Մասնակից:Հմայակ12/Ավազարկղ

ԼԵԶՈՒ

Լեզու, համակարգ, որը կազմված է հաղորդակցման բարդ համակարգերի զարգացումից, ստացումից և պահպանումից, հատկապես երբ այդ գործողությունները մարդիկ են անում, իսկ լեզուն այդպիսի համակարգի հատուկ օրինակ է։

Լեզվի ուսումնասիրությամբ զբաղվող գիտությունը կոչվում է լեզվաբանություն։ Լեզվի փիլիսոփայությանը առնչվող հարցերը, ինչպես՝ բառը կարող է փորձառություն դիտարկվել, անտիկ Հունաստանում քննարկվել են ու միանշանակ չեն եղել գոնե մինչև Գորջիասը և Պլատոնը։ Մտածողներ, ինչպիսին Ռոուսեուն է, վիճում էին, որ լեզուն առաջացել է զգացումներից, այնինչ օրինակ Քանթը մտածում էր, որ այն առաջացել է ռացիոնալ և տրամաբանական մտածողությունից։ 20-րդ դարի փիլիսոփաներ, ինչպիսին Վիթգենշտեյնն է, վիճում էին, որ փիլիսոփայությունը լեզվի ուսումնասիրության առարկան է։ Լեզվաբանության ականավոր դեմքեր են Ֆերդինանտ դը Սոսշուրը և Նոմ Չոմսկին։

Աշխարհի մարդկային լեզուների քանակը հաշվվում է 5000-ից 7000-ի սահմաններում։ Այնուամենայնիվ, ճշգրիտ հաշվարկներ չեն կարող արվել, քանի որ լեզուների ու բարբառների տարբերությունները հաճախ չնչին են։ Բնական լեզուները խոսում են կամ նշանագրվում, բայց ցանկացած լեզու կարող է կոդավորվել երկրորդային լրատվամիջոցների միջոցով՝ օգտագործելով լսողական, տեսողական կամ տարբեր ձայնանշաններ։ Սրա պատճառը այն է, որ մարդկային լեզուն անկանոնությունից անկախ է։ Լեզվի սահմանման և նշանակության փիլիսոփայական կողմից կախված՝ որպես հիմնական գաղափար օգտագործելիս լեզուն կարող է հասկացվել հաղորդակցման բարդ համակարգերը սովորելու և օգտագործելու կարողություն կամ այն կանոնների ամբողջություն, որ կազմում են համակարգը, կամ էլ արտահայտությունները, որ կարող ենք ստանալ այդ կանոններով։ Բոլոր լեզուների հիմքում ընկած են նշանաբանությունը և նրա նշանները, որոնցից յուրաքաքնչյուրը ունի իր իմաստը։ Բանավոր, ժեստային և շոշափելի լեզուները պարունակում են հնչյունաբանական համակարգեր, որոնցով ղեկավարվում է, թե ինչպես սիմվոլները կարող են օգտագործվել և կազմել բառեր։

Բոլոր լեզուները հիմնված են նշանագրության վրա, որի նշաններից յուրաքանչյուրը ունի իր նշանակությունը։ Բանավոր, ժեստային և շոշափելի լեզուները պարունակում են հնչյունաբանական համակարգ, որը կանոնակարգում է, թե ինչպես սիմվոլները օգտագործվեն՝ ստեղծելով հնչյունախումբ, որը հայտնի է բառ կամ ձևույթ անունով, և շարահյուսական համակարգ, որը կանոնակարգում է, թե ինչպես այդ բառերը կամ ձևույթները կցվեն և կազմեն արտահայտություններ։

Մարդկային լեզուն ունի արտադրողականության և փոփոխականության հատկություններ և ամբողջապես կախված է հասարակական պայմանավորվածությունից և կրթությունից։ Մարդկային լեզվի բարդ կառուցվածքը թույլ է տալիս կազմել արտահայտությունների լայն ցանկ, ինչը ավելի հարուստ է, քան մարդկությանը հայտնի ցանկակցած կենդանական հաղորդակցությունը։ Համարվում է, որ լեզուն առաջացել է, երբ վաղ մարդանմանները սկսեցին աստիճանաբար փոխել իրենց հաղորդակցման պարզունակ համակարգերը և կարիք ունեին՝ միասնական մտածողությամբ տեսություն ունենալու։ Լեզվի զարգացումը կապվում է նաև ուղեղի մակարդակի աճի հետ, և շատ լեզվաբաններ կարծում են, որ լեզվի կառույցները միավորվում են՝ ծառայելու հաղորդակցման և հասարակական հատուկ գործառույթների։ Լեզուները վերամշակվում են մարդկային ուղեղի տարբեր կենտրոններում, բայց հատկապես Բրոկայի և Ուերնիքի կենտրոններում։ Մարդիկ լեզվին սկսում են տիրապետել սոցիալական փոխազդեցության հետևանքով վաղ մանկության շրջանում, և երեխաները հիմնականում սկսում են վարժ խոսել մոտավորապես երեք տարեկանում։ Լեզվի օգտագործումը մարդկային մշակույթում խիստ արմատավորված է։ Ուստի, բացի հաղորդակցման համար օգտագործելուց՝ լեզուն ունի նաև մի շարք հասարակական և մշակութային դերեր, ինչպես՝ խմբի ինքնության գնահատումը, սոցիալական շերտավորումը և այլն։

Լեզուները զարգանում և զանազանվում են ժամանակի ընթացքում, և նրանց զարգացման պատմությունը կարելի է վերհիշել՝ համեմատելով ժամանակակից լեզուները, որպեսզի պարզենք, թե նրանց նախնի լեզուները որ ճյուղերը կարող են ունենալ։ Լեզուները, որոնք առաջացել են ընդհանուր մայր լեզվից, կազմում են լեզվաընտանիքներ։ Ամենատարածված լեզվաընտանիքը Հնդեվրոպականն է, որը ներառում է մի շարք զանազան լեզուներ՝ անգլերեն, ռուսերեն և հնդկերեն, այլ օրինակներ են Սինո-տիբեթյան լեզվաընտանիքը, որի մեջ մտնում են մանդարինը, բոդոն և այլ չինական լեզուները, Տիբեթյան լեզվաընտանիքը, Աֆրո-ասիական լեզվաընտանիքը, որի կազմում են արաբերենը, սոմալին և եբրայերենը, Բանտու լեզվաընտանիքը, որը ներառում է սվահիլին, զուլուն և հարյուրավոր այլ լեզուներ, որ օգտագործվում են Աֆրիկայում, Մալայա-Պոլինեսյան լեզվաընտանիքը, որի կազմում են ինդոնեզերենը, մալայը, տագալոգը և խաղաղօվկիանոսյան մի շարք լեզուներ։ Դրավիդյան ընտանիքի լեզուները օգտագործվում են Հարավային Հնդկաստանում և ներառում են տամիլը և տելուգուն։ Ակադեմիական եզրակացությունը հավաստում է, որ 21-րդ դարի սկզբին կենդանի լեզուների 50% -ից 90% -ը 2100-ին հավանաբար կվերանան:

ՍԱՀՄԱՆՈՒՄՆԵՐ

Անգլերեն language առաջացել է պրոտո-հնդկա-եվրոպական *dn̥ǵʰwéh₂s «լեզու, խոսք» բառից, լատիներեն lingua «լեզու, խոսք» և հին ֆրանսերեն language բառերի միջոցով։ Բառը երբեմն օգտագործվում է նաև կոդերի, նշանների և այլ արհեստականորեն ստեղծված հաղորդակցման համակարգերի համար, ինչպիսիք են համակարգչային լեզուները, որոնք օգտագործվում են ծրագրավորման համար։ Հակառակ հաղորդակցման համար կիրառվող մարդկային լեզուներ՝ ֆորմալ լեզուն այս պարագայում նշանների համակարգ է, որոնք օգտագործվում են ինֆորմացիան կոդավորելու և ապակոդավորելու համար։ Այս հոդվածը հատկապես վերաբերում է մարդկային լեզվի հատկություններին, քանի որ լեզվաբանությունը ուսումնասիրում է հենց այդ լեզուն։

Որպես լեզվաբանության ուսումնասիրության առարկա՝ «լեզու» բառը ունի երկու իմաստ․ նախ՝ վերացական իմաստով, երկրորդ՝ հատուկ լեզվական համակարգ իմաստով, ինչպես՝ ֆրանսերեն։ Շվեյցարացի լեզվաբան Ֆերդինանտ դը Սոսշուրը, որը սահմանել է ժամանակակից լեզվաբանություն առարկան, նախ իրարից անկախ ձևակերպել էր տարբերությունները՝ օգտագործելով ֆրանսերեն langage բառը՝ որպես լեզվի ընդհանուր գաղափար, langue՝ որպես լեզվական հատուկ համակարգ, և parole՝ որպես խոսքի հատուկ օգտագործում որևէ լեզվում։

Լեզվի մասին որպես ընդհանուր հասկացություն խոսելու դեպքում կարելի է օգտագործել սահմանումներ, որոնք շեշտում են երևույթի տարբեր կողմերը: Այս սահմանումները նաև առաջացնում են տարբեր մոտեցումներ եւ լեզուների մասին պատկերացումներ։ Լեզվի բնույթի և ծագման վերաբերյալ բանավեճերը սկսվել են դեռևս հնագույն աշխարհում: Հույն փիլիսոփաները, ինչպիսիք են Գորջիասը եւ Պլատոնը, բանավիճում էին բառերի, հասկացությունների և իրականության միջև կապի մասին։ Գորջիասը պնդում էր, որ լեզուն չի կարող ներկայացնել ո՛չ օբյեկտիվ փորձը, ո՛չ էլ մարդկային փորձը, հետևաբար հաղորդակցությունը և ճշմարտությունը անհամատեղելի էին։ Պլատոնը հավաստիացրեց, որ հաղորդակցումը հնարավոր է, քանի որ լեզուն արտահայտում է գաղափարներ և հասկացություններ, որոնք գոյություն ունեն անկախ լեզվից և անգամ նրանից առաջ:

Լուսավորության ընթացքում և մարդկության ծագման մասին այդ շրջանի բանավեճերում արդիական էր լեզվի ծագման մասին ենթադրություններ անելը: Մտածողները, ինչպիսիք են Ռոսեուն եւ Հերդերը, պնդում էին, որ լեզուն ծագել է զգացմունքների բնազդների արտահայտության հետևանքով, և որ այն սկզբնապես ավելի մոտ էր երաժշտությանը եւ պոեզիային, քան տրամաբանորեն ռացիոնալ մտքի արտահայտությունը: Ռացիոնալիստական ​​փիլիսոփաները, ինչպիսիք են Կանտը եւ Դեսկարտեսը, հարում էին հակառակ տեսակետին: 20-րդ դարավերջի մտածողները սկսեցին խորհել աշխարհի փորձառությունների ձևավորման համար լեզվի դերի մասին․ արդյո՞ք լեզուն պարզապես արտացոլում է աշխարհի առարկայական կառուցվածքը, թե ստեղծում է այն հասկացությունները, որոնք, իր հերթին, պարտադրում են մեր փորձը օբյեկտիվ աշխարհում: Սա հանգեցրեց այն հարցին, թե՞ փիլիսոփայական խնդիրները առաջին հերթին լեզվական խնդիրներն են: Փիլիսոփայության ուսումնասիրությունը, ըստ էության, լեզուների ուսումնասիրությունն է, որը կապված է լեզվական շրջադարձ կոչվող փուլի և 20-րդ դարի այնպիսի փիլիսոփաների անվան հետ, ինչպիսին Վիտգենշտայնն է: Այսօրվա դրությամբ շարունակում են արդիական մնալ խոսքի, ճանաչման և գիտակցության վերաբերյալ լեզուների մասին բանավեճերը:

ՀՈԳԵԲԱՆԱԿԱՆ ՄԱՍ, ՕՐԳԱՆ ԿԱՄ ԲՆԱԶԴ

Լեզվի սահմանման մի տեսակետը լեզվին համարում է հիմնականում հոգեբանական մաս, որը թույլ է տալիս հասկանալ լեզվական բնավորությունը, սովորել լեզուներ և կազմել ու հասկանալ տարբեր արտահայտություններ։ Այս սահմանումը ընդգծում է լեզվի համընդհանուրությունը բոլոր մարդկանց համար, և շեշտում է մարդու լեզվի հնարավորությունների կենսաբանական հիմքը՝ որպես մարդու ուղեղի զարգացման եզակի հնարավորություն: Լեզուները կարող են անգամ ինքնաբերաբար զարգանալ այնպիսի միջավայրում, որտեղ մարդիկ ապրում կամ մեծանում են առանց ընդհանուր լեզվի։ Օրինակ՝ creole լեզուները և ինքնաբերաբար զարգացած նշանային լեզուները, ինչպիսին Նիկարագուան նշանաբանությունն է: Այս տեսակետը, որը կարելի է վերագրել փիլիսոփաներ Քանթին եւ Դեսքարթին, հասկանում է, որ լեզուն մեծապես բնածին է, օրինակ՝ Չոմսկիի համընդհանուր քերականության տեսությունը կամ ամերիկացի փիլիսոփա Ջերի Ֆոդորի ծայրահեղ աստվածաբանության տեսութունը: Այս տեսակի սահմանումները հաճախ կիրառվում են լեզվի ճանաչողական գիտական ​​շրջանակներում և նեյրոլեզվաբանության ուսումնասիրություններում:

ՍԻՄՎՈԼԱՅԻՆ ՖՈՐՄԱԼ ՀԱՄԱԿԱՐԳ

Լեզվի հաջորդ սահմանումը դիտարկում է այն՝ որպես սիմվոլների համակարգ, որը համակարգվում է քերականական կանոններով, որպեսզի հաղորդակցման իմաստ ստանա։ Այս սահմանումը ընդգծում է, որ մարդկային լեզուները կարող են նկարագրվել որպես մերձավոր կառուցվածքային համակարգեր, որոնք նշանները համապատասխանեցնում են իրենց նշանակություններին։ Լեզվի վերաբերյալ այս տեսակետը առաջին անգամ առաջարկվել է Ֆերֆինանտ դը Սոսշուրի կողմից, իսկ նրա՝ լեզվի կառուցվածքայնության մասին ուսմունքը հենքային է շատ նոր տեսությունների համար։

Սոսշուրի հայացքների որոշ կողմնակիցներ պաշտպանում են ֆորմալ մոտեցումը, որն ուսումնասիրում է լեզվի կառուցվածքը, որպեսզի պարզի նրա հիմնական տարրերը, և այնուհետեւ ներկայացնելով կանոնների պաշտոնական ցուցակ, ըստ որի՝ տարրերը միացվում են բառեր և նախադասություներ ձևավորելու համար: Նման տեսության հիմնական կողմնակիցն է Նոամ Չոմսկին, որը քերականության արտադրողական տեսության հիմնադիրն է, որը լեզուն սահմանել է որպես նախադասությունների կառուցում, որոնք կարող են առաջանալ փոխակերպման կանոնները: Չոմսկին այս կանոնները համարում է մարդկային մտքի բնատիպ առանձնահատկությունը: Փոխակերպման նման կանոնները սովորաբար օգտագործվում են նաև լեզուների պաշտոնական սահմանումները ապահովելու համար, որոնք հիմնականում օգտագործվում են ֆորմալ տրամաբանության մեջ, քերականության պաշտոնական տեսությունների և կիրառական հաշվարկային լեզվաբանության մեջ: Լեզվի փիլիսոփայության մեջ լեզվական իմաստի տեսակետը, որ գոյություն ունի առաջարկությունների և իրականության տրամաբանական հարաբերությունների մեջ, մշակվել են այնպիսի փիլիսոփաների կողմից, ինչպիսիք են Ալֆրեդ Տարքկին, Բերտրան Ռասելը և այլք։

ՀԱՂՈՐԴԱԿՑՄԱՆ ՄԻՋՈՑ

Լեզվի մեկ այլ սահմանում ներկայացնում է այն որպես հաղորդակցման համակաւրգ, որը հնարավորություն է տալիս մարդկանց բանավոր և սիմվոլային արտահայտություններ փոխանակել։ Այս սահմանումը ընդգծում է լեզվի հասարակական գործառույթները և այն փաստը, որ մարդիկ օգտագործում են լեզուն իրենց մտքերը արտահայտելու և շրջակա առարկաները հավուր պատշաճի օգտագործելու համար։ Քերականության գործառութային տեսությունը բացատրում է քերականական կառույցները իրենց հաղորդակցման գործառույթներով, իսկ լեզվի քերականական կառույցները ստեղծվել ու օգտագործվում են լեզօգտագործողների հաղորդակցման կարիքները բավարարելու համար։

Լեզվի այս տեսությունը կապված է լեզուների ուսումնասիրության հետ պրագմատիկ, ճանաչողական և ինտերակտիվ, ինչպես նաև հասարակական լեզվաբանության և լեզվաբանական մարդաբանության շրջանակներում: Գործառույթային տեսությունները հակված են ուսումնասիրել քերականությունը որպես դինամիկ երևույթ, քանի որ կառույցներ մշտական փոփոխության են ենթարկվում: Այս տեսակետը կարևորում է լեզվական տիպաբանության ուսումնասիրությունը կամ լեզուների դասակարգումը՝ ըստ կառուցվածքային հատկանիշների, քանի որ կարելի է ցույց տալ, որ քերականականացման գործընթացները մասամբ կախված են տիպաբանությունից: Լեզվի փիլիսոփայության մեջ պրագմատիկների տեսակետը՝ որպես լեզվի եւ իմաստի կենտրոնական տեսակետ, հաճախ կապված է Վիտգենշտայնի հետագա ստեղծագործությունների և սովորական լեզվաբանների անունների հետ, ինչպիսիք են Ջ.Լ. Օսթինը, Պոլ Գրիսը, Ջոն Սայլը եւ Վ. Օ. Քուինը:

ՄԱՐԴԿԱՅԻՆ ԼԵԶՎԻ ՅՈՒՐՕՐԻՆԱԿ ԿԱՐԳԱՎԻՃԱԿԸ

Մի շարք առանձնահատկություններ, որոնցից շատերը բնութագրվել են Չարլ Հոքեթի կողմից և կոչվել գեղագիտական հատկանիշներ, առանձնացնում են մարդկային լեզուն հաղորդակցման այլ համակարգերից, ինքչպիսիք են ոչ բանական կենդանիների կողմից օգտագործվող համակարգերը։

Հաղորդակցման համակարգերը, որոնք օգտագործվում են կենդանիների կողմից (օրինակ՝ մեղուների կամ կապիկների), փակ համակարգեր են, որոնք կազմված են վերջավոր, երբեմն էլ սահմանափակ արտահայտություններից։ Մարդկային լեզուն, ընդհակառակը, բաց է և արտադրողական, որը թույլ է տալիս մարդկանց վերջավոր քանակով տարրերից ստեղծել շատ բազմազան արտահայտություններ և նոր բառեր ու նախադասություններ ավելացնել։ Սա հնարավոր է, որովհետև վերջավոր իմաստալից տարրեր (օրինակ՝ հնչյուն, տառ կամ ժեստ) կարելի է միավորել և ստանալ անվերջ քանակով ավելի խոշոր միավորներ՝ բառեր և նախադասություններ։ Այնուամենայնիվ, ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ավստրալաբնակ մի թռչուն կարողանում է օգտագործել նույն կարգի ակուստիկ տարրեր երկբաղադրիչ վոկալիզացիաներ ստանալու նպատակով։

Կենդանիների մի քանի տեսակներ ապացուցել են, որ կարող են ձեռք բերել հաղորդակցման միջոցներ հասարակական շփման միջոցով։ Օրինակ՝ Քանզի անունով բոնոբոն սովորել է արտահայտվել սիմվոլիկ լեքսիգրամների շարք օգտագործելով: Նման կերպ թռչունների և կետերի շատ տեսակներ սովորում են երգել`նմանվելով իրենց տեսակի այլ արարածների: Այնուամենայնիվ, որոշ կենդանիներ կարող են մեծ թվով բառեր և սիմվոլներ ձեռք բերել, սակայն ոչ ոք չի կարողացել պարզել, թե 4 տարեկան մարդը միջինում քանի տարբեր նշաններ կարող է իմանալ, ոչ էլ հայտնի է, թե ինչպես է յուրացվում մարդկային բարդ քերականությունը։

