uildliin systemiin onol z baiguulalt

1

Сэдэв: Үйлдлийн системийн онол ба зохион байгуулалт

Үйлдлийн систем

Үйлдлийн систем гэж юу вэ?

Нөөцийн удирдлага

Үйлдлийн системийн хөгжил ба ажиллах зарчим

Үйлдлийн системийн зохион байгуулалтын ангилал

Үйлдлийн системийн үндсэн үүрэг

www.zaluu.comwww.zaluu.com

2

Үйлдлийн систем гэж юу вэ?

ҮС нь үндсэн хоѐр үүрэгтэй. Эдгээр нь:

- Хэрэглэгчийн програмуудыг техник хангамжтай харьцах боломжоор хангах

- Тооболс дахь нөөцүүдийг удирдан хуваарилах явдал юм.

Ком-н системийн шаталсан зохион байгуулалт

ҮС зохион бүтээгчийн бий болгосон ҮС нь зайлшгүй үзүүлбэл зохих үйлчилгээний багцыг

агуулсан байдаг. Энэ багцад:

- Програм үүсгэх: аливаа компиляторыг тухайн компилятор ажиллах ҮС-д

тохируулан зохион бүтээдэг. Мөн компилятор нь тухайн ҮС-д таарч тохирох

кодыг л гаргадаг.

- Програм биелүүлэх: компиляторын гаргасан кодыг ажиллуулах боломжоор

хангах нь ҮС-н үндсэн үүргүүдийн нэг юм. Жш нь exe өргөтгөлтэй програмыг

ажиллуулах бүх боломжийг windows ҮС хангаж өгсөн байдаг.

- ОГ-н төхөөрөмжид хандах: тухайн тооболсод хэрэглэх боломжтой бүх л

ОГ-н төхөөрөмжтэй харьцах боломжийг ҮС олгож байх ѐстой.

хэрэглэгч

ҮС-ийг зохион

бүтээгч

Програм

зохиогч Хэрэглэгчийн програм

Системийн програмууд буюу

системийн функцүүд

ҮЙЛДЛИЙН СИСТЕМ

Компьютерийн техник хангамж


3

- Файлын систем удирдах: файлын системийн хувьд уг системтэй харьцах

ОГ-н системийн онцлог төдийгүй, файлын дотоод зохион байгуулалтыг ҮС

хариуцах ѐстой. Хэрэв тухайн ҮС –г нэгэн зэрэг олон хэрэглэгч ашиглах

боломжтой бол хэрэглэгчдийн файлыг бие , биеэс нь тусгаарлах, нууцлах

боломжоор ҮС нь хангагдсан байх ѐстой.

- Системийн хандалт: ҮС нь нөөц эзэмшихийг хүссэн хүсэлтүүдийг

зохицуулан , сөргөлдөөн үүсгэлгүйгээр шийддэг байх ѐстой. Өөрөөр хэлбэл

системийн хандалтаар процессууд ҮС-н цөмтэй харьцдаг

- Алдаа боловсруулах: програм хангамж ажиллаж байх явцад төрөл бүрийн

алдаа гарч болно. Эдгээр нь техник хангамж буюу програм хангамжийн

алдаа аль нь ч байж болно. ҮС нь эдгээр алдааг мэдэрч боловсруулдаг байх

шаардлагатай.

- Бүртгэл, статистик: ҮС нь өөрийн үйл ажиллагааны тухай тодорхой

статистик мэдээллийг цуглуулануг мэдээллээрээ хэрэглэгчдийг хангадаг

байх ѐстой. Эдгээр мэдээгээр цаашид ҮС-н хөгжлийн чиг хандлагыг

тодорхойлох төдийгүй хэрэглэгчид алдаа гэмтлийг оношлон засдаг.

Нөөцийн удирдлага

ҮС нь бусад пограмын адилаар л прроцессорыг эзэмшин ажилладаг. Бусад бүх

програмаас ҮС-н ялгаа нь энэ нь нөөцийг хуваарилагч юм. Тооболсод байгаа ашиглах бүх

л зүйлсийг нөөц гэж үзнэ. Нөөцийг доорхи шинжүүдээр нь ангилж болно.

- ОРШИХ ХЭЛБЭР: физик виртуал

Физик нөөц гэж бодитойгоор оршиж хэрэглэгдэж байгаа нөөцийг хэлнэ.

Виртуал нь физик нөөцүүдийн загвар юм. Виртуал нөөцүүдийг бий болгож

удирдах нь ҮС-г зохион байгуулахад чухал ач холбогдолтой.

- ХЭРЭГЛЭХ ХЭЛБЭР: дараалсан , параллель

Дараалж хэрэглэгдэх гэдэг нь тухайн нөөцийг олон процессууд дараалан

ашиглахыг хэлнэ. Олон процесст нэгэн зэрэг ашиглагдах боломжтой

нөөцийг зэрэг хэрэглэгдэх нөөц буюу параллель хэрэглэгдэх нөөц гэнэ.

- ЧАДВАР: уян, хатуу

Уян нөөц гэдэг нь тухайн нөөцийн үндсэн дээр виртуал нөөцийг бий болгох

боломжтой нөөц юм. Боломжгүйг нь хатуу нөөц гэнэ.


4

- ХЭРЭГЖҮҮЛЭХ: зөөлөн, хатуу

Тооболсын техник хангамж нь хатуу , програм хангамж нь зөөлөн нөөц

болно. Зөөлөн нөөц нь хатуу нөөцийг бодвол өндөр түвшинд хэрэглэгчийн

шаардлага хангадаг, засч залруулж болно. Хатуу нөөц нь ашиглалтаас

гарвал засах боломж муутай.

- ИДЭВХИ: идэвхитэй, идэвхигүй

Тухайн нөөц нь хэрэв өөртэйгөө болон бусад нөөцүүдтэй харьцаж

процессыг өөрчлөх чадвартай бол идэвхитэй нөөц гэнэ. Чадваргүйг нь

идэвхигүй нөөц гэнэ. Идэвхигүй нөөц нь бусад нөөцүүдийн нөлөөн дор

хязгаарлагдмал үйл ажиллагаатай байна.

