5. Дейтел Х.М., Чофнес Р.Д. Операционные системы. пер. с англ. – М.: БИНОМ,
2006. – 704с.
15 тақырып. НУОЖ құрылу ерекшеліктері. Нақты уақыт механизмі. НУОЖ
қолдану аясы
Дәріс жоспары
15.1
НУОЖ құрылу ерекшеліктері
15.1.1 НУОЖ-дегі орындау және жетілдіру жүйесі
15.1.2 Ядро
15.1.2.1 Қордың синхрондылығы
15.1.2.2 Міндетаралық айырбас
15.1.2.3 Мәліметтердің бөлінуі
15.1.2.4 Сыртқы құрылғылардың сұраныстарының өңделуі
15.1.2.5 Ерекше жағдайлардың өңделуі
15.1.3 ОЖ жоспарлаудың әдістері
15.2
Нақты уақыт механизмі
15.2.1 Басымдық жүйесі және диспетчерлеу алгоритмі
15.2.2 Міндетаралық өзара әсер механизмі
15.2.3 Жүйенің реакция уақыты
15.2.4 Нақты уақыт ядролары
15.2.5 Жүйе өлшемдері
15.2.5.1 ПЕСҚ-дағы жүйенің орындалу мүмкіндігі
15.2.6 Контекстінің ауыстыру уақыты
15.2.7 Таймермен жұмыс істеу құрылғылары
2.4 НУОЖ қолдану аясы
НУОЖ құрылу ерекшеліктері
2.1.1 НУОЖ-дегі орындау және жетілдіру жүйесі
НУОЖ-ң жалпы қолданыстағы жүйеден негізгі айырмашылығының бірі-
жетілдіру жүйесі мен орындау жүйесінің нақты шектелуі.
НУОЖ орындау жүйесі- нақты уақыт қосымшаларының қызметін
қамтамасыздандыратын құралдар жиынтығы (ядро, драйверлер, орындаушы
модульдер).
НУОЖ –ң орындалу ортасына қойылатын талаптар:
Жүйенің шағын жадысы- оны енгізу мүмкіндігі үшін;
Жүйе жадыда толығымен резидентті болуы керек;
Жүйенің барлық ресурстарын барынша тиімді орындауды қамтамасыз ету үшін
жүйе көпміндетті болу керек;
Үзіліссіздіктерді қамтамасыздандыруға арналған басымды ядролар
Басымды диспетчерлер-жүйеге қатысты емес артықшылықты қолданбалы
бағдарламалар жетілдірушіге әр енгізу модулін иеленуге мүмкіндік береді.
Жетілдіру жүйесі- нақты уақыт қосымшасының құрылуын қамтамасыз ететін
құрылғылар жиынтығы.
НУОЖ жетілдіру құралдары атқаратын қызметі бойынша Developers Studio,
TaskBuilder сияқты үйреншікті жетілдіру жүйелерінен айырмашылықтары бар екенін
ескеруге болады, себебі оның құрамында:
- Жойылған жөндеу құрылғылары
- Кескінделген құралдар ( кодтың бөлінген бөлігінің орындалу уақытын өлшеу)
- Тұтас процессордың эмуляция құралдары
- Жөндеудің өзара әсерлесуші міндеттерінің арнай құралдары
- ал кейбір кезде модельдеу құралдары бар
Ядро
Ядро тұтас компьютердің аппараттық құрылғыларын басқарады:
- орталық процессорды
- енгізу/ шығару құралдары мен жады
- қолданбалы сипатты бағдарламалық құралдардың және басқа жүйелердің
жұмысын бақылайды.
Ядро (Kernel) мен ОЖ арасында нақты шекара жоқ. Оларды ережеге сәйкес,
атқаратын қызметінің мүмкіндіктері бойынша ажыратады.
Ядро тұтынушыға төмендегідей базалық құрылғыларды ұсынады:
- міндеттердің синхрондылығын жоспарлау
- міндетаралық коммуникация
- жадыны басқару және т.б
Сонымен қатар операциялық жүйелер мынадан тұрады:
-бумалық жүйе
- желілік тірек
- операторлы интерфейс
- жоғары дәрежелі басқа құрылғылар
Ядро 5 түрдегі қызмет көрсетуді қамтамасыз етеді.
Қордың синхрондылығы
Синхрондау әдісі жалпы қорға қол жеткізуді шектеуді талап етеді ( мәліметтер мен
сыртқы құрылғыларға). Қарапайым синхрондаудың кеңінен таралған түрі – жалпы
қорларға таңдаулы қол жеткізуді қамтамасыз ететін екілік семафор. Үлкен қатеге тұрақты
қабілеті бар жүйелер есептік семафорды иеленуі мүмкін. Семафордың бұл түрі тек
процестің анықталған мөлшеріне ғана қорға бір мезгілде қол жеткізуге рұқсат етеді.
Міндетаралық айырбас
Сыртқы байланыс хатты тасымалдау жүйесі арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Ішкі
байланысты бірдей жүйелер ішінде датаграмма арқылы, байланыс сызықтары арқылы
ұйымдастыруға болады. Бірдей әдісті таңдау хаттама байланысына тәуелді.
2.1.2.3 Мәліметтердің бөлінуі
Көптеген жүйелерде жадының жалпы бөліміне қол жеткізу көзделген.
Мәліметтердің кезекті ұйымы кеңінен таралған. Кезектің көп түрлері қолданылады,
олардың әрқайсысының өзіндік артықшылықтары бар.
Сыртқы құрылғылардың сұраныстарының өңделуі
Ядро қолданбалы бағдарламаларға құрылғылардан оқу оларға жазуды іске
асыратын енгізі/шығару қызметтерін қамтамсыз ету керек.
Ерекше жағдайлардың өңделуі
Ерекше жағдай бағдарламаны орындау кезінде туындайтын оқиғаны береді. Ерекше
жағдай өңдеудің 2 әдісі бар – қате шарттарды анықтауға арналған күйлердің маңызын
қолдану және ерекше жағдай өңдеушіні қате шарттарды үзу және оларды түзеу үшін
қолдану.
ОЖ жоспарлаудың әдістері
Кез келген НУОЖ маңызды бөлігі міндеттерді жоспарлаушы болып табылады,
оның қызметі – нақты уақыт мезетінде жүйеде қандай қызмет орындалу керек
екенін анықтау.
Негізінен басты жоспарлау тәсіліне:
- циклдік алгоритм (round robin стилінде)
- тең қол жеткізімді уақыттың жіктелінуі ( time sharing with fairness)
- кооперативті көпміндеттілік