Մարդկային լեզուները տարբերվում են կենդանիների հաղորդակցման համակարգերից նաև այն բանով, որ նրանք օգտագործում են քերականական և իմաստաբանական բաժիններ, ինչպիսիք են գոյականը և բայը, ներկան և անցյալը, որոնք կարող է օգտագործվել չափազանց բարդ իմաստներ արտահայտելու համար: Մարդկային լեզուն առանձնահատուկ է նաև այն հանգամանքով, որ բառերը կամ արտահայտությունները կարող են միավորվել՝ ստեղծելու նոր բառեր կամ արտահայտություններ։ Օրինակ՝ գոյականական արտահայտությունը կարող է պարունակել մեկ այլ գոյական կամ դատողությունը կարող է պարունակել մեկ այլ դատողություն: Մարդու լեզուն նաև միակ հայտնի բնական հաղորդակցման համակարգն է, որի հարմարվողականությունը կարող է համարվել անկախ մոդալ: Դա նշանակում է, որ այն կարող է օգտագործվել ոչ միայն մեկ հաղորդակցման կամ միջին միջոցով, այլեւ մի քանի միջոցով: Օրինակ՝ խոսակցական լեզուն օգտագործում է լսողականությունը, մինչդեռ նշանաբանների լեզուները և գրավոր լեզուն հասկացվում են տեսողական ձևով, իսկ բրայլյան գիրը՝ շոշափլու միջոցով:

Մարդկային լեզուն նաև յուրօրինակ է այն բանով, որ կարող է արտահայտել վերացական գաղափար կամ երևակայական և ենթադրյալ դեպքեր, ինչպես նաև իրադարձություններ, որոնք տեղի են ունեցել անցյալում կամ պիտի տեղի ունենան ապագայում։ Այս կարողությունը կոչվում է խոսքի փոխադրում։ Չնայաց որոշ կենդանիներ օգտագործում են այս եղանակը (սրա օրինակ է, երբ մեղուները հաղորդակցվում են նեկտարի նոր պաշարների մասին, որոնք ակնառու չեն), մարդկային լեզուն այն օգտագործում է վերին աստիճանի վրա և յուրօրինակ կերպով։

ԾԱԳՈՒՄԸ

Մարդիկ մշտապես քննարկել են լեզվի ծագման հարցը։ Աստվածաշնչյան առեղծվածը պատմում է բաբելոնյան աշտարակաշինության մասին, այլ մշակույթներ ունեն իրենց պատմությունները այն մասին, թե ինչպես է ծագել լեզուն։

Լեզվի ծագման մասին տեսությունները տարբերվում են՝ կախված լեզվի մասին տարրական պատկերացումներից։ Որոշ տեսություններ հիմնված են այն տեսակետի վրա, որ լեզուն չափազանց բարդ համակարգ է, որ ոչնչից վերածվի վերջնական վիճակի, այլ պետք է որ այն զարգացումը սկսեր նախալեզվական համակարգերից, որոնք օգտագործել են նախամարդիկ։ Այս տեսությունները կոչվում են լեզվի փոխակերպման տեսություններ։ Հակառակ տեսությունները պնդում են, որ լեզուն այնպիսի յուրատեսակ համակրգ է, որ չի կարող օգտագործված լինել ոչ մարդկային արարածների կողմից, ուստի այն անմիջապես առաջացել է նախամարդուց մարդուն անցնելու ընթացքում։ Այս տեսությունները կոչվում են լեզվի հանկարծաստեղծման տեսություններ։ Չոմսկիի՝ արտադրողական լեզվի մասին տեսակետը լեզուն համարում է բնածին երևույթ, որը գենետիկորեն կոդավորված է, մինչդեռ գործառույթային տեսակետների կողմնակիցները պնդում են, որ լեզուն մեծապես մշակութային է և ընկալվում է հասարակական փոխանակման միջոցով։

Մարդկային լեզվի ծագման փոխակերպման տեսության կողմնակից է հայտնի լեզվաբան և փիլիսոփա Նոմ Չոմսկին: Չոմսկին առաջարկում է, որ «որոշակի տիեզերական ճառագայթների ցնցումից հետո տեղի են ունեցելորոշակի պատահական մուտացիաներ,որոնք վերակազմավորել են մինչ այդ բավականին պարզունակ ուղեղը»: Չնայած այն հանգամանքին, որ այս պատմությունը պետք չէ ուղղակիորեն հասկանալ, Չոմսկին պնդում է, որ «այն կարող է ավելի մոտ լինել իրականությանը, քան այն պատմությունները, որոնք պատմում են լեզվի էվոլյուցիոն գործընթացների մասին»:Փոխակերպման տեսությունները ընդունվում են գիտնականների մեծամասնության կողմից, սակայն դրանք տարբերվում են այն բանով, թե ինչպես են նրանք պատկերացնում այդ զարգացումը: Նրանք, ովքեր լեզուն համարում են բնածին, օրինակ՝ հոգեբան Սթիվեն Փինկերը, նախատիպ են համարում կենդանիների ճանաչումը, մինչդեռ ովքեր կամարում են լեզուն հասարակական շփումների միջոցով ստեղծված հաղորդակցման միջոց, օրինակ՝ հոգեբան Միքայել Թոմասելոն, կարծում են, որ զարգացումը տեղի է ունեցել մարդանմանների մոտ, որպեսզի համագործակցեն կա՛մ ժեստերի, կա՛մ ձայների միջոցով: Այս տեսությանը հարող այլ տեսակետներ պնդում են, որ լեզուն մշակվել է երաժշտության միջոցով, տեսակետ, որ ընդունում են Ռոուսեուն, Հերդերը, Հումբոլդտև և Չարլզ Դարվինը։ Այս կարծիքի հեղինակն է հնագետ Սթիվեն Միտենը: Սթիվեն Անդերսոնը նշում է, որ խոսակցական լեզուների տարիքը գնահատվում է 60,000-ից մինչեւ 100,000 տարի։

Քանի որ լեզուն հայտնաբերվել է մարդու նախապատմության շրջանում, երբ գրավոր արձանագրություններ դեռևս գոյություն չունեին, նրա ծագման վաղ շրջանի մասին տեղեկություններ չկան: Փոխակերպման տեսությունների համախոհները հաճախ դիտարկում են կենդանիներին`տեսնելու, թե, օրինակ, պրիմատները ցուցադրում են այնպիսի հատկություններ, որոնք կարող են վերագրվել նախամարդուն: Վաղ հայտնաբերված մարդկային գտածոները կարող են օգտագործվել լեզվի մասին ֆիզիկական պատկերացումներ կազմելու մաիսն: Այդպիսիք կարող են լինել ուղեղի չափը՝ մարմնի զանգվածի համեմատ, կոկորդի ձայնային ապարատի առկայությունը և այլն, որոնք կարող են դիտվել որպես լեզվունակության հատկանիշներ։

ՈՒՍՈՒՄՆԱՍԻՐՈՒԹՅՈՒՆԸ

Լեզվի և լեզվաբանության ուսումնասիրությունը վերաճեց գիտության, երբ ավելի քան 2000 տարի առաջ Հնդկաստանում որոշակի լեզուների առաջին քերականական նկարագրությունները ի հայտ եկան, Բրամանի գրի զարգացումից հետո: Ժամանակակից լեզվաբանությունն այն գիտությունն է, որը վերաբերում է լեզվի բոլոր բնագավառներին՝ վերլուծելով այն վերը նկարագրված բոլոր տեսանկյուններից:

ԵՆԹԱՍԱՀՄԱՆՈՒՄՆԵՐ

Լեզվի ակադեմիական ուսումնասիրությունը իրականացվում է տարբեր սահմանումների շրջանակներում և տարբեր տեսանկյուններից, որոնք բոլորին տեղեկացնում են լեզվաբանության ժամանակակից մոտեցումների մասին: Օրինակ՝ նկարագրական լեզվաբանությունը քննում է առանձին լեզուների քերականությունը, տեսական լեզվաբանությունը զարգացնում է տեսությունները, թե ինչպես պետք է լավագույնս հասկանալ և սահմանել լեզվի բնույթը տարբեր լեզուներով օգտագործվող տվյալների հիման վրա, հասարակական լեզվաբանությունը ուսումնասիրում է, թե ինչպես են լեզուները օգտագործվում հասարակական նպատակների համար, լեզվական և քերականական բնույթի հասարակական գործառույթների ուսումնասիրությունը, նյարդալեզվաբանների ուսումնասիրությունները, թե ինչպես է լեզուն մշակվում մարդու ուղեղում և թույլ է տալիս տեսության փորձարարական շրջանը։

ՆԱԽԱՊԱՏՄՈՒԹՅՈՒՆԸ

Համարվում է, որ լեզվի ֆորմալ ուսումնասիրությունները սկսվել են Հնդկաստանում Պանինիի ջանքերով, որը 5-րդ դարի քերականագետ էր, որը կազմել է Սանսկրիտի ձևաբանության 3959 կանոնները: Այնուամենայնիվ, շումերական դպիրները արդեն ուսումնասիրել էին շումերական եւ աքքադական քերականության տարբերությունները մ.թ.ա. մոտ 1900-ական թթ.: Հետագա քերականական ավանդույթները զարգացան բոլոր հին մշակույթներում, որոնք գիր ունեին:

17-րդ դարում ֆրանսիացի քերականագետները մշակեցին այն գաղափարը, որ բոլոր լեզուների քերականությունները մտքի համընդհանուր հիմքերի արտացոլումն էին, և, հետեւաբար, քերականությունը համընդհանուր էր: 18-րդ դարում բրիտանացի բանասեր և Հին Հնդկաստանի փորձագետ Ուիլյամ Ջոնսի համեմատական մեթոդի առաջին օգտագործումը նշմարեց համեմատական լեզվաբանության ծնունդը: Լեզվի գիտական ուսումնասիրությունը Հնդեվրոպականից ընդարձակվեց և դարձավ ընդհանրապես լեզվի ուսումնասիրություն `Վիլհելմ վոն Հումբոլդտի կողմից: 20-րդ դարի սկզբին Ֆերդինանդ դը Սոսշուրը լեզվի գաղափարը ներկայացրեց որպես փոխկապակցված միավորների ճկուն համակարգ՝ սահմանելով դրանց միջև եղած հակասությունները։

Լեզվի դիագրոնիկ եւ սինխրոնիկ վերլուծությունների միջեւ տարբերակելով, նա դրել է լեզվաբանության ժամանակակից կարգապահության հիմքը: Saussure- ն նաեւ ներկայացրեց լեզվաբանական վերլուծության մի քանի հիմնական չափորոշիչներ, որոնք դեռեւս հիմնարար են բազմաթիվ ժամանակակից լեզվական տեսությունների մեջ, ինչպիսիք են սինթագմ եւ պարադիգմների միջեւ տարբերությունները եւ Langue-parole- ի առանձնահատկությունը, լեզուն լեզուն որպես վերացական համակարգ (լեզու) Այս համակարգի դրսեւորումը (պայմանական վաղաժամկետ ազատում):

ԺԱՄԱՆԱԿԱԿԻՑ ԼԵԶՎԱԲԱՆՈՒԹՅՈՒՆ

1960-ական թվականներին Նոր Չոմսկին ձևակերպեց լեզվական արտադրողական տեսությունը: Ըստ այդ տեսության՝ լեզվի ամենատարածված ձևը մի շարք շարահյուսական կանոններն են, որը համամարդկային է բոլորի համար և հիմնված է բոլոր մարդկային լեզուների քերականությունների վրա: Այս կանոնների հավաքածուն կոչվում է համընդհանուր քերականություն, իսկ Չոմսկիի համար այն նկարագրելը լեզվաբանության սահմանումների հիմնական խնդիրն է: Այսպիսով, նա համարեց, որ անհատական լեզուների քերականությունները միայն կարևոր են լեզվաբանության համար, քանի որ թույլ են տալիս մեզ հասկանալ համընդհանուր կանոնները, որով բացատրվում է լեզուների զանազանությունը։

Արտադրողական համակարագի ֆորմալ տեսությանը հակառակ՝ գործառույթային տեսության լեզուները առաջարկում են, որ լեզուն հիմնականում միջոց է, իսկ նրա կառույցները լավագույնս վերլուծվում և հասկացվում են նրանց գործառույթների նշանակությունը իմանալով։ Քերականության ֆորմալ տեսությունը փորձում է սահմանել լեզվի էլեմենտները և նկարագրել այն միջոցները, որոնցով դրանք կապվում են իրար, մինչդեռ գործառույթային տեսությունը փորձում է սահմանել լեզվի իրականացրած գործառույթները, ապա կապել դրանք լեզվական էլեմենտների հետ, որոնք կազմում են դրանք։

ԼԵԶՎԻ ԵՎ ԽՈՍՔԻ ՖԻԶԻՈԼՈԳԻԱԿԱՆ ԵՎ ՆՅԱՐՐԴԱՅԻՆ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔԸ

Խոսելը բոլոր մշակույթներում լեզվի հիմնական տարբերակն է։ Խոսելը բարդ գործընթաց է, որը կախված է շրթունքների շարժումներից, լեզվի և ձայնային ապարատի այլ բաղադրիչների վերահսկումից, հնչյունների ձայնանմանակման ունակությունից և նյարդային ապարատից, որի միջոցով լեզուն կարելի է սովորել և արտաբերել: Մարդկային լեզուների գենետիկական հիմքերի ուսումնասիրությունը վաղ փուլում է. միակ գենը, որը հաստատված է լեզվարտադրության մեջ, FOXP2-ն է, որը կարող է առաջացնել լեզվական բնածին շեղումներ, եթե վնասվի մուտացիաների ժամանակ:

ՈՒՂԵՂ

Ուղեղը լեզվական բոլոր գործողությունների կարգավորման կենտրոնն է․ այն ղեկավարում է թե՛ լեզվաճանաչումը, թե՛ իմաստընկալումը և խոսքարտադրությունը։ Այնուամենայնիվ, լեզվի նյարդաբանական հիմքերի վերաբերյալ մեր գիտելիքները բավականին սահմանափակ են, չնայած որ այն զգալիորեն առաջ է ընթանում ժամանակակից տեսողական մեթոդների կիրառմամբ: Լեզվաբանության սահմանումները՝ նվիրված նյարդաբանական ասպեկտների ուսումնասիրմանը, կոչվում է նյարդալեզվաբանություն:

Նյարդալեզվաբանության վաղ աշխատանքն ընդգրկում էր ուղեղի ախտահարում ունեցող մարդկանց լեզուների ուսումնասիրությունը՝ տեսնելու, թե կոնկրետ հատվածում վնասները ազդում են լեզվի եւ խոսքի վրա: Այսպիսով, 19-րդ դարում նյարդաբանները հայտնաբերեցին, որ ուղեղի երկու տարածքները խիստ կարևոր են լեզվի վերամշակման մեջ: Առաջին տարածքը Ուերնիքի տարածքն է: Ուղեղի այս հատվածում ախտահարում ունեցող մարդիկ զարգացնում են ընկալողական աֆազիա, վիճակ, որի ժամանակ լեզուների իմացության խիստ խաթարում կա, իսկ խոսքը պահպանում է բնական ռիթմը և նախադասության համեմատաբար նորմալ կառուցվածքը:

Երկրորդ կարևոր տարածքը Բրոկայի հատվածն է։ Մարդիկ, ովքեր ախտահարում ունեն այս հատվածում, զարգացնում են արտահայտման աֆազիա, վիճակ, երբ նրանք գիտեն՝ ինչ են ուզում ասել, բայց չեն կարող արտահայտվել։ Նրանք հիմնականում հասկանում են այն, ինչ իրենց ասում են, բայց չեն կարողանում սահուն խոսել։ Այլ խնդիրներ կարող են լինել սահունության, արտասանության, բառընտրության, բառակրկնության խնդիրները, ինչպես նաև խնդիրներ բարդ նախադասություններ կառուցելիս կամ գրելիս։ Այս աֆազիայով ախտահարվածները խոսում են ոչ քերականորեն ճիշտ և չեն կարողանում հետևել շարահյուսությանը, որպեսզի հասկանան իրենց արտահայտած մտքի իմաստը։

20-րդ դարի վերջին տեխնոլոգիական առաջընթացի շնորհիվ նյարդալեզվաբանները օգտագործում են ոչ ինվազիվ մեթոդներ, ինչպիսիք են ֆունկցիոնալ մագնիսական ռեզոնանսային պատկերումը և էլֆիզիոլոգիան, առանց անհամապատասխանության անհատների լեզվի վերամշակման ուսումնասիրության համար:

ԽՈՍՔԻ ԱՆԱՏՈՄԻԱՆ

Խոսակցական լեզուն հիմնված է մարդկային ֆիզիկական ունակության վրա, անհրաժեշտ է ձայն արտաբերել, ինչը օդով անցնող երկարատև ալիք է՝ այնպիսի հաճախությամբ, որ կարող է թրթիռ առաջացնել ականջախեցիում։ Այս ունակությունը կախված է մարդու խոսքային օրգանների ֆիզիոլոգիայից: Այս օրգաններն են թոքերը, շնչափողը և վերին վոկալային ուղին՝ կոկորդ, բերան և քիթ։ Ձայնի ապարատի տարբեր մասերի հսկողությամբ օդի հոսքը օգտագործվում է տարբեր խոսակցական հնչյուններ արտաբերելու համար։

Խոսքի ձայնը կարող է վերլուծվել հաջորդականության և հնչերանգի տարրերի համադրությամբ։ Հաջորդականության են այն տարրերը, որոնք հետևում են իրար հաջորդաբար և սովորաբար արտահայտվում են այբուբենի տարբեր տառերով, օրինակ՝ լատինական գրով։ Ազատ խոսքում հաջորդական հատվածների համար սահմաններ չկան, բառերի միջև էլ լսելի դադարներ չկան։ Սեգմենտները, հետևաբար, տարբերվում են իրենց հստակ հնչյուններից, որոնք առանձնանում են յուրատեսակ արտահայտչականությամբ և լինում են բաղաձայն ու ձայնավոր: Հնչերանգը ներառում է այնպիսի տարրեր, ինչպիսիք են շեշտը, հնչյունային տիպը, ձայնային տեմբրը և տաղաչափությունն ու ինտոնացիան կամ ինտոնացիան, որոնցից յուրաքանչյուրը կարող է ազդեցություն ունենալ մի շարք հատվածների վրա:

Ձայնավոր և բաղաձայն հնչյունները միավորվում և ստեղծում են վանկ, որոնք էլ ստեղծում են բառեր և արտահայտություններ։ Ձայնավոր են այն հնչյունները, որոնք արտասանվում են տևական: Դրանք տարբերվում են՝ կախված բանավոր խոսքում շրթունքների բացվածքից և լեզվի դիրքից։ Ձայնավորները կոչվում են փակ, եթե դրանց արտասանման ժամանակ շուրթերը համեմատաբար փակ են, ինչպես՝ անգլերեն [i] հնչյունը, և բաց, եթե արտասանման ժամանակ շուրթերը համեմատաբար բաց են, ինչպես անգլերեն [o] հնչյունը։

Բաղաձայն են այն հնչյունները, որոնց արտասանության ժամանակ արգելք է առաջանում կոկորդում։ Բաղաձայնները դասակարգվում են ըստ արգելքի աստիճանի, ըստ առաջացրաց թրթիռի աստիճանի, հնչեղության։

Որոշ հնչյուններ՝ թե՛ բաղաձայն, թե՛ ձայնավոր, արտասանվում են քթի խոռոչից օդի բացթողումով և կոչվում են ռնգային հնչյուններ: Այլ հնչյունները դասակարգվում են արտասանության ժամանակ լեզվի դիրքով։

Օգտագործելով այս խոսքի օրգանները՝ մարդիկ կարող են հարյուրավոր հստակ հնչյուններ արտադրել․ որոշները շատ հաճախ են հայտնվում աշխարհի լեզուներում, մինչդեռ որոշները շատ ավելի տարածված են որոշ լեզվական ընտանիքներում, անգամ՝ հատուկ կամ միակ լեզվում։

__________________________________________________________________________________________________________________________________________

Հիշողության կազմակերպումը

Հիշողության կազմակերպում, համակարգչի հիշողության ռեսուրսների օգտագործման մի ձև: Հիշողության կազմակերպման կարևորագույն պահանջը ծրագրերին ըստ իրենց պահանջների դինամիկ կերպով հիշողության հատվածների մատակարարումն է և հիշողության հատվածի ազատումը, երբ այն այլևս չի օգտագործվում: Սա կրիտիկական կարևորություն ունի բարձր կարգի համակարգչային համակարգերի համար, որտեղ մեկից ավելի պրոցեսներ կարող են միաժամանակ աշխատելիս լինել:

Մի քանի մեթոդներ են մշակվել, ինչը մեծացնում է հիշողության կառավարման արդյունավետությունը: Վիրտուալ հիշողության համակարգերը բաժանում են պրոցեսների կողմից օգտագործվող հիշողության հասցեները ֆիզիկական հասցեներից` թույլատրելով պրոցեսների բաժանումը և մեծացնելով վիրտուալ հասցեների տարածությունը RAM-ի հասանելի չափից ավելի` կիրառելով էջադրում կամ փոխանակում երկրորդական պահեստավորման վրա: Վիրտուալ հիշողության կազմակերպման որակը կարող է մեծ ազդեցություն ունենալ ընդհանուր համակարգի աշխատանքի վրա:

Մակարդակներ

Ժամանակակից ընդհանուր նպատակի համար ստեղծված համակարգչային համակարգերը կառավարում են հիշողությունը երկու մակարդակներում`

• օպերացիոն համակարգի մակարդակ,
• ծրագրային մակարդակ:

Մանրամասները

Տեղակայման հարցումը կատարելու խնդիրը բաղկացած է բավարար չափի չօգտագործված հիշողությունների բլոկից: Հիշողության հարցումները բավարարվում են հիշողության մեծ տարածքից ինչ֊որ կտորներ վերցնելով․ հիշողության այդ մեծ տարածքը կոչվում է կույտ կամ ազատ տարածք: Ցանկացած ժամանակ կույտի որոշ հատվածներ օգտագործվում են, իսկ որոշները ազատ են (չեն օգտագործվում), ուստի հասանելի են ապագա տեղակայումների համար:

Մի շարք խնդիրներ դժվարացնում են իրականացումը, ինչպիսիք են արտաքին հատվածավորումը, որը առաջանում է այն ժամանակ, երբ հիշողության տեղակայման բլոկների միջև առկա են փոքր բացթողումներ, ինչը անհնար է դարձնում տեղակայման հարցումների համար դրանց օգտագործումը: Տեղակայողի մետատվյալները կարող են նաև շեղել փոքր տեղակայումների չափսերը: Դա հաճախ կառավարվում է կտորների բաժանման միջոցով: Հիշողության կառավարման համակարգը պետք է ուշադրություն չդարձնի բացառիկ հատկություններ ապահովելուն, որպեսզի վստահ լինի՝ դրանք համապատասխանում են և հիշողությունը երբեւէ չի կորչում՝առաջացնելով հիշողության արտահոսք:

Արդյունավետությունը

Հատուկ դինամիկ հիշողության տեղակայման ալգորիթմի իրականացումը կարող է աշխատանքի վրա դրական ազդեցություն ունենալ։ 1994 թվականին Digital Equipment Corporation կազմակերպության կատարած ուսումնասիրությունները նկարագրում ենհիշողության տեղակայողների օգտագործածա ծախսերը։ Հրամանների միջին չափը, որը պահանջվում է մի հիշողության տիրույթը տեղակայելու համար, 52 է (չափվում է տարբեր ծրագրերի վրա հրամանների մակարդակում):

Իրականացումները

Քանի որ տեղակայման ճշգրիտ տեղը անհնար է իմանալ նախապես, հիշողությանը դիմում է կատարվում անուղղակիորեն՝ սովորաբար հղումների ցուցիչների օգնությամբ։ Հիշողության տարածքը կազմակերպելու և հիշողության բաժինները տեղակայելու կամ դուրս հանելու համար օգտագործվող ալգորիթմը կապված է միջուկի հետ և կարող է օգտագործել հետևյալ բոլոր մեթոդները։

Ֆիքսած չափերով բլոկների տեղակայում

Ֆիքսած չափերով բլոկների տեղակայումը օգտագործում է հիշողության՝ ֆիքսած չափերով բլոկների ազատ ցուցակ (հաճախ բոլորի մի չափի)։ Սա շատ արդյունավետ է ներկառուցված համակարգերի համար, որտեղ ոչ մեծ օբյեկտներ պետք է տեղակայվեն, սակայն շատ վատ է հատվածավորման դեպքում, հատկապես հիշողության երկար հասցեների հետ։ Այնուամենայնիվ, չափազանց նվազող գների շնորհիվ այս մեթոդը կարող է հստակ բարելավել աշխատանքը այն օբյեկտների հետ, որոնք արագ տեղակայման դուրսբերման կարիք ունեն։ Այն հաճախ օգտագործվում է տեսախաղերում։

Buddy blocks

Այս համակարգում հիշողությունը տեղակայվում է մեկի փոխարեն հիշողության մի քանի տարածքներում , որտեղ յուրաքանչյուր տարածք ներկայացնում է հիշողության բլոկ, որի չափը երկուսի աստիճան է կամ էլ որևէ այլ հարմար թվի աստիճան։ Բոլոր բլոկները պահվում են տեսակավորված կից ցուցակում կամ ծառում և տեղակայման ժամանակ ձևավորված բոլոր նոր բլոկները ավելացվում են իրենց համապատասխան հատվածում հետագա օգտագործման համար։ Եթե հարցումը ավելի փոքր չափի հիշողություն է պահանջում, քան հասանելի է, ընտրվում է հասանելի ամենափոքր հասցեն և բաժանվում։ Արդյունքներից մեկն է ընտրվում, և գործընթացը կրկնվում է, միչև հարցումը կավարտվի։ Երբ բլոկը տեղակայվի, տեղակայողը կսկսի բավականաչափ մեծ բլոկներից ամենափոքրից, որպեսզի բացառի բլոկների անհարկի օգտագործումը։ Երբ բլոկը ազատվում է, այն համեմատվում է իր կից բլոկի հետ։ Եթե երկուսն էլ ազատ են, միավորվում են և տեղադրվում ավելի մեծ բլոկի համապատասխան ցուցակում։

Ինքնավար փոփոխականներ

Ծրագրավորման լեզուների շատ ներկայացումներում, պրոցեդուրայի (ենթածրագիր կամ ֆունկցիա) ներսում հայտարարված բոլոր փոփոխականները այդ ֆունկցիայի համար լոկալ են։ Ծրագրի համար նախատեսված աշխատաժամանակի միջավայրը ավտոմատ կերպով հիշողություն է հատկացնում այս փոփոխականների համար և նույն կերպով էլ ազատում է հիշողությունը, երբ պրոցեդուրան ավարտում է աշխատանքը։ Հատուկ հռչակագրերը կարող են թույլ տալ լոկալ փոփոխականներին պահպանել արժեքներ պրոցեդուրայի կանչերի միջև կամ կարող է թույլ տալ, որ փոփոխականները հասանելի լինեն այլ պրոցեդուրաներում ևս։ Լոկալ փոփոխականների ավտոմատ տեղաբաշխումը հնարավոր է դարձնում ռեկուրսիան՝ հասանելի հիշողության խորությամբ սահմանափակված։

Աղբի վերացում

Աղբի վերացումը մարտավարություն է, որի միջոցով օբյեկտներին ավտոմատ տրվում է հիշողություն, որը ծրագիրը այլևս չի օգտագործում, և վերադարձնում է տեղակայված հիշողությանը ազատ հիշողության տարածք։ Մեթոդը, ըստ էության, հիշողության ղեկավարման հակառակն է։

Վիրտուալ հիշողությամբ համակարգեր

Վիրտուալ հիշողությունը հիշողությունը ֆիզիկական սարքախմբից անջատելու մեթոդն է։ Հավելվածները գործարկում են հիշողությունը վիրտուալ հասցեների միջոցով։ Ամեն անգամ, երբ պահեստավորված ինֆորմացիային դիմելու փորձ է արվում, վիրտուալ հիշողության ինֆորմացիան պահանջում է, որ վիրտուալ հասցեները թարգմանվեն ֆիզիկական հասցեների։ Այս եղանակով վիրտուալ հիշողության ավելացումը թույլ թ տալիս անհատականապես կառավարել հիշողության համակարգերը և դիմելիության մեթոդները։

Վիրտուալ հիշողության համակարգերում օպերացիոն համակարգը սահմանափակում է եղանակները, որոնցավ կարելի է դիմել հիշողությանը։ Այս առանձնահատկությունը՝ հիշողության պահպանումը, օգտագործվում է, որպեսզի թույլ չտա պրոցեսին գրել կամ կարդալ հիշողության այն հասցեներում, որ իրեն չեն տրված՝ կանխելով վնասական կամ թերի կոդերը խաթարեն նաև ուրիշ ծրագրերի աշխատանքը։

Չնայած հատուկ գործընթացների համար հատկացված հիշողությունը սովորաբար մեկուսացված է, գործընթացները երբեմն պետք է կարողանան տեղեկատվություն փոխանակել: Համօգտագործվող հիշողությունը միջպրոցեսային հաղորդակցության ամենաարագ տեխնոլոգիաներից մեկն է:

Հիշողությունը սովորաբար դասակարգվում է առաջնային պահեստավորմանը և երկրորդային պահեստավորմանը դիմելու վարկանիշով: Հիշողության կառավարման համակարգերը այլ գործողությունների հետ մեկտեղ նաև իրականացնում են հիշողության երկու մակարդակների միջև ինֆորմացիայի տեղափոխումը:

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ներածում - Արտածում

Հաշվարկման մեջ ներածում-արտածումը կամ կրճատ Ն-Ա -ը ինֆորմացիան գործարկող համակարգի (ինչպիսին համակարգիչն է) և արտաքին աշխարհի միջև հաղորդակցությունն է: Ներածումը այն կանչերըր կամ ինֆորմացիան են, որը ստացվում է համակարգի կողմից, իսկ արտածումը` այն կանչերն ու ինֆորմացիան, որ ուղարկվում են համակարգից: Տերմինները կարող են օգտագործվել նաև որպես գործողության մաս` կատարել ներածման-արտածման գործողություն:

Ն-Ա սարքերը մարդու կամ այլ համակարգի կողմից օգտագործվող սարքախմբի մասեր են, որոնց միջոցով հաղորդակցվում են համակարգչի հետ: Օրինակ` ստեղնաշարի համակարգչային մկնիկը համակարգչի համար մուտքային սարքն է, իսկ մոնիտորները և տպիչները արտածման սարքեր են: Համակարգիչների հետ հաղորդակցվելու այնպիսի սարքերը, ինչպիսիք են մոդեմները և ցանցային քարտերը, սովորաբար կատարում են թե' ներածման, թե' արտածման գործողություններ:

Իսկ թե սարքը նկարագրվում է որպես ներածման կամ արտածման սարք, կախված է առանձին դեպքերից: Մկնիկը և ստեղնաշարը հասկանում են օգտագործողի ֆիիկական շարժումները և փոխակերպում են դրանք ներածական կանչերի, որոնք համակարգիչը կարող է հասկանալ. այս սարքերից արտածումը համակարգչի ներածումն է: Նույն ձևով` տպիչները և էկրանը վերցնում են կանչերը, որոնք համակարգիչը արտածում է որպես ներածում և փոխակերպում են դրանք այնպիսի ներկայացման, որ օգտագործող մարդիկ կարողանան հասկանալ: Օգտագործող մարդկանց տեսանկյունից այս ներկայացումները կարդալը կամ տեսնելը ներածում ստանալն է: Համակարգիչների եւ մարդկանց` այս տեսակի կապը ուսումնասիրվում է մարդ-համակարգիչ փոխադեցության ոլորտում:

Համակարգչի կառուցվածքում CPU-ի և հիմնական հիշողության համադրությունը, որտեղ CPU-ն կարող է անմիջական կարդալ կամ գրել` օգտագործելով անհատական կառույցներ, համարվում է համակարգչի ուղեղը: CPU/հիշողություն կոմբինացիայում ինֆորմացիայի ցանկացած ուղղությամբ տեղափոխությունը, ինչպես սկավառակի կրիչից ինֆորմացիա կարդալը, համարվում է Ն-Ա: CPU- ն և նրա օժանդակ սխեմաները կարող են տրամադրել հիշողությամբ քարտեզագրված Ն-Ա- ը, որն օգտագործվում է ցածր մակարդակի համակարգչային ծրագրավորման մեջ, ինչպիսիք են սարքավարների իրականացումը, կամ կարող են ապահովել Ն-Ա ալիքների հասանելիությունը: Ն-Ա ալգորիթմը նախատեսված է, որ օգտագործի տիրույթը և արդյունավետ գործի ինֆորմացիան երկրորդային պահեստավորման սարքերի հետ փոխանակելիս, ինչպիսին է սկավառակի կրիչը:

Միջերես

Ն-Ա միջերես է պահանջվում, հենց որ Ն-Ա սարքը գործարկվում է պրոցեսորի կողմից: Սովորաբար CPU-ն հաղորդակցվում է սարքերի հետ կայանի միջոցով: Միջերեսը պետք է ունենա անհրաժեշտ տրամաբանությունը` պրոցեսորի գործարկած սարքի հասցեն մեկնաբանելու համար: Հաղորդակցությունը պետք է իրականացվի միջերեսի կողմից համապատասխան հրամանների միջոցով (ինչպես ԶԲԱՂՎԱԾ Է, ՊԱՏՐԱՍՏ Է, ՍՊԱՍՈՒՄ Է), և պրոցեսորը կարող է հաղորդակցվել Ն-Ա սարքի հետ միջերեսի միջոցով: Եթե ​​տարբեր ձեւաչափերի տվյալներ են փոխանակվում, ապա միջերեսը պետք է կարողանա հաջորդական տվյալները փոխանակել համապատասխան ձևի եւ հակառակը: Քանի որ պրոցեսորի անգործությունը ժամանակի կորուստ է, քանի դեռ այն սպասում է ներածման սարքերից ինֆորմացիայի մուտքի, պետք է ընդհատումների մշակման կանոններ լինեն, և համապատասխան տիպի թվերը անհրաժեշտության դեպքում պրոցեսորի կողմից պիտի մշակվեն:

Համակարգիչը, որ օգտագործում է հիշողության քարտեզավորման Ն-Ա, սարքերին դիմում է` կարդալով կամ գրելով հիշողության հատուկ հասցեներ`օգտագործելով ասեմբլերով գրված նույն հրամանները, որոնք սովորաբար օգտագործում է համակարգիչը հիշողությանը դիմելու համար: Այլընտրանքային մեթոդ է հրամանների վրա հիմնված Ն-Ա-ը, որը պահանջում է` CPU-ն ունենա հատուկ հրամաններ Ն-Ա-ն համար: Թե' ներածման, թե' արտածման սարքերը ունեն ինֆորմացիա մշակող դասակարգում, որը կարող է մեծապես տարբերվել: Որոշ սարքերի հետ, որոնք կարող են ինֆորմացիան չափազանց արագ տեղափոխել հիշողության հատուկ հասցե, պահանջվում է, որ գործողությունը կատարեն առանց CPU-ի հաջորդական օգնության:

Իրականացումը բարձր մակարդակում

Ավելի բարձր մակարդակի օպերացիոն համակարգերը և ծրագրավորան առանձնահատկությունները ունեն առանձին, ավելի աբստրակտ Ն-Ա գաղափարներ և սահմանումներ: Օրինակ` շատ օպերացիոն համակարգեր ապահովում են հավելվածային ծրագրերին ֆայլերի գաղափարով: C և C++ ծրագրավորման լեզուները և Unix ընտանիքի օպերացիոն համակարգերը ավանդաբար հոսքերի են վերածում ֆայլերը և սարքերը, որոնցում կարելի է կարդալ, գրել կամ էլ երկուսը միաժամանակ: C ստանդարտ գրադարանը ապահովում է ներածման և արտածման համար հոսքերին կառավարող ֆունկցիաներ:

ALGOL 68 ծրագրավորման լեզվում ներածում և արտածում գաղափարները ընդհանրական հասկացվում են փոխանցում: ALGOL 68-ի փոխանցման գրադարանը ճանաչում է հետևյալ ստանդարտ ֆալերը և սարքերը` stand in, stand out, stand errorsևstand back:

Հատուկ պարագույն ֆունկցիաներին այլընտրանք կարող է լինել Ն-Ա մոնադը, որը թույլատրում է խրագրերին պարզապես նկարագրել Ն-Ա-ը, իսկ գործողությունները արվում են ծրագրից դուրս: Սա նշանակալի է, որովհետև Ն-Ա ֆունկցիաները կարող են կողմնակի ադեցություն թողնել ցանկացած ծրագրավորման լեվի վրա, իսկ սա թույլ է տալիս` ամբողջովին ֆունկցիոնալ ծրագրավորումը լինի գործածական:

Ն-Ա ալիք

Ն-Ա ալիքը պահանջում է այնպիսի հրահանգների կիրառում, որոնք հատուկ նախագծված են Ն-Ա գործողություններ իրականացնելու համար: Ն-Ա հրահանգները վերաբերում են ալիքին կամ ալիքին և սարքին միաժամանակ: Ալիքը միաժամանակ մուտք է գործում բոլոր անհրաժեշտ պահանջվող հասցեներ և վերահսկման տեղեկատվություն: Սա նման է հիշողությանը անիմջական դիմելուն, բայց ավելի ճկուն է:

Պորտերում քարտեագրված Ն-Ա

Պորտերում քարտեզագրված Ն-Ա նույնպես պահանջում է հատուկ հրահանգների կիրառում: Սովորաբար մեկ կամ ավելի պորտեր են կապվում սարքին և յուրաքանչյուրը հատուկ նպատակ ունի: Պորտային համարները առանձին հասցեական տարածությունում են և օգտագործվում են նորմալ հրահանգներով:

_____________________

ԺԱՄԱՆԱԿԱԲԱՇԽՈՒՄ

Հաշվարկներում ժամանակաբաշխումը մի քանի օգտագործողների միջև հաշվողական ռեսուրսների միաժամանակ բաշխումն է բազմածրագրավորման և բազմախնդրության միջոցով: Դրա ներկայացումը 1960-ականներին և որպես հաշվարկման մշտական մոդել հզորացումը 1970-ականներին հաշվարկման պատմության մեջ մեծագույն տեխնոլոգիական վերելք էր: Թույլ տալով մի քանի օգտագործողների համաժամանակյա օգտագործել միևնույն համակարգիչը` ժամանակաբաշխումը կտրականապես իջեցրեց հաշվարկային կարողությունների գները և հնարավոր դարձրեց անհատներին և կազմակերպություններին օգտագործել համակարգիչ` առանց ձեռքի տակ ունենալու այն, զարգացրեց

Փաթեթային վերամշակում

Վաղ համակարգիչներ չափազանց թարկարժեք սարքեր էին և չափազանց դանդաղ էին աշխատում նոր մոդելների համեմատությամբ: Մեքենաներ սովորաբար հատուկ առաջադրանքների հաջորդականություն կատարելու համար էին ստեղծված և աշխատում էին ղեկավարման վահանակի միջոցով: Օպերատորը ձեռքով մտնում էր ծրագրեր անջատիչների միջոցով , որպեսզի բեռնեն և աշխատեցնեն ծրագրաշարերը: Այս ծրագրերը կարող էին խլել ժամեր, անգամ շաբաթներ աշխատելու համար: Ինչքան համակարգիչների գործարկման արագությունը աճեց, աշխատաժամանակը նազեց, անհանգստության պատճառ էր մնում հաջորդ ծրագիրը սկսելու համար օգտագործող ժամանակը: Զարգացան փաթեթային վերամշակման մեթոդները, որպեսզի նվազեցնեն անցման համար օգտագործվող ժամանակը` ծրագրերը հերթի մեջ գցելով այնպես, որ մեկը սկսեր աշխատանքը մյուսի ավարտելուն պես:

Որպեսզի սատարեն փաթեթային գործարկումը, մի շարք համեմատաբար էժան միջոցներ էին օգտագործում ծրագրաորողների կողմից` ծրագրերը թղթի վրա ոչ առցանց ռեժիմում գրելու համար: Երբ ավարտեցին գրելը, ծրագրերը հաստատվեցին օպերացիոն խմբի կողմից, որոնք ըստ հերթականությամբ դասավորվեցին աշխատելու համար: Կարևոր ծրագրերը անմիջապես աշխատում էին,իսկ թե ինչքան հետո հաջորդ ծրագիրը կաշխատեր, անհնար էր կանխագուշակել: Երբ ծրագրի աշխատանքը ավարտվում էր, արդյունքը, հիմնականում` տպված, վերադարձում էր ծրագրավորողին: Գործընթացի ավարտը կարող էր օրեր տևել, որի ընթացքում ծրագրավորողը կարող էր անգամ չտեսնել համակարգիչը:

Օգտագործողին համակարգիչը ուղղակիորեն օգտագործելու հնարավորություն տալու այլընտրանքը այնքան թանկ էր, որ չէր էլ քննարկվում: Սա այն պատճառով էր, որ օգտագործողը կարող էր երկար ժամանակ կոդ մուտք անել, որի ընթացքում համակարգիչն անգործ էր մնում: Այս իրավիճակը սահմանափակում էր այն կազմակերպությունների ինտերակտիվ զարգացումը, որոնք կարող էին իրենց թույլ տալ վատնել հաշվարկային ցիկլերը. սա հատկապես համալսարաններին է վերաբերում:

ժամանակաբաշխում

Ժամանակաբաշխման գաղափարը ծագել է այն գիտակցությունից, որ մինչդեռ ցանկացած օգտագործող համակարգիչը արդյունավետ է օգտագործում, մյուսները հնարավոր է, որ ինչ-որ բան այն չեն անում: Սա փոխգործակցության օրինակ էր: Սովորաբար երբ առանձին օգտագործող դիմում էր ինչ-որ ինֆորմացիայի, հնարավոր էր` դադարներ առաջանան, և մի խումբ օգտագործողների միաժամանակ մուտքը կարող էր լցնել այդ դադարը ոչ անհրաժեշտ ինֆորմացիայով: Եթե տրված լիներ օգտագործողների օպտիմալ քանակ, ընդհանուր գործընթացը շատ արդյունավետ կկամակերպվեր: Նման մեխանիմով ժամանակի փոքր դադարները կարող էին տրամադրվել մյուս օգտագործողներին:

Այս գաղափարը առաջին ագամ նկարագրվել է 1954 թվականին MIT-ի ամառային դասընթացների ժամանակ Ջոն Բաքուսի կողմից: Հետագայում Բոբ Բեմերը իր` Automatic Control Magazine- ում տպված «Ինչպես դիտարկել համակագիչը» հոդվածում խոսել է այդ մասին: 1958-ին տպագրված թերթում Վ. Ֆ. Բաուերը գրում է. «Համակարգիչները պետք է մի քանի խնդիրներ միաժամանակ լուծեն: Բոլոր կամակերպությունները պետք է ներածման-արտածման համակարգեր տեղադրեն իրենց տարածքներում և ժամանակ գնեն համակարգչում ճիշտ այնպես, ինչպես ցանկացած տնային տնտեսություն էլեկտրաէներգիա կամ ջուր է գնում համապատասխան ընկերություններից»:

Այսպիսի համակարգ իրականացնելը այնքան էլ հեշտ խնդիր չէր: Վաղ համակարգերի համար փաթեթային վերամշակումը արդյունավետ մեթոդոլոգիական արգացում էր: Քանի որ համակարգիչները դեռևս միայն մեկ ծրագիր էին իրականացնում տրված ժամանակում, հիմնական փոփոխությունը եղավ կատարվող ծրագրի և հաջորդ ծրագրի միջև ընկած ժամանակը: Մի քանի օգտագործողներին միաժամանակ հնարավորություն տալը լրիվ այլ գաղափար էր: Մեքենայում պետք է պահվեր յուրաքանչյուր օգտագործողի վիճակը , այնուհետև արագորեն փոխվեր: Սրանով համակարգչային նոր ցիկլեր կառաջանային, իսկ դանդաղագործ մեքենաներում սա լուրջ անհանգստություն էր: Այնուամենայնիվ, ինչքան համակարգիչները արագությամբ զարգացան, և մեծացավ հիմնական հիշողությունը, որում օգտագործողների վիճակն էր պահվում, ժամանակաբաշխման գաղափար աստիճանաբար և հարաբերականորեն զարգացավ:

Առաջին նախագիծը, որ իրականացնում էր ժամանակաբաշխ համակարգ, MIT-ում նախաձեռնել է Ջոն ՄաքՔարթին 1959-ին: Այն նախագծված էր IBM 704-ի վրա, իսկ հետագայում լրացուցիչ փոփոխությունների արդյունքում ստեղծվեց IBM 709-ը, որը ժամանակաբաշխման համար բավականաչափ հզորություն ունեցող առաջին համակարգիչներից էր: Նախագծի արդյունքներից էր Compatible Time-Sharing System-ը կամ CTSS-ը, որը ցուցադրվեց 1961-ի նոյեմբերին: CTSS-ը առաջին ժամանակաբաշխ համակարգն էր, որ գործածության մեջ մնաց մինչև 1973 թվականը: Առաջին ցուցադրված ժամանակաբաշխ համակարգերից էր PLATO II-ը, որը ստեղծվել էր 1961-ին Դոնալդ Բիթզերի կողմից: Բայց սա հատուկնպատակային համակարգ էր: Բիթերը երկար ժամանակ ասել է, որ PLATO նախագիծը կստանար ժամանակաբաշխման արտոնագիր, եթե միայն Իլինոյսի համալսարանը չկորցներ 2 տարվա արտոնագիրը: JOSS- ը սկսել է ժամանակաբաշխման ծառայությունը 1964 թվականի հունվարին:

Առևտրային լուրջ հաջողություններ ունեցող առաջին ժամանակաբաշխ համակարգը Dartmouth-ն էր:

Զարգացումը

Ուշ 1960-ականների և 1970-ականների ընթացքում համակարգչային տերմինալները բազմակողմանիորեն համալրվեցին մեծ կամակերպչական հիմնամասային համակարգիչներով, որտեղ շատ իրականացումներում անընդեմջ հարցվում էր` տեսնելու, թե որևէ լրացուցիչ ինֆորմացիա հասանելի է, կամ որևէ գործողության համար դիմում եղել է օգտագործողների կողմից: Հետագայում տեխնոլոգիաները փոխկապակցված էին ընդմիջման պայմաններով, և նրանցից ոմանք օգտագործում էին զուգահեռ տվյալների փոխանցման տեխնոլոգիաները, ինչպիսին է IEEE 488 ստանդարտը: Ընդհանուր առմամբ, համակարգչային տերմինալները օգտագործվել են համակցված հատկությունների վրա, ճիշտ այնպես, ինչպես սեղանի համակարգիչները կամ անձնական համակարգիչները: Անհատական համակարգիչների վաղ օրերին շատերը, իրականում, օգտագործվում էին որպես ժամանակակից համակարգերի համար խելացի տերմինալներ:

Dartmouth ժամանակաբաշխ համակարգի ստեղծողը 1968-ին ասել է. «արձագանքման համար օգտագործվող 10 վայրկյանից ավելի ցանկացած ժամանակը ավերում է սեփական համակարգիչ ունենալու երաանքը»: Եվ հակառակը` ժամանակաբաշխ համակարգի օգտագործողները կարծում էին, որ իրենց տերմինալը համակարգիչն է: 1980-ականներին միկրոհաշվարկման զարգացմանը զուգընթաց` ժամանակաբաշխումը ստվերվեց, քանի որ միկրոպրոցեսրները բավական էժան էին, և յուրաքանչյուրը կարող էր օգտագործել CPU--ի ժամանակը իր կարիքների համար, անգամ եթե անգործության մեջ է: Այնուամենայնիվ, համացանցը ժամանակաբաշխման ընդհանուր գաղափարը նորից արդիական դարձրեց: Թանկարժեք կորպորատիվ սերվերները, որոնք միլիոններ արժեն, կարող են ընդունել հաարավոր հաճախորդներ, որոնք կիսում են ընդհանուր ռեսուրս: Վաղ շրջանի հաջորդական տերմինալներով վեբ կայքերը հիմնականում լինում են գործունեության մեջ, որին հետևում է անգործության շրջանը: Այս «պայթող» բնույթը թույլատրում է, որ ծառայությունը օգտագործվի միաժամանակ մի քանի հաճախորդների կողմից` սովորաբար առանց կանխատեսված հաղորդակցման ուշացումների, մինչև սերվերները չափազանց զբաղված չլինեն:

Ժամանակաբաշխումը որպես բինես

1960-ականներին մի շարք ընկերություններ սկսեցին մատուցել ժամանակաբաշխման ծառայություններ` որպես ծառայողական գրասենյակներ: Վաղ շրջանի համակարգերը օգտագործում էին Model 33 KSR, ASR, Teletype Model 35 KSR կամ ASR մեքենաներ ASCII միջավայրերում և IBM ընտրովի գրելու հիմքով տերմինալներ (հատկապես` IBM 2741)` երկու տարբեր յոթբիթանի կոդերով: Նրանք միանում էին կենտրոնական համակարգչին Bell 103A մոդեմի միջոցով կամ մի քանի միակցված մոդեմների միջոցով, որոնք կարող էին վայրկյանում 10–15 սիմվոլի հետ աշխատել: Ավելի ուշ համակարգերում տերմինալներն ու մոդեմները սատարում էին վայրկյանում 30–120 սիմվոլ: Ժամանակաբաշխման համակարգը պետք է ապահովեր ամբողջովին գործուն միջավայր, ներառյալ ծրագրավորման լեզուների տարբեր պրոցեսրներ, տարբեր ծրագրային համալիրներ, ֆայլերի պահեստներ, անգվածային տպագրություն և ոչ առցանց պահեստավորում: Օգտագործողները վճարում էին տերմինալների համար, առանձին վճար կար միանալու յուրաքանչյուր ժամի համար, CPU-ի ժամանակի համար և սկավառակի պարունակության յուրաքանչյուր ամսվա սպառած կիլոբայթերի համար:

Համընդհանուր օգտագործվող ժամանակաբաշխ համակարգերից են SDS 940-ը, PDP-10-ը և IBM 360-ը: Ծառայություններ մատուցող ընկերություններից են GE's GEISCO-ը, IBM-ի մասնաճյուղ համարվող The Service Bureau Corporation-ը, Tymshare-ը (1966-ին է հիմնադրվել), National CSS (հիմնադրվել է 1967-ին), Bolt-ը, Beranek-ը և Newman-ը (BBN): Մինչև 1968, միայն US National Institutes of Health (NIH)-ին սատարող 32 այդպիսի ծառայություններ կային: Auerbach Guide to Timesharing-ը (1973) lists ցուցակով ներկայացնում է ժամանակաբաշխում օգտագործող իրարից 125 տարբեր նծառայություններ`այնպիսի գործիքներ օգտագործող, ինչպիսին են Burroughs-ը, CDC-ը, DEC-ը, HP-ն, Honeywell-ը, IBM-ը, RCA-ը, Univac-ը, and XDS-ը.

Վայրիվերումները

1975-ին խոսվում էր` սուպեր-մինի համակարգիչների հսկայածավալ արտադրությունը օգտագործում էր ժամանակաբաշխում: Ինչ վերաբերում է DEC-երին` մի ժամանակ IBM-ից հետո երկրորդ խոշորագույն համակարգչային ընկերությանը, նրանց PDP-10--ը և IBM-ի 360/67-ը լայնորեն կիրառվում էին կոմերցիոն ժամանակաբաշխ ծառայություններից, ինչպիսին են CompuServe-ը, On-Line Systems-ը (OLS) և Rapidata-ն:

Rapidat-ն` որպես օրինակ

Չնայած ժամանակաբաշխման շատ ծառայություններ փակվեցին, Rapidata-ն մնաց և դարձավ National Data Corporation-ի մի մասը: 1982-ին բավականին հետաքրքրություն կար նրա վերաբերյալ: Անգամ նրանից ստացվող եկամուտների` 66% կրճատվելու և National Data-ի կողմից սեփական խնդիրները մշակելու դեպքում էլ քայլեր էին արվում այս ժամանակաբաշխման բիզնեսը պահելու համար:

Համակարգչային սպասարկման ծրագիր

1964-ին ստեղծվելով` Multics օպերացիոն համակարգը նախագծված էր որպես հաշվարկային սպասարկող ծրագիր`մոդելավորված էլեկտրոնային կամ հեռախոսային ծրգրերի վրա: 1970-ական թվականներին Թեդ Նելսոնի օրիգինալ «Xanadu» հիպերտեքստային պահոցը նախատեսված էր որպես այդպիսի ծառայություն: Թվում էր, թե համակարգչային արդյունաբերությունը աճել է, երբ հաշվապահական ռեսուրսների նման համախմբումը չի հանդիսանա որպես ժամանակաբաշխ համակարգ: 1990-ական թվականներին գաղափարը, սակայն, վերափոխվեց որոշ ամպային հաշվարկների:

Անվտանգություն

Ժամանակաբաշխումը առաջին դեպքն էր, երբ տարբեր օգտագործողների մի քանի պրոցեսներ աշխատում էին միևնույն մեքենայի վրա, և պրոցեսները կարող էին խանգարել իրար: Օրինակ` մի պրոցեսը կարող է փոփոխել բոլոր պրոցեսների կողմից օգտագործվող ընդհանուր ռեսուրսը, ինչպիսին հիշողության որևէ փոփոխականն է: Երբ միայն մի օգտագործող էր համակարգում, սա կարող է սխալ արդյունքի բերել: Մի քանի օգտագործողնեի դեպքում մյուսները չեն տեսնում այն ինֆորմացիան, որի համար դիմում են: Սա կանխելու համար օպերացիոն համակարգը կարիք ունի մտածելու, թե յուրաքանչյուր պրոցես ինչ նախապատվություններ ունի: Օրինակ` օպերացիոն համակարգը կարող է թույլ չտալ, որ կոնկրետ պրոցես դիմի կոնկրետ փոփոխականի:

Համակարգչային անվտանգության վերաբերյալ առաջին միջագային համաժողովը անցկացվել է 1971-ին Լոնդոնում և հիմնականում անցկացվում էր ժամանակաբաշխման արտադրության և իր հաճախորդների համար:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

ՍԱՐՔԱԽՈՒՄԲ

Համակարգչային տեխնիկան (hardware) համակարգչի ֆիզիկական մասերն ու բաղադրիչներն են, ինչպիսիք են էկրանը, ստեղնաշարը, ինֆորմացիա պահող սարքերը և այլն: Եվ ճիշտ հակառակը` ծրագրախումբը (software) այն հրամաններն են, որոնք կարող են պահվել և օգտագործվել սարքախմբի կողմից:

Սարքախումբը օգտագործվում է ծրագրախմբի կողմից որևէ հրաման կամ ցուցում իրագործելու համար: Սարքախմբի և ծրագրախմբի համախմբությունը կազմում է համակագչային օգտագործելի համակարգ:

Վոն Նյումանի ճարտարապետությունը

Նորագույն բոլոր համակարգիչների հիմքում ընկած է Վոն Նյումանի ճարտարապետությունը, որը նկարագրվել է 1945 թղթի վրա հունգարացի մաթեմատիկոս Ջոն վոն Նյումանի կողմից: Այն իրենից ներկայացնում էր էլեկտրոնային թվային համակարգչի ճարտարապետություն, որը կաամված էր մի քանի ենթաբաժանումներից: Առաջինը գործավար մասն է, որը կազմված է թվաբանական տրամաբանություն ունեցող մասից և պրոցեսորի ռեգիստրներից: Մյուս մասերն են ղեկավար մասը, որը պարունակում է հրամանային ռեգիստր և ծրագրային հաշվիչ, ինֆորմացիան և հրամանները պահեստավորելու համար օգտագործվող հիշողությունը, ներքին պահեստավորման տիրույթ և ներածման ու արտածման մեխանիզմները: Տերմինի իմաստը վերաճել է պահեստավորված ծրագրային համակարգի, որտեղ հրամանների ստացումը և ինֆորմացիայի օգտագործումը չեն կարող միաժամանակ տեղի ունենալ, քանի որ նրանք նույն տիրույթն են կիսում: Սա կոչվում է Վան Նյումանի արգելք և սահմանափակում է համակարգի աշխատանքը:

Վաճառք

Երրորդ տարին անընդմեջ ԱՄՆ բիզնեսային հեռուստաալիքի վաճառքները աճել են` ավարտելով տարին մոտավորապես 6 տոկոսով` 61.7 միլիարդ դոլարով: Սա շատ տպավորիչ և արագ աճ էր: Վաճառքի աճը ավելացավ 2012 թվականի վերջին` հասնելով 6.9 տոկոսի:

Տարբեր համակարգեր

Այսօր շատ տաբեր համակարգչային համակարգերի տեսակներ են օգտագործվում:

Անձնական համակարգիչ

Անձնական համակարգիչը, որը նաև հայտնի է կրճատ ԱՀ անվամբ, ամենաօգտագործվող տեսակներից է իր բազմակողմանիության և համեմատաբար ցածր գնի շնորհիվ: Փոքր համակարգիչները (laptops) շատ նման են, չնայած ավելի քիչ էներգիա են ծախսում և մասերը ավելի փոքր չափսեր ունեն, ուստի նրանց օգտագործելիությունն էլ ավելի ցածր մակարդակ ունի:

Պաշտպանավահանակ (Case)

Այս համակարգիչները փակում են համակարգի շատ մասեր: Այն մեխանիկական աջակցություն է ցույց տալիս և պաշտպանում է ներքին տարրերը, ինչպիսիք են մայրատախտակը (motherboard) , սկավառակավարները (disk drives) , էներգամատակարարները (power supplies), և կառավարում և ուղղում է զովացնող օդի շերտը դեպի ներքին մասեր: Պաշտպանավահանակը նաև համակարգի այն մասի բաղադրիչն է, որը ղեկավարում է համակարգչի կողմից ռադիոճառագայթված էլեկտրամագնիսական միջերեսը և պաշտպանում է ներքին մասերը էլեկտոստատիկ արտահոսքից: Մեծ աշտարակների նման պաշտպանավահանակները ապահովում են լրացուցիչ ներքին տարածություն մի շարք սկավառակավարների և այլ արտաքին սարքերի համար, մինչդեռ աշխատասեղանի պաշտպանավահանակները շատ քիչ ազատ տարածք են թողնում:Apple-ի կողմից նախագծված բոլորը մեկում iMac-ը և նրա նման տեսակները ներառում են տեսացուցադրող սարք (video display) ` կառուցված նույն պաշտպանավահանակի վրա: Տեղափոխելի և փոքր համակարգիչները կարիք ունեն այնպիսի պաշտպանավահանակների, որ պաշտպանական ազդեցություն են թողնում համալիրի վրա: Փոքր համակարգիչներում նոր արված փոփոխություններից է կցված ստեղնաշարը, որը թույլ է տալիս համակարգին կարգավորվել որպես սենսորային թաբլեթ: Զբաղմունքային մակարդակում աշխատողները կարող են զարդարել պաշտպանավահանակները գունավոր լույսերով, նկարներով և այլ ձևերով. այս զբաղմունքը կոչվում է պաշտպանավահանակի վերաձևավորում:

Էներգամատակարար

Էներգամատակարարի հատված փոխակերպում է ընթացիկ էլեկտրական հոսքը ցածր լարման էներգիայի համակարգչի ներքին մասերի համար: Փոքր համակարգիչները սովորաբար մի քանի ժամ կարող են աշխատել ներկառուցված մարտկոցով:

Մայրատախտակ (motherboard)

Մայրատախտակը համակարգչի հիմնական մասն է: Այն ինտեգրալ սխեմայով տախտակ է, որը միացնում է համակարգչի այլ մասերը, ներառյալ CPU-ն, RAMը, սկավառակավարները (CD, DVD, կոշտ սկավառակ և այլն), և ցանկացած արտաքին մաս պորտերի կամ լրացուցիչ բլոկերի միջոցով:

Մայրատախտակին անմիջական միացվող կամ կցվող մասերը հետևյալն են.