- ОРШИХ ХУГАЦАА: байнга орших, түр орших

Зөвхөн тухайн процессоор үүсээд тухайн процессоор устгагдах нөөцийг түр

орших нөөц гэнэ. Бүх физик нөөц нь байнга орших нөөц болно.

- ҮНЭ: хямд, үнэтэй

Процесс тухайн агшинд зайлшгүй эзэмших ѐстой нөөц нь түүний хувьд

бусад нөөцөөс илүү үнэтэй нөөц болно.

- ПРИОРИТЕТ(зэрэглэл): 1-р зэргийн , 2-р зэргийн

Хэрэглэгчийн шаардлагыг цаг алдалгүйгээр биелүүлж нөөцийг ямарваа

асуудал гаргахгүйгээр хуваарилхын тулд нөөцийг зэрэглэлээр нь тухайн

хэрэглэгч , процессын хувьд 1-р зэргийн 2-р зэргийн гэх мэт ангилдаг.

- БҮТЭЦ: энгийн, нийлмэл

Нөөцийг бүтцийнх нь хувьд энгийн, нийлмэл гэж ангилдаг. Дотроо дэд

нөөцийн хэлбэргүй бөгөөд дангаараа хэрэглэгдэж буй нөөцийг энгийн нөөц

гэнэ. Нийлмэл нөөц гэж нэгэн төрлийн хэд хэдэн нөөцийг агуулсан

хэрэглэгчийн шаардлагыг нэг төрлөөрөө хангах нөөцийг хэлнэ.

- СЭРГЭЭГДЭХ ХЭЛБЭР:дахин ашиглагдах, цэвэр хэрэглэгдэх

Хэрэглэгдэж буй нөөцийн шинж чанарын хувьд түүнийг хэрэглэсний дараа

ямар байхыг нөхөгдөх буюу сэргээгдэх хэлбэр гэнэ. Дахин ашиглагдах

хэлбэр нь түүний хэрэглэгдэх хэлбэртэй холбоотойгоор түүний хэрэглэгчийн

онцлогоос хамаарч дахин ашиглагдана. Энэ нь өөрийн шинж чанараа алдах

хүртэл дахин ашиглагдах нөөц юм. Нэг болон хэд хэдэн хэрэглэгчийн


5

шаардлагыг хангах үүднээс тэдгээрт зориулагдсан зохион байгуулах

хувиргалтанд орж бусад хэрэглэгчийн хувьд ашиглагдах боломжгүй нөөцийг

цэвэр хэрэглэгдэх нөөц гэнэ.

ҮС-ийн хөгжил ба ажиллах зарчим

ҮС-н цөм нь үндсэн санах ойд байрладаг. Үндсэн санах ойн бусад хэсэгт бусад програм

буюу өгөгдөл байрлана. Санах ой нь өөрөө нэгэн чухал нөөц ба уг нөөцийн хуваарилалтыг

ҮС ба санах ой удирдах төхөөрөмж хамтран удирддаг. ОГ-н төхөөрөмж, хадгалах

төхөөрөмж ба ОГ-н сувгийг хуваарилах асуудлыг мөн л ҮС хариуцна. Процессор нь

тооболс дахь хамгийн чухал нөөц ба процессууд ямар хугацаагаар процессорыг

эзэмшихийг ҮС шийддэг. ҮС нь байнга шинэчлэгдэж байдаг програм хангамж юм. Жш нь:

Windows 3.11, windows 95, windows 98, windows 98 SE, windows 2000, windows ME,

windows XP гэх мэтээр шинэ хувилбар гарсаар ҮС нь хөгжиж ирсэн байна. ҮС-н шинэ

хувилбар гарах, хөгжих үндсэн шалтгаанууд нь :

- Техник төхөөрөмж шинэчлэгдэх болон шинэ төхөөрөмж зохиогдох

- Шинэ үйлчилгээ гарах

- Алдаа засах, зүгшрүүлэх гэх мэт.

ҮС нь олон үе шатыг даван туулсны эцэст өнөөгийн түвшинд хүрчээ.

ҮС-н хөгжлийн үе шатууд:

Багц ажил бүхий

ҮС

Мультипрограмчил

ал Багц ажил бүхий

ҮС

Хугацааны

хуваалттай ҮС

Хуваарилагдсан ҮС

Бодит хугацааны ҮС


6

Багц ажил бүхий ҮС: ҮС-д гүйцэтгэвэл зохих багц ажилыг зааж өгөхөд түүнийгээ дуустал

нь гүйцэтгэж байж л дараагийн багц ажлыг авч гйцэтгэнэ.

Мультипрограмчилал Багц ажил бүхий ҮС: хэрэв дараагийн багц ажлыг боломж гарвал

л аль болох эрт эхэлнэ гэсэн үг. Энэ нь нэгэн зэрэг хэд хэдэн ажил зэрэг гүйцэтгэх боломж

олгож байгаа юм.

Хугацааны хуваалттай ҮС: процессорын цагийг олон процессын хооронд хувааж олон

процесс нэгэн зэрэг ажиллаж буй мэт сэтгэгдлийг хэрэглэгчид төрүүлдэг.

Бодит хугацааны ҮС: хугацааны заасан хязгаарт үр дүнгээ гаргах шаардлага тавин

зохиосон үйлдлийн системүүдийг бодит хугацааны ҮС(real time operating system) гэдэг.

Хуваарилагдсан ҮС: олон ком-г нэг ҮС удирдана. Эдгээр ком нь хоорондоо сүлжээгээр

холбогдон ажиллах болсон тул сүлжээний боломж нь ҮС-н үндсэн боломжуудын нэг болж

байна.

ҮС-н зохион байгуулалтын ангилал

ҮС-г зохион бүтээх архитектур , концепцийг ч олон төрөлд хуваадаг. Үүнд:

Нэгдмэл цул: ҮС-н бүтэц нь ямар ч бүтэцлэгдсэн шинж чанаргүй байдаг. Өрөөр хэлбэл

ҮС нь нэгдмэл цул зүйл мэтээр төсөөлөгддөг.

Давхаргат: энэ төрлийн ҮС нь зөвхөн тодорхой үйл ажиллагаа гүйцэтгэдэг давхаргууд,

модулиас тогтоно. Анхны давхаргат ҮС нь THE хэмээх ҮС юм. Энэ ҮС нь 6 давхаргатай

байсан.

