MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI NUKUS FILIALI
KAMPYUTER INJINIRING FAKULTETI
Dasturiy injiniringi yo’nalishi
3-kurs 104-19 guruh talabasi Atajanov Sardorbekning
Operatsion tizimlar fanidan
Mustaqil ishi.
Topshirgan: Atajanov S.
Qabul qilgan: Shamuratova M .
Nukus 2022-yil.
Mavzu: Parallel jarayonlarni tashkil etish
Reja:
Kirish
Asosiy qisim
Operatsion tizimlarda jarayon tushunchasi
OT da parallel jarayonlarni tashkil etish
OT da jarayonlarni rejalashtirish
Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar
Kirish
Kompyuter resurslarini va ma’lumotlarni muvofiqlashtiradigan va boshqaradigan dasturiy ta’minotning asosiy qismi yoki, dasturlarning bajarilishini boshqaradigan va tizimning resurslarini taqsimlash, rejalashtirish, kirish-chiqishni va ma’lumotlarni boshqararish kabi vazifalarni ta’minlaydigan dasturiy vosita. Garchand operatsion tizimlar ko‘proq dasturiy bo‘lsalar ham, biroq, qisman apparat vositalari qo‘llanishi ham mumkin. Operatsion tizimlarning asosiy vazifalariga:
fayl tizimini boshqarish (yozish, o‘zgartish, fayllardan nusxa ko‘chirish, erkin foydalanishni nazorat qilish);
dasturlar bajarilishini boshqarish (protsessor vaqtini taqsimlash, dasturlarni diskdan tezkor xotiraga yuklash, yashirin xavfli ta’sirni tutib olish va h.q.);
xotirani boshqarish (keshlash, taqsimlash, ma’lumotlar butligi nazorati va h.k.);
foydalanuvchi bilan muloqot (klaviaturadan, sichqonchadan buyruqlarni o‘qish, axborotni ekranga, printerga chiqarish va h.k.) kiradi.
Bundan tashqari operatsion tizimlar, kompyuterlarni turli rusumdagi tarmoqlardan – mahalliy tarmoqlardan global koorporativ tarmoqlargacha, shu jumladan, Internet tarog‘idan erkin foydalanishni boshqaradi. Operatsion tizimga misollar – MS-DOS, Linux, UNIX, Windows, Solaris va boshqalar.
Operatsion tizimlarda jarayon tushunchasi
Hisoblash mashinasining ishiga bevosita ta’sir ko‘rsatadigan operatsion tizimning (OT) muhim qismi jarayonlarni boshqarish tarkibiy tizimi hisoblanadi. Jarayon (boshqacha aytganda vazifa yoki masala) bajarilayotgan dasturni tavsiflovchi abstraktsiyadir. OT uchun jarayon uning ish birligi yoki tizim zahiralariga talab uchun so‘rov hisoblanadi.Jarayonlarni boshqarish qismiy tizimi jarayonlar bajarilishini rejalashtiradi, ya’ni tizimda bir vaqtning o‘zida mavjud bo‘lgan jarayonlar o‘rtasida protsessor vaqtini taqsimlaydi. Bundan tashqari, jarayonlarni yaratish va yo‘qotishga mas’ul hisoblanadi, jarayonlarni tizim zahiralari bilan ta’minlaydi, jarayonlar orasida o‘zaro mutanosiblikni qzllab-quvvatlaydi.
Ko‘pvazifali tizimda jarayon uch asosiy holatlardan birida bo‘lishi mumkin:
Bajarilish – jarayonnning faol holati bo‘lib, bu holatda jarayon barcha zaruriy zahiralarga ega bo‘ladi va protsessor tomonidan bajariladi.
Kutish – jarayonning passiv holati bo‘lib, jarayon bloklangan holatda bo‘ladi. Bu holatda jarayon ichki sabablar tufayli bajarila olmaydi, u biror hodisaning amalga oshishini kutadi, masalan, kiritish-chiqarish amalining tugallanishi, boshqa jarayonda xabar qabul qilish yoki unga kerakli biror zahiraning bo‘shashini kutish va hokazo.