• CPU-ն կատարում է համակարգչին ֆունկցիոնալություն տվող գրեթե բոլոր հաշվարկները և երբեմն համարվում է համակարգչի ուղեղը: Այն գերտաքացումից խուսափում է հատուկ սարքերի միջոցով: Շատ նոր CPU-եր ներառում են գրաֆիկական հատված : Ժամացույցի արագությունը ղեկավարում է հրամանների կատարման արագությունը և չափվում է գեգահերցերով, իսկ արժեքները սովորաբար ընկած են 1-5 գեգահերցի սահմաններում: Ժամանակակից շատ համակագիչներ ունեն հարավորություն շրջանցելու CPU-ի ժամանակը գերտաքացման հաշվին, ուստի կարիք ունեն բարելավված զովացման:
• Չիպսեթը, որը ներառում է հյուսիսային կամուրջը, իրականացնում է CPU-ի և համակարգի այլ մասերի միջև հաղորդակցությունը, ներառյալ հիմնական հիշողությունը:
• Random-access memory (RAM)-ն պահեստավորում է այն կոդը և ինֆորմացիոն, որը CPU-ի կողմից ակտիվորեն օգտագործվում է: Օրինակ` երբ վեբ զննարկիչը բացվում է, հիշողություն է վերցնում, այն պահվում է RAM--ում այնքան, մինչև զննարկիչը փակվի: RAM-ը սովորաբար լինում է 2GB, 4GB կամ 8GB, բայց կարող է շատ ավելի մեծ լինել:
• Read-only memory (ROM)-ն պահեստավորում է BIOS-ը, որն աշխատում է, երբ համակարգիչը միացվում է կամ էլ սկսում է իրականացումը: BIOS (Basic Input Output System)-ը ներառում է տարբեր խտածրագրեր: Նոր մայրատախտակները օգտագործում են Unified Extensible Firmware Interface(UEFI) BIOSի փոխարեն:
• Կայաններ, որոնք միացնում են CPU-ն ներքին զանազան բաղադրիչների և գրաֆիկական ու ձայնային տարածական քարտերի:
• CMOS մարտկոց, որը միացնում է ամսաթվի և ժամանակի հիշողությունը BIOS չիպում: Այս մարտկոց հիմնականում ժամացույցի մարտկոց է:
• Տեսաքարտը (հայտնի է նաև գրաֆիկական քարտ անվամբ) իրականացնում է համակարգչի գրաֆիկան: Առավել հզոր գրաֆիկական քարտերը օգտագործվում են ծանրակշիռ առաջադրանքներ կատարելու համար, ինչպիսիք են ինտենսիվ տեսախաղերը:

Տարածական քարտեր

Տարածական քարտը շրջատախտակ է, որը տեղադրվում է համակարգչի մայրատախտակի կամ ետնամասի ընդլայնման բլոկում, որպեսզի ավելացնեն համակարգչի ֆունկցիոնալություն ընդլայնման կայանների միջոցով: Տարածական քարտերը օգտագործվում են այնպիսի առանձնահատկություններ ձեռք բերելու կամ ընդլայնելու համար որոնք չեն առաջարկվում մայրատախտակի կողմից:

Պահեստասարքեր

Պահեստասարքը սարքախմբի այնպիսի միավոր է, որը օգտագործվում է տվյալների ֆայլերը և օբյեկտները պահելու, ազատելու կամ փոխանակելու համար: Այս սարքերը կարող են պահեստավորել ինֆորմացիո ինչպես ժամանակավորապես, այնպես էլ մշտական, և կարող են լինել համակարգչի արտաքին և ներքին մասերում, սերվերում կամ հաշվողական ցանկացած սարքերում: Ինֆորմացիայի պահեստավորումը համակարգչի հիմնական ֆունկցիան է և ֆունդամենտալ բաղադրիչը:

ֆիքսված մեդիասարքեր

Համակարգիչը օգտագործում է տարբեր մեդիասարքեր ինֆորմացիա պահեստավորելու համար: Կոշտ սկավառակները օգտագործվում էին ըստ էության բոլոր հին համակարգիչներում իրենց կարողությունների և ցածր գնի շնորհիվ, բայց ամուր կրիչները ավելի արագագործ են և ավելի էներգախնայող, չնայած ներկայումս յւորաքանչյուր գեգաբայթի համար ավել թանկ են, քան կոշտ կրիչները, ուստի անձնական համակարգիչներում օգտագործվում են 2007-ից հետո: Որոշ համակարգեր կարող են օգտագործել սկավառակների ղեկավարներ առավել արդյունավետության և վստահելի աշխատանքի համար:

Տեղափոխելի մեդիասարքեր

Համակարգիչների միջև ինֆորմացիա տեղափոխելու համար, USB կրիչներ կամ օպտիկական սկավառակներ են օգտագործվում: Նրանց օգտագործելիությւոնը կախված է համակարգերի կողմից կարդալու հնարավորություն ունենալուց, մեքենաների մեծամասնությունը ունեն օպտիկական սկավառակավարներ և ըստ էության բոլոր ունեն գոնե մեկ USB պորտ:

Ներածման և արտածման արտաքին սարքեր

Ներածման և արտածման սարքերը հիմնականում տեղակայված են հիմնական համակարգչի արտաքին շասսեի վրա: Դրանք կամ ստանդարտ են կամ ընդհանուր են շատ համակարգչային համակարգերի համար:

Ներածում

Ներածական սարքերը հնարավորություն են տալիս օգտագործողին դեպի համակարգ ինֆորմացիա տեղափոխել կամ ղեկավարել գործողությունները: Անձնական շատ համակարգիչներ ունեն մկնիկ և ստեղնաշար, սակայն փոքր համակարգիչները հիմնականում օգտագործում են շոշափելի տարածք մկնիկի փոխարեն: Ներածման այլ սաքեր են վեբտեսախցիկները, միկրոհեռախոսներ, սկաները և այլն:

Արտածում

Արտածման սարքերը ցուցադրում են ինֆորմացիան այնպիսի տեսքով, որ մարդը հնարավորություն ունենա կարդալու: Այդպիսի սարքեր են տպիչնրեը, խոսափողները, էկրանները և այլն:

Մեծամասշտաբ համակարգիչներ

Այս համակարգիչները չափազանց մեծ են և սովորաբար լինում են սենյակի չափ, արժեն հարյուր կամ հազար անգամ ավելի թանկ, քան անձնական համակարգիչները: Սրանք նախատեսված են կառավարական կամ ձեռնարկատիրական ընկերություններում մեծաքանակ հաշվարկներ կատարելու համար:

Մասնավոր համակարգիչներ

1960-ական և 1970-ականներին շատ ու շատ մասնավոր հատվածներ սկսեցին օգտագործել ավելի էժան և մի գործողության վրա հիմնված համակարգեր, ինչպիսիք են գործընթացի ղեկավարում և լաբորատորիայի ավտոմատավումը:

Գերհամակարգիչներ

Գերհամակարգիչը գերազանցապես նման է հիմնամասային համակարգիչներին, սակայն նախատեսված է չափազանց պահանջված համակարգչային առաջադրանքների համար: 2016-ի հուլիսի հաշվարկով աշխարհի ամենաարագագործ գերհամակարգիչը Sunway TaihuLight-ն է, որը նախագծվել է Չինաստանում` Ջիանգսուում: Գերհամակարգիչ տերմինը չի վերաբերում հատուկ տեխնոլոգիայի: Ավելի շուտ այն ցույց է տալիս տրված ցանկացած ժամանակում ամենաարագ հաշվարկները: 2011-կեսերին ամենաարագ գերհամակարգիչները կարող էին պարծենալ արագություն գերազանցող մեկ հարթակով կամ վայրկյանում 1 քուադրիլիոն (10^15 կամ 1,000 տրիլիոն) սահող կետով գործողություններ անելով: Գերհամակարգիչները շատ արագ են, բայց միևնույն ժամանակ շատ թանկ արժեն, ուստի հիմնականում օգտագործվում են մեծ կազմակերպությունների կողմից այնպիսի հաշվարկների համար, որոնք պահանջում են հսկայական ինֆորմացիա պարունակող առաջադրանքներ: Գերհամակարգիչները հիմնականում աշխատեցնում են ռազմական և գիտական հավելվածներ: Չնայած դրանք միլիոնավոր դոլարներ արժեն, նաև օգտագործվում են կոմերցիալ հավելվածներում, որտեղ հսկայական ծավալով ինֆորմացիա պետք է վերլուծեն: Օրինակ` մեծ բանկերը օգտագործում են գերհամակարգիչներ` ռիսկերը գնահատելու և տարբեր ներդրումային ռազմավարություններ մշակելու համար, բուժական կազմակերությունները օգտագործում են դրանք` հիվանդի մասին հսկայական ինֆորմացիան վերլուծելու և տարբեր հիվանդությունների և խնդիրների օպտիմալ բուժում նշանակելու համար:

Սարքախմբի նորացում

Սարքախումբն օգտագործելիս նորացում ասելով` հասկանում ենք նոր սարքի ավելացում համակարգչին, որ բարելավում է նրա աշխատանքը, հնարավորությունները և նոր առանձնահատկություններ ձևավորում: Օրինակ` օգտագործողը կարող է սարքախմբի նորացում անել` փոխարինելով կոշտ կրիչը SSD-ով` աշխատանքը թարմացնելով կամ ավելացնելով այն ֆայերի քանակըը, որոնք կարող են պահեստավորվել: Կամ էլ օգտագործողը կարող է մեծացնել RAM հիշողությունը, որպեսզի համակարգիչն ավելի հստակ աշխատի: Օգտագործողը կարող է ավելացնել USB 3.0 ընդլայնումը, որ կարողանա ամբողջությամբ օգտագործել USB 3.0 սարքեր, կարող է թարմացնել GPU-ն լրացուցիչ էներգիա ստանալու նպատակով: Նման նորացումները կարող են անհրաժեշտ լինել լրիվ հին համակարգիչներին, որպեսզի համապատասխանեն ծրագրերի համակարգի պահանջներին:

Վերամշակում

Քանի որ համակարգչի մասերը պարունակում են վտանգավոր նյութեր, հին մասերը վերամշակելու նոր աճող շարժում է սկսել: Համակարգչային սարքախխումբը պարունակում է վնասակար քիմիական նյութեր` կապար, սնդիկ, նիկել և կադմիում: EPA-ի համաձայն` այս նյութերը ունեն վնասակար էֆեկտ միջավայրի վրա, քանի դեռ ճիշտ չեն տեղադրված: Սարքախումբ պատրաստելը պահանջում է էներգիա, իսկ մասերը վերամշակելը կնվազեցնի օդի աղտոտվածությունը, ջրի աղտոտվածությունը, ինչպես նաև ջերմոցային գազերի արտանետումները: Համակարգչային չհավատարմագրված մասեր տեղադրելը ապօրինի է: Օրենսդրությունը պարտադիր է դարձնում համակարգչի վերամշակումը կառավարության կողմից հաստատված հաստատությունների միջոցով: Վերամշակելով տարբեր մասեր` կարող են լինել այնպիսինները, որոնք վերօգտագործվեն նոր սարքեր պատրաստելու գործում: Օրինակ` RAM-ը, DVD կրիչը, գրաֆիկական քարտը, կոշտ կրիչը կամ SSD-ն վերօգտագործվող մասեր են:

Համակարգչի թունավոր մասեր

CPU-ն պարունակում է շատ թունավոր նյութեր: Այն պարունակում է կապար և քրոմ մետաղական հատվածներում: Ռեզիստրները, կիսահաղորդիչները, ինֆրակարմիր դետեկտրները, կայունացուցիչները, մալուխները և լարերը պարունակում են կադմիում: Համակարգչային ցանցի միացումները պարունակում են սնդիկ և քրոմ: Երբ այդ տեսակի քիմիական նյութերը տեղադրվեն ոչ պատշաճ կերպով, շրջակա միջավայրի համար չափազանց վտանգավոր հետևանքներ կունենան:

Ազդեցությունը շրջակա միջավայրի վրա

ԱՄՆ շրջակա միջավայրի պահպանության հանձնաժողովի հետազոտությունների համաձայն` համակարգչային թափոնների միայն 15 %-ն է վերամշակվում: Շրջակա միջավայրին վնաս է հասցվում նաև այն ժամանակ, երբ վերամշակման ընթացքում էլեկտրաէներգիայի թափոնները այրվում են կամ ոչնչացվում: Այսպիսի թույների հետևանքով առաջանում են հիվանդություններ, ինչպիսիք են մտավոր խեղված զարգացումը, քաղցկեղը, վնասվում է թոքերի, լյարդի և երիկամների աշխատանքը: Դա է պատճառը, որ անգամ լարերը պիտի վերամշակվեն: Տարբեր կազմակերպություններ լարերի վերամշակման տարբեր տեխնիկաներ ունեն: Ամենատարածված տարբերակը լարերի պղնձե մասեր ռետինե կամ պլաստիկե մասերից անջատումն է: Երբ անջատումը ավարտվում է, ձեռքի տակ երկու տարեր նյութեր են` պղինձ և պլաստիկ կամ ռետին: Էկրանները, մկնիկները և ստեղնաշարերը միևնույն ձևով են վերամշակվում: Սկզբում բոլոր մասերը փշրվում են մասերի, այնուհետև ներքին մասերը առանձնացվում են և տարբեր զամբյուղների մեջ են լցվում:

Ազգային ծառայություններ

Համակարգչի վերամշակումը ավելի հեշտ է դառնում մի քանի ազգային ծառայությունների միջոցով, ինչպիսիք են Dell-ը և Apple-ը: Երկու ընկերություններն էլ ետ են վերցնում իրենց արտադրության կամ ցանկացած այլ արտադրության համակարգիչները: Կարելի է նաև համակարգիչը նվիրաբերել Computer Aid International-ին, որ հին համակարգիչները դպրոցների, համալսարանների, հիվանդանոցների կամ այլ հաստատությունների համար վերամշակող և վերանորոգող կազմմակերպություն է:

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

ՕՊԵՐԱՑԻՈՆ ՀԱՄԱԿԱՐԳԵՐ

Օպերացիոն (գործավար) համակարգը (ՕՀ) ծրագրերի խումբ է, որը կառավարում է համակարգչային տեխնիկայի ռեսուրսները և ընդհանուր ծառայություններ է մատակարարում կիրառական ծրագրերին։ Համակարգչում ՕՀ-ը համակարգչային տեխնիկային ծրագրեր ապահովող ամենակարևոր մասն է։ Օգտվողը առանց ՕՀ-ի չի կարող օգտվել և ավելացնել ծրագրեր համակարգչում՝ բացառությամբ այն դեպքերի, երբ ծրագիրը ինքնաբեռնվող է։

Ժամանակաբաշխ (time-sharing) ՕՀ-երում պլանավորում են առաջադրանքները և դրանցից շատերը ներառում են պրոցեսի ժամանակի, զանգվածային պահեստավորման, տպագրության և այլ ռեսուրսների ծախսերի արդյունավետ բաշխման հաշվառումը։

Սարքավորումների այնպիսի գործողությունների համար, ինչպիսիք են ներածումն ու արտածումը և հիշողության տեղաբաշխումը, ՕՀ-ը հանդես է գալիս որպես միջնորդ կիրառական ծրագրեր և համակարգչային ծրագրերի միջև, չնայած կիրառական ծածկագիրը սովորաբար ստեղծվում է հենց սարքավորումների միջոցով, բայց հաճախ ՕՀ-ի կարիքն ունի կամ կարող է ընդհատվել նրա կողմից։ ՕՀ-եր կարելի է գտնել գրեթե ցանկացած սարքավորման մեջ, որը համակարգիչ է պարունակում` բջջային հեռախոսներից և վիդեո խաղերի վահանակներից մինչև գերհամակարգիչներ և Վեբ սերվերներ։

ժամանակակից ՕՀ֊երի օրինակ են՝ Android, iOS, Linux և այլն, որոնցից յուրաքանչյուրը իր արմատը ունի UNIX-ում կամ Microsoft Windows-ում։

Առաջատար օպերացիոն համակարգը Microsoft Windows֊ն է, որը կիրառվում է օգտագործողների ընդհանուր քանակի 82.74 %֊ի կողմից։ Apple Inc.֊ի արտադրության macOS֊ը երկրորդ տեղում է (13.23%), իսկ Linux֊ի բոլոր տարբերակները միասին օգտագործում է միայն 1.57%֊ը։ Ինչ վերաբերում է հեռախոսային սարքերին՝ խելախոսներին (smartphone) և թաբլեթներին, Android-ը առաջատար է 87.5 տոկոսով և տարեկան 10.3 տոկոս աճով, երկրորդը Apple֊ի iOS֊ն է 12.1 տոկոս օգտագործելիությամբ և տարեկան 5.2 տոկոս նվազումով, մինչդեռ մյուս բոլոր ՕՀ֊ի օգտագործելիությունը 0.3 տոկոս է։ Linux-ը առավել տարածված է սերվերներում և գերհաշվարկային մեխանիզմներում:

Տեսակները

Իրական ժամանակային

Իրական Ժամանակի ՕՀ-ը համաժամանակյա գործողությունների մի համակարգ է, որի նպատակը իրական տվյալներով գործողությունների իրականացնում է։ Իրական տվյալները կառավարող օպերացիոն համակարգերը հաճախ օգտագործում են մասնագիտացված գրաֆիկական ալգորիթմներ, այնպես որ նրանք կարող են վարվեցողության դետերմինացված բնույթ ձեռք բերել։ Իրական ժամանակի ՕՀ-երի գլխավոր նպատակը նրանց արագ և կանխատեսելի արձագանքն է իրադարձություններին։ Նրանք ունեն իրադարձություններով պայմանավորված և ժամանակիբաշխ ծրագիր, և երբեմն երկուսն էլ միասին վերցված են։ Իրական տվյալները կառավարող օպերացիոն համակարգերը գործ ունի այնպիսի առաջադրանքների հետ, որոնք հիմնված են ժամացույցի ընդհատումների վրա։

Միախնդիր և բազմախնդիր

Միախնդիր համակարգը միևնույն ժամանակում կարող է աշխատեցնել միայն մեկ ծրագիր, մինչդեռ բազմախնդիր օպերացիոն համակարգը թույլ է տալիս՝ մեկից ավելի ծրագրեր աշխատեն միաժամանակ։ Ավելի ճիշտ՝ տպավորություն է ստեղծվում, թե ծրարերը աշխատում են միաժամանակ․ իրականում դրանք ակտիվ հերթի մեջ են գտնվում, ժամանակը բաշխվում է ծրագրերին և օգտագործողին թվում է, թե դրանք կատարվում են միաժամանակ։ Բազմախնդիր մեխանիզմը կարելի է բնորոշել կանխորոշվող և համագործակցային տեսակներով։ Կանխորոշվող բազմախնդրության ժամանակ ՕՀ֊ը վերցնում է CPU-ի ժամանակից և տրամադրում այդ հատվածը ծրագրերից յուրաքանչյուրին։ UNIX-ի նման ՕՀ֊ում, ինչպիսիք են Solaris-ը , Linux-ը , AmigaOS-ը, սատարում են կանխորոշվող բազմախնդրությանը։ Համագործակցային բազմախնդրության ժամանակ ծրագրերը իրենք են իրար ժամանակ տրամադրում ինչ֊որ որոշված ձևով։ Microsoft Windows֊ի 16-բիթանի տարբերակները օգտագործում էին համագործակցային բազմախնդրություն, մինչդեռ թե՛ Windows NT֊ի և թե՛ Win9x֊ի 36-բիթանի տարբերակները օգտագործում են կանխորոշվող բազմախնդրություն։

Միօգտագործվող և Բազմաօգտագործվող

Բազմաօգտագործվող օպերացիոն համակարգը թույլ է տալիս մի քանի օգտվողների միաժամանակ մուտք գործել համակարգչային համակարգ։ Իրական տվյալները կառավարող համակարգը կարելի է դասակարգել որպես բազմաօգտագործվող համակարգեր, քանի որ նրանք հնարավոր են դարձնում մեկ հոգու մուտքը համակարգիչ ժամանակի բաժանման շնորհիվ։ Միաօգտագործվող օպերացիոն համակարգը, հակառակ բազմաօգտագործվող օպերացիոն համակարգին, միաժամանակ կարող է օգտագործվել մեկի կողմից։ Windows-ի օպերացիոն համակարգում բազմաթիվ հաշիվների առկայությունը այն չի դարձնում բազմաօգտագործվող համակարգ։ Ավելին, միայն ցանցաին ադմինիստրատորն է իրական օգտագործողը։ Բայց UNIX-ի և դրա նման օպերացիոն համակարգերի համար հնարավոր է միանգամից երկու օգտագործողների միաժամանակյա մուտքը համակարգ, և ՕՀ-ի այս հնարավորությունը նրան դարձնում է բազմաօգտագործվող։

Բաշխված

Բաշխված օպերացիոն համակարգը հնարավորություն ունի կառավարել մի խումբ անկախ համակարգիչներ և այնպես անել, որ այն մեկ համակարգիչ երևա։ Ցանցային համակարգիչների զարգացումը, որոնք կարող են միմյանց միացվել և հաղորդակցվել միմյանց հետ, հիմք դրեց բաշխված հաշվառմանը։ Բաշխված հաշվարկները կատարվում են ավելի, քան մեկ սարքավորման վրա։ Երբ խմբի համակարգիչները համագործակցված են աշխատում, նրանք ստեղծում են բաշխված համակարգ։

