыттары.

ОЖ-лердің төменде келтірілген тарихи буындарын атап көрсету қабылданған:

• Нөлдік буын. Алғашқы компьютерлерде ОЖ-лер болмаған. Бұл алғашқы компьютерлердің пайда болуынан бастап ХХ ғасырдың 50-ші жылдары ортасына дейінгі период.
• Бірінші буын. Пакеттік өғдеу, мультибағдарламалық ОЖ-лер. ХХ ғасырдың 50-жылдарының ортасында пайда болды.
• Екінші буын. Көпрежимді ОЖ-лер, нақты уақыт ОЖ-лері. ХХ ғасырдың 60-жылдарында пайда болды.
• Үшінші буын. Дербес компьютерлерге арналған ОЖ-лер, желілік ОЖ-лер. ХХ ғасырдың 80-жылдарының басында  пайда болды
• Төртінші буын. Үлестірілген ОЖ-лер. ХХ ғасырдың 90-жылдарының басында  пайда болды

4 Операциялық жүйелердің даму тенденциялары

Бірінші ОЖ ХХ ғасырдың 50-жылдары ортасында пайда болды. Ол IBM-701 компьютері үшін General Motors компаниясының зерттеу лабораториясында жасалды. ХХ ғасырдың 60-жылдары ортасына дейін операциялық жүйелер тегін таратылатын. 1.2-суретте белгілі ОЖ-лер және олардың жасалған жылдары көрсетілген.

Кейбір операциялық жүйелерге мінездеме берейік.

• Atlas. Бұл ОЖ Манчестер (Англия) университетінде жасалды. Алғаш рет осы операциялық жүйеде пайда болған ерекшеліктердің көбі (мысалы, жадты беттік басқару) қазіргі уақытта қазіргі заманғы операциялық жүйелердің стандартты бөліктері болып табылады.
• XDS-940. Бұл жүйе Беркли (АҚШ) университетінде жасалды. Бұл уақыты бөлінген операциялық жүйелер болды. Ол пайдаланушылық бағдарламаға процестерді анықтап, олармен жүйелік шақырулар арқылы жұмыс істеуге мүмкіндік берді.
•  THE. Эйндховен Техникалық мектебінде (Голландия) жасалды. Жүйе қабатты архитектуралы болды және семафорлар көмегімен синхронизацияны орындай отырып, параллель процестермен жұмыс істей алды.
• CTSS. Жүйе Массачусетс технологиялық институтында (АҚШ) уақытты бөлу механизмімен болатын экспериментальды жүйе ретінде жасалды.
• MULTICS. Бұл жүйе де Массачусетс технологиялық институтында жасалды және CTSS жүйесінің дамытылған түрі болып табылды. Өз кезегінде бұл жүйе Unix операциялық жүйесінің алдыңғы түрі болып табылады.
• OS/360. IBM/360 копьютерлерінің үлкен әулеті үшін арналған операциялық жүйе. Ол ассемблер тілінде мыңдаған бағдарламалаушылармен жазылды және миллиондаған қатарлы кодты ұсынды. 
• Unix. Unix операциялық жүйесінің ресми туылған күні деп 1970 жылдың 1-қаңтары саналады. Осы сәттен бастап кез келген Unix жүйесі өзінің жүйелік уақытын есептеуді бастайды. Шындығында бұл операциялық жүйенің бірінші нұсқасы 1969 жылы жасалды.

Сурет 1.2 – Белгілі операциялық жүйелер

2. Операциялық жүйелердің жіктелігі. Операциялық жүйенің функциялары мен міндеттері. Мультипрограммалау. Уақыт бөлу режимдері.

1 Операциялық жүйелердің жіктелігі

1.1 Орталықтандыру типі бойынша жіктеу

Бірінші және негізгі жіктеу негізіне операциялық жүйені орталықтандыру (байланыстылық) дәрежесін жатқызамыз (2.1-сурет).

Сурет 2.1 – Орталықтандыру типі бойынша жіктеу

Бұл жіктеу операциялық жүйелер жасалатын аппараттық платформалар ерекшеліктерін назарға алады.

1. Орталықтандырылған (жергілікті) ОЖ-лер. Бұл жүйелер жалғыз локальді компьютер ресурстарын басқарады. Оларға алгоритмдер жағынан алғанда екі әртүрлі ішкікластар кіреді:    - Бірпроцессорлы жүйелер;   - Көппроцессорлы жүйелер.

2. Желілік ОЖ-лер. Мұндай жүйелер желі пайдаланушыларына нақты желілік аппаратураға қарағанда жұмыс істеуге ыңғайлы қайсыбір виртуальді машинаны ұсынады. Алайда, пайдаланушы желілік ресурстарға қол жеткізу үшін әрқашан арнайы операцияларды орындайды. Желілік жүйелер үш негізгі компоненттен тұратын қосымша желілік құралдардан тұрады:

• ОЖ-нің серверлік бөлігі – жергілікті ресурстарды және ортақ пайдалану қызметтерін ұсыну құралдары;
• ОЖ-нің клиенттік бөлігі – алыстатылған ресурстар мен қызметтерге қол жеткізу сұраныстарының құралдары;
• ОЖ-нің транспорттық құралдары – желі компьютерлері арасында хабарламалар алмасуды қамтамасыз ететін құралдар.

3. Үлестірілген ОЖ-лер. Олар желі пайдаланушысына желілік ресурстардың мөлдірлігінің (ашықтығының) ең үлкен дәрежесін беретін бірыңғай орталықтандырылған виртуальді машинаны ұсынады. Үлестірілген жүйелер тығыз кооперацияда жұмыс істеу үшін желінің барлық компьютерлерін біріктіреді. Мұндай жүйелерде жұмыс істеу барысында қосымшаны іске қосатын пайдаланушы оның нақты қай компьютерде орындалып жатқанын білмейді.

Бұл жіктеудің қызықты негіздемесі бар. Параллель және үлестірілген архитектуралар классификациясының негізгі мінездемесі деп ортақ немесе үлестірілген (әрбір түйін үшін локальді) жадты айтады. Осыдан келіп, есептеуіш жүйелерін екі класқа бөлуге болады.

• Күшті байланысты жүйелер. Бұған бірнеше біртекті процессорлардан және ортақ жад массивінен тұратын жүйелер жатады.
• Әлсіз байланысты жүйелер. Бұл әрқайсысының өз жадысы бар біртекті есептеуіш түйіндерінен тұратын жүйелер. 

Бағдарламалық қамтаманы да екі класқа бөлуге болады.

• Күшті байланысты бағдарламалық қамтама. Бұған бірнеше есептеуіш модульдерінде орындалу барысында көбіне бір-бірімен байланысқан бағдарламалар жатады.
• Әлсіз байланысқан бағдарламалық қамтама. Ол есептеуіш модульдеріне бір-бірінен тәуелсіз болуына, бірақ қажет жағдайда шектеулі мөлшердегі тәсілдермен өзара әрекет етуіне мүмкіндік береді.

Нәтижесінде осы жұптар арасында төрт әртүрлі комбинацияны алуға болады, олардың үшеуі мағыналы болып табылады және келесі операциялық жүйелер типін анықтайды (2.2-сурет).

Сурет 2.2 – Орталықтандыру типі бойынша жіктеудің негіздемесі

1.2 Ресурстарды басқару алгоритмдерінің ерекшеліктері бойынша жіктеу 

Ресурстарды  басқару алгоритмдерінің ерекшеліктері бойынша ОЖ жіктеуінің төмендегідей аспектілері бар:

1. Көпесептілікті қолдау

• Біресепті ОЖ-лер пайдаланушының компьтермен өзара әрекетін қарапайым әрі ыңғайлы ете отырып, оған виртуальді машинаны ұсыну функциясын орындайды.
• Көпесепті операциялық жүйелер қосымша түрде бірлесіп пайдаланатын ресурстарды бөлуді басқарады. Бірінші кезекте олар бірмезгілде бірнеше есепті бір процессорда орындау мүмкіндігін береді.

2. Көппайдаланушылық режимді қолдау

• Бірпайдаланушылық ОЖ-лер бір пайдаланушының ақпараттарын басқа пайдаланушының санкцияланбаған қол жеткізуінен қорғау құралдарын ұсынбайды. Мұндай жүйелер ресурстарды бөлу мүмкіндіктерін ұсынбайды.
• Көппайдаланушылық ОЖ-лерде ақпаратты қорғау құралдары бар.

3. Көпағындықты қолдау. Көпағындық ОЖ-лер процессорлық уақытты тек процессорлар арасында ғана емес, сонымен қатар процестердің жеке бұтақтары – ағындар арасында да бөлу мүмкіндігін береді.

4. Көппроцессорлы өңдеуді қолдау. Көппроцессорлы ОЖ-лер бірнеше процессорлармен жұмыс істеу мүмкіндігін ұсынатын ресурстарды басқарудың күрделі алгоритмдерін реализациялайды.

1.3 Аппараттық платформалар ерекшеліктері бойынша жіктеу.

Аппараттық құралдар спецификасы ОЖ спецификасында бейнеленеді. Бұл классификациядағы компьютерлердің әрбір типінің ОЖ-лер қасиетіне тікелей әсер ететін белгілі бір қасиеттері бар.

Дәл қазір төмендегідей ОЖ-лер тобы айтарлықтай қызығушылық тудырып отыр:

• қуатты серверлер үшін ОЖ-лер;
• жұмыс станциялары және дербес компьютерлер үшін ОЖ-лер;
• қалта компьютерлері үшін ОЖ-лер.

1.4 Пайдалану облыстарының ерекшеліктеріне қарай жіктеу

Пайдалану облыстарының ерекшеліктеріне қарай көпесепті ОЖ-лер үш типке бөлінеді:

1. Пакеттік өңдеу операциялық жүйелері. Олар есептер пакетімен жұмыс жасайды, және процессордың бір есептен екіншісіне ауысуы тек белсенді есептің өзі процесордан бас тартқан жағдайда ғана орындалады.

2. Уақытты бөлу операциялық жүйелері. Мұндай жүйелер әрбір есепке процессорлық уақыттың қандай да бір квантын ұсынады. Бұл жерде осы операциялық жүйелерді диалогтық ретінде пайдалануға мүмкіндік беретіндей бағдарламаның жауап беру уақыты қабылдауға болатындай жеткілікті болады.

3. Нақты уақыт операциялық жүйелері. Олар қандай да бір технологиялық объекттер мен процестерді басқару үшін қолданылады. Оларда бағдарлама жауап беруге жететіндей шектелген уақыт болады.

Көптеген қазіргі заманғы операциялық жүйелер өзінде әртүрлі типтегі жүйелердің қасиеттерін үйлестіре алды. Мысалы, есептің бір бөлігі уақытты бөлу режимінде, ал бір бөлігі нақты уақыт режимінде орындалады.

1.5 Жүйе ядросының типі бойынша жіктеу  

Ядро архитектурасының төменде келтірілген негізгі түрлері бар.

1. Монолитті ядро. Мұндай ядро пұрсатты режимде жұмыс істейтін және бір процедурадан екіншісіне жылдам өтуді пайдаланатын бір бағдарлама ретінде жинақталады (2.3а сурет).

2. Қабатты ядро. Бұл жағдайда операциялық жүйе компоненттері жақсы ұйымдастырылған функционалдылық пен интерфейс деңгейін құрайды. Алдыңғы жағдайдағыдай компоненттер пұрсатты режимде жұмыс істейді (2.3б сурет).

3. Микроядро. Микроядро аппаратураны басқару бойынша минимум функцияларды орындайды. Әдетте, оған машиналық-тәуелді бағдарламалар, үзілулерді өңдеу мен процестерді басқарудың кейбір функциялары қосылады. Жоғарылау деңгейдегі функциялар операциялық жүйенің мамандандырылған компоненттерін – процессор сервері, файлдық сервер және т.б. орындайды. Бұл компоненттер пайдаланушылық, пұрсатты емес режимде жұмыс істейді. Берілген архитектура «клиент-сервер» тәсіліне негізделген және кеңейтуге болатындығымен, сенімділікпен, шыдамдылықпен мінезделеді (2.3в сурет).

4. Экзоядро. Бұл архитектураның негізгі идеясы - функциялардың үлкен кітапханасын пайдалана отырып бағдарламаны құрастыру сияқты операциялық жүйені жинауға болатындығында. Нәтижесінде ол қосымшалардың қайсыбір жиынтығы үшін ең аз қажетті жинақты ғана қоса алады. Ядро архитектурасының бұл типі қазіргі уақытта әйгілі болып келеді.

Ядро архитектурасының айтарлықтай дәрежеде операциялық жүйенің барлық архитектурасына әсер ететінін айта кеткен жөн.

Сурет 2.3 – Ядро архитектурасын типі бойынша жіктеу

2 Операциялық жүйенің функциялары мен міндеттері

Операциялық жүйенің негізгі функциясы

Бейнелеп айтқанда, ОЖ-нің негізгі функциясын сиқырлаушылық деп есептеуге болады – жүйенің нақты бейнесінен жоғарылау күйге түрленуі. Мысалы, операциялық жүйе бір процессорда бірнеше бағдарламаны бірмезгілде орындау иллюзиясын жасай алады. Нәтижесінде пайдаланушы виртаульді машинаны нақты бар машинадан архитектурасы өте жоғары компьютер ретінде қабылдайды.

3 Мультипрограммалау. Уақыт бөлу режимдері.

Мультипрограммалу экзоядрода жүзеге асырылады. VM/370 жүйесінде әрбір пайдаланушы нағыз машинаның дәл көшірмесін ғана алады. Pentium-де 8086 виртуалды машинасы режимінде әрбір пайдаланушы басқа машинаның дәл көшіресін алады. Осы идеяны дамыта отырып, Массачусетс технологиялық институтының зерттеушілері әрбір пайдаланушыны нақты компьютердің абсолютті көшірмесімен қамтамасыз ететін (бірақ ресурстардың ішкі жиынымен) жүйені жасап шығарды. Мысалы, бір виртуалды машина дискте 0-ден 1023-ке дейінгі нөмірлі блоктарды, ал келесісі- 1024-тен 2047-ге дейінгі блоктарды және т.с.с. ала алады.

Ядро режимінде төменгі деңгейде экзояро (exokernel) деп аталатын бағдарлама жұмыс істейді. Оның міндетіне виртуалды машиналар үшін ресурстарды үлестіру, содан кейін оларды пайдалануды тексеру (машинаның бөтен ресурсты пайдалану әрекетін тексеру) енеді. Әрбір виртуалды машина пайдаланушы деңгейінде өз операциялық жүйесімен жұмыс істей алады.

Экзоядро схемасының артықшылығы - бейнелеу деңгейінсіз амалдай алуға мүмкіндік беретіндігінде. Жұмыс істеудің басқа әдістерінде әрбір виртуалды машина 0-ден қайсыбір максимумге дейінгі блоктар нөмірлеуімен өзінің меншікті дискісін пайдаланудамын деп есептейді. Сондықтан виртуалды машина мониторы дискте адрестерді түрлендіру кестесін (және барлық басқа ресурстарды) қолдауы тиіс. Берілген ресурс қай виртуалды машинаға бөлінгені туралы жазбаны ғана сақтау қажет экзоядро бар болған жағдайда түрлендіру қажеттілігі мағынасыз болып қалады. Мұндай тәсілдің тағы бір артықшылығы бар: ол көпесептілікті (экзоядрода) пайдаланушы операциялық жүйесінен (пайдаланушы кеңістігінде) ең аз шығындармен бөліп алады, өйткені бұл үшін оған тек бір виртуалды машинаның басқа машина жұмысына араласуына рұқсат етпеу ғана қажет.

3. Арнай міндетті және әмбебап операциялық жүйелер. Процессорді басқару.

1. Арнай міндетті және әмбебап операциялық жүйелер.

Монолитті жүйе

Жалпы жағдайда монолитті жүйені ұйымдастыру үлкен ретсіздік болып табылады. Яғни, осы сияқты құрылым жоқ. Операциялық жүйе әрқайсысы өзіне қажет кезде басқа процедураларды шақыра алатын процедуралар жинағы ретінде жазылған. Мұндай техниканы пайдалану барысында жүйенің әрбір процедурасы параметрлер және нәтижелер терминдерінде қатаң анықталған интерфейске ие болады, және олардың әрқайсысы өзіне қажетті қайсыбір жұмысты орындау үшін кез келген басқасын шақыру мүмкіндігіне ие.

Монолитті жүйені тұрғызу үшін барлық жеке процедураларды жинақтау қажет, содан кейін оларды жинақтаушы (компоновщик) көмегімен бірыңғай объекттік файлға байланыстыру қажет. Мұнда іске асырудың жасырын детальдері толығымен жоқ - әрбір процедура кез келген басқа процедураны көреді (ақпараттың көп бөлігі модуль үшін локальді болып табылатын және модуль процедураларын тек арнайы анықталған кіріс нүктелері арқылы ғана шақытуға болатын модульдерден тұратын құрылымға қарағанда). Алайда мұндай монолитті жүйелердің өзі қайфсыбір құрылымға ие. Операциялық жүйелерден қолдау табатын жүйелік шақыруларға жүгіну барысында параметрлер қатаң анықталған орныдарға – регистрлер немесе стекке орналасады, одан кейін ядро шақыру немесе супервизор шақыруы ретінде белгілі үзілудің арнайы командасы орындалады.

Клиент-сервер моделі

VM/370 жүйесі дәстүрлі операциялық жүйе кодының айтарлықтай бөлігін жоғары деңгейге, CMS жүйесіне (кеңейтілген машинаны қамтамасыз ететін) тасымалдау арқылы қарапайымдылық жағынан ұтады.

Алайда VM/370 және бұл жерде де күрделі кешендік бағдарлама болып қала береді, өйткені бірнеше виртуалды 370-х машиналарын модельдеу оңай емес (әсіресе, егер сіз оны жеткілікті түрде тиімді еткіңіз келсе).

Қазіргі кездегі операциялық жүйелерді дамытуда кодты ары қарай жоғарғы деңгейге ауыстыру және ядро режимінен минимальді микроядроны қалдыра отырып барлық мүмкін нәрселерді жою барысындағы тенденция бақыланады. Әдетте, бұл операциялық жүйенің көптеген есептерін орындауды пайдаланушылық процестерге арта салумен жүзеге асырылады. Қандайда бір операцияға сұраныс ала отырып, мысалы файл блогын оқу, пайдаланушы процесі (қызмет көрсетілетін процесс немесе клиенттік процесс деп аталатын) оны өңдеп, ажауап қайтаратын серверлік (қызмет көрсететін) процеске сұраныс жібереді.

2. Процестер және басқару ағымдары. Процесс ұғымы.

Процесс ұғымы қазіргі операциялық жүйелердегі негізгі ұйымдардың бірі болып табылады. Операциялық жүйе тұрғысынан алғанда, процесс жұмыс бірлігі, жүйелік ресурстарды тұтынуға өтініш. Егер процесс пен программа арасындағы қатынасты айтатын болсақ, онда келесі екі бекітім әділ:

• программа бұл процесс күйінің бөлігі.
• программа жұмысты орындау үшін бір процестен көбірек шақыруы мүмкін.

Процестер операциялық жүйеде иерархия құрайды. Соған сәйкес, туылған процестерді – берілген процестердің ұрпақтары, ал туылған процестің ата-анасын – бабасы деп атайық. Процестің негізгі күйлерін белгілейік (3.1 сурет):

 

Сурет 3.1 – Процесстің күйлері

• процессорда – процесс барлық қажетті ресурстарға, оның ішінде процессорға ие, беленді күй;
• дайындық – процесс орындауға кезекте;
• күту – процесс оқиғаның аяқталуын күтеді;
• тоқтату – процесс тоқтатылған;
• құру – процесті құру үшін қажетті әрекетті орындау;
• яқтау – процестің сәтті аяқталуымен байланысты әрекетті орындау;
• зомби – процесс бітті, бірақ баба оның аяқталуын қабылдамады;

Процесті құру негізінде келесі әрекеттер орындалуы керек:

• процеске ерекше нөмір беру (ID);
• процесті жүйеге белгілі процестер тізімін қосу;
• бастапқы приоритетті анықтау;
• процеспен басқару блогын қалыптастыру;
• қажетті ресурстарды бөлу.

3 Ағымдылықты қолдайтын процестер.

Басқару (thread) ағымы – программа командаларын табиғи ретпен орындау. Процестер традициялық және көп ағымды болып бөлінеді. Бір процестегі көп ағымдылықтың артықшылықтары бар. Бір процесте екі ағым арасында контексті ауыстырып қосу екі процесс арасындағы контексті ауыстырып қосудан оңайырақ. Орындау стегі мен процессор регистрінің мазмұны етегінен басқа барлық мәліметтер ағымдар арасында бөлінеді. Осылайша, көп ағымдылық тиілу параллеллизмді ұсынады. Көп ағымдылық қажет болатын программалардың тұтас класын көрсетуге болады: операциялық жүйелер, желілік серверлер, орныққан жүйелер, есептеу программалары.

Сигналдар – UNIX операциялық жүйесінде процестің қызметін үзуге болатын, программалық құрал. Сигналдар механизмі процестерге үрей оқиғаларға әсер етуге мүмкіндік береді. Әрбір сигналға сәйкесінше қойылады:

• сигнал нөмірі;
• символдық тұрақты;
• сигналдардың бес класының біріне жатқызу;
• процестің сигналға реакциясы;
• сигналды өңдеушіні шақыру;
• процесті аяқтау;
• сигналды игнорирлеу;
• орныдауды тоқтату.