Tayyorlik – bu ham jarayonning passiv holati bo‘lib, bu holatda jarayon tashqi sabablar tufayli bloklanadi: jarayon unga kerakli barcha zahiralarga ega va bajarilishga tayyor, ammo protsessor boshq jarayonni bajarish iblan band bo‘ladi.
Hayotiy siklida har bir jarayon biror OT uchun mo‘ljallangan jarayonlarni rejalashtirish algoritmiga muvofiq bir holatdan ikkinchisiga o‘tib turadi. Jarayonlar holatining tipik holati grafi quyidagi rasmda ko‘rsatilgan.
OT da parallel jarayonlarni tashkil etish
Parallel hisoblash deganda bir xil dasturning parallel bajarilishi tushuniladi. Parallel hisoblash bitta dasturni bajarish vaqtini qisqartirishi mumkin.
E'tibor bering, kompyuterda bir nechta protsessorlarning mavjudligi ko'p dasturlash uchun zaruriy shartdir. Ko'p dasturlashni amalga oshirish uchun protsessorlarning o'zaro ishini tashkil qiluvchi operatsion tizimning mavjudligi etarli. Parallel hisoblashlar uchun qo'shimcha talab qo'yiladi - bu dasturning o'zi uchun talab - dastur hisoblashlarni parallellashtirish imkoniyatini berishi kerak.
Operatsion tizimning paydo bo'lishi kompyuterni faqat "apparat" (xotira, protsessorlar, boshqa qurilmalar) sifatida ko'rish mumkin emasligini anglatadi. Endi u ikkita komponentga ega - qattiq va yumshoq - bir-birini to'ldiradigan apparat va dasturiy ta'minot komponentlari. Kompyuterlar mavjud bo'lgan yarim asr davomida ikkala komponent ham tez rivojlandi.
Uskuna eksponensial o'sish bilan tavsiflanadi, bu taniqli empirik Mur qonunida aks etadi - barcha eng muhim xususiyatlar eksponent ravishda o'sdi - barcha darajadagi xotira miqdori, xotiraga kirish vaqtining pasayishi, protsessorlarning tezligi. Mur qonuniga ko'ra (Gordon Mur asoschilaridan biridir Intel) har bir yarim yilda xususiyatlarning qiymatlari ikki baravar oshdi. Kompyuterga kiritilgan protsessorlar soni ham o'sdi. O'zgartirildi va kompyuter arxitekturasi... Ushbu o'zgarishlar ko'p jihatdan hisob-kitoblarni parallellashtirishga qaratilgan qadamlar edi. To'g'ridan-to'g'ri parallellashtirish jarayoni bilan bog'liq protsessor arxitekturasida bir nechta o'zgarishlar:
Quvur liniyasi buyrug'ini qayta ishlash. Protsessor tomonidan ko'rsatmalar oqimini bajarish jarayoni endi ko'rsatmalardan keyin ko'rsatmalarning ketma-ket bajarilishi deb hisoblanmaydi. Buyruqlar oqimini qayta ishlash quvur liniyasida amalga oshirildi, shuning uchun bir vaqtning o'zida bir nechta buyruqlar bajarish uchun tayyorlandi. Quvurli ishlov berishda ma'lumotlar bilan bir-biriga bog'liq bo'lmagan buyruqlar bir vaqtning o'zida bajarilishi mumkin edi, bu allaqachon haqiqiy parallelizmdir.
OT da jarayonlarni rejalashtirish
Tizimda paydo bo`layotgan xar qanday yangi jarayon tayyorlik xolatiga tushadi. Operatsion tizim rejalashtirishning biror bir algoritmidan foydalanib, tayyor jarayonlardan birini tanlab, uni bajarilish xolatiga o`tkazadi.