THE ҮС-н давхаргат бүтэц:

Давхарга0: олон процессын горимын асуудлыг шийдсэн. Дээд талын давхаргууд нь

зөвхөн нэг л процесстой ажиллана.

Давхарга1: Санах ой, диск удирдлагын асуудлыг шийдсэн. Санах ойгоос диск рүү өгөгдөл

зөөх дискнээс санах ойруу өгөгдөл зөөх, санах ой дискний удирдлагын асуудлыг энэ

давхаргад шийдсэн. Дээд давхаргууд нь диск ба санах ойтой харьцах хүсэлт ирүүлэх

боловч яг хэрхэн энэ хүсэлтийг биелүүлэх асуудлыг давхарга 1 шийднэ.


7

Давхарга2: яг аль терминалтай хэрхэн харьцах аль процесс нь аль терминалтай харьцах

боломжтойг давхарга 2т зохицуулна.

Давхарга 3: оролт гаралтын удирдлага: ОГ-н техник хангамжийг хийсвэрчлэх буюу дээд

давхаргууд нь зөвхөн хийсвэр төхөөрөмжүүдтэй л харьцдаг.

Давхарга 4: хэрэглэгчийн програм: хэрэглэгчийн програм үйл ажиллагаа явуулах

давхарга.

Давхарга5: оператор: хэрэглэгчийн програмын үр дүнг харах, програмд оролтын өгөгдөл

өгөх операторын давхарга.

Виртуал машин: програм хангамжийн хүссэлтийг виртуал машин боловсруулаад техник

хангамжид шаардлагатай хэлбэрт оруулан илгээдэг. Системд хэдэн ч виртуал машин

нэгэн зэрэг ажиллаж болно.

Клиент – сервер архитектур: ҮС-н цөмөөс ихэнх үйлчилгээг авч тодорхой процесс

болгон тусгаарладаг. Клиент- Сервер архитектур нь хуваарилагдсан тооцоололт,

хуваарилагдсан ҮС-н үндэс юм.

Үйлдлийн системийн үндсэн үүрэг

ҮС-н гүйцэтгэвэл зохих үүргүүд: эдгээр нь:

- Процесс удирдлага

- Санах ой удирдлага

- Нууцлалт хамгаалалт

- Төлөвлөлт ба нөөцийн удирдлага

- Системийн бүтэц юм.

Процесс: процессыг олон янзаар тодорхойлж болно. Заримыг нь дурьдвал:

- Биелэгдэж буй програм

- Дараалсан ажил(гүйцэтгэж буй ажил)

- Процедурын амьдарч буй хэсэг

- Биелэгдэж буй модульд системийн төвлөрсөн байдал

- Процессорын хандаж буй объект (удирдагдаж буй модуль)

- Хугацааны тухайн агшинд төв процессорыг эзэмшиж буй модуль гэх мэт.ҮС

дэх процессыг 3 хэсгээс бүрддэг гэж үзэж болно.


8

- Биелэх код буюу командын дараалал

- Програмд ашиглах өгөгдөл

- Процесс тодорхойлогч өгөгдөл

Санах ойн удирдлага: үүнд дараах асуудлууд багтдаг.

- Процессуудыг тусгаарлах: процессууд бие биеийн санах ойд

зөвшөрөлгүйгээр ханддаггүй байх ѐстой.

- Автомат хуваарилалт болон удирдлага: санах ой хуваарилах, санах ойд

байрлуулах үйл ажиллагаа нь автоматаар хийгддэг байх ѐстой.

- Хандалтыг удирдах ба хамгаалах: процессуудын хандаж буй санах ойг

хянаж хэрвээ зөвшөөрөлгүй хандалт хийвэл таслан зогсоодог байх хэрэгтэй.

Мөн процессууд санах ойн тодорхой мужийг хамтран эзэмших боломжтой

байх хэрэгтэй.

- Байнга хадгалах: өгөгдлөө урт хугацаагаар хадгалах туслах санах ойн

зохион байгуулалтыг дэмждэг байх хэрэгтэй.

Дээрх шаардлагуудыг виртуал санах ой ба файлын системийн тусламжтайгаар

биелүүлдэг. Виртуал санах ой гэдэг нь зөвхөн үндсэн төдийгүй туслах санах ойг

хийсвэрээр хаяглах боломжийн нэр юм.

Нууцлалт хамгаалат: энэ нь 3 үндсэн бүрдэл хэсэгтэй.

- Өгөгдлийн хандалтын хяналт: өгөгдөлд хандах бүрт эрх шалгадаг.

- Урсгалын хандалтын хяналт: систем доторх болон хэрэглэгч рүү буюу

хэрэглэгчээс урсаж буй өгөгдлийг хянадаг.

- Баталгаажуулалт: дээрх хоѐр аргыг хослуулан зөвхөн эрх бүхий хандалт

урсгалыг л зөвшөөрнө.

Төлөвлөлт ба нөөцийн удирдлага: процесс хооронд нөөц хуваарилахдаа 3 зарчмыг

барьдаг.

- Шударга байдал: нөөц хуваарилахдаа шударга байх хэрэгтэй. Өөрөөр

хэлбэл ямар нэгэн нөөцийг огт хуваарилахгүй буюу ямар нэгэн хүсэлийг огт

хариугүй орхиж болохгүй.


9

- Зэрэглэлээр нь хуваарилах: хүсэлт ба нөөцийг тодорхой зэрэглэлд

хуваагаад хамгийн өндөр зэрэглэлтэй хүсэлтэнд хамгийн эхэнд нөөц

хуваарилах хэрэгтэй.

- Үр ашигтай байдал: нөөц хуваарилах үйл ажиллагаа ихээхэн хэмжээний

нөөцийг шаардаж болохгүй. Мөн аль болох олон процессын нөөцийн хүсэлт

хангагдсан байх хэрэгтэй.

Төлөвлөлт: төлөвлөлт гэдэг нь ҮС-д төрөл бүрийн нөөцийг юунд хэзээ хуваарилах ,

юуг хэзээ гшйцэтгэхийг шийдэх процесс юм.

Төлөвлөлтийн үндсэн 4 төрөл байдаг.

- Урт хугацаат төлөвлөлт: шинэ процесс үүсэхэд уг процессыг шууд

ажиллуулах эсвэл нэмэгдэл нөөц бий болтол хүлээлгэх эсэхийг шийднэ.