Келесі үш жағдай операциялық жүйемен сигналды генерация жасауға әкеледі:

• ядро қолданушы клавиатурадағы клавишалардың белгілі бір комбинациясын басқан кезде процеске сигнал жібереді;
• апараттық ерекше жағдайлардың пайда болуы орындалу кезеңіндегі процеске сигнал жіберейік, операциялық жүйенің ядросына бекітімді жіберуге әкеледі;
• жүйенің белгілі бір программалық жағдайы сигналды жіберуді шақыруы мүмкін;

Сигналдардың келесі типтері қызығырақ болып табылады:

 - кейбір шарттардың пайда болуы нәтижесінде процестің орындалуы кезінде туатын жабдықтардан сигналдар;

- SIGFPE (8) – жылжымалы немесе тиянақты үтірлі операцияларда орындау кезіндегі ерекше жағдайлар;

• SIGILL (4) – дұрыс емес машиналық команданы орындауға тырысы;
• SIGSEGV (11) – жадыны қорғаудан бұзылды;
• SIGBUS (10) – шына қатесі;
• Қолданушының клавиатурамен генерациялауын, не процестен келесісіне жіберілетін, программалық сигналдар: Мысалы

SIGINT (2) – терминалдан үзу сигналы (<ctrl>+<c> );

SIGQUIT (3) – терминалдан авариялық жұмысты аяқтау сигдалы (<ctrl>+<\>);

SIGTERM (15) – kill үнсіз командасымен жіберілетін программалық үзу сигналы;

SIGKILL (9) – ешқандай процеспен программлық үзу сигналы;

SIGHUP (1) – терминалмен байланысты ажырату;

Қолданушының клавиатурамен генерациялауын, не процестен келесісіне жіберілетін, процесті бақылау сигналы;

SIGSTOP (23) – процесті тоқтату;

SIGSTP (24) – қолданушымен процесті тоқтату (<ctrl>+< Z > );

SIGCONT (25) – тоқтатылған процесті жалғастыру;

SIGCHLD (18) – туған процестің статусын өзгерту.

4 Орталықтандырылған архитектурадағы процестерді коммуникациялау және синхронизациялау

Процестерді параллель деп атайды, егер олар бір уақытта бар болса. Параллель процестерді келесі екі топқа бөлсе болады:

• тәуелсіз процестер;
• асинхронды процестер.

Процестерді асинхронизациялау – процестер арасындағы өзара әрекеттерді болдырмсау үшін, арнайы атомдық амалдарды қолдану.

Критикалық ресурстар – бір рет бір ғана процеске қызмет ететін ресурс. Егер бірнеше процесс критикалық ресурсты болу режимінде пайдаланғысы келсе, онда оларға өз әрекеттерін синхронизация жасауы керек.

Критикалық учаскілер – критикалық ресурсқа қатынас жүретін, процестің учаскілері

Блоктау – біреудің бірнәрсені орындауына тиым салу. Процесс критикалық учаскіге кірер алдында блокты орнатып, оны шыққан соң алып тастауы керек. Егер учаске блокта болса, онда басқа процесс оның алдында күтуі қажет.

Критикалық ресурстыңмысалы деп қандай да бір қосындылап, бөлектейтін айнымалыны (оны санағыш деп атайды) айтады. Процестердің критикалық учаскілері кодтан тұруы мүмкін:

Санағыш:=санағыш+1.

Жарыс (гонки) – екі немесе олдан да көп процесс бөлінген мәліметтерді өңдеп, соңғы нәтиже оның орындалуы жылдамдығының қатынасынан тәуелді болған жағдай.

Тығырықтар

Процестер мен басқару ағындары – белсенді объектілер. Ресурстар – белсенді емес объектілер. Процесс жұмыс кезінде екі келенсіз жағдайға тап болуы мүмкін: Қатып қалу (зависание) және тығырық.

Қатып қалу – ерте ме, кеш пе процестің шығатын анық емес күту жағдайы. Ол қандай да бір ресурстау күтуімен байланысты.

Тығырық – ешқандай шыға алмайтын, қандай да бір оқиғаның күту жағдайы.

Егер бір немесе бірнеше процестер тығырық жағдайында болса, жүйе де тығырық күйде болады.

Тығырықтың пайда болуы үшін төрт шарты бар:

1. Өзара ерекшелік шарты (процестер ұсынылған ресурстарды монополиялық игеруді талап етеді);
2. Күту шарты (процестер оларға бөлінген ресурстарда қосымшасын бөлуді күте отырып ұстап қалуы);
3. Таратылмау шарты (ресурстарды қолданылмай тұрып, оларды ұстап қалған процестерден алып қоюға болмайды);
4. Айналма күту шарты (әрбір процесс келесі процеске ажетті бір немесе бұдан да көп ресурсты ұстап қалатын, процестердің айналма тізбегі).

Тығырықтармен жұмыс істеудің төрт негізгі стратегиялары бар:

1. Мәселені толық игнорирлеу (страус алгоритмі). Көбіне шынайы оперциялық жүйелер ресурстардың көптігінен тығырықтармен күреспейді.
2. Тығырықтарды болдырмау (prevention). Тығырықты болдырмау үшін, қажетті шарттардың ең болмағанда біреуін бұзу жеткілікті.
3. Тығырықтарды аралу (avoidance) – рационалды ережелер бойынша ресурстарды рационалды орналастыру.
4. Тығырықтарды тауып алу (detection) – тығырықтың пайда болуына жол беріп, сол жақтағы тап болған процестер мен ресурстарды анықтап, жүені одан шығаруға тырысады.

5 Процестерді жоспарлау және диспетчерлеу

Процессордың уақытын тарату бойынша операциялық жүйені үш топқа бөлуге болады:

• бір қолданушылық режим жүйесі
• пакеттік режимдегі жүйе
• көп есепті режимді жүйе

Жоспарлаудың үш деңгейін бөлуге болады:

• жоғары деңгейдегі жоспарлау – бұл жүйеге келіп түскен кездегі жоспарлау
• аралық деңгейдегі жоспарлау – бұл процестің ресурсты күту кезегімен процессорға орналастыруға дайын кезегін аулауы кезіндегі жоспарлау
• төменгі деңгейдегі жоспарлау(диспетчерлеу) – бұл дайын процессорға орналастыру кезегін жоспарлау

Жоспарлаудың бес негізгі мақсатын қалыптастыруға болады:

• жоспарлаудың әділдігі;
• процестің көп мөлшерінің уақыт бірлігінде аяқталуы;
• қолданушының көп санына жауап беру уақытын тиімді қамтамасыз ету;
• жоспарлаудың алдын-ала болжауы, ол бір есептің бір уақытта ешқандай шартқа тәуелсіз жүйеде орындалуы;
• жүйенің жұмысқа қабілеттігінің біртіндеп төмендеуі.

Приоритеттер

Приоритет – процестің маңыздылығын белгілейтін қандай да бір сан. Олар төмендегідей болады:

• статикалық және динамикалық;
• автоматты түрде берілетін және сырттан белгіленетін;
• сатып алынған және сутегі сіңген ;
• рационалды және кездейсоқ

Жоспарлау алгоритмдері

Жоспарлау алгоритмдердің негізгілерін қарап шығайық:

1. Кезекке бірінші келген процеске бірінші қызмет көрсетілуі.

2. Циклға қызмет көрсету. әрбір процесс процессорда шектеулі уақыт квантілді болады, уақыт біткен соң кезектің соңына барып тұрады.

3. Қысқа процесске бірінші қызмет көрсетіледі.

4. Аз қалдықты уақыты бар процеске бірінші қызмет көрсетіледі.

5. Кері байланысы бар көпдеңгейлі кезек. Алдымен әрбір процесс бірдей приоритетпен кезекке түседі. Егер процесс оған берілген уақыттың барлығын процессорда өткізсе, онда ол кезекке аз приоритетпен өтеді. Егер процесс барлдық уақытты өтеп шықпаса, онда ол үлкен приоритетпен өтеді.

6 Таратылған жүйеде процестерді синхрондау

Синхрондауға негізгі ыңғайлар

Байырғы архитектураларды синхрондау барлық процестерге ортақ учаскілерде орындалатын. Таратылған жүйелерде синхрондау орталықтандырылмаған алгоритмдерді қолданады. Мұндай алгоритмдер немесе қасиеттерге ие:

• іске қатысты ақпарат көптеген компьютерлер арасында таратылған;
• процестер жеке информация негізінде шешім қабылдайды;
• бірдей нүктенің болмау керек;
• жалпы сағат немесе нақты ауқымды уақыттың басқа көзі болмайды.

Алғышқы үш қасиет бір орында шешім қабылдамау үшін барлық қажетті информацияны жинауға болмайтының көрсетуі.

Т аратылған жүйелердегі өзара орталықтандырылған алгоритм

Барлық процестер өзінен соң кім тұрғанын біле тұрып, логикалық шеңбер құрайды. Шеңбер бойында критикалық сенушіге рұқсат беретіне маркер айналып тұрады. Маркерді алған соң процесс оны өзінде ұстап тұрып, критикалық секцияға кіреді, не егер оған критикалық секция керек болса, маркерді әрі қарай береді. Меркерді бермей, екі рет қатарынан критикалық секцияға кіруге болмайды.

Уақытша таңбалар енгізілгендегі орталықтандырылмаған алгоритм.

Алгоритм уақыт бойынша жүйедегі барлық оқиғалардың ауқымды реттелгенін талап етеді. Процесс критикалық секцияға енгісі келген кезде, ол барлық қалған процестерге секцияның атымен өз нөмерімен және ағымдағы уақытпен хабар жібереді. Содан соң процесс барлық процестен рұқсат күтеді. Осыдан кейін ғана критикалық секцияға кіруге болады. Процесс сұраныс – хабар алып, өзінің күйіне байланысты көрсетілген критикалық секцияға келесі әдістердің бірімен әрекет етеді:

• егер алушы берілген критикалық секция ішінде болмаса және оған кіруге рұқсат сұрамаса, онда ол «рұқсат» хабарын қайтарады;
• егер алушы кртикалық секцияда болса, онда ол сұранысқа жауап береді, бірақ оны кете сақтайды;
• егер алушы критикалық секцияға кіруге сұраныс беріп қойып, бірақ оған әлі кірмесе, онда ол уақытша уақытына таңбаларды салыстырады.

Егер келген сұраныстың таңбасы бұрынғы болса, онда ол «рұқсат» хабарын қайтарады.

Критикалық секциядан шыққан соң процесс сұраныстары есте қалған барлық процестерге «рұқсат» хабарын жібереді, сосын барлық сақталған сұраныстарды өшіреді.

Атомарлы транзакциялар.

АТ – жұмыстың логикалық бірліктеріне беретін синхронизациялаудың жоғарғы деңгейлі құралдары. Ереже бойынша жұмыстың логикалық бірліктері амалдар қатарының келісуі болып табылады. Транзакция процесін қолдайтын жүйе, егер қандай да бір амалды орындау уақытында қателік болса, онда барлық жаңартулардың жоққа шығарылуына кепілдік береді. Транзакция нәтижесінде не толығымен орындалады, не толығымен орындалмайды. Транзакциялар транзакция администраторынан келесі операторлардың көмегімен қамтамасыз етілуі:

• BEGIN_TRANSACTION – транзакцияның басын беру;

END_TRANSACTION – транзакцияның сәтті аяқталуын хабарлап және оны бекіту.

 

4.Үрдістерді басқару және ұйысмдастыру. Үрдіс және ядро ұғымы. Үрдістің виртуалдық мекен-жайлық кеңістігін сегментациялау. Үрдіс мәнмәтінінің құрылымы.

 

1 Үрдістерді басқару және ұйысмдастыру. Үрдіс және ядро ұғымы

Үрдіс және ядро ұғымы файлдарға қол жеткізуде қолданылады. Ескі операциялық жүйелерде файлдарға тек бір ғана қол жеткізу түрі -  тізбектік  қол жеткізу ұсынылды. Бұл жүйелерде процесс байттар мен файлдар жазбаларын басынан бастап соңына дейінгі ретпен ғана оқи алатын. Сонымен қатар тізбектік файлдар үшін оларды қанша қажет болса соншалықты жиі оқуға мүмкіндік беретін «қайта орау» (перемотка) қолдау тапты. Тізбектік файлдар ақпаратты сақтау құрылғысы ретінде диск емес магниттік лента пайдаланылатын кездері ыңғайлы болды.

Дисктер пайда болғаннан бастап байттарды немесе файлдар жазбаларын кездейсоқ ретпен оқу немесе жазбаларға кілт бойынша қол жеткізу мүмкін болды. Байттары кездейсоқ ретпен оқылатын файлдар кездейсоқ қол жеткізу файлдары деп аталады. Мұндай файлдар көптеген қосымшаларда пайдаланылады. Кездейсоқ қол жеткізу файлдары бірқатар қосымшалар, мысалы, деректер қоры үшін  өте маңызды болып табылады. Егер клиент нақты рейске орын алу мақсатында авиакомпанияға телефон шалатын болса, авиабилеттерді резервтеу бағдарламасы басқа рейстер туралы ақпараттардан тұратын мыңдаған жазбаларды оқымастан, қажетті жазбаға қол жеткізу мүмкіндігіне ие болуы керек. Оқуды бастау орны екі тәсілмен көрсетіледі. Бірінші жағдайда әрбір read операциясы айқын емес түрде файлда позиция орнатады. Екінші жағдайда жаңа ағымдық позицияны орнататын арнайы seek операциясы пайдаланылады. Seek операциясы орындалып болған соң файлды ағымдық позициядан бастап тізбектей оқуға болады.

Мэйнфреймдерде жұмыс істейтін кейбір ескі операциялық жүйелерде файлға қол жеткізу тәсілі (тізбектік немесе кездейсоқ) файлды құру моментінде көрсетілетін. Бұл операциялық жүйеге әртүрлі кластағы файлдарды сақтаудың түрлі әдістерін қолдануға мүмкіндік берді. Қазіргі кездегі операциялық жүйелерде мұндай айырмашылық жоқ. Барлық файлдар автоматты түрде кездейсоқ қол жеткізу файлдары болып табылады.

2 Үрдістің виртуалдық мекен-жайлық кеңістігін сегментациялау. Үрдіс мәнмәтінінің құрылымы.

Үрдістің виртуалдық мекен-жайлық кеңістігін сегментациялауда біз ең алдымен файлдар атрибуттарына көңіл бөлуіміз керек.. Әрбір файлдың аты және деректері болады. Бұған қоса, операциялық жүйелер әрбір файлмен басқа ақпаратты байланыстырады, мысалы, файлдың құрылған күні мен уақыты, өлешемі. Біз бұл қосымша мәліметтерді файл атрибуттары деп атаймыз, бірақ кейде оларды метадеректер терминімен атайды. Атрибуттар тізімі жүйеден жүйеге айтарлықтай түрде вариацияланады. 4.1 кестеде кейбір мүмкін атрибуттар көрсетілген, алайда басқа да атрибуттар болуы мүмкін. Практикада ешқандай операциялық жүйеде кестеде келтірілген файлдар атрибуттарының барлығы бірден пайдаланылмайды, бірақ олардың әрбірін бір немесе басқа жүйеде кездестіруге болады.

Кесте 4.1 – Файлдардың кейбір мүмкін атрибуттары

Атрибут	Мәні
Қорғау (Защита)	Кім және қалай файлға қол жеткізе алады
Пароль	Файлға қол жеткізу үшін пароль
Жасаушы (Создатель)	Файлды құрған пайдаланушы идентификаторы
Иегер (Владелец)	Ағымдық иесі
Тек оқу жалаушасы (Флаг только чтения)	0 — оқу/жазу үшін; 1 — тек оқу үшін
Жасыру жалаушасы (Флаг скрытия)	0 — қалыпты; 1 —файлдары тізімінде каталог көрсетпеу
«Жүйелік» жалаушасы (Флаг «системный»)	0 — қалыпты;  1 — жүйелік
Архивтеу жалаушасы (Флаг архивации)	0 — файл  резервтік қоймаға орналастырылған; 1 — резервтеу қажет етілуде
ASCII/екілік жалаушасы (Флаг ASCII/двоичный)	0 — ASCII; 1 — екілік
Кездейсоқ қол жеткізу жалаушасы (Флаг произвольного доступа)	0 — тек тізбектік қол жеткізу; 1 — кездейсоқ қол жеткізу
«Уақытша» жалаушасы (Флаг «временный»)	0 — қалыпты; 1 — процесс соңында файлды жою
Блоктау жалаушасы (Флаги блокировки)	0 — блокталмаған; блокталған жағдайда нөлдік емес
Жазба ұзындығы  (Длина записи)	Жазбадағы байттар саны
Кілт позициясы (Позиция ключа)	Жазбада кілтке дейін жылжу
Кілт ұзындығы (Длина ключа)	Кілт өрісіндегі байттар саны
Құру уақыты (Время создания)	Фалды құру уақыты мен күні
Соңғы қол жеткізу уақыты (Время последнего доступа)	Файлға соңғы қол жеткізу уақыты мен күні
Соңғы өзгерту уақыты (Время последнего изменения)	Файлды соңғы өзгерту уақыты мен күні
Ағымдық өлшем (Текущий размер)	Файлдағы байттар саны

Файл үлкейе алатын Байттар санының максимал өлшемі, алғашқы төрт атрибут файлды қорғауға қатысты атрибуттар және файлға қол жеткізуге кімнің құқығы бар, кімде жоқ екені туралы ақпараттан тұрады. Файлды қорғаудың әртүрлі схемалары бар. Кейбір жүйелерде пайдаланушы файлға қол жеткізуге рұқсат алу үшін пароль көрсетуі тиіс. Бұл жағдайда пароль файл атрибуттарына кіруі тиіс. Жалаушалар кейбір спецификалық қасиеттерді басқаратын жеке биттер немесе қасқаша биттік өрістер болып табылады. Мысалы, жасырын файлдар каталогты ашқанда файлдар тізімінен көрінбейді. Архивтеу жалаушасы файл үшін резервтік көшірме құрылған-құрылмағанын бақылайтын бит болып табылады. Бұл жалаушы архивтеу бағдарламасымен тазаланады және файлды өзгерту кезінде операциялық жүйемен орнатылады. Осылайша архивтеу бағдарламасы қандай файлдарды архивтеуге болатынын анықтай алады. Уақытша файлды файл құру процесінің жұмысы аяқталғаннан кейін автоматты түрде өшіруге болады. Жазба ұзындығы, кілт позициясы және кілт ұзындығы атрибуттары жазбалары кілт бойынша ізделінетін файлдарда ғана болады. 

Уақыт мәнін сақтайтын түрлі атрибуттар файл қашан құрылғаны, қашан соңғы рет өзгертілгені, қашан оған соңғы рет қол жеткізілгенін бақылауға мүмкіндік береді. Бұл деректерді әртүрлі мақсаттарда пайдалануға болады. Мысалы, бағдарламаның бастапқы файлы объекттік файлдан кейін модификацияланған болса, берлген бастапқы файл қайта компиляциялануы қажет.

Файлдың ағымдық өлшемі ретінде осы моменттегі файлдағы байттар саны көрсетіледі. Кейбір мэйнфреймдердің ескі операциялық жүйелерінде файлды құру барысында файлдың максимал ұзындығын беру қажет болатын, ол файлдың кейінірек үлкеюі үшін операциялық жүйенің жеткілікті орын резервтеп қоюына мүмкіндік береді. Дербес компьютерлерде жұмыс істейтін қазіргі кездегі операциялық жүйелер мұндай резервтеусіз жұмыс істей алады. 

Файлдар ақпаратты сақтауға және оны кейінірек алуға мүмкіндік береді. Әртүрлі операциялық жүйелерде файлдармен түрлі операциялар жасауға болады. Төменде файлдарға қатысты жиі кездесетін жүйелік шақырулар көрсетілген.

create – файл құру. Файл деректерсіз құрылады. Бұл жүйелік шақыру жаңа файлдың пайда болуы туралы жариялайды және оның кейбір атрбуттарын орнатуға мүмкіндік береді.

delete – файлды өшіру. Файл қажет болмай қалған жағдайда дискте кеңістікті босату үшін оны өшіреді. Бұл жүйелік шақыру барлық операциялық жүйелерде бар.

open – файлды ашу. Файлды пайдаланбас бұрын процесс он ашуы тиіс. Open жүйелік шақыруы жүйеге файл атрибуттарын және келесі шақыруларда файл мазмұнына жыдам қол жеткізу үшін дискілік адрестер тізімін оперативтік жадыға оқуға мүмкіндік береді.

close – файлды жабу. Файлға жасалатын барлық операциялар аяқталған кезде атрибуттар мен дискілік адрестер қажетсіз болып қалады, сондықтан жүйенің ішкі кестесінде кеңістікті босату үшін файлды жабу керек. Көптеген операциялық жүйелер бірмезгілде тек шектелген мөлшердегі файлдарды ғана ашуға мүмкіндік береді. Дискке жазу блоктық түрде жүргізіледі, ал файлды жабу файлдың соңғы блогының жазбасын шақырады, бұл блок әлі соңына дейін толмаған жағдайда да. 

read – файлдан деректерді оқу. Әдетте, байттар файлда ағымдық позициядан түседі. Оқитын процесс қажетті деректер санын көрсетуі тиіс және оларға буферді қамтамасыз етуі керек.

write – файлға жазу. Деректерді файлға жазу файлдағы ағымдық позициядан басталады. Егер ағымдық позиция файл соңында болса файл өлшемі автоматты түрде өседі. Кері жағдайда жазу қайтымсыз түрде жоғалатын бұрыннан бар деректер үстіне жасалады.

append – файл соңына деректер қосу. Бұл жүйелік шақыру write шақыруының қиылған нұсқасы болып табылады. Ол деректерді тек файл соңына ғана қосуға мүмкіндік береді. Аталған шақыру жүйелік шақырулары санаулыболатын  операциялық жүйелерде болмауы мүмкін.

seek – файлда позициялану. Кездейсоқ қол жеткізу файлдары үшін деректеді файлда қай жерге орналастыруды көрсететін тәсіл талап етіледі. Бұл операция ағымдық позиция көрсеткішін файлдың белгілі бір жеріне орнатады. Кейінгі деректер осы позициядан бастап оқылып, жазылады.

get attributes – файл атрибуттарын алу. Процестерге көбіне оларды қызықтыратын файлдар атрибуттары қажет болады. Мысалы, көптеген жеке бастапқы модульдерден тұратын бағдарламаларды жинау үшін UNIX-те көбіне make бағдарламасы пайдаланылады. Бұл бағдарлама барлық бастапқы және объекттік файлдардың өзгерген уақытын зерттейді, сондықтан жүйе олардың аз санын өңдеумен құтылады. Өз жұмысын орындау үшін бағдарлама файлдар атрибуттарын білуі тиіс.

set attributes – файлдар атрибуттарын орнату. Файлдың кейбір атрибуттары пайдаланушымен файл құрылып болғаннан кейін орнатылады. Бұл жүйелік шақыру осындай мүмкіндік береді. Мысалы, файлға қол жеткізуден қорғау коды және басқа да көптеген жалаушалар орнатуға болады.

rename – файлға қайта атау беру. Бұл шақыру файл атын өзгертуге мүмкіндік береді. Операциялық жүйенің rename шақыруын қолдауы қажетті емес, өйткені файлды жаңа атпен сақтап, ескі экземплярын өшіріп тастауға болады.

lock – файлды блоктау. Файлды немесе оның фрагментін блоктау оған бірнеше процестер тарапынан бірмезгілде қол жеткізуден қақпайлайды. Мысалы, авиабилеттерді резервтеу жүйесінде деректер қорын блоктау бір орынды екі пассажирдің резервтеу мүмкіндігіне жол бермейді.

