«Тура уақыт жүйелері» пәні бойынша емтихан сұрақтары

1.Digital unix операциялық жүйесі: архитектурасы және тура уақыт құралдары

Digital UNIX  операциялық жүйесі ең алғашқы толығымен 64-разрядты өнеркәсіптік операциялық жүйе.

Digital UNIX  қолданылу облысы негізгі тапсырмалары

Digital UNIX -ті қолданудың негізгі сферасы – серверлердегі және жұмыс станцияларындағы жоғары өнімді қосымшалардың жұмысын қамтамасыз ету үшін. D.H.Brown Associates фирмасының аналитиктерінің көзқарасы бойынша, коммерциялық қана емес сонымен қатар техникалық қолданылу обылысында атқаратын функцияларының рейтингі бойынша, Digital UNIX өзінің қарсыластарының алдына шыға отырып , UNIX-жүйесінің арасында бірінші орынға ие болып отыр.Digital UNIX тің негізгі тапсырмасы –серверлердегі және жұмыс станцияларындағы жоғары өндіруші қосымшалардың жұмысын қамтамасыз ету. Өзінің дамуының бірнеше жыл ішінде 64-раз­ряд­ты Digital UNIX ОЖ-і ашық жұйелер ішінде айтарлықтай орынға ие болды.

Жалпы архитектурасы

DEC OSF/1 V2.0 Mach ядросының технологиясына негізделген, өз атымен аттас OSF прототипін жүзеге асырады. Mach 2.5 және 2.6 кодын фундамент ретінде таңдап алып, Digital оның ядросында айтарлықтай өзгерістер жасамады, тек ОЖ- ге орнатылған фрагменттер қатарына жаңалықтар еңгізді. Мысалы, еңгізу/шығарудың виртуальды жүйесіне т.б.

DEC OSF/1 2.0 – компоненттерінің арасында қатаң интерфейсті модульді ОЖ. Бірақ онда хабарларды жіберу, порттар және басқа да микроядролы архитектурасының ерекшеліктерінің механизмін қолдамайды. Осының арқасында микроядро үшін модулдердің өзара әрекеттестігінің өнімділік мәселесі –негізгіорталық мәселе шешіледі. Ерекшеленген модульді құрылым ULTRIX -те болмаған көптеген мүмкіндіктерді қосуды жеңілдетеді. Деректердің масштабталған құрылымына , динамикалық буферге, эффектілі базалық еңгізу/шығаруға, виртуальды жады аппаратурасына, коммуникациялық құралдар ретіндегі ағымдарға ие ядроның ерекшеліктері бар.

Бұл архитектура үш деңгейлі: ядро, жүйелік утилиттер, қолданушының процесстері. Жүйелік шақырулардың екі түрі бар: ішкі(қолданушы процесстері үшін қолжетімді), сыртқы (ядро модулі ғана қолданылатын) . Ядро аппаратты тәуелді және аппаратты тәуелсіз бөліктерге бөлінген. Бірінші бөлімнің модулдері мақсатты платформаның Асемблерінде жазылады және мыналарды орындайды:

• ОЖ жүктелуін және жариялануын;

• Контекстінің қолданылуын;

• Нақты жадыны басқару;

• Үзілісті алғашқы өңдеу(төмендеңгейлі);

• Аппаратты драйверлер яғни құралдарды басқару(төмендеңгейлі);

Желілік құралдары

Digital UNIX-тің қолдайтын базалық желілік жүйелерінің қатарына барлық қолданбалы сервистерімен TCP/IP стандартты протоколын және өзінің Digital LAT (Local Area Transport) TCP/IP семействасының telnetтерминалдарыиен байланыстыруға арналған сақтаушы протоколы жатқызылады. SNA, DECnet, Novell, LAN Manager, AppleTalk и OSI қолдауларының көмегімен гетерогенді желілік ортаны құруға болады.

Digital UNIX тің тура уақытқа байланысты ерекшеліктері

• 64-раз­ряд­ты архитектура.