- Дунд хугацаат төлөвлөлт: санах ойн аль блокуудыг диск рүү зөөхийг

шийднэ.

- Богино хугацаат төлөвлөлт: дараагийн ээлжинд аль процессийг

ажиллуулахыг шийднэ.

- ОГ-н төлөвлөлт: аль процесст сул байгаа ОГ-н төхөөрөмжийг өгөхийг

шийднэ.

Системийн бүтэц: ҮС-н нэгдсэн бүтэц нь давхарга модулиас тогтдог. Үүний тод жишээ нь

дээр авч үзсэн THE ҮС юм. ҮС-г хялбар дэд модуль, түвшинд хуваан зохион бүтээдэг ба

энэ хуваалтыг системийн бүтэц хэмээн нэрлэдэг. Жишээ болгон 13 түвшинт бүтцийг авч

үзье.

Түвшин Тайлбар

1 Цэвэр техник хангамж. Санах ойн үүрээс унших , бичих үйлдэл хийнэ.

2 Процессорын командууд. Нэмэх хасах дуудах хадгалах гэх мэт үйлдлүүд хийнэ

3 Дэд програмууд. CALL, RET командууд

4 Тасалдлууд

5 Процесс. Зогсоох ажиллуулах үйлдэл хийнэ.

6 Туслах санах ой. Өгөгдөл дамжуулах үйлдэл хийнэ.

7 Логик хаяглалт. Виртуал хаягийг оруулж ирнэ.

8 Процесс хоорондын мэдээ дамжуулалт хийнэ.


10

9 Нэрлэсэн өгөгдлийг (файлыг) хадгалах үйлдэл хийнэ.

10 Гадаад төхөөрөмж рүү хандах стандарт интерфэйс зохион байгуулна.

11 Дотоод ба гадаад төхөөрөмжийн хооронд харилцах асуудлыг шийднэ.

Мөөн эрхийн хандалтын асуудлыг энэ түвшинд шийддэг.

12 Прроцессын асуудлыг бүрэн төгс шийднэ. Процесс ажиллах боломжийг

бүрэн төгс хангана.

13 Хэрэглэгчийн интерфэйсийг үүсгэнэ.

3. Процесс удирдах систем

Процесс ба процесс удирдах систем

Процесс удирдах системийн ажиллах зарчим

Процессын төлвүүд ба төлөв шилжилт -Процессын удирлагад хэрэглэх

хүснэгт, өгөгдлийн бүтцүүд

Үйлдлийн системийн үйлчилгээ

Олон тооны процессыг үр ашигтайгаар ажиллуулах, нэг процесс төв процессыг хэт удаан

эзэмших боломж үүсгэхгүй байх үүрэгтэй процесс үйлдлийн систем бүрт байдаг. Үүнийг

диспетчер процесс гэдэг. диспетчер процесс нь бусад процессын адилаар санах ойд

байрлана. Яг аль процесс ажиллахыг ПТ регистрт байгаа хаягаар зохицуулдаг.

Процесс удирдлагад тавих шаардлагууд

- төрөл бүрийн шалтгаанаар процессын биелэлтэнд хүлээлт гарвал бусад процессыг

солбилцуулан ажиллуулах хэрэгтэй ба энэ нь процессыг үр ашигтайгаар ашиглахад

тустай

- процессд нөөц хуваарилахдаа тодорхой зарчмууд баримтлах ѐстой. Процессууд

хоорондоо харилцан ажиллах боломжтой байх, хэрэглэгч процесс үүсгэдэг боломжтой

байх ѐстой. Процессыг ажил ч гэж нэрлэдэг. Процессын биелэлтийг алхамаар задалж

болно. Биелэгдэж байгаа командын дараалал Диспетчер процесс

- процессуудыг ээлжлүүлж ажиллуулдаг програм

- нэг програм дангаар төв процессыг удаан хугацаагаар эзэмшихээс

сэргийлсэн арга хэмжээ


11

0

δ ПТ регистр

α

β

γ

Процесс удирлах системийн ажиллах зарчим

Процесс бүр агшин бүрт ямар нэгэн төлөвт

байдаг.процессын хувьд төлөв гэдэг нь яг тухайн

агшинд “процесс юу хийж байгааг зааж буй”

ухагдахуун юм. Зарим тохиолдолд процесс юу ч

хийдэггүй зүгээр л сул зогсож байдаг тул

тодорхойлолтыг хашилтанд хийсэн. Процессын

төлвийг анхлан 2 төлөвт загвараас эхлэн судалбал

тохиромжтой.

Диспетчер

Диспетчер А

Диспетчер Б

Диспетчер В

β+ 0

β+ 1

β+ 2

β+ 3

α+ 0

α+ 1

α+ 2

α+ 3

α+ 4

α+ 5

α+ 6

α+ 7

α+ 8

α+ 9

α+ 10

α+ 11

γ+ 0

γ+ 1

γ+ 2

γ+ 3

γ+ 4

γ+ 5

γ+ 6

γ+ 7

γ+ 8

γ+ 9

γ+ 10

γ+ 11 -α+ A процессын эхлэх хаяг

-β+Б процессын эхлэх хаяг

--γ+Б процессын эхлэх хаяг

2 төлөвт процессын загвар


12

Төлөв шилжилтийн диаграм: ажиллуулах

Системд орох систем

гарах

завсарлах

Дарааллын диаграм

системд орох дараалал ажиллуулах гарах

завсарлах

процесс үүсгэх

үйлдлийн систем тухайн процессыг удирдахад шаардлагатай бүтцийг үүсгээд түүнд

нөөцүүдийг хуваарилах үйл ажиллагааг процесс үүсгэх гэж томъѐолдог.

процесс үүсгэх шалтгаан

- шинэ багц ажил тодорхойлох - шинэ хэрэглэгч системд орох

- үйлдлийн системийн үйлчилгээг хэрэгжүүлэх - хэрэглэгчийн процессор

Ажиллахгүй

байна

Ажиллаж

байна

CPU


13

Процессын үйл ажиллагааг зогсоох

- багц ажил бүхэн төгсгөх командыг агуулсан байх ѐстой. Өөрөөр хэлбэл процесс

өөрийнхөө төгсгөлийг тодорхойлох ѐстой.