 

5. Үрдістің идентификаторы мен дескрипторы. Үрдісті диспетчерлеу және уақытүйлесімдіру. Үрдістердің кезегі және приоритет ұғымы.

 

1 Үрдістің идентификаторы мен дескрипторы. Үрдісті диспетчерлеу және уақыт үйлесімдіру.

Үрдістің идентификаторы мен дескрипторы енгізу-шығару құрылғыларының аппаратураларында кездеседі. Енді енгізу-шығару аппаратурасынан енгізу-шығарудың бағдарламалық қамтамасына көшеміз. Бірінші енгізу-шығару бағдарламалық қамтамасының міндетімен танысамыз, содан кейін операциялық жүйе  тарапынан енгізу-шығару операцияларының орындалуының әртүрлі тәсілдерін зерттейміз. 

Енгізу-шығарудың бағдарламалық қамтамасын құрастырудың кілттік концепциясы құрылғылардан тәуелсіз ретінде белгілі. Бұл концепция нақты құрылғыны алдын ала көрсетпей-ақ кез келген енгізу-шығару құрылғысына қол жеткізуге қабілетті бағдарламаларды жазу мүмкіндігін білдіреді. Сәйкесінше, кіріс файлынан деректер оқитын бағдарлама компакт-дисктегі, қатты дисктегі және дискетадағы файлдармен бірдей табысты жұмыс істеуі қажет. сонымен қатар бағдарламаға ешқандай өзгеріс енгізбестен жұмыс істеуі қажет. Мысалы, sort <input >output сияқты команданы орындау мүмкіндігі болуы тиіс.

Бұл команда кіріс құрылғысы ретінде – иілгіш диск, IDE-диск, SCSI-диск немесе пернетақта көрсетілгеніне қарамастан жұмыс істеуі керек. Шығару құрылғысы ретінде дәл сол сияқты экран, кез келген дисктегі файл немесе принтерді көрсетуге болады. Осы құрылғылардың ерекшеліктеріне байланысты барлық проблемаларды операциялық жүйе шешеді.

Құрылғылардан тәуелсіз идеясы бірыңғай атау беру (принцип единообразного именования) принципімен тығыз байланысты. Құрылғы немесе файл атауы қарапайым мәтіндік қатар немесе бүтін сан болуы керек және физикалық құрылғыдан ешқандай тәуелді болмауы тиіс.

Тағы бір кілттік сұрақ  бұл – деректерді алмасу тәсілі: синхронды (блоктайтын) асинхрондыға (үзілулерді басқаратын) қарсы. Енгізу-шығарудың көптеген операциялары физикалық деңгейде асинхронды болып табылады – орталық процессор деректерді алмасуды бастайды және үзілу пайда болғанға дейін ол туралы ұмытады. Енгізу-шығарудың блоктаушы операцияларын қолдана отырып пайдаланушылық бағдарламаларды жазу айтарлықтай оңай, - receive жүйелік шақыруына жүгінгеннен кейін бағдарлама деректер буферде пайда болғанға дейін автоматты түрде тоқтатылады. Шындығында асинхронды болып табылатын енгізу-шығару операциялары пайдаланушы бағдарламаларында блоктаушы ретінде болуымен операциялық жүйе айналысады.

 Енгізу-шығару бағдарламалық қамтамасы сөз болғанда буферлеуді айналып өтуге болмайды. Көбіне құрылғылардан келіп түсетін деректер олардың бағытталған орнына бірден сақталмайды. Мысалы, пакет желі арқылы келген болса, операциялық жүйе оның мазмұнын біліп алмайынша оны қайда орналастыратынын білмейді. Сонымен қатар, нақты уақыттың көптеген құрылғылары үшін ең маңыздысы - деректердің келіп түсу мерзімдерінің параметрлері (мысалы, цифрланған дыбысты қою құрылғылары), сондықтан қабылданған деректердің буферден  шығарылу жылдамдығы буфердің толу жылдамдығынан тәуелді болмауы үшін деректерді алдын-ала шығыс буферіне орналастырылуы керек. Буферлеу көбіне енгізу-шығару операцияларының өнімділігін төмендетудің негізгі факторы болып табылатын айтарлықтай мөлшердегі деректерді көшіру болып табылады.

Соңғысы – бұл ерекшеленген құрылғылар және бөлінуші құрылғылар ұғымы. Дисктер сияқты кейбір енгізу-шығару құрылғыларымен көптеген пайдаланушылар жұмыс істей алады. Сонымен қатар бірнеше пайдаланушылар бір дисктегі файлдарды бірмезгілде ашқан кезде проблемалар туындамауы керек. Магнитті лентаға жинақтауыштар сияқты басқа құрылғылар бір пайдаланушы осы құрылғымен жұмысын аяқтап болмайынша оған монополиялық иелікке берілуі қажет. Егер екі немесе одан көп пайдаланушылар бірмезгілде блоктарды аралас түрде бір лентаға жазатын болса, бұл жақсы емес. Ерекшеленген құрылғылар ұғымын енгізу (монополиялық түрде пайдаланылатын) өзара блоктаау сияқты кең көлемді проблемаларға алып келеді. Сонда да операциялық жүйе бөлінуші құрылғыларды да, ерекшеленген құрылғыларды да басқаруға міндетті және әртүрлі потенциалды проблемаларды өз бетінше жеңуі тиіс.

Бұл есептер енгізу-шығару бағдарламалық қамтамасын төрт деңгейге бөлу жолымен шешіледі:

1. Үзілулерді өңдеуіштер (төмен деңгей).

2. Құрылғылар драйверлері.

3. Аппаратурадан тәуелсіз операциялық жүйе коды.  

4. Пайдаланушылық бағдарламалар (жоғары деңгей).

2 Үрдістердің кезегі және приоритет ұғымы

Өзара блокталу. Компьютерлік жүйелерде әрқайсысы нақты бір уақыт моментінде тек бір процеспен ғана пайдаланыла алатын ресурстар бар. Мысал ретінде принтерлерді, магнитті лентаға жинақтауыштарды және жүйенің ішкі кестелері элементтерін айтуға болады. Принтерге бірмезгілде деректер жіберетін екі процестің болуы мағынасыз символдар жинағын баспаға шығаруға алып келеді. Файлдық жүйе кестесінің бір элементін пайдаланатын екі процестің болуы мідетті түрде файлдық құрылымның күйреуіне себепкер болады. Сондықтан барлық операциялық жүйелер процеске бағдарламалық және аппараттық сияқты белгілі бір ресурстарына эксклюзивті қол жеткізуді ұсыну қабілетіне ие (ең болмағанда уақытша).

Көбіне қолданбалы процесс бір емес бірнеше ресурстарға ерекше қол жеткізуге мұқтаж болады. Айталық, мысалы, әрбір екі процес сканерленген құжатты компакт-дискке жазғысы келеді делік. А процесі сканерді пайдалануға рұқсат сұрап, рұқсат алады. В процесі басқаша бағдарламалнған, сондықтан бірінші компакт-дисктерді жазуға арналған құрылғы сұрайды және оны алады. Содан кейін А процесі компакт-дисктерді жазуға арналған құрылғыға жүгінеді, бірақ құрылғы В процесінен босағанша сұраныс қабылданбайды, кейінге қалдырылады. Өкінішке орай, компакт-дисктерді жазуға арналған құрылғыны босатудың орнына В процесі сканерді сұрайды. Процестер өзара блокталып қалады және «асылған» күйде қалып қояды. Мұндай жағдай өзара блокталу немесе тығырық деп аталады.

Өзара блокталу енгізу-шығарудың тек ерекшеленген құрылғыларының сұраныстарына ғана тән емес, сонымен қатар көптеген басқа да жағдайларға тән. Деректер қоры жүйелерінде бағдарламаның жарыстардан құтылу үшін бірнеше жазбаларды амалсыздан блоктап қоюына тура келеді. Егер А процесі R1 жазбасын блоктап қойса, В процесі R2 жазбасын блоктап қояды, содан кейін әр процесс бөтен жазбаны блоктауға тырысады, біз тағыда тығырыққа тірелеміз. Осылайша, өзара блоктаулар аппараттық, сонымен бірге бағдарламалық ресурстармен жұмыс кезінде де пайда болады.

 

6. Сигналдар өңдеу жабдықтары. Үрдістерді басқаратын уақиғалық тітіктер. Үрдістер әрекеттестігі. Үзу жүйелері. Үрдістің біресепті және көпесепті орындалуы. Есепті көппрцессорлық шешуді басқару тәсілдері.

 

1 Сигналдар өңдеу жабдықтары

Сигналдар өңдеу жабдықтары ең алдымен каталогтарда орын алады. Үрдістерді басқаратын уақиғалық тітіктер қарапайым каталогтардың бірден-бір бөлшегі болып табылады. Сондықтан каталогтар туралы ақпарат алғанымыз абзал.

Каталогтар. Файлдық жүйелерде файлдар әдетте каталогтарға немесе бумаларға ұйымдастырылады, олар өз кезегінде көптеген операциялық жүйелерде файлдар болып табылады. Келесі бөлімде каталогтар, оларды ұйымдастыру, қасиеттері мен оларға жасалатын әрекеттер қарастырылады.

Қарапайым каталогтар. Әдетте каталог әр файлға бір жазбадан болатын бірнеше жазбадан тұрады. Каталогтың әрбір жазбасына файл аты, оның атрибуттары және файл деректерінің дисктегі адрестері кіретін  нұсқалардың бірі 6.1, а суретте көрсетілген. Басқа нұсқасы 6.1, б суретте көрсетілген. Мұнда каталог жазбасы файл атын және атрибуттар және дискілік адрестерімен болатын деректер құрылымына сілтейтін көрсеткішті сақтайды. Кең түрде екі нұсқа да пайдаланылады.

Сурет 6.1 -  Каталогтарды ұйымдастыру: а — атрибуттар каталогта сақталады;

б — атрибуттар жеке сақталады        

Файл ашылған кезде операциялық жүйе оның жазбасын каталогтан кздейді. Содан кейін оны шығарып, не жазба сілтеме жасайтын құрылымнан не жазбаның өзінен оның атрибуттары мен дискілік адрестерін жадқа жүктейді. Одан кейін сол файлға жүгіну кезінде жадтағы ақпарат пайдаланылады. Каталогтар саны жүйеден жүйеге өзгеріп отырады. Қарапайым жағдайда барлық пайдаланушылардың барлық файлдары сақталатын бір каталог болады (6.2, а сурет). Мұндай жүйелер алғашқы дербес компьютерлерде пайдаланылды, өйткені компьютерлер бірпайдаланушылық болатын.

Сурет 6.2 – Файлдық жүйелер құрылғыларының үш нұсқасы:

а — барлық пайдаланушылар үшін бір каталог; б — әр пайдаланушы үшін жеке каталог; в — әрбір пайдаланушы үшін каталогтар ағашы.

Әріптермен каталогтар немесе файлдар иелері белгіленген

Бір каталогты жүйелерге келесі проблема тән: егер пайдаланушылар көп болса, онда олардың кейбірі аттары бірдей файлдар құруы мүмкін. Мысалы, егер А пайдаланушысы mailbox файлын құрып, содан кейін В пайдаланушысы да дәл осы аттас файл құратын болса, онда А пайдаланушысының файлы қайта жазылады. Осы себептен сипатталған схема көппайдаланушылық жүйелерде қолданылмайды, алайда оны кіші жүйелерде, мысалы, дербес электронды секретарьларда және ұялы телефондарда кездестіруге болады. Пайдаланушылардың өз файлдарына бірдей атау беру конфликтінен құтылу үшін әрбір пайдаланушыға дербес каталог бөлу қадамы жасалды. Бұл жағдайда пайдаланушылар таңдайтын атаулар бір-біріне әчер етпейді және бірнеше каталогта бірдей атауларды қолдану проблема тудырмайды. Мұндай тәсіл 6.2, б суретте көрсетілген жүйеге алып келеді. Мұндай жүйелерді, мысалы, көппайдаланушылық компьютерде немесе дербес компьютерлердің ортақ файлдық сервері бар күрделі емес локальді желісінде қолдануға болады.

Сипатталған схемада операциялық жүйе сәйкес каталогта іздеуді іске асыру үшін қай пайдаланушы сол немесе басқа файлды ашуға тырысып жатқанын білуі тиіс. Осыдан келіп пайдаланушы кіріс атын немесе идентификациялық деректерді көрсетуі тиіс жүйеге кіру процедурасының қажеттілігі туады.

Бірдеңгейлі құрылымды каталогтар жүйесінде мұндай процедура қажет емес. Егер сипатталған жүйе қарапайым формада реализацияланған болса, пайдаланушылар олардың өз каталогтарында ғана бар файлдарға қол жеткізе алады.

2 Үрдістерді басқаратын уақиғалық тітіктер. Үрдістер әрекеттестігі. Үзу жүйелері

Каталогтардың иерархиялық жүйелері. Екідеңгейлі иерархия әртүрлі пайдаланушылардың файлдары арасында конфликт болдырмайды. Мұнда басқа проблема бар: көп файлдармен жұмыс істейтін пайдаланушылар оларды топтауы қажет. Мысалы, профессорға студенттері үшін оқу материалдарын өзі жазған кітап черновиктерінен жеке сақтау ыңғайлы болады. Осыдан келіп қандай да бір ортақ иерархия қажет болады (яғни, каталогтар ағашы). Мұндай тәсілде әрбір пайдаланушы өз файлдарын табиғи түрде топтай отырып, өзіне қанша каталог қажет болса, сонша каталог құра алады. Мұнда түпкі каталогқа салынған Л, В және С каталогтары әртүрлі пайдаланушыларға тиісті, олардың екеуі өздері жұмыс істеп жатқан жоба үшін құрылған ішкікаталогтар. Кездейсоқ мөлшерде ішкікаталогтар құру мүмкіндігі пайдаланушыға өз жұмысын жақсы ұйымдастыруға мүмкіндік бере отырып файлдарды құрылымдандыруға қуатты стимул болып табылады. Осы себептен дербес компьютерлердің және серверлердің барлық дерлік қазіргі кездегі файлдық жүйелері осы түрде іске асырылады. Сонда да алдында айтып өткеніміздей технологияға қатысты жағдай жиі қайталанады. Цифрлық камераларға суреттерді қандай да бір тасымалдаушыға – флэш-жад картасына жазу қажет болады. Ең алғашқы камераларда жалғыз ғана каталог болған, ал файлдарына DSC0001. JPG, DSC0002 . JPG және т.б. түрде ат берілген. Алайда жақын арада өндірушілер бірнеше каталогты файлдық жүйелер жасап шығарды (6.2, б сурет). Камера иелерінің мұндай каталогтарды пайдалана алуы немесе пайдалана алмауының мағынаса бар ма?  Өндірушілерге ішкі орнатылған бағдарламалық қамтамалар мүлдем ақысыз дерлік келеді, сондықтан болашақта бірнеше кіріс аттарымен  және аттары 255 символға дейінгі файлдармен толыққанды иерархиялық файлдық жүйелі цифрлық камералар пайда болатыны талас тудырмайды.

Жолдар. Файлдық жүйені каталогтар ағашы түрінде ұйымдастыру барысында қандай да бір файлды көрсету тәсілі қажет болады. Бұл үшін әдетте екі әдіс пайдаланылады. Бірінші жағдайда файлға жүгіну түпкі каталогтан ішінде файл және файл аты болатын каталогқа дейінгі барлық каталогтар аттарынан құралған абсолютті жол бойынша орындалады. Мысалы, /usr/ast/mailbox жолы түпкі каталог mailbox файлы орналасқан ast ішкікаталогы кірістірілген us ішкікаталогынан тұрады. Абсолютті жолдар барлық кезде түпкі каталогтан басталады және уникальді болып табылады. UNIX жүйесінде жол компоненттері (/) қиғаш сызықпен бөлінеді. Windows жүйесінде бөлгіш ретінде (\) кері қиғаш сызық қабылданған. Сонымен бірдей жолдың аты осы операциялық жүйелерде келесі түрде болады:

+ Windows:

\usr\ast\mailbox

♦ UNIX:

/usr/ast/mailbox

Егер бөлгіш ретінде пайдаланылатын символдан тәуелсіз жол атының бірінші әрпі бөлгіш болса, онда бұл жолдың абсолютті екенін білдіреді. Асолютті жолмен бәрге салыстырмалы жол да пайдаланылады. Салыстырмалы жол тікелей жұмыс немесе ағымдық каталог концепциясымен байланысты. Пайдаланушы каталогтардың бірін ағымдық (жұмыс) етіп белгілей алады. Бұл жағдайда жолдың барлық аттары бастапқы бөлгіш символынсыз да салыстырмалы болып саналады және ағымдық каталогтан бастап есептеледі. Мысалы, /usr/ast ағымдық каталог болса, / абсолютті жолы  usr/ast/mailbox болатын файлға жай ғана mailbox файлына деп жүгінуге болады. Басқаша айтқанда, /usr/ast жұмыс каталог болса, келесі UNIX-командалар бірдей командаларды орындайды:

ср /usr/ast/mailbox /usr/ast/mailbox.bak

ср mailbox mailbox.bak

Жолды салыстымалы түрде беру формасы көбіне ыңғайлы болады.

Кейбір бағдарламаларға ағымдық сәтте қай каталогтың ағымдық екені қызықтырмайтын файлдарға қол жеткізу қажет болады. Бұл жағдайда олар әрдайым абсолютті жолды көрсетуі керек. Мысалы, дұрыс жазуды тексеру бағдарламасына жұмысты орындау үшін /usr/lib/dictionary файлын оқуы қажет болады. Бұл жағдайда шақыру кезінде жұмыс каталогының қандай болатыны алдын-ала белгісіз болатындықтан ол файлдың абсоютті атын пайдалануы керек. Файлдың абсолютті аты әрдайым қандай каталогтың ағымдық екеніне тәуелсіз жұмыс істейді.

Егер дұрыс жазуды тексеру бағдарламасына жұмыс каталогын /usr/lib каталогына өзгерту қажет болса, одан кейін open  жұйелік шақыруының бірінші аргументі ретінде жай ғана dictionary атын көрсету керек. Өзінің жұмыс каталогын анық көрсете отырып бағдарлама оның каталогтар ағашының қай жерінде орналасқанын білетіндіктен ары қарай саластырмалы атауларды пайдалана алады. !рбір процестің өз жұмыс каталогтары бар, процесс өзінің жұмыс каталогын өзгертіп, содан кейні жұмысты аяқтаған кезде бұл басқа процестер жұмысына әсер етпейді және файлдық жүйеде мұндай өзгерістерден ешқандай із қалмайды. Осылайша, процесс өзіне ыңғайлы кезде ешқандай қорқынышсыз жұмыс каталогын ауыстыра алады. Басқа жағынан, егер кітапханалық процедура өзінің жұмыс каталогын ауыстырып және басқаруды қайтару кезінде оны қалпына келтірмейтін болса, мұндай процедураны шақырған бағдарламаның ағымдық каталог туралы болжамы қате болғандықтан өз жұмысын жалғастыруға шамасы келмеуі мүмкін. Осы себептен кітапханалық процедуралар жұмыс каталогтарын сирек ауыстырады, ал ауыстырған жағдайда басқаруды қайтару алдында міндетті түрде ескі атауды қалпына келдтіреді. Иерархиялық каталогтарды қолдайтын көптеген операциялық жүйелерде әрбір каталогта (.) ағымдық және (..) ата-тектік каталог екенін білдіретін арнайы жазбалар бар.

