6.1 මෙහෙයුම් පද්ධතියක අවශ්‍යතාව (Need of an Operating System)

6.1 මෙහෙයුම් පද්ධතියක අවශ්‍යතාව (Need of an Operating System )

මෙහෙයුම් පද්ධතිය

පරිගණක මෘදුකාංග ප්‍රධාන  වර්ග 2කි.

1.      Application Software

2.      System Software

Application Software ( යෙදුම් මෘදුකාංග ) à

පරිගණකයක් විවිධ කාර්යයන් සදහා යොදා ගන්නා විට මෘදුකාංග අවශ්‍ය වේ. පරිගණක ක්‍රියාකරවන්නෙකුට තම අවශ්‍යතා ඉටු කර ගැනීම සදහා පරිගණකය තුළ ක්‍රියාකරවිය යුතු මෘදුකාංග යෙදුම් මෘදුකාංග (Application Software) නම් වේ.

උදා -

    ·         වදන් සැකසුම් මෘදුකාංග ( Word Processing Software)

උදා - Ms Word / Open Office writer / Word star

    ·         පැතුරුම්පත් මෘදුකාංග (Spreadsheet Software)

උදා - Ms Excel / Open Office calc

    ·         දත්ත සමුදාය කළමණාකරන පද්ධති මෘදුකාංග (DataBase Management Software)

උදා - Ms Access / Open Office dbase / My SQL  

    ·         ඉදිරිපත් කිරීම් මෘදුකාංග (Presentation Software)

උදා - Ms Power Point / Open Office impress

      System Software ( පද්ධති මෘදුකාංග )

            පරිගණක පද්ධතියක ක්‍රියාකාරීත්වය අනුව මෘදුකාංග වර්ග 3ක් හදුන්වා දිය හැක.

    1.      මෙහෙයුම් පද්ධති - ( Operating Systems )

    2.      භාෂා පරිවර්තක - ( Language Translators )

    3.      උපකාරක හා සේවා වැඩසටහන් - ( Utility & Service Programs )

භාෂා පරිවර්තක - ( Language Translators )

වර්ග 3කි.

    1        Assembler       –    

2 වන පරම්පරාවේ පරිගණක භාෂාවක් වන Assembly භාෂාව යාන්ත්‍රික භාෂාවට පරිවර්තනය කරන මෘදුකාංගය වේ.

   2   Interpreter (අර්ථ වින්‍යාසක)     – උසස් භාෂා පරිවර්තකයෙකි. උසස් පරිගණක භාෂාවකින් ලියන ලද වැඩසටහන් කේතය (Source Code) , යාන්ත්‍රික භාෂාව ( Object Code ) බවට හැරවීමට මෙම මෘද්කාංගය යොදා ගනී.  මෙහිදී සිදු වන්නේ පරිගනක කේතයේ පේළියෙන් පේළියට යාන්ත්‍රික භාෂාවට පරිවර්තනය කිරීමයි.

උදා - Python , VB

     3     Compiler – (සම්පාදක)

මෙයද උසස් භාෂා පරිවර්තකයෙකි.  උසස් පරිගණක භාෂාවකින් ලියන ලද වැඩසටහන් කේතය (Source Code) , යාන්ත්‍රික භාෂාව ( Object Code ) බවට හැරවීම සිදුකරන අතර මෙහිදී සම්පූර්ණ වැඩසටහනම එක වර පරිවර්තනය කරයි. මෙහිදී  Interpreter ට වඩා වේගවත්ව කාර්යය සිදු කරයි.

උදා - C++ , Java

උපකාරක හා සේවා වැඩසටහන් - ( Utility & Service Programs )

මෙහෙයුම් පද්ධති - ( Operating Systems )

පරිගණක දෘඩාංග හා පරිගණක පරිශීලකයා අතර අතරමැදියෙකු ලෙස ක්‍රියා කරන මෘදුකාංගයයි.

මෙය පරිශීලකයාට පරිගණකයේ දෘඩාංග පහස්වෙන් හැසිරවීමට අවශ්‍ය අතුරු මුහුණත් ලබාදෙමින් අවශ්‍ය කළමණාකරණ කටයුතු සිදු කරයි.

මෙය ගබඩා කර ඇත්තේ දෘඩ තැටිය තුළ වේ.