Կաղապարային

Այս տիպի ՕՀ֊ում ստեղծվում է մեկ վիրտուալ մեքենայական նկար, որը պահպանվում է որպես գործիք աշխատող բազմաթիվ վիրտուալ մեքենաների համար։ Այս տեխնիկան օգտագործվում է ինչպես վիրտուալիզացիաում, այնպես էլ ամպային հաշվարկների կառավարման մեջ, և հատուկ է մեծ սերվերներին։

Ներկառուցված

Այս օպերացիոն համակարգերը ստեղծվել են, որպեսզի օգտագործվեն ներկառուցված համակարգերում։ Այս ՕՀ֊ը ստեղծվել են, որպեսզի աշխատեն փոքր մեքենաների վրա, ինչպիսին PDA֊երն են, որոնք ունեն քիչ ինքնավարություն։ Դրանք ի վիճակի են աշխատելու միայն սահմանափակ քանակով ռեսուրսների հետ։ Windows CE֊ն և Minix 3֊ը ներկառուցված ՕՀ֊ի օրինակներ են։

Իրականժամանակային

Իրականժամանակային ՕՀ֊ը համաժամանակյա գործողությունների մի համակարգ է, որի նպատակը իրական տվյալներով գործողությունների իրականացնում է։ Իրական տվյալները կառավարող օպերացիոն համակարգերը հաճախ օգտագործում են մասնագիտացված գրաֆիկական ալգորիթմներ, այնպես որ նրանք կարող են վարվեցողության դետերմինացված բնույթ ձեռք բերել։ Իրական ժամանակի ՕՀ-երի գլխավոր նպատակը նրանց արագ և կանխատեսելի արձագանքն է իրադարձություններին։ Նրանք ունեն իրադարձություններով պայմանավորված և ժամանակիբաշխ ծրագիր, և երբեմն երկուսն էլ միասին վերցված են։ Իրական տվյալները կառավարող օպերացիոն համակարգերը գործ ունի այնպիսի առաջադրանքների հետ, որոնք հիմնված են ժամացույցի ընդհատումների վրա։

Գրադարանային

Գրադարանային ՕՀ֊ը նրանք են, որում տիպիկ ՕՀ֊ի մատակարարած ծառայությունները ստացվում են գրադարանների տեսքով։

Պատմություն

Վաղ շրջանի համակարգիչները ձևավորված էին կատարելու մի քանի առանձին գործողություններ, ինչպես հաշվիչը։ Մինչև 1960 թ-ը օպերացիոն համակարգերն իրենց ժամանակակից և ավելի բարդ տարբերակով դեռևս գոյություն չունեին։ Օպերացիոն համակարգերի որոշ բնորոշ գծեր զարգացվել են 1950-ականներին, ինչպես օրինակ մոնիտորային ծրագրերը, որոնք կարող էին ինքնաբերաբար հաջորդականությամբ աշխատեցնել մի քանի կիրառական ծրագրեր՝ բարձրացնելով գործողության արագությունը։ Սարքավորմանը այնպիսի առանձնահատկություններ էին ավելացվում, որ հնարավոր էին դարձնում ընդհատումները և զուգահեռ գործողությունները։ Երբ Apple Inc., Atari, IBM և Amiga կազմակերպությունների անհատական համակարգիչները հայտնի դարձան 1980-ականներին, վաճառողները ավելացրեցին օպերացիոն համակարգի այնպիսի առանձնահատկություններ, որոնք նախապես օգտագործվել էին գերարագ համակարգիչների և մինի համակարգիչների վրա։ Հետագայում, շատ առանձնահատկություններ զարգացվեցին, ինչպես օրինակ օգտագործողի գրաֆիկական ծրագրերի համակարգը անհատական համակարգչային օպերացիոն համակարգերի համար։

1950֊ականների սկզբներին համակարգիչը միաժամանակ միայն մեկ ծրագիր կարող էր աշխատեցնել։ Ամեն օգտագործող ուներ իր անհատական օգտագործման համակարգիչը սահմանափակ ժամանակում օգտագործելու հնարավորություն։ Ասում են, որ Ալան Թյուրինգը այս մեթոդի գիտակն էր, ինչը նա փորձարկել է Manchester Mark 1 մեքենայի վրա և նա արդեն հասնում էր օպերարացիոն համակարգերի պարզագույն գաղափարներին՝ շնորհիվ համընդհանուր Թյունրինգի մեքենայի աշխատանքի սկզբունքներից։

Ավելի ուշ մեքենաները արտադրվում էին ծրագրերի գրադարանով , որոնք կցվում էին օգտագործողի ծրագրին և օգնում էին այնպիսի գործողություններ կատարելու համար, ինչպիսին ներմուծումն ու արտածումն են կամ մարդու կողմից կարդացվող սիմվոլային կոդը համակարգչային կոդի բերելը։ Սա ժամանակակից օպերացիոն համակարգերի ծնունդն էր։ Այնուամենայնիվ, մեքենանաները դեռևս միայն մեկ համաժամանակյա աշխատանք էին կարողանում կատարել։

Նոր բարելավում էր այն, որ Atlas Superviser-ը ներկայացվեց Մանչեսթրի Atlas-ի հետ 1962֊ին, ինչը շատերի կողմից համարվում առաջին ժամանակակից օպերացիոն համակարգը։ Բրինչ Հանսենը նկարագրել է այն որպես օպերացիոն համակարգերի պատմության մեջ ամենակարևոր բեկումնային քայլը։

Հիմնական կառուցվածքային մասեր

Օպերացիոն համակարգը բաղկացած է բազմաթիվ մասերից։ Ամենակարևոր մասերից մեկը միջուկն է, որը կարգավորում է ցածր մակարդակի գործողությունները, որը սովորական օգտագործողը սովորաբար չի կարող տեսնել։ Այն կարգավորում է, թե ինչպես է հիշողությունը կարդացվում և գրվում, այն հաջորդականությունը, որով տեղի են ունենում գործողությունները, ինչպես է տեղեկատվությունը ստացվում և ուղարկվում այնպիսի սարքավորումների միջոցով, ինչպիսին մոնիտորն է, մկնիկը և ստեղնաշարը, և որոշում է, թե ինչպես մեկնաբանել ցանցերից ստացված տեղեկատվությունը։ Օգտագործողի ծրագրային համակարգը (ինտերֆեյս) մի բաղադրիչ է, որի միջոցով համակարգիչը անմիջական գործողության մեջ է օգտագործողի հետ, որը հնարավորություն է տալիս նրանց ղեկավարել և օգտագործել ծրագրերը։ Օգտագործողի ծրագրային համակարգը կարող է գրաֆիկական լինել՝ պատկերներով և սեղանադիրով (դեսքթոփ) կամ տեքստային՝ հրամանի տողով։ Կիրառական ծրագրային համակարգը ծառայություններ և ծածկագրեր է մատուցում, որոնք հնարավորություն են տալիս գործողությունները զարգացնողներին գրել հավաքովի ծածկագրերի վերաօգտագործումը։ Այն առանձնահատկությունները, որոնք օպերացիոն համակարգի բաղկացուցիչ մասն էին համարվում, տարբեր օպերացիոն համակարգերում այլ ձև էին սահմանվում։ Microsoft Windows-ը իր օգտագործողի ծրագրային համակարգը օպերացիոն համակարգի մասն է համարում, մինչդեռ LIinux-ի շատ տարբերակներ այդպես չեն։

Միկրոհամակարգիչներ

Առաջին միկրոհամակարգիչները մշակող ՕՀ-երի հնարավորություն կամ կարիք չեն ունեցել։ ՕՀ-երը զարգացել և մշակվել են գլխաձևերի (mainframe) և մինիների համար և հաճախ բեռնվում էին ROM֊ից հայտնի էեն որպես մոնիտոր անունով։ Առաջին նշանավոր սկավառակային ՕՀ֊ը CP/M-ն է, որը օգտագործվում էր շատ միկրոհամակարգիչների կողմից և որը շատ մոտ էր Microsoft-ի MS-DOS-ին․ վերջինս լայնորեն հայտնի դարձավ որպես IBM Personal Computer-ի համար աշխատող ՕՀ։ 1980֊ականներին Apple Computer Inc. (այժմ ՝ Apple Computer Inc.) թողարկեց իր հայտնի Apple II միկրոհամակարգիչների ընտանիքը՝ ներկայացնելով Apple Mackintosh համակարգիչը՝ Mac OS-ի վրա նորարարական գրաֆիկակական օգտագործողի ներտարածքով (graphical user interface-GUI).

ՕՊԵՐԱՑԻՈՆ ՀԱՄԱԿԱՐԳԻ ՏԵՍԱԿՆԵՐ

Unix և Unix-ի նման օպերացիոն համակարգեր

Unix֊ը նախնապես գրվել է ասսեմբլեր լեզվով։ Կեն Թոմսոնը գրել է B-ն, որը հիմնված էր BCPL-ի վրա, որը նա օգտագործել է Յունիքսը գրելիս՝ իր փորձառությունը MULTICS-ի նախագծում։ B-ն փոխարինվեց C-ով, և Յունիքսը դարձավ փոխկապակցված օպերացիոն համակարգերի մի մեծ, համալիր ընտանիք, որոնք ազդեցիկ էին ցանկացած ժամանակակից օպերացիոն համակարգում։ Յունիքս ընտանիքը օպերացիոն համակարգերի զանազան խումբ է, որն ունի մի քանի ենթակարգեր՝ ներառյալ System V-ն, BSD-ն, և GNU/Լինուքսը։ «Յունիքս» անվանումը Open Group -ի ապրանքանշանն է, որը երաշխավորում է դրա օգտագործումը ցանկացած օպերացիոն համակարգի հետ, որոնք համապատասխանում են իրենց սահմանմանը։ Այս ընտանիքը հիմանկանում օգտագործվում է դիմելու համար օպերացիոն համակարգերի այն մեծ համակարգին, որը նմանվում է օրիգինալ Յունիքսին։

Յունիքս համակարգերն օգտագործվում են բազմաթիվ ճարտարապետական սարքավորումներում։ Դրանք օգտագործվում են աշխատանքային սերվերներում, ինչպես նաև գիտական և ինժեներական աշխատակայաններում։ Ազատ Յունիքսի տարբերակները, ինչպես GNU/Լինուքսը և BSD-ը, հայտնի են այս բնագավառներում։ Յունիքսի չորս օպերացիոն համակարգեր են վավերացվել Open Group-ի կողմից (HP's HP-UX և IBM's AIX)։ Երկուսն էլ օրիգինալ System V Յունիքսի ժառանգներն են և ձևավորված են աշխատելու միայն իրենց վաճառողների սարքավորումներում։ Ի հակադրություն դրան՝ Sun Microsystems's Solaris Operating System-ը կարող է աշխատել մի քանի սարքավորումներ վրա՝ ներառյալ x86 և Sparc սերվերները, և PC-ները։ Էփլի Մակ ՕՍ Էքսը, որը փոխարինել է Էփլ-ի ավելի վաղ Mac OS-ին, խառնածին է՝ հիմնված BSD տարբերակի վրա, որն ստացվել էր NeXTSTEP-ից, Mach-ից, և FreeBSD-ից։ Յունիքսի փոխգործունակությունը հայտնաբերվեց, երբ ստեղծվեց POSIX ստանդարտը։ standard POSIX ստանդարտը կարող է օգտագործվել ցանկացած օպերացիոն համակարգում, չնայած այն ստեղծվել է Յունիքսի բազմաթիվ տարբերակների համար։

BSD և նրա նախ նախնատեսակները

World Wide Web֊ի համար առաջին սերվերը աշխատել է NeXTSTEP֊ի վրա՝ հիմված BS֊ի վրաBS֊ի վրա։ Unix ընտանիքի ենթաընտանիք է Berkeley Software Distribution֊ը, որը ներառում է FreeBSD, NetBSD, և OpenBSD։ Այս օպերացիոն համակարգերը հիմնականում գտնվում են վեբսերվերներում, չնայած դրանք նաև կարող են անձնական համակարգիչների ՕՀ֊ի դեր կատարել։ Համացանցը իր գոյության համար մեծամասաբ պարտական է BSD֊ի գոյությանը, քանի որ համացանցին միանալու մի շարք հրամաններ՝ ինֆորմացիա ուղարկելու և ստանալու, մշակվում և իրագործվում են BSD-ում։

1974֊ին Կալիֆորնիայի Բերքելեյ համալսարանը տեղադրեց իր առաջին UNIX համակարգը։ Ժամանակի ընթացքում համալսարանում սովորող ուսանողները և անձնակազմը սկսեցին բարելավել այն՝ ավելացնելով նոր ծրագրեր, ինչպես տեքստային խմբագրիչներն են: Երբ Բերքելին 1978֊ին ստացավ իր նոր VAX համակարգիչները, որոնց վրա տեղադրված էր UNIX, դպրոցի ավարտականները ավելի շատ փոփոխեցին այն, որպեսզի կարողանան ինչքան հնարավոր է շատ առավելություններ ստանալ։ԱՄՆ պաշտպանության ստորաբաժանման Defense Advanced Research Projects Agency֊ն հետաքրքրություն ցուցաբերեցև որոշեց ֆինանսավորել ծրագիրը։ Շատ դպրոցներ, կազմակերպություններ և անգամ երկրի ղեկավարությունը ուշադրություն դարձրին և սկսեցին օգտագործել UNIX-ի՝ Բերքելեի տարբերակը AT&T֊ի պաշտոնական տարբերակի փոխարեն։

Սթիվ Ջոբսը 1985 թ․֊ին՝ Apple Inc. ընկերությունը լքելուց հետո, հիմնադրեց NeXT Inc.֊ը՝ մի կազմակերպությունը, որը նախագծում էր բարձրորակ համակարգիչներ, որոնք աշխատում էին BSD֊երի վրա և կոչվում էին NeXTSTEP. Այս համակարգիչներից մեկը օգտագործվել է Թիմ Բերներս֊Լիի կողմից որպես համաշխարհային սարդոստայն ստեղծող առաջին վեբսերվեր։

macOS

macOS֊ը (պաշտոնապես հայտնի էր որպես Mac OS X, իսկ հետագայում OS X) բաց միջուկով գրաֆիկական օպերացիոն համակարգերի շարք է, որը ստեղծվել, զարգացվել և շուկայում է հայտնվել Apple Inc.֊ի կողմից։ macOS ֊ը 1984֊ից Apple֊ի հիմնական օպերացիոն համակարգ համարվող դասական Mac OS֊ի փոխարինողն էր։ Հակառակ իր նախորդների՝ macOS֊ը UNIX օպերացիոն համակարգ է՝ կառուցված NeXT֊ում նախագծված տեխնոլոգիաների վրա 1980֊ականների երրորդ կեսին։ Այս օպերացիոն համակարգը առաջին անգամ թողարկվել է 1999 թ․֊ին որպես Mac OS X Server 1.0, որին հաջորդում է 2001-ի ապրիլին թողարկված օգտագործողի տարբերակը՝ Mac OS X v10.0 "Cheetah"։ Դրանից հետո macOS֊ի 6 հզոր օգտագործողի և սերվերի թողարկումներ են եղել, իսկ երկուսը միացել են OS X 10.7 "Lion"֊ի մեջ։

Նախքան macOS֊ին միանալը, սերվերային թողարկը՝ macOS Server֊ը, ճարտարապետորեն նույնական էր իր՝ աշխատասեղանի (desctop) գործընկերոջը և սովորաբար աշխատում էր Apple-ի Macintosh֊ի սերվերի վրա։ macOS Server֊ը ներառում էր խմբային աշխատանքի կազմակերպում և ադմինիստրացիոն ծրագրային գործիքներ, որ մատակարարում էին մուտքի պարզեցված թույլտվություն ցանցային գլխավոր ծառայություններին։ Mac OS X v10.7 Lion֊ի հետ Mac OS X ֊ի բոլոր սերվերային կողմերը հարմարեցվել են օգտագործողի տարբերակին և արտադրանքը վերաբրենդավորվել է որպես «OS X»։ Սերվերային գործիքները հիմա տրամադրվում են հավելվածի տեսքով։

Linux

Linux֊ի միջուկը ստեղծվել է 1991 թվականին որպես Լինուս Թորվալդսի ծրագիր, երբ նա Ֆինլանդիայում համալսարանի ուսանող էր։ Նա տեղադրել էր իր նախագծի մասին տեղեկատվություն տեղեկատվական ոլորտի ուսանողների և ծրագրավորողների համար նախատեսված լրախմբում և ստացավ անհրաժեշտ աջակցությունն ու օգնությունը կամավորների կողմից, ովքեր հաջողեցին ամբողջական ու ֆունկցիոնալ միջուկ ստեղծելու գործում։

Linux֊ը UNIX-ի նման է, բայց նախագծվել է առանց Unix կոդի՝ հակառակ BSD-ի և նրա տարբերակների։ Իր բաց կառուցվածքի շնորհիվ Linux kernel ռեժիմը հասանելի ուսանողների և փոփոխությունների համար, ինչի արդյունքում այն հասավ համակարգչային մեքենաների վրա օգտագործվող լայն ցանց՝ սկսած գերհամակարգիչներից (Supercomputers) մինչև խելացույցներ (Smart-watch): Չնայած հաշվարկները ցույց են տալիս, որ (Smart-watch)֊ի օգտագործելիությունը 1.82 տոկոս է աշխատասեղանային բոլոր անձնական համակարգիչների վրա, այն լայնորեն ընդունված է սերվերներում և ներկառուցված համակարգերում, ինչպիսին բջջային հեռախոսն է։ Linux ֊ը դուրս մղեց Unix֊ին բազմաթիվ հարթակներում և օգտագործվում է շատ գերհամակարգիչներում, ներառյալ առաջին 385֊ը։ Linux֊ի միջուկն օգտագործվում է այնպիսի հայտնի կազմակերպություններում, ինչպիսիք են Red Hat֊ը, DebianLinux֊ը, Ubuntu֊ը, Linux Mint֊ը , Google֊ի Android֊ը, Chrome OS֊ը և Chromium OS֊ը։

Microsoft Windows

Microsoft Windows֊ը Microsoft Corporation֊ի սեփական օպերացիոն համակարգերի ընտանիքն է, որը հիմնականում նպատակաուղղված է Intel֊ի ճարտարապետության վրա հիմնված համակարգիչների համար։ Հաշվարկված է, որ այն ունի 88.9 տոկոս բացարձակ օտագործելիություն համացանցին միացած համակարգիչների հաշվարկով։ Վերջին տարբերակը Windows 10֊ն է։2011֊ին Windows 7֊ը փոխարինեց Windows XP որպես ամենաշատ օգտագործվող տարբերակ։ Microsoft Windows֊ի առաջին թողարկը 1985 թվականին էր։ 1995֊ին թողարկվեց Windows 95֊ը, որը որպես bootstrap օգտագործում էր միայն MS-DOS։

Windows֊ի սերվերային թողարկումները լայնորեն կիրառվում են։ Վերջին տարիներին Microsoft֊ը մեծացրել է ներդրումները, որպեսզի Windows֊ը օտագործվի որպես սերվերային օպերացիոն համակարգ։ Այնուամենայնիվ, Windows֊ի օտագործելիությունը սերվերների վրա այնքան էլ մեխ չէ, որքան անձնական համակարգիչները վրա, քանի որ այն մրցում է Linux ֊ի և BSD֊ի հետ սերվերային շուկայու։

ReactOS֊ը Windows֊ի այլընտրանքային օպերացիոն համակարգ է, որը զարգացվում է Windows֊ի սկզբունքներով՝ առանց օգտագործելու Microsoft֊ի որևէ կոդ։

Այլ

Շատ օպերացիոն համակարգեր են եղել, որ ինչ֊որ ժամանակ կարևոր դեր են ունեցել, բայց հիմա կորցրել են իրենց դիրքերը, ինչպիսիք են AmigaOS֊ը, OS/2֊ը, դասական Mac OS֊ը, BeOS ֊ը, XTS-300 ֊ը, RISC OS ֊ը, MorphOS֊ը, Haiku֊ն, BareMetal֊ը and FreeMint֊ը։ Սրանցից որոշները դեռևս օգտագործվում են առավել փոքր շուկաներում և շարունակում են զարացվել որպես փոքր հարթակներում օգտագործվող համայքների ու հավելվածների համար։ OpenVMS֊ն, որն առավել հայտնի է DEC անունով, դեռևս ակտիվ զարգացման փուլում է գտնվում Հյուլեթ Փաքարդի կողմից։ Սակայն այլ օպերացիոն համակարգեր օգտագործվում են միայն կրթական հաստատություններում օպերացիոն համակարգերի կրթությունն իրականացնելիս կամ հետազոտությունների համար։ Համակարգի տիպիկ օրինակ, որ իրականացնում է երկու դերերն էլ, MINIX֊ն է, մինչդեռ, օրինակ, Singularity ֊ն օգտագործվում է զուտ հետազոտական նպատակներով։