Каталогтарға орындалатын операциялар. Каталогтарды басқаратын жүйелік шақырулар әр жүйеде айрықша ерекшеленеді (файлдармен жұмыс істейтін жүйелік шақыруларға қарағанда). Олардың нені білдіретінін және қалай орындалатынын түсіндіру үшін келесі мысалды келтіреміз (UNIX-тен алынған).

create – каталог құру. Дәл қазір құрылған каталог бос және операциялық жүйе каталогына автоматты түрде немесе кейбір жағдайларда бағдарламамен қойылған (.) нүкте және (. .) екі нүктеден басқа жазбалары жоқ.

mkdir. delete – каталогты өшіру. Тек бос каталог қана өшіріледі. (.) нүкте және (. .) жазбалары файлдар емес және өшірілмейді.

opendir – каталогты ашу. Бұл операциядан кейін каталогты оқуға болады. Мысалы, каталогтың барлық файлдарын баспаға шығару үшін тізімді құратын бағдарлама каталогта бар барлық файлдардың атын оқу үшін оны ашады. Каталог оқылмай тұрып, оны файлды оқу және жазуға ұқсас ашуға болады.

closedir – каталогты жабу. Каталог оқылып болған соң, оны жүйенің ішкі кестесінде кеңістікті босату үшін оны жабу қажет.

readdir – ашық каталогтың келесі жазбасын оқу. Бұрынғы кезде каталогтарды қарапайым read жүйелік шақыруы көмегімен оқуға болатн, бірақ мұндай тәсіл пайдаланушыдан каталогтардың ішкі құрылымымен жұмыс істеу шеберлігін талап ететіндіктен қауіпсіз емес. Сондықтан  каталогтардың ағымдық құрылымынан тәуелсіз стандартты форматтағы каталогтың бір жазбасын қайтаратын жеке readdir жүйелік шақыруы жасалды.

rename – каталогтың атын өзгерту. Көптеген жағдайларда каталогтар файлдарға ұқсас келеді және дәл файлдар сияқты атын өзгертуге болады.

link – файлдарды байланыстыру. Байланыстыру файлдарға бірден бірнеше каталогтарда пайда болуына мүмкіндік беретін техника болып табылады. Бұл жүйелік шақыру кіріс параметрлері ретінде файл атын және жол атын алады және олардың арасында байланыс орнатады. Осылайша бір файл бірден бірнеше каталогтарда пайда болады. Файлдың индекстік түйінінде есептегішті бір бірлікке арттырып отыратын мұндай байланыс (осы файлға сілтеме жасайтын каталогтар санын тіркеу үшін) кейде қатаң байланыс деп аталады.

unlink – файлмен байланысты өшіру. Егер файл тек бір каталогта ғана болса, бұл жүйелік шақыру оны файлдық жүйеден өшіреді. Егер осы файлмен бірнеше байланыс бар болса, тек көсетілген байланыс қана өшіріледі, ал қалғандары қалады. Бұл жүйелік шақыру UNIX операциялық жүйесінде файлды өшіру үшін қолданылады.

Келтірілген тізімде маңызды жүйелік шақырулар көрсетілген, және басқа да жүйелік шақырулар бар, мысалы, ақпаратты қорғауға арналған шақырулар.

Үзу жүйелері

Контроллерлер регистрлері бір немесе бірнеше қалып-күй биттерінен тұрады. Оларды тексеруге болады және шығару операциясы аяқталғанын және енгізу құрылғысында жаңа деректер бар-жоғын анықтауға болады. Процессормен орындалатын цикл және құрылғының деректерді қабылдау немесе жіберу дайындығына дейінгі күйін тексеру биті сұрақ (опрос) немесе белсенді күту деп аталады. Сыртқы құрылғының деректерді қабылдау немесе жіберу дайындығын күту өте ұзақ болуы мүмкін болатындықтан белсенді күту ерекшеленген кіші біресепті жүйелерде ғана мүмкін болады. Қалып-күй биттеріне қосымша көптеген контроллерлер процессорға регистрлердің деректерді жазуға немесе оқуға дайын екенін хабарлауға мүмкіндік беретін үзілулер пайдаланылады. Үзілуді өңдеу процедурасы енгізу-шығарудың аяқталғанын операциялық жүйеге хабарлайды. Содан кейін операциялық жүйе қалып-күй биттерін тексеруіне және қателердің жоқтығына көз жеткізуіне, алынған деректерді оқуына немесе қайта жіберуді инициализациялауына болады. Үзілу контроллерінің кіріс саны шектелген. Мысалы,  Pentium дербес компьютерлерінде енгізу-шығару құрылғылары үшін тек үзілудің 15 линиясы ғана қол жетерлік. Ескі компьютерлердің контроллерлерінің кейбірі аналық платаға қойылған, мысалы, IBM PC –дегі пернетақта контроллері. Біріктіру платасындағы разъемға қойылатын контроллерлерде IRQ-сигналдар мен құрылғы арасында перемычка немесе ауыстырып-қосқыштар көмегімен сәйкестік орнатуға болады. Егер пайдаланушы жаңа карта алған болса, болдырмау үшін ол үзілу линиясын қолдан орнатуына мәжбүр болды. Пайдаланушылардың көпшілігі осы жерде қате жасады, бұл жағдай автоконфигурациялау механизмінің (Plug and Play) пайда болуына алып келді, осы механизмнің арқасында BIOS жүйені жүктеу кезеңінде өз бетінше құрылғыларға дұрыс үзілу линияларын белгілейді.

 

3. Үрдістің біресепті және көпесепті орындалуы. Есепті көппрцессорлық шешуді басқару тәсілдері.

Файлдық жүйені реализациялау. Енді файлдық жүйені пайдаланушы тарапынан қарастырудан құрастырушы тарапынан қарастыруға өтеміз. Пайдаланушыларды файлдар қалай аталады, олармен қандай операциялар жасауға болады, каталогтар ағашы қандай түрде және т.б. сұрақтар қызықтырады. Файлдық жүйелерді құрастырушылар файлдар мен каталогтар қалай сақталады, дискілік кеңістікті басқару қалай іске асырылады және файлдық жүйенің тиімді және сенімді жұмыс істеуіне қалай қол жеткізуге болады және т.б. сұрақтар қызықтырады.

Каталогтарды реализациялау. Файлды оқымас бұрын, оны ашу қажет. файлды ашу кезінде операциялық жүйе каталогта жазбаны табу үшін пайдаланушымен көрсетілген жолмен операциялайды. Әрине, каталогта жазбаны табу үшін бірінші түпкі каталогты табу қажет. Түпкі каталог бөлім басына қатысты фиксирленген орында болуы мүмкін немесе басқа ақпарат негізінде анықталуы мүмкін. Мысалы, UNIX  классикалық файлдық жүйесінде суперблок деректер облысы алдындағы файлдық жүйе деректері құрылымының өлшемдері туралы мәліметтен тұрады. Суперблок көмегімен индекстік түйіндердің орналасқан жерін анықтауға болады. Бірінші индекстік түйін UNIX файлдық жүйесімен бірмезгілде құрылатын түпкі каталогты көрсетеді. Windows XP жүйесінде жүктеу секторының ақпараты (шындығында бір сектордан көп орын алатын) файлдардың басты кестесінің (Master File Table, MFT) орналасу орнын береді, оның көмегімен файлдық жүйенің басқа объектілерінің орны анықталады. 

Answer 2

Түпкі каталогты тапқаннан кейін каталогтар ағашындағы қажетті жазба ізделінеді. Каталог жазбасы дискілік блоктарды табуға көмектесетін ақпаратты ұсынады. Жүйеге байланысты бұл файлдың барлығының дискілік адресі (ажырамас файлдар үшін), бірінші блок нөмірі (байланысқан тізімдермен болатын екі схема да) немесе индекстік түйін нөмірі болуы мүмкін. Барлық жағдайда каталогтар жүйесінің негізгі функциясы ASCII-атауды деректерді іздеуге қажетті ақпаратқа түрлендіру болып табылады. файл атрибуттарын сақтау мәселесі бұл проблемамен тығыз байланысты. Әрбір файлдық жүйе файлдың әртүрлі атрибуттарын – файлды құру күні, иесінің аты және т.б. қолдайды, және осы ақпараттық барлығын бір жерде сақтау қажет. белгілі нұсқалардың бірі – бұл осы мәліметтерді тікелей каталог жазбасына орналастыру. Қарапайым жағдайда каталог фиксирленген өлшемдегі жазбалар тізімі болып табылады, бір файлға блоктардың орналасуын анықтайтын фиксирленген өлшемдегі файл атынан, атрибуттар құрылымы және бір немесе бірнеше дискілік адрестерден (белгіленген максимумнан аспайтын) тұратын бір жазбадан келеді. Индекстік түйінді жүйелер атрибуттарды каталогтар жазбасында емес индекстік түйіндерде сақтай алады. бұл жағдайда каталог жазбасы қысқа болады: ол тек файл атынан және индекстік түйін нөмірінен тұрады.

7. Енгізу-шығаруды басқару. Енгізу-шығару жүйесін басқару. Синхронды және асинхронды енгізу-шығару. Енгізу-шығаруды диспетчерлеу.

 

1. Енгізу-шығаруды басқару. Енгізу-шығару жүйесін басқару.

Операциялық жүйенің ең негізгі функцияларының бірі компьютердің барлық енгізу-шығару құрылғыларын басқару болып табылады. Операциялық жүйе осы құрылғыларға командалар беруі, үзілулерді ұстауы және қателерді өңдеуі қажет. ол құрылғылар және жүйенің қалған бөліктері арасында қарапайым және ыңғайлы интерфейс орнатуы қажет. Интерфейс мүмкіндігінше барлық құрылғыларға бірдей болғаны жөн (ол қолданылатын жабдыққа тәуелді болмауы тиіс). Енгізу-шығарудың бағдарламалық қамтамасы операциялық жүйенің айтарлықтай бөлігін құрайды. 

Енгізу-шығару жүйесін басқару үшін ең алдымен оның аппараттық қамтамасыз етуін білуіміз абзал. Әртүрлі мамандар енгізу-шығарудың аппараттық қамтамасын әртүрлі қарастырады. Инженер-электроншылар микросхемаларды, өткізгіштерді, қоректену көздерін, двигательдерді және басқа да физикалық компоненттерді көреді. Бағдарламалаушылар бірінші кезекте интерфейске, бағдарламалық қамтамаға ұсынылған – аппаратурамен қабылданатын командалар, онымен орындалатын функциялар, аппаратура хабарлай алатын қателерге назар аударады

Енгізу-шығару құрылғыларын жалпы екі категорияға бөлуге болады: блоктық және символдық. Блоктық құрылғылар деп ақпаратты фиксирленген өлшемді адрестелетін блоктар түрінде сақтайтын құрылғыларды айтамыз. Әдетте, блоктар өлшемі 512-ден 32768 байтқа дейін болады. Блоктық құрылғының маңызды қасиеті - әрбір блокты қалған блоктардан тәуелсіз оқуға болатындығында. Анағұрлым кеңінен таралған блоктық құрылғылар – дискілер болып табылады. Егер ерекше ықыласпен қарайтын болсақ, блоктық адрестелетін құрылғылар мен жеке құраушыларына тікелей адрестеле алмайтын құрылғылар арасындағы шекара қатаң айқындалмағанын көруге болады.  

Дискіжетектің бастиегінің ағымдық орналасқан орнына тәуелсіз оны белгілі бір цилиндрге қойып, жеке блокты қажетті жолдан бастап оқуға немесе жазуға болатындықтан диск блоктық адресетелетін құрылғы екенін барлығы да біледі. Дисктің резервтік көшірмесін сақтау үшін қолданылатын магнитті лентадағы жинақтауышты (магнитофон) қарастырайық. Лентада блоктар тізбегі сақталады. Егер магнитофонға қайсыбір блокты оқуға бұйрық берілсе, оған лентаны қайта орап, процесс сұраныс жасалған блокқа жеткенге дейін деректерді оқуды бастауға тура келеді. Бұл операция дискте блокты іздеуге ұқсайды, шамалы айырмашылығы – ол айтарлықтай көп уақыт алады. Сонымен қатар, жинақтауышқа байланысты және онда сақталған деректердің форматына қарай лентаның ортасына жеке кездейсоқ блокты жазуға кепілдік берілмеген. Магниттік лентаны кездейсоқ қол жетерлік блоктық құрылғы ретінде пайдалану әрекеті едәуір ауыр болады: ешкім оларды мұндай түрде пайдаланбайды. Енгізу-шығару құрылғысының басқа түрі – символдық құрылғы. Символдық құрылғы символдар ағынын ешқандай блоктық құрылымсыз ұсынады немесе қабылдайды. Символдық құрылғы адрестелмейді және іздеу операциясын орындамайды. Дискке ұқсамайтын принтерлер, желілік интерфейстік адаптерлер, тышқан (экранды позицияны көрсету үшін), атжалмандар (психология бойынша лабораториялық эксперименттер үшін) және көптеген басқа құрылғыларды символдық құрылғылар ретінде қарастыруға болады.

Классификацияның мұндай схемасы жетілдірілмеген. Кейбір құрылғылар категориялардың ешбіріне сәйкес келмейді. Мысалы, сағаттар блоктық адрестелетін құрылғы емес. Олар сонымен қатар символдық ағындарды құрмайды және қабылдамайды. Олардың барлық іс-әрекеті уақыттың қатаң анықталған сәттерінде үзілулерді инициализациялау болып табылады. Сонда да блоктық және символдық құрылғыларға бөлу жеткілікті түрде барлығын қамтитын және операциялық жүйелердің бағдарламалық қамтамалары енгізу-шығару құрылғыларынан тәуелсіз болуына қол жеткізуге мүмкіндік беретін негіздер ретінде жақын келеді. Сонымен, файлдық жүйе адстрактылы блоктық құрылғылармен қатынас жасайды, ал құрылғыға тәуелді бөлікті төмен деңгейлі бағдарламалық қамтама – құрылғылар драйверіне қалдырады. Енгізу-шағыру құрылғысының жұмыс істеу жылдамдығының диапазоны өте кең (7.1 сурет). Бұл шамалы ерекшеленетін деректерді алмасу жылдамдығымен болатын құрылғыларға сапалы қызмет көрсетуді қамтамасыз етуге арналған бағдарламаны айтарлықтай қиындатады.

Көптеген енгізу-шығару құрылғыларының жылдам дамып келе жатқанын айта кеткен жөн.

 

Кесте 7.1 - Кейбір типтік құрылғылар, шиналар мен желілердің деректерді алмасу жылдамдықтары

Құрылғы	Жылдамдық
Пернетақта	10 байт/с
Тышқан	100 байт/с
Модем	56 Кбайт 7 Кбайт/с
Сканер	400 Кбайт/с
Цифрлық камера	4 Мбайт/с
CD-ROM	52x 8 Мбайт/с
Firewire (IEEE 1394)	50 Мбайт/с
USB 2.0	60 Мбайт/с
Монитор XGA	60 Мбайт/с
Сеть SONET OC	-12 78 Мбайт/с
Gigabit Ethernet	125 Мбайт/с
Диск Serial ATA	200 Мбайт/с
Диск SCSI Ultrawide	320 Мбайт/с
Шина PCI	528 Мбайт/с

2. Синхронды және асинхронды енгізу-шығару. Енгізу-шығаруды диспетчерлеу.

Енгізу-шығару құрылғылары, механикалық және электронды компоненттерден тұрады. Көптеген жағдайларда бұл компоненттерді максимальді модульді және жалпыланған модельді алу үшін логикалық түрде бөлуге болады. Электронды компонент құрылғының контроллері немесе адаптері деп аталады. Дербес компьютерлерде ол кеңейту слотына қойылатын баспа платасы түрінде болады. Механикалық компонент – бұл құрылғының өзі. Берілген құрылым 7.1-суретте көрсетілген.

Контроллер платасы әдетте құрылғының өзіне жалғанатын кабельді қосуға болатын разьеммен жабдықталады. Көптеген контроллерлер екі, төрт немесе сегіз идентивті құрылғыларды басқаруға қабілетті болып келеді. Егер контроллер және құрылғы арасындағы интерфейс стандартты болса, яғни, ANSI, IEEE немесе ISO ресми стандартымен анықталған болса, бұл берілген интерфейске сәйкес келетін контроллерлер және құрылғылардың жеке-жеке шығарылуын қысқартады. Осылай көптеген компаниялар IDE немесе SCSI интерфейчтеріне сәйкес келетін қатты дисктерді жасайды.

         

Сурет 7.1 – Процессор, жад, енгізу-шығару құрылғылары мен контроллерлерді қосу моделі

Контроллер мен құрылғы арасындағы айырмашылықты еске салған себебіміз, өйткені операциялық жүе негізінде құрылғының өзімен емес контроллермен жұмыс істейді. Көптеген кіші компьютерлерде құрылғылармен өзара әрекет ету бірыңғай шина моделі бойынша ұйымдастырылады (7.1 сурет қараңыз). Үлкен машиналарда, мэйнфреймдерде енгізу-шығару каналдары деп аталатын мамандандырылған енгізу-шығару компьютерлерімен қызмет көрсетілетін бірнеше шиналы басқа модель қолданылады. Мұндай ұйымдастыру негізгі процессорға түсетін жүкті азайтуға мүмкіндік береді. Құрылғы мен контроллер арасындағы интерфейс өте төмен деңгейлі интерфейс болып табылады. Мысалы, қандай да бір қатты диск 1024 сектордан жолдарға,  512 байт өлшемді секторларға форматталуы мүмкін. Шындығында, дисктен контроллерге сектор тақырыбынан (преамбула) басталатын биттердің тізбектік ағыны, оның артынан секторда 4096 бит және ең соңында қателерді түзету коды (Error-Correcting Code, ECC) деп аталатын бақылау суммасы келіп түседі. Сектор тақырыбы дискке форматталып жатқан уақытта жазылады. Ол цилиндрлер мен секторлар нөмерінен, сектор өлшемінен, синхронизациялау ақпаратынан және т.б. тұрады.

Контроллердің жұмысы биттердің тізбектік ағынын байттар блогына түрлендіру және егер қажет болса, қателерді түзету болып табылады. Әдетте, байттар блогы контроллер буферінде тізбектелген биттер бойынша жиналады. Содан кейін блоктың бақылау суммасы тексеріледі және ол тақырыпта көрсетілген сектормен сәйкес келсе, блокты қатесіз оқылған болып саналып, содан кейін ол оперативті жадыға көшіріледі.

Монитор контроллері (бейнеконтроллер) дәл осындай төмен деңгейде тізбектік биттік құрылғы сияқты жұмыс істейді. Ол жадтан бейнелеу қажет символдардан тұратын байттарды оқиды және экранда бейнені шығаруға мәжбүрлейтін электронды түтікше сәулесін модуляциялау үшін пайдаланылатын сигналдарды құрады. Сонымен қатар, бейнеконтроллер электронды сәүленің көлденең және тік орналасуын басқаратын сигналдарды құрайды. Сұйықкристалды экранда бұл сигналдар жеке пикселдерді көрсетеді және электронды сәүлені имитациялай отырып олардың жарықтығын береді. Егер контроллер болмаса, бағдарламалаушының мұны өзінің істеуіне тура келер еді. Шындығында, операциялық жүйе бар болғаны қатардағы символдар немесе пикселдер саны және экрандағы қатар саны сияқты болмашы параметрлер санын бере отырып контроллерді инициализациялайды, басқару бойынша негізгі жұмысты контроллер өз міндетіне алады. Кейбір құрылғылар контроллерлері, әсіресе, дисктердің, бірте-бірте қиындап келеді. Мысалы, қазіргі кездегі дискілік контроллерлер ішкі жадтың көптеген мегабайттарымен жабдықталған. Нәтижесінде оқу операциясын орындау барысында бастиек қажетті цилиндрге қойылған сәттен бастап контроллер деректерді оқуды және сақтауды бастайды. Мұндай кэштеу деректердің тізбектік сұранысы барысында тиімді болады. Сонымен қатар, қажетті деректерді алғаннан кейін болашақта келесі секторларға қол жеткізу ықтималдығы жоғары болатындықтан контроллердің оларды кэштеуді бастауына болады. Осыған ұқсас механизм дискке жүгінусіз оқуға қатысты көптеген сұраныстарға қызмет көрсетуіне мүмкіндік береді.

8. Еркін және тізбекті қатынас құру тәсілдері. Енгізу-шығару ағындары. Енгізу-шығаруды қорғау тәсілдері.        

1. Еркін және тізбекті қатынас құру тәсілдері.

Әрбір контроллердің бірнеше регистрлері болады, олардың көмегімен орталық процессор контроллерлермен қатынаса алады. Бұл регистрлерге белгілі бір мәндерді жаза отырып, операциялық жүйе құрылғыға деректерді алмасу және қабылдау, қосу және өшіру командасын береді. Құрылғының регистрлерін оқу оның жағдайын, команданы қабылдау дайындығын және т.б. анықтауға мүмкіндік береді. Басқару регистрлеріне қосымша көптеген құрылғыларда операциялық жүйе тарапынан жазбаларды жазу және оқуға қол жетерлік деректер буфері болады. Мысалы, пикселдерді экранда бейнелеу көптеген компьютерлерде бейнежад көмегімен іске асырылады. Түбінде, бейнежад операциялық жүйе бағдарламалары бейнеленетін деректерді жазып қоятын буфер болып табылады. «Процессор басқару регистрлері және құрылғылардың деректер буферімен қалай өзара әрекет етеді?» деген сұрақ туындайды. Екі альтернатива бар. Біріншісі рбір регистрге енгізу-шығару портының нөмірлерін – 8 – немесе 16-разрядты сандар белгілеуді ұйғарады. Процессор PORT басқару регистрін оқи алады және енгізу-шығарудың арнайы командасын пайдалана отырып нәтижені өзінің REG регистрінде сақтай алады, мысалы:

IN REG,PORT

Дәл осылайша, келесі команда процессордың REG регистрінің мазмұнын құрылғының PORT басқару регистріне жазады:

OUT PORT,REG

Мэйнфреймдерді қосқанда, көптеген алғашқы компьютерлер осылайша жұмыс істеді. Бұл жағдайда жад және енгізу-шығару облысының 8.1-суретте көрсетілгендей әртүрлі адрестік кеңістіктері бар.