- хэрэглэгч тухайн системээс гарах - алдааны нөхцөл байдлаас болох

- процесс үйлдлийн системийн “процессийг дуусгах” үйлчилгээг хүснэ.

Процессын үйл ажиллагааг зогсоох шалтгаан

- процесс хэвийн байдлаар дуусах

- санах ой хүрэлцэхгүй

- зөвшөөрөгдөөгүй ойд хандах

- хамгаалалтын алдаа // зөвхөн унших файлд бичихийг оролдох

- арифметик алдаа

- хугацаа дуусах // процесс үйл явцыг дэндүү удаан хүлээх

- оролт гаралтын алдаа

- буруу команд // тодорхойлогдоогүй команд биелүүлэх

- үйлдлийн системийн командуудыг ашиглах

- өгөгдөл буруу байх

- үйлдлийн системээс оператороос процессыг хаах

- эцэг процесс нь хаагдсаны улмаас 5 төлөвт загвар

1. ажиллаж байгаа төлөв

2. бэлэн төлөв

3. хүлээлтийн төлөв

4. шинэ буюу анх үүсч байгаа төлөв

5. хаагдах буюу системээс гарч байгаа төлөв

5 төлөвт процессын загвар


14

системд ажиллуулах чөлөөлөх

орох болсон

үйл явц биелэхү үйл явцыг хүлээх

Процессын төлөв шилжилтийн диаграм

Түр зогсох

Системд орох

Идэвхижүүлэх ажиллуулах

түр зогсоох хугацаа дуусах

үйл явц

болох идэвхижүүлэх үйл явц болох

Процессын удирлагад хэрэглэх хүснэгт, өгөгдлийн бүтцүүд

Санах ойн хүснэгтүүд

- процессд үндсэн санах ойг хуваарилсан хүснэгт

Шинэ

хүлээлт

хаагдах ажиллах бэлэн

шинэ

хүлээлт Хүлээлт түр зог

бэлэн

ажиллах хаагдсан

Бэлэн түр зог


15

- процессуудад гадаад санах ойг хуваарилсан хүснэгт

- санах ойн блокуудын хамгаалалтын аттрибутууд, шинж чанарууд

- виртуал санах ойг удирдахад шаардлагатай мэдээллүүд

- процессууд оролт гаралтын төхөөрөмжийг ашиглаж байгаа байдлын хүснэгтүүд

- оролт гаралтын үйлдлүүдийн төлөв байдал

- оролт гаралтын үед харьцаж байгаа санах ойн мужийн хаяг

Файлын хүснэгтүүд

- файлуудын гадаад санах ой дахь байршил

- идэвхитэй төлөв

- аттрибут буюу шинж чанар

- файл системийг удирдахад шаардлагатай мэдээллүүд

Процессын хүснэгтүүд

- програм, өгөгдөл, стек, процессын аттрибутуудаас тогтох процессын дүрслэл

- аттрибут: процесс удирдах блок (ПУБ)

процесс удирдах блок

үйлдлийн систем процессыг удирдахад шаардлагатай өгөгдлүүд

процессыг тодорхойлогч мэдээллүүд

процессын арын төлвийн мэдээллүүд

процесс удирдлагын мэдээллүүд

Процессийн тодорхойлогч

- Давтагдашгүй тоон тодорхойлогч, -Хэрэглэгчийн тоон

тодорхойлогч

Процессийн төлвийн мэдээллүүд

- Процессорын регистрүүдийн утга


16

~Хэрэглэгчдэд харагддаг регистрүүд, ~Удирдлагын болон төлвийн регистрүүд, ~Стекийн

заагчид

- Програмын төлвийн үг

Жишээ: Pentium машины EKLAGS регистрийн утгууд гэх мэт.

Үйлдлийн системийн үйлчилгээ

Процессийн удирдлага

- Процесс үүсгэх ба хаах, -Процесс төлөвлөлт ба ажиллуулах

- Процессоос удирдлага шилжүүлэх, -Процесс удирдах блокийг удирдах

Санах ойн удирдлага

- Процессуудад санах ойн оройн зай хуваарилж өгөх

Оролт,гаралт

Оролт гаралтын төхөөрөмжүүд, -Оролт гаралтын технологи

Оролт гаралтын үйлдлийг удирдах програм хангамжын боломжууд

Диск төлөвлөлт -RAID

Оролт ба гаралт

Компьютерийн үндсэн хоѐр үйлдэл нь “оролт гаралт ба тооцоололт” юм.

Үйлдлийн систем нь: Оролт гаралтын үйлдэл ба төхөөрөмжүүдийг удирдах,хянах

ажлыг гүйцэтгэдэг компьютерийн хурд сүүлийн хэдэн жилд , жил бүр 50%-80% -

иар нэмэгдэж байна. Гэтэл оролт гаралтын төхөөрөмжийн хурд жилдээ 5%

орчмоор нэмэгдэж байна. Системийн ажиллах хурд нь уг смстемийн хамгийн

удаан бүрдэл хэсгийн хурдаар тодорхойлогдоно.Үүнийг Амделийн хууль гэнэ.

Компьютерийн хөгжлийг харахад:

1. процесрийн хурд 18 сар тутам 2 дахин өсж байна.

2. санах ойн хэмжээ 18 сар тутамд 2 дахин өсж байна.

3. дискний багтаамж 12-18 сард 2 дахин өсж байна

4. дискнээс унших хурд 10 жил тутумд 2 дахин өсж байна.

Оролт гаралтын технологийг зохион бүтээгчид хоорондоо үл авцалдах 2 асуудлыг

шийдэх шаардлагатай болдог эхний асуудал нь орчин үеийн компьютерийн

системд бүх техник хангамж ,технологиуд нэгтгэгэдэн стандартчилагдаж байна.


17

нөгөө талаас өдөр ирэх тутам урьд нь огт байгаагүй ,хэний ч төсөөлж байгаагүй

техник тоног төхөөрөмжүүд шинээр ашиглалтанд орсоор байна.

1. Оролт гаралтын төхөөрөмжүүд

Оролт гаралтын үйлдэлд олон тооны ялгаатай төхөөрөмжийг ашигладаг.тэдгээрт

хэрхэн хандаж ангилах нь оролт гарлтын үйлдлийг хийхэд онц чухал үүрэгтэй.

