|
Operatsion tizimlarning rivojlanish davrlari
|
| bet | 5/129 | | Sana | 18.11.2023 | | Hajmi | 4,88 Mb. | | #100808 |
Bog'liq a12b69867f018f785135aa04d3624799 Operatsion tizimlar грифли 100 шт Birinchi davr (1945-1955 yillar)
Hammaga ma’lumki, kompyuter ingliz matematigi Charlz Bebbij tomonidan XVIII asr oxirida kashf etildi. Uning “analitik mashina”si haqiqatda ishlay olmadi, chunki u vaqtdagi texnologiyalar hisoblash texnikasi uchun zarur bo‘lgan aniq mexanika qismlarini tayyorlash bo‘yicha zarur talablarni qondiradigan texnologiyalar
mavjud bo‘lmagan. Yana eng asosiy narsa, u vaqtda kompyuter operatsion tizimga ega bo‘lmagan.
Raqamli hisoblash mashinalarini yaratishda, ikkinchi jahon urushidan keyin ma’lum taraqqiyot-rivojlanish yuz berdi. 1940yillar o‘rtalarida birinchi lampali mashinalar yaratildi. U vaqtda ayni bir guruh mutaxassislar hisoblash mashinalarini ham loyihalashda, ham ekspluatatsiya qilishda va dasturlashda ham shu guruh mutaxassislari ishtirok etganlar. Bu jarayon ko‘proq, kompyuterdan asbob-uskuna sifatida turli amaliy sohalar masalalarini yechishda foydalanish emas, balki hisoblash texnikasi sohasidagi ilmiy-tadqiqot ishiga yaqinroq edi.
Dasturlash faqat mashina tilida amalga oshirilar edi. OT to‘g‘risida gap ham yo‘q edi, chunki hisoblash jarayoni tashkil qilish masalalari, har bir dasturchi tomonidan boshqaruv pulti orqali “qo‘lda” yechilar edi.
Pult oldida faqat bitta foydalanuvchi o‘tirishi mumkin edi. Dastur mashina xotirasiga eng yaxshi holatda perfokarta kolodasidan kiritilar edi, odatda esa o‘tkazish paneli yordamida yuklanar edi.
Hisoblash tizimi bir vaqtning o‘zida faqat bitta operatsiyani (kiritish/chiqarish yoki hisoblashlarni) bajarar edi. Dasturni sozlash boshqarish panelidan xotira va mashina registri holatini o‘rganish yordamida olib borilar edi. Bu davr oxirida birinchi tizimli dasturiy ta’minot yuzaga keldi. 1951-1952 yillar belgili tillar (Fortran va boshqa) dan birinchi kompilyatorlar versiyalari yuzaga keldi, 1954yilda esa IBM-701 uchun Assembler tili ishlab chiqildi.
Vaqtning eng ko‘p qismi dasturni ishga tushirishga ketib qoldi, dasturlarning o‘zi esa qat’iy ravishda ketma-ket ishlov berish rejimi deb ataldi. Xulosa qilib aytganda, birinchi davr, hisoblash tizimlarining yuqori narxi, ularning soni kamligi va foydalanishning past samarasi bilan belgilandi.
Ikkinchi davr (1955-1965 yillar)
1950yil o‘rtalariga kelib, hammaga ma’lumki yangi texnik baza yarim o‘tkazgich elementlarni yuzaga kelishi bilan, hisoblash texnikasi rivojlanishida yangi davr boshlandi. Ikkinchi avlod kompyuterlari ishonchliroq bo‘lib qoldi, chunki ular amaliy muhim masalalarni bajarish darajasida uzluksiz ravishda uzoq ishlay oladigan imkoniyatga ega bo‘ldilar. Aynan shu davrda hisoblash texnikasi bilan ishlaydigan mutaxassislar, dasturchilar, operatorlar,
ekspluatatsiyachilar va hisoblash mashinasini ishlab chiqaruvchilarga ajraldilar.