Сурет 8.1 – Жад және енгізу-шығару кеңістігінің орналасу нұсқалары: а – жад және енгізу-шығарудың жеке кеңістіктері; б – жадқа бейнелеу арқылы енгізу-шығару; в – аралас нұсқа

Басқа компьютерлерде енгізу-шығару регистрлері жадтың әдеттегі адрестік кеңістігінің бір бөлігі болып табылады (5.2б сурет). Мұндай ұйымдастыру жадқа бейнелеумен болатын енгізу-шығару деп аталады. Ол алғаш рет PDP-11 мини-компьютерінде қолданылды. Басқарудың әрбір регистріне қарапайым жадпен ешқандай байланысы жоқ жадтың уникальді адресі беріледі. Басқару регистрлеріне адрестер адрестік кеңістіктің жоғарғы бөлігінен бөлінеді. 6-суретте жадқа бейнеленген деректер буфері және басқару регистрлеріне арналған енгізу-шығарудың жеке порттары пайдаланатын аралас схема көрсетілген. Мұндай архитектура 640 Кбайттан 1 Мбайтқа дейінгі  адрестер диапазоны құрылғының деректер буферіне резервтелінген, ал енгізу-шығару порттарының облысы алғашқы 64 Кбайт орынды алатын, Pentium процессоры негізіндегі жүйелерде қолданылады.

2. Енгізу-шығару ағындары. Енгізу-шығаруды қорғау тәсілдері.

Жадқа тікелей қол жеткізу. Жүйенің енгізу-шығаруды жадқа бейнелеуінің бар-жоғына қарамастан, орталық процессорға деректермен алмасу үшін құрылғылар контроллерлерін адрестеу қажет. Процессор контроллерден деректерді байт бойынша сұрауы мүмкін, бірақ егер құрылғыдан үлкен блоктарды алу қажет болса (мысалы, дисктен оқу барысыныда), уақыттың айтарлықтай бөлігі босқа кетеді. Осы себептен жадпен өзара әрекет ету үшін жадқа тікелей қол жеткізу (Direct Memory Access, DMA) деп аталатын басқа әдісті қолданады. Операциялық жүйе DMA-ны жадқа тікелеу қол жеткізу контроллері (DMA-контроллері) бар болған жағдайда ғана пайдалана алады. Көптеген компьютерлер осындай контроллермен жабдықталған. Кейде DMA-контроллерді басқа контроллерлерге қояды (мысалы, дискілік), бірақ бұл жағдайда ол әрбір құрылғыға қажет болады. Көбінесе жүйелерді әдетте аналық платада орналасатын жалғыз DMA-контроллермен жабдықтайды. Ол көптеген енгізу-шығару құрылғыларында деректер алмасуды басқарады және көбіне параллель түрде. DMA-контроллер қайда орналасса да ол процессордан тәуелсіз жүйелік шинаға қол жеткізе алады. (8.2-сурет). DMA-контроллердің оқу және жазу үшін процессорға қол жетерлік бірнеше регистрлері бар: адрес регистрі, байттар есептегіші және бірқатар басқару регистрлері. Соңғысы енгізу-шығарудың пайдаланылатын портын, деректермен алмасу бағытын (оқу немесе жазу), алмасу бірлігін (байт немесе сөз) және бір циклде берілетін байттар санын анықтайды.

Сурет 8.2 –  DMA-контроллерлерінің жұмысы

DMA функциялау принципін түсіндіру үшін бірінші жадқа тікелей қол жеткізу жоқ кезде дисктен оқу қалай іске асатынын анықтап алайық. Алғашында контроллер бит бойынша контроллердің ішкі буферіне жеткенге дейінгі блокты (бір немесе бірнеше секторды) оқиды.  Ары қарай бақылау суммасы есептеледі және қателер тексеріледі. Содан кейін үзілу генерацияланады. Операциялық жүйе іске қосылып тұрған уақытта ол контроллер буферінен жіберілген блокты оқи алады. оқу байт немесе сөз бойынша циклдық түрде іске асырылады. Байтты (сөзді) оқып болғаннан кейін ол негізгі жадқа сақталады, жад адресі инкременттеледі, қалған элементтер есептегіші декременттеледі. Есептегіш мәні нөлге тең болғанда цикл тоқтайды.

Жадқа тікелей қол жеткізу сипатталған процедураны өзгертеді. Алғашында процессор DMA-контроллерінің регистрлеріне контроллерге нені және қайда жіберуді көрсететін мәндерді жаза отырып, DMA-контроллерді бағдарламалайды (8.2-сурет). Содан кейін контроллерге деректерді дисктен өзінің ішкі буферіне оқу және бақылау суммасын тексеру командасы жіберіледі. Контроллер буферінде дұрыс деректер пайда болғаннан кейін DMA жұмысқа кірісе беруіне болады.

DMA-контроллер дискілік контроллерге шина арқылы оқуға сұраныс жібере отырып деректерді тасымалдауды бастайды (2-қадам). Бұл сұраныс әдеттегі оқуға сұраныс сияқты болады, сондықтан диск контроллері оның орталық процессордан немесе DMA-контроллерден түскенін білмейді. Әдетте, жад адресі адрестік шинада болады, сәйкесінше диск контроллері әрдайым өзінің ішкі буферіндегі келесі сөзді қайда жіберетінін біледі. Жадқа жазу шинаның тағы бір стандартты циклы болып табылады (3-қадам). Ажзба аяқталса, диск контроллері шина арқылы DMA-контроллерге растау сигналын жібереді (4-қадам). Содан кейін DMA-контроллер жадтың пайдаланылып отырған адресін инкременттейді және байттар есептегішінің мәнін декременттейді. Содан кейін есептегіш мәні нөлге тең болғанша 2-4 қадамдар қайталанады. Көшіру циклі аяқталғаннан кейін DMA-контроллер процессор үзілуін инициализациялайды. Операциялық жүйеге блокты дисктен жадқа көшірудің қажеті жоқ. Ол бұл сәтте сол жерде болады.

9. Файлдық жүйе. Файлдық жүйенің негізгі функциялары. Файлдық жүйенің құрамдары.        

1. Файлдық жүйе. Файлдық жүйенің негізгі функциялары

Файлдық жүйенің негізгі элементі немесе құрамы – бұл файл. Файл – атау берілген реттелген деректер жиынтығы. Файл әдетте, төмендегі атрибуттардан тұрады:

• Файл аты. Бұл адам қабылдауына ыңғайлы түрдегі ақпаратты қолдайтын символдар қатары.
• Файл типі. Бұл ақпарат файлды алғашқы идентификациялау үшін көптеген утилиттер мен жүйелерге қажет.
• Орналасқан орны. Бұл файл орналасқан құрылғы туралы ақпарат  және оған алып баратын толық жол осы құрылғы маңайында болады.
• Файл өлшемі;
• Файлды оқудан, жазу және орындаудан қорғау туралы ақпарат;
• Файлды құрған пайдаланушы туралы ақпарат, құрылған күні және уақытын қоса;
• Файлды соңғы болып өзгерткен пайдаланушы туралы ақпарат, өзгерткен күні және уақытын қоса.

Файлдық жүйе дегеніміз дискіде сақталған деректермен жұмыс істеу үшін қолданушыға ыңғайлы интерфейсті және бірнеше процестер мен қолданушылар бірігіп файлдарды қолдануды қамтамасыз ететін операциялық жүйенің бөлігі.

Файлдық жүйе түсінігіне кіреді:

• барлық файлдарды дискіге біріктіру;
• файл дискрипторы, дискідегі бос және бос емес кеңістіктегі тарату кестелері, файлдар каталогі сияқты файлдарды басқару үшін қолданылатын деректер құрылымының жинағы;
• құру, оқу, өшіру, атын өзгерту, жазу, іздеу және басқа да файлдарға байланысты операциялары секілді файлдарды басқаруды орындайтын бірнеше жүйелік программалар комплексі.

Файлдар. Файлдарға атау беру. Файлдар абстрактылы механизм объекттері болып табылады. Олар ақпаратты дискке сақтау және кейін оны оқу құралдарын ұсынады. Бұл жерде пайдаланушыдан ақпаратты сақтау тәсілі мен орны, дисктердің жұмыс істеу детальдары сияқты жайлар жасырылуы қажет. Файлды құру барысында процесс файлға ат береді. Процесс жұмысты аяқтаған кезде файл өзінің бар болуын жалғастырады, және басқа процестер аты бойынша оған жүгіне алады. Файлдарға ат беру ережелері жүйеден жүйеге варияцияланады, бірақ барлық қазіргі кездегі операциялық жүйелер файлдар атауы ретінде 8-символдық мәтіндік қатарды пайдалануды қолдайды. Яғни, andrea, bruce және cathy идентификаторлары файлдардың рұқсатты атаулары болып табылады. Көбіне  файлдар атауында цифрлар мен арнайы символдарды пайдалануға рұқсат етіледі, сондықтан файлдарға 2, urgent! HFig.2-14 сияқты ат беруге болады. Көптеген файлдық жүйелер ұзындығы 255 символға дейінгі файл аттарына рұқсат етеді. Кейбір файлдық жүйелерде, мысалы, UNIX, бас және кіші әріптер ерекшеленеді, MS-DOS-та олай емес. Осылайша, UNIX жүйесінде maria, Maria және MARIA атаулары әртүрлі үш файлды көрсетеді, MS-DOS жүйесінде бұл үш атаудың барлығы да бір файлға қатысты болады. Windows операциялық жүйесі осы екі аралықта тұрады. Windows 95 және Windows 98 файлдық жүйелері MS-DOS файлдық жүйесі негізінде жасалған: осы себептен соңғысының көптеген қасиеттері, соның ішінде файлдарға атау беру принципі мұраға  қалды. Әр нұсқа сайын файлдық жүйеге жетілдірулер қосылды, алайда біз жалпы MS-DOS және Windows-тың «классикалық» нұсқаларының мүмкіндіктерін оқып-үйренумен шектелеміз. Windows NT, Windows 2000  және Windows XP операциялық жүйелері MS-DOS файлдық жүйесін қолдауды ұсынады, алайда олардың басқа да қасиеттерге ие (файлдарға Unicode кодтауында ат беру) өз NTFS (New Technology File System – жаңа технологияның файлдық жүйесі) файлдық жүйесі бар. Windows-тың аталған нұсқаларында NTFS жүйесі де өзгерді. Бұл бөлімде Windows-тың Windows 98 сияқты ескі нұсқаларының файлдық жүйесі қарастырылады. Егер қандай да бір сипатталып жатқан қасиет MS-DOS-та жоқ болса, біз оны ереше атап өтетін боламыз. NTFS туралы айта отырып, біз Windows XP файлдық жүйесін меңзейміз, ал қарастырылып отырған аспект Windows NT және Windows 2000 файлдық жүйелеріне қолданылмайтын болса, бұл да жеке аталып өтеді.

2. Файлдық жүйенің құрамдары.

Көптеген операциялық жүйелерде файл аты нүктемен бөлінген екі бөліктен тұрады, мысалы prog.с. нүктеден кейінгі файл атының бөлігі файл атауының кеңейтілуі деп аталады және әдетте, оның типі сипатталады. Сонымен  MS-DOS-та файл аты 1-ден 8-ге дейінгі символдарға қоса 1-ден 3-ке дейінгі кеңейтілуден тұрады. UNIX-те файл кеңейтілуінің шамасы пайдаланушымен анықталады. Сонымен қатар, файлдың бірнеше кеңейтілуі болуы мүмкін, мысалы, prog.с . bz2, мұндағы bz2 кеңейтілуі prog.с файлының bzip2 алгоритмі көмегімен сығылғанын білдіреді. Кейбір жиі кездесетін файл атауының кеңейтілулері және олардың мағыналық жүктемесі 9.1-кесетеде көрсетілген.

Кесте 9.1 – Файл атауларының кейбір типтік кеңейтілулері

Кеңейтілуі	Мәні
file.bak	Файлдың резервтік көшірмесі
file.с	С тіліндегі бағдарламаның бастапқы мәтіні
file.gif	GIF форматындағы бейне
file.hip	Анықтама файлы
file.html	HTML (веб-бет) форматындағы құжат
file.jpg	JPEG стандартының статикалық бейнесі
file.iso	Компакт-диск бейнесі, оны жазу үшін арналған
file.mp3	MPEG форматындағы музыка, 3-деңгей
file.mpg	MPEG форматындағы фильм
file.о	Объектті файл (компилятордың әлі жинақталмаған шығыс файлы)
file.pdf	PDF (Adobe Acrobat бағдарламасының) форматындағы құжат
file.ps	PostScript форматындағы құжат
file.tex	ТЕХ форматтау бағдарламасы үшін кіріс файлы
file.txt	Ортақ міндетті мәтіндік файл
file.zip	Сығылған архив

 

10. Файлдарды ұйымдастыру тәсілдері. Файлдық жүйенің менеджері. Файлдарды қорғау мен сақтау.

        

1. Файлдарды ұйымдастыру тәсілдері. Файлдық жүйенің менеджері.

Файлдар бірнеше тәсілдермен ұйымдастырылуы немесе құрылымдануы мүмкін. Құрылымның үш түрі 10.1-суретте көрсетілген. 10.1а суретегі файл байттардың құрылымдалмаған тізбегін көрсетеді. Бұл жерде операциялық жүйе файл мазмұнына қызығушылық танытпайды. Оның бар көретіні –  байттар. Бұл байттарға мәндер пайдаланушы деңгейіндегі бағдарламалармен меншіктеледі. Мұндай тәсіл UNIX-пен қатар Windows 98 жүйесіне де тән. Оперциялық жүйенің файлдарды тек байттар тізбегі ретінде трактовкалауы максимальді иілгіштікті қамтамасыз етеді. Пайдаланушы бағдарламалары файлға барлық нәрсені орналастыра алады және оларды өздеріне ыңғайлы кез келген тәсілмен атай алады. Операциялық жүйе бұл процеске араласпайды, бұл ерекше нәрсе жасауға жиналған пайдаланушылар үшін айтарлықтай құнды болып табылады. Құрылымдау бағыты бойынша бірінші қадам 10.1,б суретте көрсетілген. Берілген модельде файл әрқайсысы өз ішкі құрылымымен болатын фиксирленген ұзындықтағы жазбалар тізбегі болып табылады. Жазбалардан тұратын файлдар үшін ең маңыздысы – оқу операциясы бір жазбаны қайтарады, ал жазу операциясы бір жазбаны жаңалайды немесе толықтырады. 80 тесікті  бағандардан тұратын перфокарталар қолданылған бірнеше ондаған жылдар бұрын көптеген операциялық жүйелер (мэйнфреймдерде) 80-символдық жазбалар – перфокарталар бейнесінен тұратын файлдарды операциялады. Бұл операциялық жүйелермен сызықтық принтерлерге арналған (сол кездері бір қатарда 132 символ баспаға шығаратын) 132-символдық жазбалардан тұратын файлдар да қолдау тапты. Нәтижесінде бағдарламаларды кіріс файлдарынан 80-символдық блоктарды оқыды және сол сәтте оларды 132-символдық блоктарға кеңейтті. Қазіргі кезедегі ешқандай әмбебап жүйе бұлай жұмыс істемейді.  

 

Сурет 10.1 – Файлдың үш типі: а – байттар тізбегі; б – жазбалар тізбегі; в - ағаш

Файлдық құрылымның үшінші нұсқасы 10.1,в суретте көрсетілген. Мұндай ұйымдастырылуда файл жазбалар ағашы болы табылады (міндетті түрде бірдей ұзындықта емес). Әрбір жазба фиксирленген позицияда кілттік өрістен тұрады. Ағаш берілген кілт бойынша жылдам іздеу мақсатында кілттік өріс бойынша реттеліп қойылған.

Мұндағы негізгі файлдық операция мүмкін болса да келесі жазбаны алу емес, кілттің көрсетілген мәніндегі жазбаны алу болып табылады. 10.1,в суретте көрсетілген файл үшін, мысалы жүйеден жазбаның файлдағы дәл орнына алаң болмай-ақ «пони» кілтті жазбаны сұрауға болады. Жаңа жазбаны қосу барысында оны қайда қоюды  пайдаланушы емес, операциялық жүйе шешуі тиіс. Файлдардың мұндай типі  UNIX және Windows 98 жүйелерінде қолданылатын құрылымдалмаған байттар ағынынан принципиальді түрде ерекшеленеді. Осыған ұқсас файлдық жүйелер деректерді коммерциялық өңдеу үшін де пайдаланылатын үлкен мэйнфреймдерге тән болып келеді.

2. Файлдарды қорғау мен сақтау.

Көптеген операциялық жүйелер әртүрлі типтегі файлдарды қолдайды. Мысалы, UNIX және Windows жүйелерінде қарапайым файлдар мен каталогтар арасында айырмашылық бар. Сонымен қатар, UNIX жүйесінде символдық және блоктық арнайы файлдар бар. Windows XP жүйесі метадеректер файлдарын пайдаланады. Қарапайым (regular) файлдарға пайдаланушы ақпаратынан тұратын барлық файлдар жатады. 10.2 суреттегі барлық файлдар жай ғана файл болып табылады. Каталогтар – бұл файлдық жүйені құрылымдауды қамтамасыз ететін жүйелік файлдар. Символдық арнайы файлдардың енгізу-шығаруға қатысы бар және терминал, принтер және желі сияқты енгізу-шығарудың тізбектік құрылғыларын модельдеу үшін пайдаланылады. Блоктық арнайы файлдар дисктерді модельдеу барысында қолданыс табады. Бұл бөлімде негізінде қарапайым файлдар қарастырылады. Қарапайым файлдар не ASCII-файлдар, не екілік файлдар болып табылады. ASCII-файлдар мәтіндік қатарлардан тұрады. Кейбір жүйелерде әртбір ASCII-қатар каретканы қайтару символымен аяқталады. Басқа (мысалы, UNIX) жүйелерде қатарды ауыстыру символы пайдаланылады. Бұл екеуі де қажет болатын жүйелер (мысалы, Windows) бар. Қатарлар бірдей ұзындықта болуы шарт емес.

Сурет 10.2 – Екілік файл құрылымы: а — орындалатын файл; б — архив

Барлық операциялық жүйелер ең болмағанда бір файл типін - өз орындалушы файлдарын тануы тиіс, бірақ кейбір операциялық жүйелер басқа типтегі файлдарды да айыра алады. TOPS-20 ескі жүйесі (DECsystem 20 компьютеріне арналған) оған орындауға берілген әрбір файлдың құрылған уақытына да анализ жасайды. Содан кейін ол бастапқы файлды тауып, орындалушы файл құрылғаннан кейін оның өзгеріске ұшыраған-ұшырамағанын тексереді. Егер орындалушы файл ескірген болса, операциялық жүйе басстапқы файлды автоматты түрде қайта компиляциялайды. UNIX тіліне аударуда – make бағдарламасы қабықшаға кірістіріліп қойылды. Операциялық жүйенің қандай екілік бағдарлама қай бастапқы файлдан туындағанын анықтай алуы үшін файлдар атауының кеңейтілуі міндетті болды.

Алайда, файлдар типінің мазмұнына деген мұндай қатаң байлануы операциялық жүйені құрастырушылармен қарастырылмаған, қандай да бір нәрсені жасауға тырысқан пайдаланушы үшін ыңғайсыз болуы мүмкін. Мысалы, бағдарламалық шығыс файлдары автоматты түрде dat (деректер файлы) кеңейтілуін алатын жүйені алайық. Айталық, пайдаланушы С тілінде бағдарламаның бастапқы мәтіндерін форматтайтын бағдарлама жазды делік. Бағдарлама кеңейтілуі .с болатын файлды оқиды, оны өңдейді және содан кейін нәтижені стандартты кеңейтілуі .dat болатын файлға сақтайды. Егер пайдаланушы кейін бұл файлды С компиляторына ұсынатын болса, операциялық жүйе оны компиляциялауға жол бермейді, өйткені осы әрекет үшін файлдың кеңейтілуі дұрыс емес.  file.dat файлын file.с файлына көшіру әрекеті пайдаланушыны қателіктен қорғау үшін операциялық жүйемен қайтарылып тасталады. Алайда мұндай «достық» пайдаланушыларға қатысты жаңадан келгендерге пайдалы болуы мүмкін, ол операциялық жүйені алдау үшін тәжірибелі пайдаланушыларды шарасыз күйге түсіреді.

11. Жадыны басқару. Жадыны бірігіп қолдану. Жадыны қорғау. Виртуалды жадыны ұйымдастыру. Беттерді аударыстыру стратегиялары. Жады қорының менеджері. Жадыны бөлу стратегиялары.

1. Жадыны басқару. Жадыны бірігіп қолдану.

Адрестерді байлау. 11.1 суретте бастапқы бағдарлама ақпаратын жедел жадқа бейнелеу процесі көрсетілген.

 

Сурет 11.1 –  Адрестерді байлау

Бізді  функция қызықтырады.

• Берілген пайдаланушы атын ақпарат идентификаторына бейнелейтін атау беру функциясы. Бұл функция әдетте, байланыстар редакторымен іске асырылады.