Bajarilish xolatida jarayon dasturiy kodini bevosita bajarilishi ro`y beradi. Jarayonning bu xolatidan uchta sabab bo`yicha chiqish mumkin:
OT bu jarayonning faoliyatini to`xtatadi;
U o`z faoliyatini ma’lum xodisa ro`y bermaguncha davom ettira olmaydi va OT uni “kutish” xolatiga o`tkazadi;
Xisoblash tizimida uzilish ro`y berishi bilan (masalan, bajarilishga ajratilgan vaqt tugashi bilan taymerdan uzilish) uni tayyorlik xolatiga o`tkaziladi.
Kutish vaqtlari tayyorgarlik xolatiga jarayon, kutilayatgan xodisa ro`y berishi bilan o`tadi va u yana bajarilish uchun tanlanishi mumkin. Keyinchalik rejalashtirish algoritmi xaqida so`z borsa, bizning modelda yana bir operatsiya qo`yiladi: bu jarayon prioritetini o`zgarishidir.
Jarayonni yaratish va tugallash operatsiyalari bir marttalik operatsiyalardir, chunki ortiq qo`llanilmaydi ba’zi tizimli jarayonlar, xisoblash tizimi ishi vaqtida xech qachon tugallanmaydi.
Jarayon xolatini o`zgarishi bilan bog`liq bo`lgan, ho u ishga tushirish yoki blokirovka bo`lsin, qoida bo`yicha Ko`p martalik xisoblanadi.
OT, jarayon ustidagi amallarni bajara olishi uchun, xar bir jarayon OTda ma’lum ma’lumotlar strukturasi sifatida tasvirlanishi lozim bu struktura(tuzilma) shu jarayonga xos ma’lumotlarni o`z ichiga oladi. Bu ma’lumotlar quyidagilar:
Jarayon xolati
Jarayon dasturli(schyotchigi) hisoblagichi, yoki boshqacha qilib aytganda, jarayon uchun keyingi bajariladigan komanda adresi.
Protsessor registri tarkibi.
Xotirani boshqarish va protsessordan foydalanishni rejalashtrish uchun zarur ma’lumotlar (jarayon prioriteti, adres makoni, o`lchami va joylashgan o`rni va xokazolar.)
Xisob (qayd) ma’lumotlari jarayon identifikatsiya nomeri, qaysi foydalanuvchi uning ishini initsializatsiya qildi, jarayonning protsessordan foydalanish umumiy vaqti va xokazolar
Kiritish –chiqarish qurilmalari bilan bog`liq ma’lumotlar(masalan, jarayonga qanday qurilmalar bog`langan, ochiq fayllar jadvali va xokazolar).
Albatta bu ma’lumotlar tizimini va tarkibi xar bir OTga bog`liqdir. Ko`pgina OTlarda jarayonni xarakterlovchi ma’lumot bitta emas, balki bir nechta ma’lumotlar strukturaida saqlanadi. Bu strukturalar xar xil nomlanishi, yuqorida keltirilgan ma’lumotlarni bir qismini yoki qo`shimcha ma’lumotlarni xam o`z ichiga olishi mumkin. Uni jarayon diskriptori, PCB (Process Control Block) yoki jarayonni boshqarish bloki deb nomlash mumkin.
Xulosa
Operatsion tizimning funktsiyalari Eng muhimi, jarayonlarni boshqarish, xotirani boshqarish, dasturlar orasidagi aloqa va boshqalar. Operatsion tizim bu elektron qurilmada yuzaga keladigan barcha jarayonlarni boshqaradigan asosiy dasturiy ta'minot yoki dasturlar to'plamidir.Ular odatda biz foydalanadigan dasturlar va dasturlar, masalan, kompyuter emas, balki ushbu dasturlarning ishlashiga imkon beruvchi xususiyatlardir.Operatsion tizimlarning murakkabligi oshgani sayin, bu vazifalarni avtomatlashtirish zarur bo'lib, birinchi buyruq tarjimonlari paydo bo'ldi.Yillar davomida amalga oshirilgan barcha yangilanishlar va kashfiyotlar bilan qo'lda faollashtirishga majbur bo'lgan birinchi operatsion tizimlardan hech narsa qolmadi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.’Operatsion tizimlar’ F.Pulatov Toshkent – 2006
2.http://library.ziyonet.uz/7.
|