Оролт гаралтын төхөөрөмжын ангилал: Оролт гаралтын төхөөрөмжийг

олон шинж чанараар нь ангилж байна.

Харьцах обект: Хүн буюу машинтай харицах эсвэл дэд системүүдийг

холбох зэрэгт оролт гаралтын төхөөрөмжийг ашигладаг .

Мэдээлэл дамжуулах хурд: Гар буюу хулгана нь маш бага хурдтайгаар

мэдээлэл дамжуулдаг секунтэд хэдэн арван байт бол график карт ,gigabit

ethernet гигабитийн сүлжээ зэрэг нь секундэд хэдэн сая байт мэдээлэл

дамжуулдаг.

Оролт гаралтийн төхөөрөмжүүдийг хурдаар нь ангилсан нь:

- Ашиглах програм хангамж, - Удирдлагын хүндрэл , - Дамжуулах

мэдээллийг хэмжих нэгж

- Өгөгдсөн дүрслэл , - Алдаа боловсруулалт

2. Оролт гаралтын технологи

- Програмчилсан оролт гаралт ба завгүй хүлээлт

Анх оролт гаралтын үйлдлийг polling буюу завгүй хүлээлт ашиглан гүйцэтгэдэг

байсан.энэ нь процесор мэдээлэл боловсруулах үйлдлээс гадна оролт гаралтын

төхөөрөмжийн төлөвийгбайнга шалган оролт гаралтын төхөөрөмжийн

төлөвийгбайнга шалган оролт гаралтын үйлдэл хийхэд бэлэн болмогц уг үйлдлийг

гүйцэтгэж эхэлнэ.

Оролт гаралтын үйлдлээр дамжиж буй бүх өгөгдөл процессороос дамждаг .завгүй

хүлээлтийн үйлдэл нь өөрөө оновчтой үйлдэл юм.энэ үйлдэл нь дотроо ,дэд

үйлдлийг агуулдаг

1. оролт гаралтын төхөөрөмжийн төлөвийн битийг агуулсан байтыг авах.

2. Төлөвийн байдалд логик ба үйлдэл хийж оролт гаралтын төхөөрөмжийн

төлөвийн битийг гарган авах.


18

3. Хэрэв (IF) үйлдэл хийх эдгээр үйлдлийг нэг удаа гүйцэтгэх нь хангалттай

хурдан оновчтой юм.

Урсгалаар орж ирж буй мэдээллийг цаг тухай үед нь олж авахын тулд процесс хоорондын

удирдлага шилжилтийг хийхдээ маш болгоомжтой байх хэрэгтэй. Анхны компьютерүүдэд

оролт гаралтын бүх үйлдлийг тусад нь нэг модуль болгон гаргасан. Ингэснээр төв

процессийн ачаалал бага зэрэг буурах төдийгүй оролт гаралтын үйлдэлтэй холбоотой бүх

нарийн үйл явцыг төв процесс удирдахаа байсан.

Тасалдал ба тасалдлаар удирдах оролт гаралт

Программчилсан оролт гаралтын үйлдлийн хамгийн том сул тал нь оролт гаралтын

төлөвийг шалгах явдал юм. Оролт гаралтын үйлдэлийг эхлүүлэх ба дуусгах ажлыг

тасалдлаар мэдэгдэх болсноор завгүй хүлээлт байхгүй болсон боловч оролт гаралтын

үйлдэлийн үеээр дамжиж буй бүх мэдээлэл төв процессороор дамжсан хэвээрээ л

байсан. Өмнөх технологид хэрэглэгдэж байсан оролт гаралтын модулийг өргөтгөн

программчилсан оролт гаралтын технологийг бус тасалдлаар удирдах боломжтой оролт

гаралтын модулийг ашиглах болсон.

Санах ойн шууд хандалт (DMA)

Оролт гаралтын үйлдлээр дамжиж буй бүх мэдээлэл процессороор бус очих авах ѐстой

санах ойн хаягтай оролт гаралтын үйлдэл хийж буй төхөөрөмжтэй шууд харьцах аргыг

ашигласан нь техникийн нэгэн том дэвшил юм. Энэ аргыг

санах Ойн шууд хандалт (Direct Memory Access – DMA) гэж нэрлэдэг.

3. Оролт гаралтын үйлдлийыг удирдах програм хангамжийн боломжууд

- Буферлэлт:

Процессороос орж ирсэн өгөдлийг харгалзах процесст дамжуулахын тулд

дамжуулах явцад өгөдлийг хадгалаж байх буфер хэрэгтэй болдог.

Мультипрограмчлах болсноор буферлэх хэрэгцээ гарч ирсэн. Буферлэх олон арга

байдаг.

1. Дан буферлэлт

Санах ойн системийн бүх мужид буфер үүсгэдэг. Уг буфер руу өгөгдлийг бичнэ.

Процесс шаардсан үед буфер дэх өгөгдлийн процессийн санах ой руу авчирдаг.

Буфер дэх өгөгдлийг процессын орон зай руу зөөснөөс хойш шинэ буфер


19

үүснэ.Төхөөрөмж блок бус урсгал хандалдтай бол урсгалыг мөр мөрөөр нь уншин

буферд байрлуулаад дараа нь дамжуулдаг.

2. Хос буфер

Системийн мужид хоѐр буфер байна. Процесс оролт гаралтын үйлдэлээс эрс хурдан бол

энэ арга нь маш тохиромжтой юм. Оролт гаралтын төхөөрөмж нь нэг буфер руу бичээд

дүүрэхээр нь түүнийгээ процессийн орон зай руу шилжүүлнэ. Дараа нь хоѐр дахь буфер

руу бичнэ. Процесс эхний буферээс уншиж байх хооронд хоѐр дахь буфер дүүрдэг. Хос

буфер нь байтаар (Жишээ: гар) Дамжуулдаг төхөөрөмжийн хувьд ашиглахад дан

буферээс давуу байж чаддаггүй

3. Эргэх буфер

Оролт гаралтын үйлдэл нь тодорхой давтамжтайгаар ажилладаг бол өмнө авч үзсэн хос

буфер хангалтгүй байдаг. Иймээс хоѐроос олон тооны буфер хэрэгтэй болдог. Эргэх

буферд орж буй нэгж буфер нь бие даасан буфер юм.