2 Жадыны қорғау.

Үлестірілген ортақ жад. Үлестірілген есептеулер идеясының пайда болу сәтінен бастап машиналарда бағдарламалар физикалық ортақ жадсыз әртүрлі адрестік кеңістіктерде орындалады деп айқын шамаланды. Тек 1986 жылы К.Ли  (К. Li) үлестірілген ортақ жад ҮОЖ (Distributed Shared Memory - DSM) концепциясын жасады. Оның негізгі идеясы - желідегі жұмыс станцияларының жинағы бірыңғай беттік виртуальді адрестік кеңістікті бөлетіндігінде.

Үлестірілген ортақ жадты жүйелер артықшылықтары – оларда  мультипроцессорлық жүйелер үшін жазылған бағдарламалар орындала алады. Мұндай жүйелер оңай масштабталады. Олардың кемшілігі – коммуникациялық хаттамаларды (trashing) орындауға кеткен шығындармен  байланысты айтарлықтай төмен өнімділік болып табылады.

Үлестірілген ортақ жадты жүйелерді оңтайландыру жолы - тек жазу үшін қажетті деректерді бөлуден тұрады, ал оқу үшін қажетті деректер бөлінбейді (сондықтан бұл беттер желі бойынша жіберілмейді).

Архитектуралар типтері және оларға сәйкес үлестірілген ортақ жадты қолдайтын құрылымдар 11.2-суретте көрсетілген.

Сурет 11.2 – Үлестірілген ортақ жад

 

12. Виртуалды жадыны ұйымдастыру. Беттерді аударыстыру стратегиялары. Жады қорының менеджері. Жадыны бөлу стратегиялары.

1 Виртуалды жадыны ұйымдастыру. Беттерді аударыстыру стратегиялары.

Жадты виртуальді түрде ұйымдастыру – логикалық жадты физикалық жадтан тыс кеңейту процесі.

Виртуальді жад – жадта толық емес болатын процестерді орындауға мүмкіндік беретін техника. Виртуальді жад көптеген операциялық жүйелерде іске асырылған. Алайда, оны түрлі себептермен қолдамайтын операциялық жүйелер де бар:

• MS-DOS - әлсіз аппараттық қамтылған ескі процессорларда кең таралу себебі бойынша;
• Cray архитектурасындағы операциялық жүйелер – уақытты үнемдеу мақсатында.

Виртуальді жадтың екі негізгі есепті шешеді.

• Бірнеше қосымшалармен бірмезгілде жұмыс істеу мүмкіндігі.
• Бағдарламаның негізгі жадта толығымен болмау мүмкіндігі.

Виртуальді жадтың нақты мезанизмі үш негізгі стратегияның қалай іске асырылатынына тәуелді болады.

• Орналастыру стретагиясы (placement policy) итермеленетін бет немесе сегменттің негізгі жадтың қай жеріне орналастырылатынын анықтайды.
• Итермелеу стратегиясы (fetch policy) бет немесе сегменттің  уақыттың қай моментінде негізгі жадқа орналастырылатынын анықтайды.
• Ығыстыру стратегиясы (replacement policy) орнына жаңасын қою үшін беттердің немесе сегменттердің қайсысын жедел жадтан өшіру керек екенін анықтайды.

Орналастыру стратегиясы

Жадты беттік ұйымдастыру жағдайында орналастыру стратегиясы жадтың барлық бөліктерінің өлшемдері бірдей болғандықтан тривиальді түрде іске асырылады. Жадты сегменттік ұйымдастыру жағдайында екі тәсіл ерекшеленеді.

• Бос жад тізімін жасау. Тізімді адрестердің немесе фрагменттер өлшемдерінің өсу реті бойынша ұйымдастыруға болады. Тізім жасаудің белгілі стратегиясы – 2-ң қайсыбір дәрежесі өлшеміндегі блоктар жағдайындағы егіздер әдісі болып табылады.
• Жадты нығыздау болып табылатын қоқысты құрастыру. Қоқысты құрастырудың кері әсері жеткілікті, мысалы, оның көзінше ағымдық тапсырмаларды тоқтатып қоюға тура келеді.

Итермелеу (вталкивания) стратегиясы

Итермелеудің екі негізгі стратегиясы бар:

• жоқ бет қажет болған сәтте іске асырылатын сұраныс бойынша итермелеу.
• алдын орап кетумен итермелеу. Ол бағдарлама тәртібін алдын ала білу мүмкіндігі бар болса ғана қолданыла алады. Бұл өте сирек жағдайларда ғана (мысалы, тізбектей өңделетін үлкен массивпен жұмыс істеу барысында) жасалынады. Жадта жоқ бет қажет жағдайда операциялық жүйе үзілуді генерациялайды. Ары қарай виртуальді жад менеджеріне жүгіну орындалады. Ол қатты дисктен қажетті бетті оқып, оны жадтың бос бөлігіне жазады, беттер кестесін түзетеді және процессорға әрекеттің қайта орындалуына команда береді. 

Ығыстыру стратегиясы

Негізгі жадтан ығыстырылатын бетті анықтау үшін келесі алгоритмдер пайдаланылады:

1. Оңтайлылық принципі (Биледи прнципі). Ұзақ уақыт бойы жүгіну жасалмайтын бетті ығыстыру керек. Бұл принцип практикада іске аспайды, бірақ басқа алгоритмдерді бағалау кезінде эталон ретінде пайдалануға болады.

2. Кездейсоқ таңдалған бетті ығыстыру. Бұл әдістің кемшілігі кездейсоқ жолы болуда, ал артықшылығы – дискриминациялаудың жоқтығы.

3. Бірінші жүктелген бетті ығыстыру. Әдістің артықшылығы – жеңіл іске асырылады, кемшілігі – үлкен жүйені жүктеу барысында тиімді емес. Бұл әдістің аномалиясы бар

2 Жады қорының менеджері. Жадыны бөлу стратегиялары.

Жады қорының менеджерінде үлестірілген ортақ жадты реализациялау алгоритмдері

Төрт негізгі алгоритм бар:

• Орталық серверлі алгоритм. Барлық бөлінетін деректер орталықтандырылған серверді қолдайды. Клиенттер оған сұраныстармен жүгінеді.   Егер деректер оқу үшін керек болса, онда олар клиенттерге жіберіледі. Егер жазу үшін керек болса, онда сервер оларды түзетеді және модификацияны растайтын квитанцияға жауап ретінде клиенттерге жіберіледі.
• Миграциялық алгоритм. Алдыңғы алгоритмдерден негізгі айырмашылығы - деректердің орталықтандырылған серверді қолдамайды. Бөлінетін деректер сұраған түйінге қайта жіберіледі (миграциялайды). Алгоритм - бетті басқа түйінге миграциялағанға дейін оған бірнеше жүгіну орындалып болғанша  еріксіз сол түйінде ұсталып тұратын уақытты беру мүмкіндігін қарастырады.
• Оқу үшін бөлу алгоритмі. Оқу және жазу концепциялары болып бөлінеді. Оқуға арналған беттерді әрбір түйінде сақтауға болады. Жазуға арналған беттер алдыңғы алгоритм бойынша басқарылуы тиіс. Алгоритм өнімділігі оқу бойынша бірмезгілде қол жеткізу мүмкіндігі есебінен артады. Деректерді жазу барлық ескірген деректер блогы немесе оларды түзету көшірмесін жоюға кететін үлкен шығындарды талап тетеді.  
• Толық көбею алгоритмі. Бұл алгоритм – алдыңғы алгоритмнің кеңейтілген түрі. Ол көптеген оқырмандар және көптеген жазушылар хаттамасын реализациялайды. Көптеген түйіндер деректерді параллель түрде жаза алатындықтан келісімділікті қолдау үшін оларға қол жеткізуді бақылау талап етіледі. 

Answer 3

Барлық айтылған алгоритмдер жеткілікті тиімді емес. Тиімділікті арттыру үшін жадпен жұмыс істеу алгоритмін емес онымен жұмыс істеу семантикасын (тәсілін) өзгерту қажет.

Жадыны бөлу стратегияларының жұмыс істеуі үшін консистенттілік модель болуы шарт. Консистенттілік модель дегеніміз - бағдарламамен жұмыстың белгілі-бір ережелерін сақтау барысында жад модулі мазмұны дұрыс болады, ал егер бағдаламаға қойылған талаптар бұзылатын болса, онда жад «оқу-жазу» операциясының дұрыс орындалуына кепілдік бермейді деген бағдарламалар мен жад арасындағы қайсыбір келісім-шарт болып табылады.

Консистенттіліктің негізгі түрлерін қарастырамыз.

• Қатаң консистенттілік. «жадтың х адресті ұяшығын оқу» операциясы ең соңғы «жазу» операциясымен х адресіне жазылған мәнді қайтаруы қажет. Қатаң консистентті жүйеде физикалық (нақты) уақыт болуы керек. Көптеген жүйелер үшін бұл іске асырарлық емес.
• Тізбекті консистенттілік. Оны ең алғаш 1979 жылы Лампорт анықтады. Орындалу нәтижесі дәл барлық процестер операторларының нұсқаулары осы процесс үшін бағдарламамен анықталған қандай да бір тізбекпен орындалған жағдайдағыдай болуы керек. Параллель орындалу барысында барлық процестер жадқы жазудың тек бір ғана тізбегін көруі керек (оқу үшін кешігуге рұқсат етіледі).
• Себепті консистенттілік. Барлық процестер жазудың потенциалды-тәуелді (бір ұяшықтарға ғана жазу) және потенциалды-тәуелді емес (әртүрлі ұяшықтарға жазу) операциялары арасында айырмашылықтарды өткізе отырып жадқа жазудің тек сол бір тізбегін ғана көруді талап етпейді.
• Суөткізгіштік консистенттілік. Бір процессормен орындалатын жазу операциялары қалған барлық процедураларға олардың орындалған ретімен көрінеді.  Әртүрлі процессорлармен орындалған жазу операциялары кездейсоқ ретпен көрінеді.
• Әлсіз консистенттілік. Бұл консистенттілікті үш ереже анықтайды:
  • Синхронизациялық айнымалыларға қол жеткізу тізбектік консистенттілік моделімен анықталады;
  • Синхронизациялық айнымалыларға қол жеткізуге барлық алдыңғы жазу операциялары орындалып бітпейінше тыйым салынады;
  • Жазу немес оқу бойынша деректерге қол жеткізуге берілген (локальді) процессор үшін синхронизацияланған айнымалыларға барлық алдыңғы жүгінулер орындалып бітпейінше тыйым салынады.

 

13. Телекоммуникациялық қатынас құруды басқару. Қолданбалы интерфейстер және қабықшалар. Телеқатынас құрудың программалық қамтамасы. Хабарларды тіркеу, буферлеу және бағдарғылау. Қашықтан өңдеу.

 

13.1 Телекоммуникациялық қатынас құруды басқару. Қолданбалы интерфейстер және қабықшалар.

Телекоммуникациялық қатынас құруды басқу жүйелерінде қолданбалы интерфейстер кеңінен қолданылады.

Графикалық қолданушы интерфейсі (Graphical User Interface - GUI) «қолданушы-компьютер» қарым-қатынасының стильі ретінде анықталады, бұл стильде төрт фундаментальды элемент қолданылады: терезе, пиктограммалар, мәзір және көрсеткіштер (13.1 сурет). Кейде GUI интерфейсін WIMP интерфейсі деп те атайды (Windows – терезелер, Icons – пиктограммалар, Menus – мәзір және Pointers – көрсеткіштер). GUI интерфейсінің ең маңызды қасиеті – бұл тікелей манипуляциялау мүмкіндігі, тышқанды немесе көрсеткішті ұстап тұру, графиканы қолдану және қосымшаның функциялары мен мәліметтері үшін орынның болуы. GUI стилінің негіздерінің бастапқы анализі, кейінірек талқыланатын GUI бағытталған қосымшасының қолданбалы дәрежесінен бөлек жүргізіледі.

Терезе. Терезе – бұл бейнелеу үшін және объектілермен, объекттер туралы ақпараттармен әрекеттесу үшін қолданылатын, немесе объектте белгілі-бір әрекетті орындау үшін қолданылатын бейнелеу құрылғысының интерфейсі. Терезеде тақырыпша қатары, объекттер туралы ақпараттар, орын ауыстыру операциялар жиыны, өлшемді өзгерту, мәзір жиыны және объекттер туралы ақпараттар бейнеленетін облыс болады. Әдетте терезе үшбұрыш бейнесінде болады. Терезені қолданатын қосымшаға мысал ретінде компьютер дисплейінде бейнеленетін GUI бағытталған қосымша Address Book (Адрестік кітап) алсақ болады (13.1 - сурет). Терезелер тағы да диалогтық әрекеттерде, хабарламалар және анықтама алу үшін қолданылады.

Сурет 13.1 – GUI интерфейсінің негізгі компоненттері

Терезе ақпаратты бүкіл бейнелеу құрылғысының белгілі бір бөлігінде немесе облысында бейнелейді. Бейнелеу құрылғысын қолдану бір уақытта бірнеше объектілермен немесе басқарушы диалогтармен әрекеттесу үшін 13.2 суретте көрсетілгендей бірнеше терезелерді қарастыруға мүмкіндік береді. Терезені анықтау сонымен қатар графиканы қолдануды және ақпараттың қол жетерлік көлемін көрсету үшін мәтіндік ақпараттың орнына визуализациялауды қолдануды түсіндіреді (мысалы, «45-тің ішінен 1-ші қатар» типін көрсетудің орнына айналдыру жолағын қолданудың ).

Пиктограммалар. Пиктограмма көп жағдайларда терезеге ұқсайды, алайда пиктограмманың формальды анықтамасына сәйкес – объектті көрнекі бейнелеу үшін қолданатын бейнелеу құрылғысының облысы. Пиктограмманың типтік қасиетіне объектті бейнелеу үшін графикалық символ, тақырыпша немесе атауы, сонымен қатар тікелей манипуляциялау операциялары кіреді. Пиктограмманы қолдану мысалына – адрестік кітап ішіндегі кейбір тұлғаларды бейнелеуді немесе компьютер дисплейінде басқа бір қосымшаны бейнелеуді келтірсек болады. Пиктограммада орындалатын ең маңызды объектті бейнелейтін операция  - бұл терезені бейнелеу үшін қолданатын, объект туралы детализацияланған ақпараттан тұратын Open (Ашу) операциясы.

GUI интерфейсінде формальды түрде пиктограмма болып табылмайтын көптеген графикалық символдар бар. Объекттердің әрекеттерін, атрибуттарын (түс) немесе жағдайын (поштаның жаңа индикаторы) бейнелеу үшін қолданылатын графикалық символдар қолданушылар үшін пиктограммалар ретінде қабылдануы мүмкін; бірақ GUI интерфейсінің және оларды стандарттарын өңдеушілердің көз қарасымен қарағанда оларды графикалық кнопка ретінде қарау керек. Графикалық символдарды қолданудың мұндай жағдайлары үшін «пиктограмма»  және «графика» терминдерін өзара алмастыруға болады.

Мәзір. Мәзір 1 қолданушы таңдауды жүзеге асырыуға көмектесетін альтернатив жиынын береді. Әдетте GUI бағытталған мәзірінің альтернативтері объекттермен әрекеттесуді орындау үшін қолданушы таңдаған командалардың аттарын береді. Мәзір мысалы ретінде  File (Файл) мәзірін алсақ болады, ал команданың альтернативті нұсқасына мысал ретінде File мәзіріндегі Print (Баспаға шығару) командасын алсақ болады. І мәзірі өзінде қолданушы командаларының толық жиынын ұстайды. Графикалық жүйелерден ерекшеленетін жүйелер, керісінше ішкі мәзірде барлық дисплейдің қолданылуын талап етеді, бұл кезде мәзір иерархиялық тәсілмен құрылады.

Әдетте мәзір терезе ішінде бейнеленеді, бірақ кейде олар терезе ауданының шекарасынан шығып кетуі мүмкін. Мәзірдің бірнеше типтері бар: мәзір қатарлары, құлатылған мәзір, жүзетін мәзір және кастакттық мәзір. Оларды мақсаттары мен тағайындаулары қандай болмасын, саймандар панеліндегі пиктограммалармен бейнеленген компоненттер мәзір болып табылады.

Сурет 13.2 – бірнеше терезелер мен пиктограммалардың бір уақытта бейнеленуі.

 

Көрсеткіштер. Графикалық жүйелер әдетте тышқан немесе дөңгелекті монипулятор түріндегі координатты – көрсеткіштік құрылғылардан тұрады.

Координатты – көрсеткіштік құрылғымен қолданушы осы құрылғының көмегімен енгізуді жүзеге асыратын экрандағы белгілі бір орын ассоциацияланады.  Көрсеткіш – бұл координатты – көрсеткіштік құрылғы үшін жүеге кіретін орынды визуальді көрсететін графикалық символ.  GUI интерфейсінде қолданылатын көрсеткіштерге бағыттауыш түріндегі көрсеткіш, графикалық қиылысулар және І түріндегі немесе «балка» түріндегі (екі реттік балка түріндегі) көрсеткіштер кіреді. Көп жағдайларда көрсеткіш бейнелеу құрылғысының экранындағы клавиатурадан енгізілетін символдарды қоятын орынды анықтайтын курсорға аналогты болады. Көрсеткішті қолдану мысалы ретінде адрестік кітап терезесі ішіндегі пиктограммаларды таңдауды айтсақ болады.

Қосымшаның тұтынушылар облысы. Тұтынушылар облысы терезе ішіндегі қосымша ақпарат бейнеленетін және қосымша ақпараттарымен әрекеттесуді жүзеге асыратын ішкі облысты береді. Тұтынушылық облыс мысалдарына концептуальдық модельдер, бейнелер (көзқарастар), енгізу алаңы, графикалық элементтер, мәтін қолданушыға көмек және кестелер кіреді. Қосымша ақпараттарымен өзара әрекеттесу мысалына клавиатурадан енгізуді немесе алфавитті-цифрлық мәліметтерді таңдауды келтірсек болады.

Тікелей манипуляциялау. GUI интерфейсінің ең маңызды қасиеті тікелей манипуляциялау болып табылады, ол қолданушыға көрсеткіш арқылы объектілермен әрекеттесуге мүмкіндік береді. Мысалы, тышқан көмегімен көрсеткішті басты қатарға орнатып, тышқанды басып және ұстап тұрып, тышқанның орнын ауыстыра (кейде, бұл операцияны «ұстап алу және орнын ауыстыру»  - «grab and drag» деп атайды) отырып терезенің экран бойынша орнын ауыстыруға болады. көрсеткіш көмегімен тікелей манипуляциялауға басқа мысал – бұл мәтінді ерекшелеу («алу [орын] және ендіру» - «swipe and type») немесе көрсеткіш және бояу жаққыш (paint brush) сияқты құралдарды қолданып графикалық облыспен тікелей сурет салу.

Альтернативті таңдау немесе мәзір көмегімен орындалатын көп әрекеттерді тікелей манипуляциялауды қолдану арқылы жүзеге асыруға болады. Мысалы, көптеген жүйелерде жұмыс үстеліндегі құжат пикограммасын принтер пиктограммасына сүйреп апарудың нәтижесі құжаттың басапаға шығуы болып табылады. Тікелей манипуляциялау көмегімен орындалатын басқа әрекеттерге Move (Орын ауыстыру), Copy (Көшіру), Delete (Жою), Link (Байланыстыру) сияқты операциялар жатады.

Басқа қасиеттер. GUI интерфейсіне тән ҚИ (қолданушы интерфейсі) жұмысының басқа әдістеріне алмасу буфері, клавишалар комбинациясы, мәзірде және диалогта жылдамдатушы клавишалар, сонымен қатар тышқан-клавиатура әрекеттестігінің қосымша мүмкіндіктері. Өзінің тиімділігіне қарамастан, бұл механизмдер GUI интерфейсінің негізгі қасиеттері ретінде қарастырылмайды.

GUI стильдеріне мысал. WIMP интефейсінің қасиеттерін ұстануды қандай тәсілмен жүзеге асырылатынын бағдарлау үшін негізгі GUI бағытталған операциондық жүйелерін қарастырамыз. Жобалау және өңдеу мәселелерінің қиындықтарын демонстрациялау үшін олар арасындағы негізгі сәйкестіктер мен ерекшеліктерді бөліп көрсетуге болады. GUI интерфейсі тұрғысынан қарағанда жүйелердің әрқайсысы терезелер, пиктограммалар, мәзір және көрсеткіштерден тұрады.

• Ортақ белгілер. Көп жағдайларда жүйелер өзара өте ұқсас болып келеді. «үш метр қашықтықтан олар бірдей болып көрінеді» деп айтсақ болады. Терезе объекттер ақпараттарын бейнелеу үшін қолданылады. Пиктограммалар объекттердің ақпараттарын бейнелеу үшін қолданылады. Мәзір объекттер үшін командаларды таңдау үшін арналған. Координатты-көрсеткіштік құрылғылар таңдау, тікелей манипуляциялау, терезе өлшемінің өзгеруі және терезелер мен пиктограммалардың орнын ауыстыру сияқты операциялар үшін қамтамасыздандырылады. Әр жүйеде енгізу үшін бір көрсеткіш және бір курсор болады. Операцияларды жылдам шақырудың клавишалық комбинациялары үшін пиктограммалар болады (мысалы, Close (Жабу), Maximize (Максимизациялау), Size (Өлшем) және т.б.).
• Айырмашылық. Графикада айырмашылықтар болады. OSF/Motif жүйесінің терезелері мен пиктограммаларында үш өлшемді қасиеттер қолданылады. Microsoft Windows жүйесі өз қосымшаларының көбісінде көп құжатты интерфейс қолданады. Macintosh жүйесі қосымшаның барлық терезесін ұстап тұру үшін бір ғана мәзір қатарынан тұрады, сол уақытта басқа жүйелер сияқты әр терезе үшін мәзір қатарын көрсетеді. OSF/Motif, Macintosh және Windows операциялық жүйелері мәзірде командаларды бейнелеу үшін File-Edit-View (Файл-Түзету-Түр) моделімен жүреді.