Shu yillarda birinchi alogritmik tillar yuzaga keldi va natijada birinchi tizimli dasturlar kompilyatorlar ham yaratildi. Protsessor vaqti qiymati (narxi) oshdi, bu esa dasturlar orasidagi vaqtni qisqartirishni talab qildi.
Birinchi paketli ishlov berish tizimlari yuzaga keldi, bu tizimlarda dasturlarni ishga tushirish ketma-ketligini avtomatlashtirildi va shu bilan birga protsessor yuklanish koeffitsienti oshdi. Paketli ishlov berish tizimlarini zamonaviy OT larining birinchi variantlari deyish mumkin, chunki ular hisoblash tizimini boshqarishga mo‘ljallangan birinchi tizimli dasturlar edi.
Paketli ishlov berish tizimlarini amalga oshirishda, topshiriqlarni boshqarishning formallashgan tili ishlab chiqildi, uning yordamida dasturchi tizimga va operatorga hisoblash mashinasida qaysi ishni bajarmoqchi ekanligi haqida ma’lumot beradi. Bir nechta topshiriqlar majmuasi, qoida bo‘yicha perfokartalar “koloda”si ko‘rinishida bo‘lib, topshiriqlar paketi nomini oldi.
Uchinchi davr (1965-1980 yillar)
Hisoblash mashinalari rivojlanishida keyingi muhim davri shu yillarga to‘g‘ri keladi. Bu vaqtda, texnik bazada quyidagi o‘zgarishlar yuz berdi: alohida yarim o‘tkazgichli elementlardan (tranzistor turidagi) integral mikrosxemalarga o‘tildi, bu esa yangi uchinchi avlodga, yangi imkoniyatlar yaratdi. Bu davrning o‘ziga xos xususiyatlaridan biri, integral mikrosxemalarda yaratilgan birinchi dasturiy-mutanosib mashinalardir, ya’ni IBM/360 mashinalari seriyasidir. 1960yillar boshida yaratilgan bu mashinalar oilasi ikkinchi avlod mashinalaridan baho/unumdorlik ko‘rsatkichi bo‘yicha oldinga anchagina o‘tib ketdi. Tezda, dasturiy-mutanosib mashinalar g‘oyasi tan olindi.
Dasturiy mutanosiblik OT larni ham mutanosibligini talab qildi. Bunday operatsion tizimlar ham katta EHM da ham, kichik hisoblash tizimlarida ham, turli yordamchi (periferik) qurilmalarning kam soni va ko‘p soni bilan ham, tijorat sohasida ham, ilmiy-tadqiqot sohalarida ham ishlay olishi kerak.
Shunday hamma qarama-qarshi talablarni qondiradigan asosda quriladigan operatsion tizimlar juda murakkab “monstr”lar bo‘lib
chiqdi. Ular ko‘p millionli assembler qatorlaridan iborat bo‘lib, minglab dasturchilar tomonidan yozilgan bo‘lib, minglab xatolarni o‘z ichiga oladi, ular minglab tuzatishlarga olib keladi. Operatsion tizimning har bir yangi versiyasida biror xatolar tuzatilib, yangisi yuzaga keldi. Ko‘pgina muammollar va juda katta o‘lchamga qaramasdan OS/360 va unga o‘xshash 3-avlod operatsion tizimlari haqiqatdan ham iste’molchilarning ko‘pgina talablarini qondirdilar. Bu avlodning eng katta erishgan yutuqlaridan bir multidasturlashni amalga oshirishdir.
Multidasturlash – bu hisoblash jarayonning tashkil qilish usuli bo‘lib, bitta protsessorda navbat bilan bir nechta dastur bajariladi.
Bitta dastur kiritish/chiqarishni amalga oshirguncha keyingi dasturlarni oldingi ketma-ket bajarilishdagi kabi (bir dasturli rejim) protsessor to‘xtab turmaydi, balki boshqa dasturni bajaradi (ko‘p dasturli rejim). Bunda har bir dastur operativ xotiradagi bo‘lim deb ataluvchi o‘z qismiga yuklanadi.