4. Алдаа боловсруулалт

Оролт гаралтын үйлдэл хийж байхад алдаа гарах нь ховор биш үзэгдэл юм. Алдааг

засрах ба засрашгүй гэж хувааж болно.

Засрах алдаа нь: Сүлжээний ачаалал хэт ихсэх гэх мэтчилэн оролт гаралтын үйлдлийг

дахин гүйцэтгэхэд өмнө нь амжилтгүй болсон үйлдэл амжилттай болох магадлалтай

алдаа юм. Харин засрашгүй алдаа нь: голлон физик гэмтэл байдаг. Жишээ нь диск

физикээр эвдрэх гэх мэт.

5. Санах ойн буулгалттай оролт гаралт

Оролт гаралтын үйлдэл хийхэд голлон хаягаар ханддаг.

4. Диск төлөвлөлт:

Энэ нь дискний толгойн замуудын (цлиндрүүдийн) хооронд хөдөлгөх үйлдэл юм.

Ө.Х хэд хэддүгээр замруу хэзээ шилжихийг заасан дараалал нь уг төлөвлөлтийн

үр дүн юм. Олон тооны диск төлөвлөлтийн алгоритм байдаг.

5. RAID

Дисктэй ажиллах явцад түүнийг физик буюу логикоор гэмтээх явдал гардаг.

Ингэснээр дискэн дээрх мэдээллийг дахин ашиглах боломжгүй болдог. Мөн

дискнээс унших дискэнд бичих олон тооны хүсэлт ирэхэд тэдгээрийг


20

боловсруулахад маш их хүндрэл гардаг. Гардаг гол хүндрэл нь: Гацаа буюу

bottleneck юм. Энэ нь маш олон тооны процесст нэг нөөцийг эзэмшихийг хүсэх ба

нөөцийг нэгэн зэрэг тодорхой тооны процесс эзэмших боломжтой юм. Ингэснээр

аль нэг процесс нөөцийг маш удаан хүлээх явдал гардаг. Хоорондоо холбоогүй

мэт энэ 2 хүндрэлийг нэг аргаар шийдэж байдаг. Энэ аргыг RAID гэж нэрлэдэг. Энэ

нь мэдээллийг олон хувилан хоорондоо үл хамаарах дискнүүд дээр хадгалах арга

юм. RAID нь товчилсон үг ба үүнийг задлабал RedundantArray of Independent disks

гэж ойлгоно. RAID технологи 2 үндсэн зорилгоор бий болсон. Эдгээр нь

Найдвартай байдлыг өгөгдлийн даврхардалт ашиглан дээшлүүлэх

Өгөгдлийг олон хувь хадгалснаар түүний найдвартай эвдрэлгүй байх байдал

дээшилнэ. Ө.Х дискрүү бичихдээ 2 дискэнд нэг ижил мэдээлэл байхаар бичих

аргыг ашигладаг. Жишээ: 2 дискний агуулга ижил ба тэдгээрийн эвдрэл нь

хоорондоо хамааралгүйгээр тохиолддог ба диск дунджаар 100000 цаг тутамд нэг

эвдэрдэг ба эвдэрсэн дискийг засахад дунджаар 10 цаг шаардлагатай байдаг бол

тэдгээр дискүүд нэгэн зэрэг 57000 жилд нэг удаа эвдрэх магадлалтай нэгэн зэрэг 2

диск эвдрэх магадлал хамаагүй өндөр байдаг. Үүний шалтгаан цахилгаан тасрах,

байгалын гай гамшиг гэх мэт.

Зэрэгцээ хандалт ашиглан үр ашигийг дээшлүүлэх

Өгөгдлийг олон хувилан гаргасан бол нэгэн зэрэг ирсэн хүсэлтүүдийг физик

дискүүдэд хуваан өгч болно. Эсвэл өгөгдлийг олон дискэнд хэсэгчлэн хуваан

байрлуулах буюу зурваслах (stripping) аргыг ашиглаж болно. Энэ аргын үндсэн

хувилбар нь бит түвшний зурваслалт “bit-level stripping” юм.

RAID технологи нь өөрийн хөгжлийн турш олон үе шатыг дамжиж ирсэнийг харж

болж байна. Эдгээрээс заримыг тайлбарлавал:

RAID 0: Энэ аргад өгөгдөл давхарлуулан хадгалдаггүй ба зөвхөн зурваслалт

ашиглан зэрэгцээ хандалтын үр ашигыг дээшлүүлдэг.

RAID 1: N тооны дискэн дээр хадгалах байсан өгөгдлийг 2*N тооны дискэн дээр

хадгаладаг.

RAID 2: Энэ аргад мэдээллийг олон удаа хувилан бичих бус харин алдаа шалгах

засах код ашиглан алдааг засах аргыг хэрэглэн.

RAID 3: Тэгш сондгойг шалгах кодтой


21

RAID 4: Тэгш сондгойг шалгах кодыг блокоор нь бүлэглэх

RAID 5: Тэгш сондгойг шалгах кодыг хадгалах тусгай дискгүй RAID технологи нь

хөгжлсөөр байгаа ба системийн онцлого зориулалт зэргээс болж өөр хоорондоо

ялгаатай нэртэй олон төрлийн RAID дискүүд байдаг. RAID аргад алдаа засах

үндсэн тэгш сондгой чанар байгаа тул 1 л битийн алдааг засаж чадна. Үүнийг

өргөжүүлэн RAID P+Q аргад Pug – соломоны кодыг ашигласнаар 2 биетийн алдаа

засах боломжтой болдог.