OSF/Motif жүйесі тікелей манипуляциялау үшін тышқанның 1 батырмасын қолданады, ал Windows жүйесі 1 және 2 батырмаларды қолданады. Macintosh жүйесінде тікелей манипуляциялау үшін тышқанның жалғыз батырмасын қолданады. Пернетақта түрі ерекшеленсе де, тек тышқанды шерту көмегімен жүзеге аса алмайтын операциялар, тышқан-пернетақта әрекеттестігін кеңейту (пернетақта клавишасы мен тышқанды байланыстыру) есебінен жүзеге асады.

• Стильдік принциптер. Әр негізгі жүйеде болатын ҚИ құрудағы өзіндік уникальді стильдік принптер. Берілген ортаның барлық қосымшасына қабылданатын, ҚИ келісілген стилін жүезеге асыру үшін, қосымша осы приниптер бойынша жүру керек деп айтылады. Әр стильдік принцип жобалаудың принциптер жиынтығымен қамтамасыздандырады. Жобалау шешімдері –  қол жеткізу әдісін сипаттау құралымен және мәзірде командаларды орналастыру сияқты, ортақ операцияларды орындау құралымен қамтамасыздандырылатын, қосымшадан жалпы әсерлерге және сезінулерге жетуге бағытталған. Жүйенің инструментальды құралдар жиынтығы стильдік принциптердің әртүрлі маңыздылықтарын жүзеге асырумен қамтамасыздандырады.

Графикалық емес интерфейстер. Графикалық емес интерфейске мысал ретінде толық экранды OC MS DOS және оның қосымшасын алсақ дұрыс болып табылады, алайда қазіргі уақытта MS DOS пен  басқа да графикалық емес интерфейстерге жүгіну терезе сыртында мүмкін болады және мәзір мен көрсеткіштің шектелген ұстауының көмегімен жүзеге асырылады.

Артықшылықтар. Белгілі «тегін ас болмайды» өрнегін GUI интерфейсі есебіне жатқызсақ болады. Кез келген ҚИ-дің басқа типіндегі жағдайдағы сияқты, мұнда да артықшылқтарды шығындармен қоса қарастыру керек. Шығын мен пайданың қатысы GUI интерфейстің сипаттамасына және оның қолданатын қосымшасына тәуелді болады. ШМ компаниясының жаңа мамандар мен офистік есептерді орындайтын тәжірибелі қолданушыларымен, төзімділікке жүргізген тесті көрстекендей, GUI бағытталғнан қосымшасы, интерфейсті қосымшаға қарағанда ттөзімділіктің жоғарғы дәрежесімен қамтамсыз ете алатынын байқадық.  Платформа үшін қабылданған стандарттарды орындау, бір қосымшамен жүргізген кездегі алынған білімді, басқаларымен жүгізген кездегі жұмыста қабылдауға мүмкіндік береді. IBM есеп беруінен ерекшеленетін білім көздері ұқсас нәтижелер берді.

Пайдалы ереже. GUI интерфейс төзімділіктің жоғарғы дәрежесіне кепілдік бермейді, алайда GUI бағытталған бағдарламалық қосымшасымен жобаланған тәсілге сәйкес, графикалық емес интерфейсті оның  аналогын, қолданушының жұмыс эффективтілігі тұрғысынан және оның қанағаттану тұрғысынан қарағанда (тапсырманың дұрыс орындалуы мен қолданушының сәйкес дәрежесі болу шарттары орындалған кезде) ала алады. Жаңа қолданушы соқтығысатын бірінші проблема – көрсеткіш жұмысының механизімін үйрену және мәзірдегі командалардың орналасуын анықтау болып табылады.

Қолданушыға GUI интерфейсінің жұмыс негіздерін түсіну үшін бір сағат керек болуы мүмкін. Бірақ, координаттық-көрсеткішті құрылғысы жұмысының позитивті тәжірибесін меңгеру, үстел үстіндегі тышқанның орналасуы сияқты қарапайым мәселені шешу қажеттілігінің әсерінен көбірек уақытты алады.

Қолданушы «қол-көз» жүйесі әрекетінің индивидуалдық координациясына бейімделген өз жұмыс стилін жасап алу қажет.

Сурет 13.3 – Есепті шешуге жұмсалған уақыттарды салыстыру

(GUI интерфейсті қолданатын және қолданбайтын қосымша)

 

Уақыт өте келе қолданушы өз еңбегінің өнімділігін арттыра отырып, интерфейспен жұмыстың жасырылған және дамытылған функцияларын игереді. Қолданушы жүйемен әрекеттесудің әдістерін меңгеріп болған соң, ол алынған тәжірибені басқа GUI бағытталған қосымшаларда немесе сол операциялық жүйедегі GUI интерфейске ұқсайтын басқа да қосымшаларда еш қиындықсыз қолдана алады.

13.2 Телеқатынас құрудың программалық қамтамасы. Хабарларды тіркеу, буферлеу және бағдарғылау. Қашықтан өңдеу.

Базалық WUI-стиль (Web User Intreface) иерархиялық структуралы мәзірмен ұқсас болып келеді, оларды қолданушылар гиперсілтемелерді қолданудан және бейнелеуден басқа графикалық емес орталардағы жұмыс тәжірибесінен біледі. Қажетті навигация бір немесе бірнеше қосымшалар шеңберінде, мәтіндік немесе визуальды гиперсілтемелерді қолдану арқылы орындалады. Қосымша гиперсілтемесінің структурасына байланысты WUI интерфейс шеңберіндегі навигация қосымша иерархиясында Web-бет бейнеуге алып келеді. Көптеген жағдайларда WUI-бағытталған қосымша  - бұл «болашақтан бір қадам артқа»- немесе, Web-тегі электрондық құжаттар мен басқа да материалдардың көлемін есептеу.

Төменде WUI-стильді қолданатын қосымшалардың негізгі ерекшеліктері келтірілген.

• Әдетте ақпарат браузер деп аталатын ғана бір GUI-терезеде бейнеленеді, алайда қосымшада мәліметтерді бейнелеу үшін браузерлердің бірнеше терезелері қолданыла алады.
• Браузер Web-қосымша үшін мәзірмен қамтамасыз етеді.
• Функцияларға жүгінуді қамтамасыз ететін мәзір, оңай қол жеткізерлік қосымша болып табылатындықтан, әрекетті таңдау шектеулі.
• Web-бет арнайыландырылған жүзуші мәзірді ашу үшін, тұтынушылық облысты іштей бақылайды.
• Арнайыландырылған мәзірді құру, бағдарламалау бойынша қосымша жұмысты талап етеді.
• Қосымшаның функционалдық мүмкіндіктері, командаларды шақыру әдістерінде бейнеленулері қажет.
• Тұтынушылық облыс дәстүрлі пиктограммалардан тұрмайды.
• Көптеген қосымшалар графика мен анимацияны эстетикалық немесе навигациялық мақсаттарда қолданады. Бұл сыртқы визуалдық шудың пайда болу қаупін және графикалық файлдарды жүктеу және ашу кезіндегі уақыттың ұзару қаупін туғызады.
• Көрсеткішті ұстау, тышқанды бір рет шерту көмегімен таңдау үшін немесе навигациялық сілтеме бойынша таңдау үшін жүзеге асырылады. “drag and drop” технологиясы («алып жүру және орналастыру») белгілі бір ортадағы арнайы бағдарламалаудан басқа жағдайларда қолданылмайды. Тышқанның 2 батырмасының әрекеті шектелген.

Пайдалы ереже. Web-бағытталған БҚ барған сайын GUI-бағытталған БҚ-ға ұқсап келеді (қоланушылар әрқашан GUI-интерфейстің “drag and drop” әдісіне немесе жүзуші мәзірге ұқсайтын белгілі және пайдалы қасиеттерін талап етуінен болуы мүмкін). 13.4 – суретте Web-бағытталған қосымшасы келтірілген.

Навигация. Гиперсілтеме немесе іздеу механизмін қолдану арқылы бір беттен екнішісіне өту – WUI-интерфейстің жиі орындайтын функциясы. Қолданушы кездесетін беттер сол немесе басқа Web-түйіндер шеңберінде болады. Web-браузер Web-түйін бойынша және Web-түйін шеңберінен тыс жерлерде Back(Артқа) және Forward(Алға) саймандар панеліндегі батырмалар көмегімен сызықтық тәсілмен орын ауысытыру үшін навигацияның базалық мүмкіндіктерін қамтамасыздандырады. Сол Web-түйіннен тыс жерлерде қосымшаның бір бетінен келесі бетіне навигациялау Web-түйін схемасының гиперсілтемесін, батырмаларды, навигациялық панельдерді қолдану арқылы орындалады.

Бейнеленуі және әрекеті. Web-беттің неігзі мақсаты пайдалы ақпаратпен қамтамасыздандыру, оның ішінде навигациялық структура мен Web-түйіннің ұйымдастырылуы да бар. Web-беттер түсті графикалық элементтердің көз шағылыстыратын және сансыз мозаикалары түріндегі  бір немесе бірнеше конструкциялардан тұрады. GUI-бағытталған қосымшалармен салыстырғанда WUI-бағытталған қосымша, анимациялық сияқты қолданушымен шақырылмайтын, әрекеттің есепсіз элементтер санын құрайды. ҚИ тұрғысынан қарағанда Internet-те  толық анархия билейді.

Сурет 13.4 – Web-броузермен бейнеленетін Web-бет

 

WUI-интерфейс компоненттері. WUI-интерфейстің кең таралған компоненттеріне әртүрлі тәсілмен реттелген баннерлер (тақырыпшалар), навигациялық панельдер және визуальды немесе мәтіндік гиперсілтемелер жатады. Сонымен қатар графиканы, анимацияларды және түстерді қолданудың әртүрлі әдістері қолданылады.

• Баннер дегеніміз – Web-беттің жоғарғы жағында бейнеленетін визуальды тақырыпша.
• Навигациялық панель – бұл ақпаратқа қол жеткізуді қамтамасыз ететін, гиперсілтемелерді таңдау нұсқаларының тізімі.
• Гиперсілтеме  - ақпараттың келесі бетін бейнелейтін немесе бейнелеу фокусын сол беттің басқа облысына орналастыратын таңдау нұсқасы.

Web-бет макеттері. Ақпарат Web-беттерде бір немесе бірнеше макеттерді және навинациялық стильдерді қолдану арқылы беріледі.

• Броузер. Типтік броузердің экран шетінде бейнеленетін тақырыпшасы, навигациялық панельі, және 1 облысы болады.
• Каталог. Каталог – гиперсілтемелерді таңдау нұсқалары келтірілген визуальді іздеу механизмі. Ол таңдаудың қосымша нұсқалары бойынша, І ізделінді нәтиже табылғанша навигациялау үшін қолданылады. Тақырыпша түріндегі навигациялық панельдер және І гиперсілтемелерді таңдау нұсқасы бойынша навигациялаудың басқа типтері жіберіледі.
• Іздеу және іздеу нәтижесі. Бір немесе бірнеше басқару элементтері, олардың көмегімен қолданушы енгзуді және ақпаратты іздеу критерийін таңдауды іске асырады. Іздеу нәтижесі сол немесе басқа Web-броузер терезесінде бейнеленеді.
• Құжат. Көбінесе өзінің қағаз егізіне ұқсас, мәтіндік ақпаратты сілтемесімен бірге қосымша көздерде немесе ашылған ақпаратты Web-құжатта бейнелейді.
• Жазу кітапшасы. Кейбір Web-түйіндер мәліметтерді ұйымдастыру үшін метафора ретіндегі визуальды жазу кітапшасын береді. Оның навигациялық панельден айырмашылығы – онда таңдау нұсқасының саны аз.

Мәліметтер жиыны. Кейбір Web-беттердің қосымша мақсаты атаулар мен адрестер жиыны болып табылады, сонымен қатар қолданушы туралы ақпараттар. Бұл үшін GUI-интерфейстің кәдімгі басқару элементтері қолданылады, кейде кейбір шектеулерімен.

Жобалау проблемалары. ҚИ Web-стилінде қолданылатын, қосымшаның тұрақтылық дәрежесіне әсер ететін, табыстың критикалық факторлары, мейнфреймдарға аналогты болып табылады – иерархиялық ақпарат структурасы бойынша навигацияның қарапайымдылығы, жеңілдігі, іздеу жылдамдығы, сонымен қатар жедел реакция. Басқа да маңызды факторларға эстетикалық сипаттамалар және ағымдық ақпарат мазмұнының құндылығы.

Қалта құрылғыларының қолданушы интерфейсі (HUI)

Қазіргі уақытта PDA (Personal Digital Assistant – дербес сандық ассистент – кейбір арнайы фукнцияларды орындауға арналған «қалта» компьютері) класының екі негізгі класы белгілі  - біреуінде нағыз GUI-стиль сыртқы түр терінде және әрекеті бойынша қолданылады, ал басқаларында GUI-интерфейстің жиыны қолданылады. Қолданушымен мәліметтерді енгізу үшін құрылғылардың екі класы да қаламды және сенсорлы экранды «жестикуляциялық» стильді қолданады. Әдетте мұндай құрылғылардың экраны өте кішкентай болады. PDA дисплейінің әр облысы, үстел үсті үшін және портативтік жүйелер үшін GUI-бағытталған қосымшасының терезелеріне қарағанда кішкентай болып келеді. PDA-ны жүктеу үшін әдетте портативті және үстел үсті копьютерлер үшін GUI-бағытталған БҚ қолданылады.

GUI-интерфейсінің жиыны. HUI-интерфейс GUI-интерфейстің кейбір мүмкіндіктерімен қамтамасыз етеді, ал егер дәл атап айтатын болсақ пиктограммалар, мәзір және көрсеткіштің аналогтық әрекеті. Құрылғы терезесінде бір уақытта бір объект бейнеленеді. HUI-интерфейс үшін ҚИ жалпы стилін SIMP-стил (Screen- экран, Icons- пиктограммалар, Menus- мәзір, Pointers – көрсеткіштер) деп атауға болады. Сондықтан GUI-интерфейстің көптеген қасиеттерімен қамтамасыз етіледі, олардың кейбірі төменде келтірілген.

Сурет 13.5  - PDA үшін ҚИ мысалы

 

• Пиктограмма көптеген PDA-ларда қолданылады, олардың мүмкін болатын қабілеті бейнелеу құрылғысының типіне байланысты өзгеріп отырады. GUI-интерфейс сияқты пиктограммалар объекттерді, әрекеттерді, атрибуттарды бейнелеу үшін қолданылады.
• Мәзір қатары және мәзірдің өзі талап бойынша бейнеленеді және мұндай компоненттер үшін әдеттегі әрекеттерге ие болады.
• Перо үлкен  бөлік бойынша, бір батырманың көмегімен әрекеттесу үшін көрсеткіш ретінде қызмет етеді. Диалогтар шақырылушы объектті жауып қоятын терезе ретінде бейнеленеді. Мұндай терезелерде GUI-терезесінің көркемделуі болмайды, олардың орнын ауыстыруға және өлшемін өзгертуге болмайды.

Өзара әрекеттесу. Кейбір PDA-ларға клавиатураны қосуға болады, бірақ қолданушы көрсеткішке ориентирленген әрекеттесуге және PDA-мен тікелей жұмыс істеу үшін перомен жазуға үйрену керек. Кейбір командаларды «жестикуляциондық» клавишалар комбинациясының көмегімен, GUI-интерфейсінің командаларын жылдам таңдаумен эквивалентті клавишалар көмегімен  орындауға болады.

Жобалау проблемалары. HUI-бағытталған қосымшаларын жобалаудың негізгі проблемалары төменде көрсетілген.

• Мәлметтерді енгізу және өзара әрекеттесу бойынша қолданушыға талаптардың қарапайымдануы.
• Дисплейдің шектеулі облысын қолдану.

Артықшылықтары. PDA қолданушылары үшін негізгі артықшылықтар күнтізбеден, блокноттан және адрестік кітаптан тұратын физикалық қалталы органайзерлерді, олардың электрондық эквивалентімен алмастыруында. Физикалық эквивалент көмегімен орындалатын есептердің күрделілігі PDA және ДК интеграцияларының бағдарламалық пакетін қолдану шарты кезінде айтарлықтай өседі. Жестикуляция және өз бетімен жазу әдістерін қолдану арқылы ақпараттың үлкен көлемін енгізу, келесіге дейін сақталынып тұрады. Алайда енгізу мен осы мәліметтерді ДК-де кезектестіріп сақтау айтарлықтай эффективті. PDA-да ақпаратты аз ғана өзгерту және оны ары қарай ДК-мен синхронизациялау қарапайым түрде жүзеге асады.

        

14. Электрондық пошта. Операциялық жүйені инициализациялау, генерациялау және пішін үйлесімдіру. Ақпаратты тораптық қорғау программалық құралдары.

1. Электрондық пошта.

Желілік байланыстың қазіргі кезде Электрондық почта (E-mail) деген түрі кең қолданылуда. Мұнда әлемнің түкпір-түкпірімен электрондық хат арқылы байланысуға мүмкіндік бар.

Электрондық почта – компьютер арқылы қашықтықта орналасқан абоненттерге хат, түрлі басқа мәліметтер жіберу мен қабылдау программасы.

Электрондық почта адресінің жалпы түрі Username@hostname бойынша беріледі. Мұндағы, Username - пайдаланушының аты,  @ (ат)- электрондық адрес белгісі, hostname – почтаны абонентке жеткізіп беруші почталық сервердің адресі. Мысалы,[email protected]

 E-mail адресі оңнан солға қарай оқылады. Мұнда да құрамдас бөліктері бір-бірінен нүктемен ажыратылады. Оң жақтағы шеткі бөлік – жоғары деңгейлі домен деп, ал келесі бөлік – бірінші деңгейлі домен деп т.с.с. аталады. Мысалы, [email protected],[email protected] т.б.

Электрондық поштаның қызметін қолдану үшін бізге 4 нәрсе керек: Интернетке кіру, Электрондық поштада өз адресініз, онымен байланысқан пошта алмасуға қажет пошталық жәшік, Электрондық поштамен жұмыс істеуге керек арнайы программа.

Электрондық пошта адресі бірнеше бөліктен тұрады, сол жағында- өз атыңыз не псевдоним (провайзерде тіркелген). Сосын @ белгісі, сосын сіз бекітілген сервердің доменнің аты.

Тіркелу процедурасы аяқталғаннан соң, сіз төмендегілерді есте сақтауыңыз қажет:

• Өзініз құрған адрес
• Сіздің пошталық жәшігініздің аты
• Пошталық жәшікке қосылуға қажет логин
• Сіздің пошталық жәшігіңізге қосылу үшін пароль
• OutlookExprees-электрондық пошта клиенті.

ОЕ жүктелген соң экранда 4 бөліктен тұратын терезе пайда болады.

Жоғарғы сол жақ терезе-бумалар терезесі. Мұнда поштадағы кіріс, шығыс папкалары орналасады.

Төменгі сол жағында контактілер терезесі-адрестік кітап орналасқан. Онда тұрақты адресаттардың атары мен электрондық адрестері енгізіледі.

Жоғарғы он жақ терезе-өз адресінізге келген хаттар мен жаңалықтар тобының статьяларының тізімі тұратын тақырыптар терезесі.

Төртінші терезе өзіміз белгілеген хаттардың текстін бейнелеу үшін қажет.

ОЕ кнопкалық панелінде 9 ірі кнопка бар: Жаңа хабарды құру, хабарды баспаға беру, хабарды жеткізу, хабарды жою, адрестік кітап, қажетті хаттарды және электрондық пошта адрестерін іздеу.

Программаға пощта мен жаңалықтарды қайдан және қалай алу керектігін көрсету үшін жаңа тіркеу жазбасын құру керек. Ол үшін "Дабавить"  кнопкасын басып, қандай тіркеу жазбасын құру керектігін таңдау керек.

Адрестік кітапқа адрестерді қолмен немесе автоматтық режимде енгізуге болады. Барлық адресаттардың аттары мен адресі кітапта автоматты түрде тіркелу үшін Сервиз/Параметры/Отправка Сообщени менюіндегі автоматически в адресною книгу получателей, на чьи письма отвечает ползователь пунктіне белгі қою керек. Жаңа адресатты қолмен енгізу үшін: ОЕ кнопкалар панеліндегі Адрес, Создать кнопкасын шерту керек. Енді адрестік кітап бланкісіне адресаттың аты мен фамилиясын енгізуге болады. Адресті енгізіп болған соң, Добавить кнопкасын басу керек.      

2. Операциялық жүйені инициализациялау, генерациялау және пішін үйлесімдіру.

         Компьютерлердің дамуы көп мөлшерде әртүрлі операциялық жүйелердің пайда болуына алып келді, олардың барлығы кеңінен танымал емес. Біз олардың жетеуін ғана қарастырамыз.