• Виртуальды жады механизмі.Виртуальды жады жүйешесі ОЖ-ге физикалық жадыға қарағанда үлкен көлемді жадымен жұмыс істеу мүмкіндігімен қамтамасыз етеді. Бұл механизмнің іске асырылуы мынада: оперативті жадыдағы жиі қолданылатын беттер дискіге жазылып, оперативті жадыдағы орнын босатады. Digital UNIX-те виртуальды адресс бойынша физикалық адресін анықтаудың және физикалық беттердің адрестерін сақтаудың үшдеңгейлі жүйесі орындалады.

• Unified Buffer Cache . Жоғарыда айтылған жүйешеден басқа физикалық жадыны иемденудің файлдық жүйелермен жұмыс ты буферлеуді іске асыратын Unified Buffer Cache (UBC) жүйешесі бар. Есептеу машинасының жүктеу типіне байланысты: файлдық сервермен жұмыс істей ма немесе негізінен есептеу тапсырмаларын орындайды, UBC-дан алынған оперативті жады обылысында динамикалық түрде өзгереді.

• Көппроцессорлы жүйе. SMP және MPP архитектураларының ортақ мақсаты –қазіргі модельдің бірлік микропроцессорының есептеу жүйелерінің өндірушілігін арттырумен қамтамасыз ету.

• Locks(құлыптар). Бөлінетін ресурстарға әрбір ағынның синхронизациялық қолжетімділігі «құлып»-тың -"за­ще­лок" (lock) көмегімен іске асырылады. Егер белгілі бір ресурсты иелену үшін өзара бәсекелесетін бірнеше орындалу ағындары болса, онда жұмыстың үйлесімділігін қамтамасыз ету үшін олар жұмыс істер алдында бұл облысты бос емес деп қарастырып,операция аяқталғаннан кейін Lock меткасын алып тастау керек.Метка қоюдың бірнеше тәсілдері бар. Қарапайым тәсілінде (Simple Lock) ағын өзінің меткасын қойып, бұрын қойылған меткалардың жоқтығын тексеру үшін циклдік тексеріс жүргізеді. Процессорлық уақыт басқа бөтен меткалар алынып тасталғанша бос таратфла бередіі. Сондықтан ,Digital UNIXте mutex және ре­кур­сив­ті mutex сияқты метка түрлері бар. Олардың негізгі ерекшеліктері, егер берілген ағын оған керекті жады облысы бос емес болса, процессорде басқа операциялар орындала беруге мүмкіндік беру үшін, «ұйқыға» кетеді.

• «Жылы кэш», кезектерді басқару . Жүйенің жұмыс істеу жылдамдығын жоғарлатудың өте маңызды моменті -берілген орындалушы ағын үшін процессорда «Жылы кэш»тің болуы. Расымен де, орындалушы ағын басқа процессорға өткен кезде оның кэші оперативті жадыдан өзіне орын алып қою керек. Бұл ерекшелік ОЖнің ядросында берілген ағынның кезектегі уақыт кванты бұрын қай процессорда болса ,сонда болатындығына кепілдік беретін арнайы құралдардың жасалуына алып келді.

• Кла­сте­рлер , Memory Channel. ОЖ-нің сапасын, функционалдық мүкіндіктерін кеңейту тек қана ОЖ үшін емес, осылардың барлығы қолданушы қосымшасының жылдамдығы мен сенімділігін арттыру үшін жасалынады. Есептеу қуаттылығын өсіру MPP-под­хо­дын (бір немесе көп процессорлы машинадан жеке кластерлердің құрылуын ) қолдануды талап етеді. Осындай кластерлерге Digital UNIX базасында TruCluster семействасының Production Server және Compute Server кластерлері. Digital кластераралық коммуникацияны қамтамасыз ету үшін Memory Channel технологиясын қолданады. Ерекшелігі – кейбір ерекшеленген ресурстардағы lock меткасы 5 мкс тан аз компьютерлердің кластерлерін орнатқанда кешігу уақытының аз болуы.

Кластерлердегі бөлінетін ресурстарға жүйенің синхрондау доступының ұйымдастыру логикасы барлық осы типті жүйелер үшін ортақ. Бұл синхрондау жүйесі DLM - Distributed Lock Manager деп аталады.