6. Аюулгүй байдал

Компьютерийн системд учирч болох аюул заналыг ангилах нь

Аюулгүй байдлын шалгуур ба стандарт

Аюулгүй байдлыг хангах арга механизмууд

Аюулгүй байдлын асуудлыг ямар нэг системийн дэд хэсэг бус нэгдсэн системийн бүрдэл

хэсэг гэдэг утгаар нь авч үзэх нь зүйтэй. Тооболсод ( компьютерийн системд) учир ч болох

аюулыг хэд хэд ангилдаг. Системд учруулах аюулыг олон шалгуураар ангилдаг. Эдгээр

ангиллуудаас 2-ыг нь авч үзье. Аюулыг ерөнхийд нь санаатай ба санамсаргүй гэж

ангилдаг. Санамсаргүй аюулд техникийн алдаа (цахилгаан тасрах, физик эвдрэл), хүний

алдаа (буруу оролт оруулах, мэдээлэл агуулагчийг гээх, буруу програм ажиллуулах) гэж

ангилдаг. Санаатай аюулыг идэвхитэй ба идэвхигүй гэж ангилж болно. Идэвхигүй аюул

нь системийн төлвийг өөрчлөлгүйгээр зөвшөөрөлгүйгээр тандах буюу мэдээлэл цуглуулах

үйлдэл байдаг бол идэвхитэй аюул нь зөвшөөрөлгүйгээр системийг өөрчлөх үйл

ажиллагаа юм. Идэвхитэй аюулыг довтолгоо гэж нэрлэх нь бий. Довтолгоог хэд хэд

ангилдаг. Эдгээр нь:

- Системийн нууцлалтыг алдагдуулах (зөвшөөрөлгүйгээр системийн

удирдлагыг гартаа авах)

- Бусад хэрэглэгчийн нэрийн өмнөөс системд нэвтрэн орох

- Шаардлагатай мэдээллийг өгөх буюу авахаас татгалзах

- Хуурамч мэдээлэл өгөх эсвэл бодит мэдээллийн аттрибутыг өөрчлөх(цаг

хугацаа гэх мэт)

- Системийг хэрлэгдэг хэрэглэгчдийн (өөрийн буюу бусдын) эрхийг өөрчлөх

- Програмын кодыг өөрчлөх

- Системийн хэрэглэгчийн тухай мэдээлэл цуглуулах зэрэг юм.


22

Үүнээс бага зэрэг өөрөөр ангилсан ангилалыг авч үзье.

- Тасалдуулах: системийн нөөцийг ашиглах боломжгүй болгох, техник

хангамжийг ашиглах боломжгүй болох буюу сүлжээгээр дамжиж буй

мэдээллийг тасалдуулах довтолгоо

- Булаан авах: системийн нөөцийг зөвшөөрөлгүйгээр эзэмших ба системийн

нууцлалтыг зөрчинө. Нууцаар програмийг хуулан авах нь ч энэ ангилалд

багтдаг.

- Өөрчлөх: булааан авах довтолгоог хийхээс гадна олж авсан мэдээлэл буюу

нөөцийг өөрчилдөг.

- Хуурах: системд хуурамч мэдээлэл оруулах буюу системийг

зөвшөөрөлгүйгээр өөрчилдөг.

Системд учрах аюулын ангилал зураг 1

a) тасалдуулах b) булаан авах

c) өөрчлөх d) хуурах


23

Хөнөөлт програмын ангилал

Аюулгүй байдлын шалгуур ба стандарт

Үйлдлийн системийн (аливаа компьютерийн системийн) аюулгүй байдлыг үнэлэх олон

шинжүүр, шалгуур байж болох ч дэлхий даяар АНУ-ын “Батлан Хамгаалах Яамны илтгэл

компьютерийн системийг үнэлэх шалгуур” хэмээх бичиг баримтыг голлон баримталдаг.

Энэ бичиг баримтын албан бус нэр нь “ улбар шар ном” юм.

Уг баримт бичигт системийн аюулгүй байдалд тавих шалгуур, аюулгүй байдлыг хангах

хэрэгслүүд, п/хангамжийн тайлбар, п/хангамжийг шалгах аргачлал, шалгасан аргачлалын

тухай баримт бичиг, хэрэглэгчийн ба зохион байгуулагчийн (administrator) гарын авлага

зэрэгт тавих шаардлагууд байдаг. Энэ баримт бичгийн дагуу аливаа компьютерийн

системийг аюулгүй байдлын 4 түвшин (D, C, B, A) түвшин болгон хуваадаг. Үүнд: D

түвшин нь хамгийн бага хамгаалттай ба аюулгүй байдлыг хангах механизм багатай, A

түвшин нь хамгийн сайн хамгаалалттай. B, C түвшинг дотор нь хэд хэдэн анги (C1, C2, B1,

B2, B3) болгон хуваадаг. Ангийн дугаар ихсэх тусам хамгаалалтын түвшин улам

сайжирдаг.

Аюулгүй байдлыг хангах арга механизмууд

Хамгаалалттай механизмууд

Санах ойн хамгаалалт Санах ойн хувьд гардаг хамгийн том хамгаалалтын доголдол

бол (цоорхой) буфер халих хүндрэл юм. Ихэнх тохиолдолд үйлдлийн системийн

хамгаалалтыг хариуцсан ямар нэг програмын буферт халилт үүсгэхэд уг үйлдлийн

Хөнөөлт програм

тээгчгүй тээгчтэй

Арын

хаалга

Логик

бөмбөг

троян вирус өт зомби


24

системийн хамгаалалт нуран унадаг. Аюулгүй байдлын А түвшинд формаль баталгааны

аргуудыг ашиглан аюулгүй байдлыг баталгаажуулдаг. Санах ойн хамгаалалтын үндсэн

аргуудын нэг нь цагираг хамгаалалтын механизм юм. Өөрөөр хэлбэл өөрөөсөө доогуур

эрхтэй буюу тэнцүү эрхтэй объектууд руу л бичих ба өөрөөсөө өндөр эрхтэй объектуудруу

бичих эрхгүй зөвхөн унших л эрхтэй байдаг.

Ер нь системд нэгэнт ашиглаж дууссан санах ойн орон зай дискний орон зай зэрэгрүү

хандсанаар ихээхэн мэдээлэл олж авах боломжтой байдаг. Бүх процессорт санах ойн

хамгаалалтын асуудлыг техник хангамжийн түвшинд шийдэж өгсөн байдаг.

Firewall нь “галт хана” гэсэн үг ба компьютерийн системд орж гарч байгаа өгөгдлийг

хянахад ашигладаг. Энэ хүү програмыг голлон сүлжээнд ашигладаг. Гэхдээ ком бүрээр

хамгаалах firewall ч бий.


uildliin systemiin onol z baiguulalt

Documents

raid

firewall

www

zaluu