Мэйнфреймдер операциялық жүйелері

Ең жоғарғы деңгейде мэйнфреймдерге арналған операциялық жүйелер тұрады. Өлшемдері бір бөлмедей болатын бұл компьютерлерді үлкен корпорациялар деректері орталықтарынан кездестіруге болады. Мэйнфреймдер мен дербес компьютерлер өздерінің енгізу-шығару мүмкіндіктеріне қарай ерекшеленеді. Мыңдаған дисктері және мыңдаған терабайттар деректері бар мэйнфреймдер жиі кездеседі, ал мұндай параметрлі дербес компьютерлер шындығында әдеттегідей көрінбес еді. Мэйнфреймдер қуатты Web-серверлер, бизнесті транзакциялауға арналған серверлер және ірімасштабты электронды-коммерциялық сайттарға арналған серверлер түрінде қайтарылады.

Мэйнфреймдерге арналған операциялық жүйелер бірмезгілде орындалатын тапсырмалар жиынын өңдеуге бағдарланған, көпшілігіне енгізу-шығарудың көп мөлшерлі операциялары қажет болады. Әдетте олар қызмет көрсетудің 3 түрін ұсынады: пакеттік өңдеу, транзакцияны өңдеу (топтық операциялар) және уақытты бөлу. Пакеттік өңдеу дегеніміз стандартты тапсырманы интерактивті режимде жұмыс істейтін пайдаланушылардың қатысуынсыз орындайтын жүйелер болып табылады. Сақтандыру компанияларында исктерді өңдеу немесе магазиндер тізбегі үшін сату туралы есеп беруді құру – бұл пакеттік режимде өңделетін типтік тапсырмалар. Транзакцияны өңдеу жүйелері өте көп мөлшердегі кіші сұраныстарды басқарады, мысалы, банкте жұмыс процесін немесе авиа билеттерді брондауды бақылайды. Әрбір жеке сұраныс үлкен емес, бірақ жүйе секундына жүздеген немесе мыңдаған сұраныстарға жауап беруі тиіс. Уақытты бөлу режимінде жұмыс істейтін жүйелер көптеген алыстатылған пайдаланушыларға өз тапсырмаларын бір машинада бірмезгілде орындауына мүмкіндік береді. Жақсы мысал ретінде үлкен деректер қорымен жұмысты алуға болады. Осы барлық функциялар өзара тығыз байланыста, және көбіне мэйнфреймге арналған операциялық жүйе олардың барлығын орындайды. Мэйнфреймге арналған операциялық жүйе OS/360-тан шыққан OS/390 болып табылады.

Серверлік операциялық жүйелер

Бір деңгей төмен серверлік операциялық жүйелер тұрады. Олар не өте үлкен дербес компьютерлер не жұмыс станциялары немесе мэйнфреймдер болып табылатын серверлерде жұмыс істейді. Олар бірмезгілде көптеген пайдаланушыларға қызмет көрсетеді және оларға өзара бағдарламалық және аппараттық ресурстарды бөліп алуына мүмкіндік береді. Серверлер баспаға шығарушы құрылғылар немесе Интернетпен жұ мыс істеуге мүмкіндік береді. Интернет–провайдерлер әдетте, желіге көптеген пайдаланушылардың бірмезгілде қол жеткізуін қолдау үшін жұмысқа бірнеше серверлерді іске қосады. Серверлерде Web-беттер сақталады және кіріс сұраныстары сақталады. UNIX  және  Windows 2000 типтік серверлік операциялық жүйелер болып табылады. Қазір осы мақсатта Linux операциялық жүйесі де пайдаланыла бастады.

Көппроцессорлы операциялық жүйелер

Компьютерлер қуаттылығын арттырудың көп қолданылатын тәсілі – бірнеше орталық процессорларды бір жүйеге біріктіру болып табылады. Процессорларды біріктіру және жұмысты бөлу түріне қарай мұндай жүйелер параллель компьютерлер, мультикомпьютерлер немесе көппроцессорлы жүйелер деп аталады. Олар үшін арнайы операциялық жүйелер қажет болады, бірақ көбіне мұндай операциялық жүйелер байланыстың арнайы мүмкіндіктерімен болатын серверлік операциялық жүйелердің нұсқалары болып табылады.

Дербес компьютерлерге арналған операциялық жүйелер

Келесі категорияны дербес компьютерлерге арналған операциялық жүйелер құрады. Олардың жұмысы бір пайдаланушыға ыңғайлы интерфейсті ұсыну болып табылады. Мұндай жүйелер мәтін, электронды кестелер және Интернетке қол жеткізу жұмыстары үшін кеңінен пайдаланылады. Анағұрлым айқын мысалдар – бұл Windows 98,  Windows 2000, Linux және Macintosh компьютеріне арналған операциялық жүйелер. Дербес компьютерлерге арналған операциялық жүйелердің белгілі екендігі соншалықты, оларға қысқаша шолу жасаудың өзі артық. Шындығында, көптеген адамдар өздерінің пайдаланатын операциялық жүйелерінен басқа да жүйелердің бар екенін тіпті білмейді де. 

Нақты уақыт операциялық жүйелер

Операциялық жүйенің тағы бір түрі – бұл нақты уақыт жүйелері. Мұндай жүйелердің басты параметрі уақыт болып табылады. Мысалы, өндірісті басқару жүйелерінде нақты уақыт режимінде жұмыс істейтін компьютерлер өнеркәсіптік процесс туралы деректерді жинайды және оларды фабрика машиналарын басқаруға пайдаланады. Көбіне мұндай процестер қатаң уақыттық талаптарды қанағаттандыруы қажет. Егер автомобиль конвейер бойынша жылжитын болса, онда әрбір іс-әрекет қатаң белгіленген уақыт бірлігінде жүзеге асуы қажет. егер дәнекерлеу роботы қиықты уақытынан ерте немесе кеш дәнекерлейтін болса, онда машинаға жөнделмейтін зиян келтіреді. Егер қандай да бір әрекет уақыттың нақты бірлігінде (немесе берілген уақыт диапазоны ішінде) өтуі тиіс болса, біз нақты уақыттың қатаң жүйесімен істес боламыз. Басқа да түрі бар: нақтыуақыттың иілгіш жүйесі, мұнда операцияның орындалу мерзімін жіберіп тұруға рұқсат етіледі. 

Бұл категорияға цифрлық аудио және мультимедиалық жүйелер кіреді. VxWorks  және QNX  жүйелері нақты уақыттың әйгілі операциялық жүйелері болып табылады.

Ішкі (встроенные) операциялық жүйелер

Көлемді жүйелерден кіші жүйелераге жылжи отырып, біз «қалта» компьютерлеріне және ішкі (встроенный) жүйелерге де келіп жеттік. Қалта компьютері немесе PDA (Personal Digital Assistant – дербес цифрлық көмекші) – бұл шалбар қалтасына сыйып кететін, азғана функцияларды орындайтын (телефондық жазба кітапшасы және блокнот) кішкентай компьютер. Құрылғылар әрекеттерін басқаратын ішкі (встроенный) жүйелер әдетте компьютер деп саналмайтын машиналарда жұмыс істейді, мысалы, телевизорларда, шағынтолқынды пештерде және мобильді теефондарда. Олар көбіне нақты уақыт жүйелеріне тән мінездемелерге ие, алайда олар ерекше өлшемге, жадқа және шектелген қуаттылыққа ие, осы қасиеттер оларды жеке класқа бөледі. Мұндай операциялық жүйелерге мысал ретінде PalmOS  және  Windows CE (Consumer Electronics –тұрмыстық техника) болып табылады.

Смарт-карталарға арналған операциялық жүйелер

Ең кіші операциялық жүйелер орталық процессордан тұратын өлшемі кредиттік карта өлшеміндей болатын смарт-карталарда жұмыс істейді. Мұндай операциялық жүйелерге жад және процессор қуаттылығы бойынша қатаң шектеулер қойылады. Олардың кейбірі тек бір операцияны ғана басқара алуы мүмкін, мысалы, электронды төлемді, бірақ басқа операциялық жүйелер дәл сол смарт-карталарда күрделі функцияларды орындайды. Көбіне олар патенттелген жүйелер болып табылады.

Кейбір смарт-карталар Java-бағдарланған болып табылады. Бұл смарт-карталар ТЕСҚ-сы (тұрақты есте сақтау құрылғысы, ағылшынша ROM, Read Only Memory – тек оқуға арналған жад) Java (JVM, Java Virtual Machine) виртуалды машинасының интерпретаторынан тұрады дегенді білдіреді.

Java апплеттері (кіші бағдарламалар) картаға жүктеледі және JVM-интерпретатормен орындалады. Мұндай карталардың кейбірі бірмезгілде бірнеше Java апплеттерін басқара алады, бұл көпесептілікке және жоспарлау қажеттілігіне алып келеді. Екі немесе одан көп бағдарламалардың бірмезгілде жұмыс жасауынан ресурстарды басқаруда және қорғауда қажеттілік туындайды. Сәйкесінше, осы барлық есептер әдетте смарт-картада орналасқан аса примитивті операциялық жүйе орындайды.

 

3. Ақпаратты тораптық қорғау программалық құралдары.

 

Әлемде 70 мыңнан астам жаңалықтар тобы бар. Әрбір топтың өз аты бар. Жаңалықтар серверіне тіркеу жазбасын құрған соң, жазылғың келетін жаңалықтар тобын таңдау керек. Ол үшін: Интернетке қосылып, OutlookExprees-ті жүктеңіз. Бумалар менюінің ең соңғы қатарын тышқанмен шертіңіз. ОЕ сізден жаңалық тобының тізімін алуға рұқсат сұрайды. Бұл амал 10-15 минут уақыт алады. Әрі қалай бұл тізімге ОЕ пернесін панеліндегі “Жаңалықтар тобы” пернесі арқылы шыға аласыз. Енді тізімен өзімізді қызықтыратын топтарды таңдаймыз, одан соң оларға жазылу қажет. Ол үшін тышқанның сол жақ кнопкасын таңдаған топтың әр бірінің атында екі рет шертіңіз. Оның жанында жазылғандығыныз туралы белгі пайда болады. Енді көшірме қосымша бетіне келеміз. Онда таңдаған топтардың толық тізімін табамыз.

       Таңдаған жаңалық тобының кез-келгенінің тақырыбын шертсек, ОЕ осы топтағы хаттар тақырыбының тізімін жүктейді. Хаттардың бірін оқығыныз келсе, оның тақырыбын шертсек, ОЕ серверден хабардың текстін жүктейді. Оқыған хабарлардың жойылуын болдырмас үшін Сервис/Параметры/Қосымша мәзірінің көмегімен “Не сохранять прочитанные сообщения” пунктінен белгіні алып тастаймыз.

Мысалы, Talk.ru (http:\\www.talk.ru), NewsGat (http:\\www.NewsGat.ru), конференциялар сервері.

 

15. Қорытынды. Ақпаратты-есептеу жабдықтарын басқару жүйелердің даму болашағы.

 

1 Ақпаратты-есептеу жабдықтарын басқару жүйелердің даму болашағы.

Ақпаратты-есептеу жабдықтарын басқару жүйелердің даму болашағы ең алдымен қолданушы интерфейсін ұйымдастыруға, оның принциптерін ұйымдастыруға байланысты.

Бәрімізге белгілі, қолданушы интерфейстің негізгі көрсеткіштерінің бірі оның қолданудағы ыңғайлылығы болып табылады. Шыныменде ыңғайлы БҚ – ны тұрғызу үшін қоолданушылардың психологияларын тіркеу қажет. Қолданудың ыңғайлылығы түсінігіне қолданушы интерфейсінің түсініктілігі, БҚ – мен жұмыс істеуді үйренудің ыңғайлылығы. Оның көмегімен анықталатын есепті шешудің күрделілігі. БҚ мен қолданушы жұмысының өнімділігі, ыңғайсыздықтардың пайда болуы туралы шағымдардың жиілілігі сияқты БҚ – ның сипаттамалары кіреді.

Соңғы уақыттарда қолданудың ыңғайлылығын қамтамасыздандыру жобасында қолданушы интерфейстің сыртқы түрін және негізгі элементтерін стандартизациялауға үлкен мән беріледі. Мұндай стандартизациялау жұмыс ыңғайлылығын айтарлықтай жоғарлатады, қолданушыларға таныс емес бағдарламаға үйрену оңай болады. Бірақ, тек интерфейстің элементтерін стандарттауды қолдану көмегімен, қолдану ыңғайлылығын жоғарлату көбінесе мүмкін емес болады.

Ыңғайлы БҚ – ны тұрғызудың негізгі ережелері келесідей: 

• Қол жеткізу ережесі. Жүйе бұрын бағдарламаны көрмеген бірақ, пәндік облыста жақсы жұмыс істей алатын қолданушыға инструкторлардың көмегінсіз оны қолдануды бастауға болатындай түсінікті болу қажет.
• Эффективтілік ережесі. Жүйе онымен ұзақ жұмыс жасайтын тәжірибиелі қолданушылардың эффективті жұмысына кедергі келтірмеуі керек. Бұл ережені бұзудың қарапайым мысалына жүйенің тек жаңа қолданушыларға арналғандығы болып табылады. 
• Үзіліссіз алға жылжу ережесі. Жүйе қолданушы білімінің, тәжірибесінің және әдеттерінің үздіксіз өсуіне және өзгеруіне бейімделуі қажет. Нашар нәтижелер тек базалық мүмкіндіктерді алып келеді немесе жаңа қолданушыны эксперттер сенімді қолданатын күрделі мүмкіндіктермен оңаша қалдырады. Мүмкіндіктер тобының бірінен келесісіне өту кезіндегі үздіксіздікті бұзу ыңғайсыздықтарды тудырады, өйткені қолданушы қосылған мүмкіндіктерді жаңа контекстте талқылайды.
• Сүйемелдеу ережесі. Жүйе қолданушының есепті қарапайым және жылдам шешуіне бейілделуі қажет. Бұл бәрінен бұрын жүйенің қолданушы есептерін шынымен шешу керек екендігін білдіреді. Екіншіден, ол бұрын пайда болған әдістерге қарағанда есепті жақсырақ, қарапайым және жылдам шешу керек.
• Контексттерді бақылау ережесі. Жүйе онымен жұмыс істеуге тура келетін ортамен сәйкес келуі керек. Бұл ереже жүйеден «жалпы» жұмысқа қабілетті болуды емес, тек қолданылатын ортада жұмысқа қабілетті болуды талап етеді. Контекстке кіріс және шығыс мәліметтердің көлемі мен спецификациясы, типі мен ұйымдастыру мақсаты кіреді.

Келтірілген ережелер жасалынатын интерфейске жалпы талаптарды анықтайды. Бұл талаптарды қалай орындау керектігін жалпы жағдайда келесі принциптерде орындауға болады:

• Құрылымдау принципі. Қолданушы интерфейсі мақсатқа орай структуралануы қажет. Оның туысқандық бөліктері байланысты болу қажет ал, тәуелсіз бөліктері бөлек болуы қажет, ұқсас элементтері ұқсас болып көрінуі қажет, ал ұқсас еместері ерекшеленуі қажет.
• Қарапайымдылық принципі. Кеңірек таралған операциялар максимальді қарапайым орындалуы қажет. Сонымен қатар күрделі процедураларға анық сілтемелер болуы қажет.
• Көріну принципі. Белгілі бір есепті орындау үшін қажетті барлық функциялар мен мәліметтер, қолданушы оларды орындағысы келген кезде көрініп тұру қажет.
• Кері байланыс принципі. Қолданушы жүйенің әректтері туралы және оның ішіндегі маңызды оқиғалар туралы хабарламалар алып отыруы қажет. Хабарламалар қысқа әрі нұсқа және қолданушыға түсінікті тілде жазылуы қажет.
• Толеранттылық принципі. Интерфейс иілгіш және қолданушы қателеріне төзімді болуы қажет. Қате шығындары болдырмау мүмкіндігі есебінен төмендетілуі қажет және ойлы интерпретация кез – келген ойлы әрекеттер мен мәліметтерді қайталай алуы қажет. Мүмкіндігінше модальдық әрекеттесулер қашық болу қажет.
• Қайта қолдану принципі. Интерфейс қасиеттеріне сейкес сыртқы және ішкі компонеттерді көп қолдануға тырысу керек.

БҚ – ға ыңғайлы қолданушы интерфейс құрастыру үшін ең көп қолданылатын технологиялық әдіс, (L.Constantine, L. Lockwood) Л. Константайн және Л.Локвуд (usage-centered design) қолдануға сүйене отырып  ұйымдастырған.

Бұл әдістің ең маңызды мәселесі БҚ –ны қолдануды анализдеу және сипаттауға арналған арнайы модельдерді қолдану болып табылады. Мұндай модельдердің басты мақсаты – берілген БҚ көмегімен қолданушы қандай есептерді шеше алатынын түсіндіру және осы есептерді шешуге арналған мәліметтер қалай ұйымдастырылғандығын түсіндіру болып табылады.

Қолданушы интерфейсін жобалауға арналған модельдер тізімі төмендегідей:

• Ролдер моделі. Бұл модель жүйенің қолданушылар рольдерінің тізімдерін береді, олардың әрқайсысы абстрактіліг есептер топтарын және қолданушылар тобының кейбір  мұқтаждықтарын береді. Рольдік модель олардың арасындағы байланысты анықтау бойынша, қосу бойынша, ұқсастығы бойынша анықтайды және жобалауды мақсат қылған бір – екі үш орталық рольдер жиынын анықтайды. Бұдан басқа әр роль оның жүйені қолдану контекстіні қатысты әр түрлі сипаттамаларын көрсететін профильдермен қамтамасыздандырылады. Профильдер келесідей болады:
  • Міндеттемелер – берілген рольде қолданушы қанағаттандыратын білімді (пәндік облыс туралы, жүйенің өзі туралы және т.б) талап ету.
  • Игеру алу – жүйемен жұмыстары шеберлік дәрежесі.
  • Өзара әрекеттесу – жүйемен әрекеттесудің типтік нұсқаулары, соның ішінде олардың жиілігі, регулярлығы, үзіліссіздігі, концентрациясы, күрделігігі, алдын ала болжау, әректтесуді басқару.
  • Ақпарат – ақпарат көздері, көлемі, тасымалдау бағаты және жүйемен әрекеттесу кезіндегі ақпарттың күрделілігі.
  • Ыңғайлылық критерилері – берілген роль үшін жұмыс ыңғайлылығының спецификалық критерилері (реакция жылдамдығы, көрсету дәлдігі, навигация ыңғайлылығы және басқалар)
  • Функциялар – спецификалық функциялар мүмкіндіктері және жүйе қасиеттері, берілген рол үшін қажеттіліктер немесе пайдалылар.
  • Басқалар – қателіктерден болатын мүмкін шығындар және басқалар.
    • Есептер моделі. Қолданушы интерфейсін жобалау үшін қолдануға болатын есептер моделі қолдану сценарийлері немесе нұсқалар негізінде тұрғызылады. Мұндай сценарийлерді екі жиын түрінде сипатталу ыңғайлы – қолданушы талпынысы және осы талпынысқа жауап ретінде жүйенің міндеттемелері. Мысалы, қолданушының банкоматпен жұмысының сценариі кәдімгі жазба түрінде және тапсырмаларды ерекшелеуге бағытталған түрде көрінеді.

 

Кесте 15.1

Әрекет	Реакция	Тапсырмалар	Міндеттемелер
Картаны орналастыру		Жүйеде тіркелу
	Берілгендерді санау
	PIN сұрау
PIN енгізу
	PIN тексеру		Жеке – тұлғалықты тексеру
	Мәзірді енгізу		Таңдау қосымшасы
Ақшаны алу операциясының пернесін басу		Операцияны таңдау
	Соммасын сұрау
Соммасын енгізу
	Соммасын енгізу
	Мақұлдауға сұраныс жасау
Мақұлдау пернесін басу
	Картаны қайтару
	Ақшаны тапсыру		Ақша тапсырылуда
	Чек басып шығару
	Чек беру		Чек тапсырылуда

 

•  Мазмұн моделі. Қолданушы интерфейстің моделі өзара байланысқан әрекеттесу контексттері немесе жұмыс кеңістігі жиындарын сипаттайды. Олардың құрамында мәліметтер мен олардың әрекет ету мүмкіндіктері бар. Бұл модельді тұрғызу кезінде интерфейс құрамына не кіретінін анықтап алу және оның қалай бейнелетіні маңызды. Басқапты этапта әрекеттесудің бір контексті сәйкес бір қолдану нұсқасына немесе өте ұқсас нұсқалар тобына қойылады.

Контексттер жиынын және олардың ақпараттық және функцияналдық мазмұнын анықтап алған соң контексттер арасындағы навигация картасы салынады. Мазмұн моделін өңдеп болған соң қолданудың кез – келген нұсқасы бір немесе бірнеше контексттер көмегімен іске асуы керек.

Аталған үш модельдер – рольдер моделі, есептер моделі және мазмұн моделі негізгі болып табылады. Қалған екі модель барлық кезде қолданылмайды.

 

Пайдаланылған әдебиеттер:

1. Э.Таненбаум, А.Вудхалл. Операционные системы. Разработка и реализация. 3-е изд. Питер, 2007.  Беттер 75-76

2.     Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые ОС. – СПб.: 2002

3.     Дейтл Г. Введение в операционные системы. В 2-х томах. Пер. с англ. – М.: Мир., 19872.

4.     Тажибаева Б.Т. Операционные системы. Электронный учебник. 2009.

1. Р.Дж.Торрес. Практическое руководство по проектированию и разработке пользовательского интерфейса. М: Издательский дом «Вильямс» 2002. Беттер 79-96
2. А.В.Петраков. Введение в электронную почту. – М:-Финансы и статистика, 1993.
3. В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. – СПб.:Питер, 2001.

Реферат керек болса одна мна сайтан көр Windows NT операциялық жүйесінің модульдері туралы, жалпы Windows NT операциялық жүйесі туралы реферат