Boshqa yangilik – buferlash (spooling) deb ataladi. Buferlash u vaqtda hisoblash jarayonini tashkil etish usullaridan biri bo‘lib, unga mos ravishda topshiriq perfokartadan diskga hisoblash markazida paydo bo‘lish tartibida yoziladi, keyin esa navbatdagi topshiriq tugallanishi bilan, yangi topshiriq diskdan bo‘shagan bo‘limga yuklanadi.
Paketli ishlov berishni multidasturlashli amalga oshirish bilan birga, OTlarning yangi turi – vaqtni taqsimlash tizimlari yuzaga keldi. Vaqtni taqsimlash tizimlarida qo‘llaniladigan multidasturlash varianti, har bir foydalanuvchi uchun hisoblash mashinasidan yagona foydalanish tasavvurini hosil qilishga imkon beradi.
Multidasturlashni yuzaga kelishi hisoblash tizimi tuzilishiga chuqur o‘zgartirishlar kiritishni talab qiladi. Bunda asosiy rolni apparat tomonidan qo‘llanish o‘ynaydi, uning asosiy xususiyatlari quyida keltirilgan:
Multidasturlashning xususiyatlari
Himoya mexanizmini amalga oshirish. Dasturlar mustaqil ravishda resurslarni taqsimlash imkoniga ega bo‘lishi kerak emas, bu imtiyozli va imtiyozsiz buyruqlarni keltirib chiqardi. Imtiyozli buyruqlar OT tomonidan bajariladi.
Uzilishlar mavjudligi. Tashqi uzilishlar OT ni asinxron hodisa, masalan kiritish/chiqarish operatsiyasi tugallanganligi haqida
ogoxlantiradi. Ichki uzilish, OT aralashuvi zarur bo‘lganda yuz beradi, masalan himoyani buzishga bo‘lgan harakat.
Arxitekturada parallellashni rivojlantirish. Xotiraga bevosita murojaat va kiritish/chiqarish kanalini tashkil etish, markaziy protsessorni qiyin operatsiyalarni bajarishdan xalos etadi.
Albatta, multidasturlashni tashkil etishda OT roli juda muhimdir.
U quyidagi operatsiyalar uchun javob beradi:
Tizimli chaqiriqlar yordamida OT va amaliy dasturlar orasida interfeysni tashkil etish;
Xotiradagi topshiriqlardan navbat tashkil etish va topshiriq uchun protsessorni ajratish uchun protsessordan foydalanishni rejalashtirish;
Bir topshiriqdan ikkinchisiga o‘tish, hisoblashlarni to‘g‘ri tashkil etish uchun kontekstni saqlash;
Xotira chegaralangan resurs bo‘lganligi uchun, xotirani boshqarish algoritmi zarur, ya’ni xotiradan ma’lumotlarni olish, joylashtirish va almashtirish jarayonlarini tartibga solish talab qilinadi;
Ma’lumotlarni tashqi qurilmalarda fayl ko‘rinishida saqlashni va ma’lum fayllardan faqat aniq foydalanuvchilar foydalana olishini tashkil etish;
Dasturlarga ruhsatli (sanksiyali) ma’lumot almashish talab etilgani uchun, ularni kommunikatsiya vositalari bilan ta’minlash zarur;
Ma’lumotlarni to‘g‘ri taqsimlash uchun, ziddiyatli holatlarni yechishga to‘g‘ri keladi, bu ko‘pincha turli resurslar bilan ishlashda ro‘y beradi, shuning uchun harakatlarni dasturlar bilan sinxronlashtirish talab qilinadi.
Vaqtni taqsimlash tizimlarida foydalanuvchi, dasturni interaktiv rejimda sozlash imkoniga ega bo‘ldi, bunda u ma’lumotli diskga perfokarta orqali emas, bevosita klaviaturadan kiritishi mumkin bo‘ldi. On-line fayllarni yuzaga kelishi rivojlangan fayl tizimlarini ishlab chiqish zaruriyatini keltirib chiqardi.