Այլ օպերացիոն համակարգեր ձախողել են շուկայում հայտնվելու գործում, բայց բոլորն էլ ինչ֊որ նորարարություն են բերել իրենց հետ, ինչը ազդեցություն է թողել հիմնական օպերացիոն համակարգերի վրա։

Բաղադրամասերը

Օպերացիոն համակարգի բաղադրամասերը ստեղծվել են, որպեսզի համակարգչի տարբեր մասերը կարողանան աշխատեցնել միասին։ Օգտագործողի բոլոր ծրագրերը անցնում են օպերացիոն համակարգով, որպեսզի որոշվի, թե որ սարքի հետ է աշխատելու, լինի դա պարզագույն մկնիկ կամ ստեղաշար, թե ավելի բարդ համացանցային բաղադրիչ։

Միջուկ

Խտածրագրերի (firmware) և սարքավարների օգնությամբ միջուկը ապահովում է համակարգչի սարքերի կառավարման հիմնական մակարդակը։ Այն հասցնում է հիշողության մուտքի թույլտվություն RAM֊ի ծրագրերի համար, այն որոշում է, թե որ ծրագիրը որ սարքին դիմելիություն ունենա, այն հաստատում կամ չեղարկում է CPU֊ի օպերացիոն վիճակները անընդմեջ օպտիմալ գործողությունների համար, և այն կազմակերպում է ինֆորմացիան երկարաժամկետ հիշողության համար այնպիսի սարքերի վրա, ինչպիսին սկավառակներն են, լարերը, կրիչները և այլն։

Ծրագրի իրականացում

Օպերացիոն համակարգը ապահովում է միջերես ծրագրային հավելվածների և համակարգչային սարքերի միջև այնպես, որ ծրագրային հավելվածը կարող է կապվել սարքի հետ՝ «հնազանդվելով» օպերացիոն համակարգի կողմից սահմանված կանոններին և պրոցեդուրաներին։

Օպերացիոն համակարգը նաև ծառայությունների շղթա է, որը հեշտացնում է ծրագրերի զարգացումը և իրականացումը։ Ծրագրի իրականացումը ներառում է օպերացիոն համակարգի կողմից պրոցեսի ստեղծում, որը նշանակում է ազատ հիշողության և այլ ռեսուրսների հատկացում , նախապատվություններ է սահմանում բազմախնդրային մեխանիզմներում գործող պրոցեսների համար, բեռնում է բինար կոդը հիշողության մեջ, և նախաձեռնում է այն ծրագրի իրականացումը, որը գործում է օգտագործողի և սարքերի հետ։

Ընդհատումներ

Ընդհատումները էական են օպերացիոն համակարգերի համար, քանի որ նրա համար ապահովում են արտաքին աշխարհի հետ շփվելու արդյունավետ ճանապարհ։ Սրան այլընտրանք կարող է լինել այն, որ օպերացիոն համակարգը ներածման տարբեր աղբյուրներ գտնի գործողություններ պահանջող իրադարձությունների համար։ Սա հանդիպում է առավել հին համակարգերում, որոնք շատ փոքր պահունակ ունեն (stack)՝ 50 կամ 60 բայթանի, սակայն անսովոր է մեծ պահունակ ունեցող ժամանակակից համակարգերում։ Ընդհատումների վրա հիմնված ծրագրավորումը անմիջականորեն սատարվում է ներկայիս շատ CPU֊երի կողմից։ Ընդհատումները ապահովում են համակարգչին տեղական գրանցման ինֆորմացիան ավտոմատ պահպանելու և համապատասխան իրադարձություններին համապատասխանող կոդերը աշխատեցնելու հարցում։ Անգամ ամենապարզ համակարգիչները սատարում են սարքային ընդհատումները և թույլ են տալիս ծրագրավորողին հստակեցնել կոսը, որը պետք է աշխատի համապատասխան իրադարձությունից հետո։ Երբ ընդհատումը ստացվում է, համակարգչի սարքախումբը (hardware) ավտոմատ կասեցում է ծրագիրը, որը այդ պահին աշխատում է, պահում է դրա կարգավիճակը և աշխատեցնում է ընդհատման հետ կապված համակարգչային կոդը։ Սա նման է այն իրավիճակին, երբ գրքի մեջ էջանշան ես թողնում հեռախոսի զանգին պատասխանելու համար։ Ժամանակակից օպերացիոն համակարգերում ընդհատումները կարգավորվում են օպերացիոն համակարգի միջուկում։ Ընդհատումներ կարող են առաջանա կա՛մ համակարգչի սարքախմբից, կա՛մ աշխատող ծրագրից։ Երբ որևէ սարք առաջացնում է ընդհատում, օպերացիոն համակարգի միջուկը որոշում է՝ ինչպես վարվել այդ իրավիճակում՝ հիմնականում աշխատեցնելով ինչ֊որ մշակված կոդ։ Աշխատեցվող կոդի քանակը կախված է ընդհատման նախապատվությունից։ Սարքային ընդհատումների մշակումը մի առաջադրանք է, որը սովորաբարփոխանցվում է սարքավար (device driver) կոչվող ծրագրախմբի, որը կարող է լինել օպերացիոն համակարգի միջուկի, մեկ այլ ծրագրի կամ էլ միաժամանակ երկուսի մաս։ Սարքավարները այնուհետև կարող են ինֆորմացիան փոխանցել աշխատող ծրագրին տարբեր միջոցներով։ Ծրագիրը կարող է նաև ընդհատում առաջացնել օպերացիոն համակարգի համար։ Եթե ծրագիրը ցանկանում է մուտք ունենալ օրինակ սարքախումբ, այն ընդհատում է օպերացիոն համակարգի միջուկը, ինչի հետևանքով ղեկավարությունը վերադարձվում է միջուկին։ Միջուկը այնուհետև մշակում է հարցումը։ Եթե ծրագիրը լրացուցիչ ռեսուրսներ է պահանջում, ինպիսին հիշողությունն է, այն «ստիպում» է մշակմանը միջուկի ուշադրությունը հրավիրել։

Ռեժիմներ

Ժամանակակից միկրոպրոցեսորները (CPU or MPU) սատարում են գործողությունների մի շարք ռեժիմներ։ CPU֊երը առաջարկում են առնվազն երկու ռեժիմներէ օգտոգործողի ռեժիմ և վերահսկողի կամ միջուկի ռեժիմ։ Վերահսկողի ռեժիմում թույլատրվում է անսահմանափակ մուտքի հնարավորություն դեպի սարքի բոլոր ռեսուրսներ, այդ թվում՝ բոլոր MPU կառույցներ։ Օգտագործողի ռեժիմում սահմանափակում է դրվում կառույցների օգտագործման վրա և սովորաբար արգելու է անմիջական մուտքը դեպի մեքենայի ռեսուրսներ։ CPU֊երը կարող են ունենալ օգտագործողի ռեժիմին համանման այլ ռեժիմներ ևս, ինչպիսին վիրտուալ ռեժիմն է։ Համակարգիչը միացնելիս համակարգը սկսում է աշխատանքը միջուկի ռեժումում։ Հենց որ օպերացիոն համակարգի միջուկը բեռնվում է կամ սկսում է աշխատանքը, օգտագործողի և վերահսկողի ռեժիմների միջև սահմանները հաստատվում են։ Վերահսկողի ռեժիմը օգտագործվում է միջուկի կողմից ցածր մակարդակի առաջադրանքների համար, որոնք սարքախմբին անսահմանափակ քանակով դիմելու կարիք ունեն, ինչպիսին է հիշողությանը դիմելու ղեկավարումը։ Օգտագործողի ռեժիմը, հակառակ վերահսկողի ռեժիմի, օգտագործվում է գրեթե մնացած ամեն ինչի համար։ Հավելվածային ծրագրերը, ինչպիսիք են բառամշակող ծրագրերը, աշխատում են օգտագործողի ռեժիմում և կարող են դիմել մեքենայի ռեսուրսներին միայն ղեկավարությունը միջուկին հանձնելու պարագայում, գործընթաց, որը հանգեցնում է ռեժիմի փոփոխության։ Սովորաբար ղեկավարության հանձնումը միջուկին կատարվում է ծրագրային ընդհատման կառույց աշխատեցնելով, ինչպիսին Motorola 68000 TRAP կառույցն է։ Ծրագրային ընդհատումը առաջացնում է օգտագործողի ռեժիմից վերահսկողի ռեժիմ անցմանը , և սկսում է աշխատել կոդ, որը թույլ է տալիս միջուկին ղեկավարել։ Օգտագործողի ռեժիմում ծրագրերը սովորաբար միկրոպրոցեսորների սահմանափակ քանակով կառույցների դիմելու հնարավորություններ ունեն և հիմնականում չեն կարող աշխատեցնել հրամաններ, որոնք կարող են առաջացնել համակարգի գործունեության խախտոււմներ։ Վերահսկողի ռեժիմում կառույցների իրականացման հրամանները հիմնականում հանված են , ինչը թույլ է տալիս միջուկին անսահմանակփակ դիմելու հնարավորություն ունենալ մեքենայի բոլոր ռեսուրսներին։

«Օգտագործողի ռեսուրս» ասելով հիմնականում հասկանում ենք մեկ կամ մի քանի CPU ռեգիստրներ, որոնք պարունակում են ինֆորմացիա, որ աշխատող ծրագրին չի թույլատրվում փոխել։ Այս ռեսուրսները փոխելու փորձերը հիմնականում առաջացնում են ռեժիմի փոփոխություն, իսկ միջուկի ռեժիմում օպերացիոն համակարգը կարող է գործ ունենալ այնպիսի գործողությունների հետ, ինչպիսին է, օրինակ, ծրագրին «սպանելը»:

Հիշողության կազմակերպում

Մյուս գործողությունների հետ բազմածրագրավորվող օպերացիոն համակարգի միջուկը պատասխանատու է ամբողջ համակարգի համար օգտագործվող հիշողության կազմակերպման համար։ Սա ապահովում է, որ ծրագիրը մուտք չունենա այն հիշողության տիրույթ, որը արդեն օգտագործվում է այլ ծրագրի կողմից։ Յուրաքանչյուր ծրագիր պետք է ունենա հիշողության անկախ տիրույթ։ Հիշողության համագործակցային կազմակերպումը, որն օգտագործվում էր շատ հին օպերացիոն համակարգերում, կազմակերպում էր այնպես, որ ծրագրերը իրենց կամքով են օգտագործում միջուկի հիշողությունը և չէին կարող մեծացնել իրենց հատկացված հիշողության չափը։ Հիշողության կազմակերպման այս մեխանիզմը երբեք այլևս չի օգտագործվել, քանի որ ծրագրերը հաճախ պարունակում են սխալներ, որոնք կարող են պատճառ դառնալ, որ այն մեծացնի իրեն հատկացված հիշողության չափը։ Եթե ծրագիրը ձախողվում է, այն կարող է առաջացնել խնդիր, որ մեկ կամ մի քանի այլ ծրագրերի օգտագործած հիշողությունը վնասվի կամ վերագրվի։ Վնասակար ծրագրերն ու վիրուսները կարող են դիտավորյալ փոխել այլ ծրագրի հիշողությունը կամ էլ կարող են վնասել հենց օպերացիոն համակարգը։ Հիշողության կազմակերպման համագործակցային եղանակի դեպքում բավական է մեկ ծրագիր վատ աշխատի և համակարգը կվնասվի։ Հիշողության պահպանումը հնարավորություն է տալիս միջուկին սահմանափակել պրոցեսների՝ համակարգչի հիշողության դիմելըու հնարավորությունը։ Հիշողության պահպանման տարբեր մեթոդներ գոյություն ունեն՝ ներառյալ հիշողության սեգմենտացումը և էջային մեխանիզմը։ Բոլոր մեթոդները պահանջում են սարքախմբի որոշ մակարդակի աջակցություն (ինչպես 80286 MMU֊ն է), ինչը ոչ բոլոր համակարգիչներում կա։ Թե՛ սեգմենտացիայի, թե՛ էջային մեխանիզմի ժամանակ, պաշտպանված ռեժիմի հատուկ ռեգիստրներ հստակեցնում են CPU֊ի համար, թե աշխատող ծրագրին ինչ հիշողության հասցե պետք է տրամադրի։ Այլ հիշողության հասցեների դիմելու փորձերը առաջացնում են ընդհատում, որի հետևանքով CPU֊ն նորից մտնում է վերահսկողի ռեժիմ։ Այս երևույթը կոչվում է Seg-V, և քանի որ շատ դժվար է այս իրավիճակում որևէ իմաստալից արդյունք փոխանցել, միջուկը հիմնականում սպանում է սխալ ունեցող ծրագիրը և սխալի մասին ինֆորմացիա է հաղորդում։ Windows versions 3.1֊ը ուներ հիշողության պահպանման ինչ֊որ մակարդակ, բայց ծրագրերը կարող էին հեշտությամբ շրջանցել այն օգտագորշելու կարիքը։

Վիրտուալ հիշողություն

Վիրտուալ հիշողության հասցավորման օգտագործումը (ինչպիսին էջադրումն ու սեգմենտացիան են) նշանակում է, որ միջուկը կարող է ընտրել՝ որ ծրագիրը ինչ հիշողություն է օգտագործելու՝ թույլ տալով օպերացիոն համակարգին օգտագործել հիշողության նույն տիրույթները տարբեր առաջադրանքների համար։ Եթե ծրագիրը փորձում է դիմել հիշողության հասցեի,որը թեև իրեն է հատկացված եղել, բայց այդ պահին իր համար հասանելի տիրույթների ցանկում չէ, միջուկը կընդհատվի նույն ձևով , ինչ այն դեպքում, երբ ծրագիրը կարիք ուներ հատկացված հիշողությունը մեծացնելու։ UNIX օպերացիոն համակարգի տակ աշխատող ծրագրերում այս տիպի ընդհատումները ընդունվում են որպես էջի սխալ։Երբ միջուկը հանդիպում է էջի սխալի, հիմնականում է կարգավորում է այն ծրագրի վիրտուալ հիշողության ցանկը, որում առաջացել է սխալը՝ նրան տրամադրելով իր ցանկացած հիշողությանը դիմելու թույլտվություն։ Ժամանակակից օպերացիոն համակարգերում հիշողությունը, որին դիմում շատ քիչ է լինում, կարող է ժամանակավորապես պահվել սկավառակի վրա կամ այլ տեղ, որպեսզի այլ ծրագրերի համար հասանելի ազատ տիրույթներ առաջանան։ Սա կոչվում է փոխանակում (swapping)՝ որպես հիշողության տիրույթ, որ կարող է օգտագործվել տարբեր ծրագրերի կողմից։ Վիրտուալ հիշողույունը ծրագրավորողի կամ օգտագործողի համար տպավորություն է տեղծում, թե համակարգիչը շատ ավելի շատ RAM հիշողություն ունի, քան այն ունի իրականում։

Բազմախնդրություն

Բազմախնդրությունը այն դեպքն է, երբ մի քանի անկախ համակարգչային ծրագրեր նույն համակարգչի վրա աշխատում են՝ տպավորություն ստեղծելով, որ այն խնդիրները միաժամանակ կատարում։ Քանի որ շատ համակարգիչներ միայն մեկ կամ երկու ծրագիր կարող են աշխատեցնել միաժամանակ, սա հիմնականում արվում է ժամանակաբաշխման միջոցով, ինչը նշանակում է, որ յուրաքանչյուր ծրագիր օգտագործում է ինչ֊որ ժամանակ ավարտին հասնելու համար։ Օպերացիոն համակարգի միջուկը ունի կազմակերպող ծրագիր, որը որոշում է, թե յուրաքանչյուր ծրագիր աշխատելիս ինչքան ժամանակ պետք է ծախսի և ինչ հերթականությամբ են խնդիրները ղեկավարությունը փոխանցելու միմյանց։ Ղեկավարությունը հանձնվում է պրոցեսին միջուկի կողմից, ինչը հնարավորություն է տալիս ծրագրին CPU֊ի և հիշողության մուտքի հնարավորություն ունենալ ։ Այնուհետև ղեկավարությունը ինչ֊որ մեխանիզմով նորից հանձնվում է միջուկին, որպեսզի հաջորդ ծրագիրը հնարավորություն ստանա CPU֊ն օգտագործելու։ Ղեկավարությունը փոխանցելու երևույթը կոչվում է համատեքստի փոխարինում (context switch):

Բազմախնդրության վաղ մոդելը, որը ղեկավարում էր հիշողության բաշխոըմտ, կոչվում էր համագգործակցային բազմախնդրություն։ Այս դեպքում երբ միջուկը ղեկավարությունը հանձնում էր ծրագրին, այն կարող էր աշխատել այնքան, ինչքան ուզում էր, մինչև ղեկավարությունը կհանձներ միջուկին։ Սա նշանակում է, որ վնասակար և թերի ծրագրերը ոչ միայն կարող են խանգարել մյուս ծրագրերին օտագործել CPU֊ն, այլև հնարավոր է, որ ամբողջ համակարգը կախվի, եթե ծրագրում անվերջ ցիկլ լինի։

Ներկայումս օգտագործվող նախապատվային բազմախնդրությայն գաղափարախոսությունն այն է, որ յուրաքանչյուր ծրագիր ունի CPU֊ի հետ աշխատելու՝ իրեն հատկացված հստակ ժամանակը։ Սա ապահովում է, որ բոլոր ծրագրերը CPU֊ն առանց ընֆհատվելու օգտագործելու սահմանափակ ժամանակ ունենան։ Այս մեխանիզմը ապահովելու համար ամանակակից օպերացիոն համակարգի միջուկը օգտագործում է ժամանակային ընդհատումները։ Պաշտպանված ռեժիմում միջուկում պահվում է ծրագրերի աշխատաժամանակը։ Երբ ժամանակն ավարտվում է, վերադարձ տեղի ունենում դեպի վերահսկողի ռեժիմ։

Այն օպերացիոն համակարգերի համար, որոնք միայն մեկ օգտագործող ունեն, շատ հարմար է օգտագործել համագործակցային բազմախնդրություն։ AmigaOS֊ը բացառություն է, քանի որ իր առաջին իսկ տարբերակից սկսած օգտագործում է նախապատվային բազմախնդրություն։ Windows NT֊ն Microsoft Windows֊ի առաջին տարբերակն է, որը պարտադրում էր նախապատվային բազմախնդրություն, բայց այն նախատեսված էր մասնագիտական օգտագործման համար և չհասավ տնային օգտագործման համակարգիչների շուկա, մինչև չստեղծվեց Windows XP֊ն։

Սկավառակներին դիմելիությունը և ֆայլային համակարգեր

Սկավառակներում եղած ինֆորմացիային դիմելու կարողությունը բոլոր օպերացիոն համակարգերի կարևորագույն հատկանիշներից է։ Համակարգիչները սկավառակների վրա ինֆորմացիա են պահում ֆայլերի օգնությամբ, որոնք այնպես են կառուցված, որ արագ, հուսալի դիմելիություն և ազատ տիրույթների ճիշտ օգտագործելիություն ապահովեն։ Այն հատուկ մեխանիզմը, որով ֆայլերը պահվում են սկավառակների վրա, կոչվում է ֆայլային համակարգ։ Ֆայլերը ունեն անուն և ատրիբուտներ։ Վաղ շրջանի օպերացիոն համակարգերը հիմնականում օգտագործում էին մի տեսակի

սկավառակ և միայն մեկ ֆայլային համակարգ։ Դրանք ունեին սահմանափակ կարողություններ քիչ արագություն։ Այս սահմանափակումները նաև թերություններ էին առաջացնում նաև օպերացիոն համակարգի համար։