To‘rtinchi davr (1980 yildan – hozirgi vaqtgacha)
Operatsion tizimlar rivojlanishidagi keyingi davr katta integral sxemalarni (KIS) yuzaga kelishi bilan bog‘liq bo‘lgan davrdir. Bu yillarda integratsiya darajasi keskin o‘sishi va mikrosxemalar arzonlashishi yuz berdi. Kompyuterdan mutaxassis bo‘lmagan
foydalanuvchilar foydalanishi imkoni yuzaga keldi, va shaxsiy kompyuterlar davri boshlandi.
Arxitektura jihatidan, shaxsiy kompyuterlar, minikompyuterlar turlari sinflaridan hech narsasi bilan farq qilmas edi, faqat ularning narxlarida farq bo‘ldi. Minikompyuterlar korxona va universitetning bo‘limlariga shaxsiy hisoblash markaziga ega bo‘lishiga imkon bergan bo‘lsa, shaxsiy kompyuter esa bunday imkoniyatni alohida inson uchun yaratdi.
Kompyuterlardan hisoblash texnikasi sohasida mutaxassis bo‘lmaganlar ham keng ko‘lamda foydalana boshladilar, bu esa o‘z navbatida “do‘st” dasturiy ta’minotni yaratishni talab etdi, bu dasturchilarni alohida o‘rnidan qo‘zg‘atdi.
Operatsion tizimlar bozorida ikkita tizim ustunlik qila boshladilar: MS-DOS va UNIX OT lari. Bir foydalanuvchili MS-DOS OT lari Intel 8088 asosida qurilgan mikroprotsessorlar, va keyin 80286, 80386 va 80486 asosida qurilgan kompyuterlarda foydalanildi. Multidasturli, ko‘p foydalanuvchili UNIX operatsion tizimi Intel bo‘lmagan kompyuterlar muhitida ustunlik qila boshladi, ayniqsa
yuqori unumdorlikka ega bo‘lgan RISC-protsessorlar uchun.
Tarmoq OTlarida, foydalanuvchi tarmoqda boshqa kompyuterlar mavjudligi haqida bilishlari va boshqa kompyuterga uning resurslaridan, asosan fayllaridan foydalanish uchun boshqa kompyuterga mantiqan kirishlari kerak edi.
Tarmoqdagi har bir mashina, kompyuterning avtonom operatsion tizimidan tarmoqda ishlashga imkon beradigan qo‘shimcha vositalarga ega bo‘lgan lokal operatsion tizimi vazifasini bajaradi.
Tarmoq operatsion tizimi, bir protsessorli kompyuter operatsion tizimidan asosli farq qilmaydi. Ularning tarkibida, albatta, tarmoq interfeysini qo‘llovchi (tarmoq adapteri drayveri) va shu bilan birga tarmoqdagi boshqa kompyuterlarga masofadagi kirish vositalari va masofadagi fayllarga murojaat vositalari mavjuddir, ammo bu qo‘shimchalar operatsion tizimni tuzilishini tubdan o‘zgartirmaydi.
Hisoblash tizimlarini rivojlanishi bosqichlarini ko‘rib chiqib, biz rivojlanish jarayonida klassik OT lar bajargan 6 ta asosiy funksiyalarni ajratishimiz mumkin:
vazifalarni (yoki topshiriq) rejalashtirish va protsessordan foydalanish;
dasturlarni kommunikatsiya va sinxronizatsiya vositalari bilan ta’minlash;
xotirani boshqarish;
fayl tizimini boshqarish;
kiritish/chiqarishni boshqarish;
xavfsizlikni ta’minlash.
Har bir keltirilgan funksiyalar odatda OT tarkibidagi komponentalaridan biri sifatida amalga oshirilgan. Ular boshidanoq, OT komponenti sifatida yaratilgan emas, ular rivojlanish jarayonida yuzaga keldi. Inson yaratgan hisoblash tizimi rivojlanishi (evolyutsiyasi) shu yo‘ldan ketdi, ammo hech kim bu yo‘l rivojlanishning yagona mumkin bo‘lgan yo‘li deb isbot qilaolmaydi.
|
| |