Չնայած շատ օպերացիոն համակարգեր սատարում են հիշողության համակարգին դիմելու սահմանափակ քանակով ընտրանքներ, UNIX֊ը և Linux֊ը, օրինակ, սատարում են վիրտուալ ֆայլային համակարգ (VFS)կոչվող տեխնոլոգիան։ Օպերացիոն համակագերը ինչպիսին UNIX֊ն է, սատարում են պահոստավորման սարքերի լայն ընտրանի անկախ իրենց կառուցվածքից և ֆայլային համակարգերից։ Սա թույլ է տալիս, ,որ ծրագրերը կարողանան դիմել սարքերին՝ առանց դրանց մասին տեղեկություն ունենալու։ VFS֊ն թույլ է օպերացիոն համակարգին, որ ծրագրերին անսահմանափակ քանակով սարքերի հետ միանալու թույլտվություն տա հատուկ սարքավարների և ֆայլային համակարգավարների միջոցով։

Միացված պահեստավորման սարքը, ինչպիսին կոշտ սկավառակն է, միացվում է սարքավարի միջոցով։ Սարքավարը հասկանում է սկավառակի հատուկ լեզուն և կարող է թարգմանել այդ լեզունստանդարտ լեզվի, որը օգտագործվում է օպերացիոն համակարգերի կողմից նոլոր կոշտ սկավառակներին միանալու համար։

Երբ միջուկը ունի համապատասխան սարքավար ճիշտ տեղում, այն կարող է հասանելիություն ունենալ կոշտ սկավառակն անգամ անավարտ ձևաչափով, որը կարող է ունենալ մեկ կամ մի քանի ֆայլային հաակարգեր։ Ֆայլային համակարգավարը օգտագործվում է յուրաքանչյուր ֆայլային համակարգի հրամանները ստանդարտ լեզվի հրամանների թարգմանելու համար, որով օպերացիոն համակարգը կարող է «խոսել» բոլոր ֆայլային համակարգերի հետ։ Ծրագրերը այնուհետ կարող են գործ ունենալ համապատասխան ֆայլանուն ունեցող ֆայլային համակարգերի հետ և պանակների հոտ, որոնք հիերարխիկ կառուցվածքում կան։ Նրանք կարող են ստեղծել, ջնջել, բացել կամ փակել ֆայլեր, ինչպես նաև հավաքել դրանց մասին զանազան տեղեկություններ, ներառյալ դիմելիության թույտվությունը, չափերը, ազատ տիրույթները և ստեղծման ու փոփոխությունների ամսաթվերը։

Ֆայլային համակարգերի միջև զանազան տարբերություններ կան, և դժվար է բոլորին միաժամանակ սատարելը։ Ֆայլանունների մեջ թույլատրվող սիմվոլները, մեծատառերի և փոքրատառերի տարբերությունները և տարբեր ֆայլային ատրիբուտների առկայությունը դժվար առաջադրանք է դարձնում բոլոր ֆայլային համակարգերի համար միակ միջերեսի իրականացումը։ Օպերացիոն համակարգերը առաջարկում են օգտագործել հատուկ իրենց համար նախատեսված ֆայլային համակարգեր, օրինակ՝ NTFS֊ը Windows֊ում և ext3 ֊ն ու ReiserFS֊ը Linux֊ում։

Ֆայլային համակարգերին սատարելը չափազանց տարբերվում է ժամանակակից օպերացիոն համակարգերում, չնայած կան մի քանի ընդհանուր ֆայլային համակարգեր, որ գրեթե բոլոր օպերացիոն համակարգերը ներառում են։ Օպերացիոն համակարգերը տարբերվում են ֆայլայաին համակարգերին սատարելով և այն սկավառակի ձևաչափերով, որի վրա տեղադրված են։ Windows֊ում յուրաքանչյուր ֆայլային համակարգ սովորաբար սահմանափակվում է, օրինակ՝ CD֊երը պետք է օգտագործեն ISO 9660 կամ UDF, իսկ ինչ վերաբերում է Windows Vista֊ին, NTFS֊ն միակ ֆայլային համակարգն է, որի վրա կարող է տեղադրվել պերացիոն համակարգը։ Հնարավոր է տեղադրել Linux֊ը մի շարք ֆայլային համակարգերում։ Հակառակ այլ օպերացիոն համակագերի՝ Linux֊ը և UNIX ֊ը թույլ են տալիս ցանկացած ֆայլային համակարգի օգտագործել անկախ այն բանից, թե ինչ մեդիայի վրա է պահված՝ կոշտ սկավառակի, սկավառակի (CD, DVD...), կրիչի, մինչև անգամ այլ ֆայլային համակարգում գտնվող ֆայլի։

Սարքավարներ

Սարքավարը համակարգչային հատուկ ծրագիր է, որը թույլ տալիս կապվել սարքերի հետ։ Սովորաբար այյն կազմված է միջերեսից, որը օգնում հաղորդակցվել սարքի հետ հատուկ համակարգչային կայանների կամ հաղորդակցման ենթահամակարգերի միջոցով, որոնց սարքախումբը միացված է` հրամաններ փոխանցելով և/ կամ ստանալով սարքի մասին տեղեկատվություն։ Այն սարքերից անկախ գործող համակարգչային հատուկ ծրագիր է։ Սարքավարների հիմնական կառուցվածքային յուրահատկությունը աբստրակցիան է։ Անգամ նույն դասի սարքերի մոդելները տարբեր են։ Նոր մոդելներ են թողարկվում, որոնք ապահովում են առավել վստահելի և լավ աշխատանք և այս նոր մոդելներն էլ հաճախ տարբեր կերպ են ղեկավարվում։ Սարքավարների հետագա գործառույթը օպերացիոն համակարգի ֆունկցիաների կանչերը սարքային հատուկ կանչերի թարգմանելն է։ Տեսականորեն նոր սարքը, որը ղեկավարվում է նոր կերպ, պետք է ճիշտ աշխատի, եթե հարմար ծրագրավարը հասանելի է։ նոր ծրագրավարը ապահովում է, որ սարքը աշխատի այնպես, ինչպես միշտ։

Մինչև Windows Vista֊ի և Linux 2.6֊ի բոլոր տարբերակներում ծրագրավարների իրականացումը համատեղ էր, այսինքն՝ եթե ծրագրավարը անվերջ ցիկլ էր ընկնում, համակարգը կախվում էր։ Այս օպերացիոն համակարգերի առավել վերջերս թողարկված տարբերակներում միջուկը կանգնեցնում է ծրագրավարին, որ խնդիրները տա, ապա առանձնանում է պրոցեսից, միչև սարքավարից համապատասխան արձագանք ստանա, կամ էլ նոր առաջադրանքներ է տալիս։

Ցանցավորում

Ներկայումս օպերացիոն համակարգերի մեծ մասը սատարում են շատ տարբեր ցանցային համաձայնությունների, սարքավորումների և դրանց օգտագործման համար նախատեսված հավելվածներին։Սա նշանակում է, որ տարբեր օպերացիոն համակարգերով աշխատող համակարգիչները կարող են միացած լինել ընդհանուր ցանցին այնպիսի ռեսուրսներ կիսելու համար, ինչպիսին են հաշվառումը, ֆայլերը, տպիչները և սկաներները` օգտագործելով լարով կամ անլար կապ։ Ցանցերը հեշտությամբ համակարգչի օպերացիոն համակարգին թույլատրում են դիմել հեռավոր համակարգչի ռեսուրսներին՝ կատարելով նույն գործողությունները, որոնք կարող էր կատարել, եթե այդ ռեսուրսները անմիջական կապված լինեին տեղային համակարգչին։ Սա ներառում է ամեն ինչ՝ սկսած հասարակ կապից մինչև ֆայլերի ցանցային համակարգի օգտագործումը և նույնիսկ այլ համակարգչի գրաֆիկական և ձայնային սարքերը։ Որոշ ցանցային ծառայություններ թույլ են տալիս համակարգչի ռեսուրսների հասանելիությունը, ինչպես SSH-ը, որը ցանցային օգտագործողներին թույլատրում է ուղղակի մուտք ունենալ համակարգչի հրամայական տողի ծրագրային համակարգ։

Կլիենտ/սերվեր ցանցային մեխանիզմը թույլ է տալիս համակարգչում ունենալ կլիենտ կոչվող ծրագիր, որը ցանցի միջոցով կմիանա մեկ այլ համակարգչի՝ սերվերին։ Սերվերները ծառայություններ են առաջարկում այլ ցանցային համակարգիչներին և օգտագործողներին։ Այս ծառայությունները սովորաբար մատուցվում են պորտերի միջոցով։ Յուրաքանչյուր պորտի համարը սովորաբար կապվում է ամենաշատը մեկ գործող ծրագրի հետ, որը պատասխանատու է այդ պորտին պահանջներ ներկայացնելու համար։ Դաեմոնը, լինելով օտագարծողների համար նախատեսված ծրագիր, կարող է իր հերթին մուտք գործել այդ համակարգչի տեղային սարքավորման ռեսուրսներ։

Բազմաթիվ օպերացիոն համակարգեր սատարում են վաճառողին հատուկ կամ բաց ցանցային համաձայնություններ, օրինակ՝ IBM համակարգի SNA-ն, Digital Equipment Corporation-ի կողմից թողարկվող համակարգերի DECnet-ը, Microsoft-ին հատուկ Windows-ի վերաբերյալ համաձայնությունները։ Որոշակի առաջադրանքներին հատուկ ֆայլերի հասանելիության որոշակի համաձայնութուններ կարող են ապահովվել NFS–ի միջոցով։ ESound կամ esd համաձայնությունները հեշտությամբ կարող են ընդլայնվել ամբողջ ցանցում, որպեսզի տեղային ծրագրերից ձայն ապահովի։

Անվտանգություն

Համակարգչի անվտանգությունը կախված է մի շարք տեխնոլոգիաների ճիշտ աշխատելուց։ Ժամանակակից օպերացիոն համակարգը մի շարք ռեսուրսների դիմելիություն է թույլ տալիս, որոնք հասանելի են համակարգում աշխատող ծրագրին, և ցանցերի նման արտաքին սարքերին միջուկի միջոցով։

Օպերացիոն համակարգը պետք է կարողանա այն հարցումները, որոնք պետք է անցնեն, և նրանք, որոնք թույլտվություն չունեն։ Չնայած որոշ համակարգեր կարող են պարզապես տարբերել նախապատվային և ոչ նախապատվային հարցումները, համակարգերի հիմնական մասը ունեն հարցում անողի վերաբերյալ այնպիսի ինֆորմացի, ինչպիսին օգտագործողի անունն է։ Որպեսզի հարցումը հաստատվի, պետք է վավերացման փուլ անցնի։ Հաճախ օգտագործողի անունն է պետք նշել, և յուրաքանչյուր անուն ունի իր գաղտնաբառը։ Վավերացման այլ մեթոդ կարող են լինել մագնիսական քարտերը կամ կենսաբանական ինֆորմացիան։ Որոշ դեպքերում, հատկապես ցանցերի հետ կապի հաստատման ժամանակ, ռեսուրսները կարող են հասանելի դառնալ առանց որևէ վավերացման։

Ներքին պաշտպանությունը կամ արդեն աշխատողի ծրագրից պաշտպանությունը հնարավոր է միայն այն դեպքում, երբ հնարավոր վնասակար հարցումները ընդհատումով ընկնեն օպերացիոն համակարգի միջուկ։ Եթե ծրագրերը անմիջականորեն կարող են սարքախմբին և ռեսուրսներին դիմել , ապա չեն կարող պաշտպանվել։

Արտաքին պաշտպանությունը ներառում է համակարգչից դուրս հարցւմներ,ինչպիսիք կցված կոսոլում մուտքանուն գրելն է կամ ինչ֊որ տիպի ցանցային կապերը։ Արտաքին հարցումները հաճախ անցկացվում են սարքավարներից դեպի օպերացիոն համակարգի միջուկ, որտեղ կարող են փոխանցվել հավելվածների կամ էլ անմիջապես դուրս բերվեն։

Օպերացիոն համակարգի պաշտպանությունը երկար ժամանակ անհանգստության պատճառ է եղել համակարգիչներում պահվող շատ զգայուն ինֆորմացիայի պատճառով թե՛ վաճառքային, թե՛ ռազմական առումով։ ԱՄՆ֊ի Պաշտպանության ղեկավարման հանձնաժողովը (DoD) ստեղծեց Trusted Computer System Evaluation Criteria (TCSEC)֊ն,որը արդյունավետ պաշտպանության գնահատման տարրական պահանջներ էր առաջադրում։ Օպերացիոն համակարգեր ստեղծողների համար սա հսկայական կարևորություն ուներ, որովհետև TCSEC֊ը օգտագործվում էր գնահատելու, դասակարգելու և վստահելի օպերացիոն համակարգերը՝ հաշվի առնելով գործունեությունը, պարունակությունը և զգայուն կամ դասակարգված ինֆորմացիա որոնելը։

Ցանցային ծառայությունները ներառում են առաջարկներ, ինչպիսիք են ֆայլերի ընդհանուր գտագործումը, տպագրական ծառայություններ, փոստային հաղորդագրությունները, վեբ կայքերը և ֆայլերի տեղափոխման համաձայնությունները։ Անվտանգության ապահովման առաջին գծում են սարքախմբերը։ Օպերացիոն համակարգի մակարդակով կան նաև ծրագրային պաշտպանության համակարգեր։

Ներքին անվտանգությունը հատկապես կարևոր է բազմաօգտագործման համակարգերի համար, քանի որ թույլ տալիս համակարգի յուրաքանչյուր օգտագործողի ունենալ սեփական ֆայլերը, որ մյուսները չեն կարող վերցնել կամ կարդալ։

Օգտագործողի միջերես

Ցանկացած համակարգիչ, որ պետք է ունենա անձնական օգտագործող, պահանջվում է, որ ունենա օգտագործողի միջերես։ Օգտագոծողի միջերեսը սովորաբար համարվում է վահանակ և շատ կարևոր է, եթե մարդու ազդեցությունը սատարվում է։ Օգտագործողի միջերեսը նայում է ճանապաչհի կառուցվածքին և ծառայությունների հարցում է ուղարկում օպերացիոն համակարգին, որոնք ձեռք կբերեն ինֆորմացիա ներածման սարքերից, ինչպիսին մկնիկը կամ ստեղնաշարն է, և հայցում է օպերացիոն համակարգից ծառայություններ, որպեսզի աշխատեցներ հուշումներ, կարգավիճակային հաղորդագրություններ։ Նույնը արտածական սարքերի համար, ինչպիսիք տեսամոնիտորը կամ տպիչն է։ Օգտագործողի ինտերֆեյսի երկու ամենահայտնի ձևերն են հրամանագծի միջերեսը, որտեղ համակարգչային հրամանները տպվում են տող առ տող, և օգտագործողի գրաֆիկական միջերեսը (GUI), որտեղ կա տեսողական միջավայր (առավել հաճախ՝ WIMP) ։

Ժամանակակից համակարգերից շատերըսատարում են օգտագործողի գրաֆիկական միջերես, և շատ հաճախ այն ներառված է համակարգերում։ Որոշ համակարգերում, ինչպիսին classic Mac OS֊ի օրիգինալ իրականացումն է, GUI-ն միացված է միջուկին։

Չնայած տեխնիկապես օգտագործողի գրաֆիկական միջերեսը օպերացիոն համակագի ծառայություն չէ, եթե օպերացիոն համակարգի միջուկը կարող է թույլ տալ GUI֊ին ավելի ուշադիր լինել նրա արտածման ֆունկցիաների համատեքստի փոփոխությունների քանակը նվազեցնելով։ Մյուս օպերացիոն համակարգերը մոդուլային են, այսինքն՝ գրաֆիկական ենթահամակարգը օպերացիոն համակարից և միջուկից առանձին է։1980-ականներին UNIX֊ը, VMS֊ը և շատ այլ համակարգեր ունեին այս ձևով կառուցված օպերացիոն համակարգեր։ Linux֊ը and macOS֊ը ևս այսպես են կառուցված։ Microsoft Windows֊ի նոր թողարկումներից Windows Vista֊ի գրաֆիկական ենթահամակարգը հիմնականում օգտագործողի տարածքում է։ Windows 9x֊ը շատ քիչ տարբերություն ուներ միջերեսի և միջուկի միջև։

Օգտագործողի գրաֆիկական միջերես

Ժամանակակից օպերացիոն համակարգերից շատերը սատարում են օգտագործողի գրաֆիկական միջերես (GUI) և շատ հաճախ ներառում են այն։ Որոշ օպերացիոն համակարգերում GUI֊ն ներառված է միջուկում։

Շատ համակարգչային օպերացիոն համակագեր թույլ են տալիս օգտագործողին տեղադրել կամ ստեղծել ցանկացած օգտագործողի միջերես։

X Window System֊ը GNOME֊ի կամ KDE Plasma 5֊ի հետ հաճախ տեղադրվող ծրագրերից է Unix ֊ի կամ նրա նման համակարգերում։

Unix֊ի վրա հիմնված մի շարք GUI֊եր են ստեղծվել ժամանակի ընթացքում, որոնցից շատերը ծագում էին X11֊ից։

Օգտագործողի գրաֆիկական միջերեսը զարգացել ժամանակի ընթացքում։ Օրինակ՝ Windows֊ը փոխում է իր՝ օգտագործողի միջեչեսը ամեն նոր տարբերակ թողարկելիս, իսկ Mac OS֊ի GUI֊ն կատարելապես փոխվեց 1999 թվականին՝ Mac OS X֊ը ներկայացնելուց հետո։

Իրականժամանակային օպերացիոն համակարգեր

Իրականժամանակային օպերացիոն համակարգը հստակ վերջնաժամկետ ունեցող հավելվածների համար նախատեսված օպերացիոն համակարգն է։ Այսպիսի հավելվածները ներառում են որոշ փոքր ներկառուցված համակարգեր, մեքենայի շարժիչավարներ, արտադրկան ռոբոտներ, մեծամասշտաբ հաշվառական համակարգեր։

Մեծամասշտաբ իրականժամանակային օպերացիոն համակարգի վաղ օրինակ է Transaction Processing Facility֊ն, որը ստեղվել American Airlines֊ի և IBM֊ի կողմից Sabre Airline Reservations System֊ի համար։

Ներկառուցված համակարգերը, որոնք հստակ վերջնաժամկետներ ունեն, գտագործում են իրականժամանակային օպերացիոն համակարգեր, ինչպիսին են VxWorks֊ը, PikeOS֊ը, eCos֊ը, QNX֊ը, MontaVista Linux֊ը և RTLinux֊ը։ Windows CE֊ն իրականժամանակային օպերացիոն համակարգ է:

Որոշ ներկառուցված համակարգեր օգտագործում են Palm OS, BSD, և Linux, չնայած նման օպերացիոն համակարգերը իրականժամանակային հաշվարկներ չեն սատարում։

Զբաղմունքային օպերացիոն համակարգեր

Օպերացիոն համակարգերի զարգացումը ամենաբարդ զբաղմունքներից է, որ համակարգչող զբաղվող ցանկացած մարդ կարող է հանդիպել։ Զբաղմունքային օպերացիոն համակարգ կարող է համարվել այն, որի կոդը անմիջապես գոյություն ունեցող օպերացիոն համակարգից չի վերցված, ունի քիչ օգտագործողներ և ակտիվ զարգացնողները։

Ստեղծված զբաղմունքային օպերացիոն համակարգերը կարող են ամբողջությամբ նորը լինել կամ էլ եղած մոդելների հիման վրա։ Ստեղծողը կարող է միայնակ անել իր գործը, կարող է և փոքր խմբերի և մարդկանց հետ համագործակցել, ովքեր կիսում են նույն հետաքրքրությունները։

Զբաղմունքային օպերացիոն համակարգի օրինակ է Syllable֊ը։

Օպերացիոն համակարգերի զանազանությունը և տեղափոխելիությունը

Հավելվածների ծրագրախումբը հիմնականում գրվում է իր համար նախատեսված օպերացիոն համակարգի կամ երբեմն հատուկ սարքախմբի վրա աշխատելու համար։ Երբ հավելվածը տեղափոխում ես այլ ՕՀ֊ի վրա աշխատեցնելու համար, հավելվածի պահանջաց գործառույթները կարող են այլ կերպ իրականացվել․ կարող են փոխվել ֆունկցիաների անունները, արգումենտների իմաստները և այլն։ Նոր ՕՀ֊ը կարող է պահանջել, որ հավելվածը հարմարեցվի, փոփոխվի կամ էլ լրիվ հակառակը՝ պահպանվի։

Unix֊ը առաջին հավելվածն էր, որ ասեմբլեր լեզվով չէր գրված, և դա նրան դարձնում էլ տեղափոխելի։