·         Windows 95 / 98 / XP / 07 / Vista     

·         Unix

·         Linux

·         Ubuntu

·         Mac OS

මෙහෙයුම් පද්ධතියක කාර්යයන් --

• පරිගණකයේ මතකය කළමණාකරණය කිරීම
• පරිගණකයේ සැකසුමේ ක්‍රියාකාරීත්වය පාලනය කිරීම
• ආදාන හා ප්‍රතිදාන කළමණාකාරීත්වය
• ගොනු කළමණාකරණය
• ජාලකරණයේදී විශේෂ කාර්යභාරයක් ඉටු කිරීම

මෙහෙයුම් පද්ධතියක අවශ්‍යතාවය --

අතුරු මුහුණත අනුව මෙහෙයුම් පද්ධති වර්ගීකරණය

    1        CLI ( Command Line Interface ) - විධාන රේඛා අතුරු මුහුණත

    2        GUI ( Graphical User Interface ) - රූපමය පරිශීලක අතුරු මුහුණත

   1        CLI ( Command Line Interface ) - විධාන රේඛා අතුරු මුහුණත

පරිශීලකයා පරිගණකය සමග සම්බන්ධ වන්නේ යතුරු ලියනය මගින් විධාන සැපයීමෙනි.

එම විධාන විශේෂ නීති මාලාවකට අනුව ක්‍රියාත්මක වේ.

උදා -    Ms Dos

            Unix   

   2        GUI ( Graphical User Interface ) - රූපමය පරිශීලක අතුරු මුහුණත

පරිශීලකයා පරිගණකය සමග සම්බන්ධ වන්නේ ප්‍රියජනක රූපමය අතුරු මුහුණතක් මගිනි.

මෙය ඉතා පහසු අතුරු මුහුණතකි.

පළමුව මෙය හදුන්වා දුන්නේ Apple සමාගම මගිනි.

උදා -    Windows XP / 2000 / etc…

            Linux

            Ubuntu

            Mac OS

මෙහිදී WIMP විශේෂ ලක්ෂණයකි.

Windows                    Icon                 Menu              Pointer

Windows - පරිගණක තිරයේ දැකිය හැකි විවිධ රූප රාමු වේ.

Icon     - තිරය මත files / folders  පෙන්වීම සදහා යොදා ගන්නා කුඩා රූප සහිත දෑ                  

Menu    - තිරය මත පරිශීලකයාට අවශ්‍ය දෑ තෝරා ගැනීමට ලබා දෙන මාතෘකා ලැයිස්තුවකි.

Pointer  - මේ භාවිතයෙන් තිරය මත ඇති දෑ තෝරා ගත හැක.

‍

මෙහෙයුම් පද්ධතිය මගින් පර්ගණකයේ ඇති මෘදුකාංග කළමණාකරණය කිරීම

මෙහෙයුම් පද්ධතිය මගින් පරිගණක මෘදුකාංග පාලනය කිරීමේදී වර්ග 2ක් පවතී.

    1    උපාංග ධාවන මෘදුකාංග ( Device Driver Software )

    2    පරිශීලක යෙදුම් මෘදුකාංග ( User Application Software )

උපාංග ධාවන මෘදුකාංග ( Device Driver Software )

පරිගණකයේ දෘඩාංග වල ක්‍රියාකාරීත්වයට මෘදුකාංග අවශ්‍ය වේ.

            මෙහෙයුම් පද්ධතිය ධාවනය සදහා විශේෂ මෘදුකාංග වර්ගයන් අවශ්‍ය වේ. දෘඩාංග නිපදවන්නන් විසින්ම දෘඩාංග වෙළදපොළට ඉදිරිපත් කරන විට ඒ ඒ දෘඩාංග සදහා අවශ්‍ය වන උපාංග ධාවන මෘදුකාංග ද ලබා දේ. මෙම මෘදුකාංග පරිගනකයට සථාපිත කිරීමෙන් අදාල දෘඩාංග ක්‍රියා කරවිය හැකිය.

පරිගණක මෙහෙයුම් පද්ධති වර්ගීකරණය

01.  ඒක පරිශීලක ඒක කාර්යය  ( Single User Single Task )

එක් අවස්ථාවකදී  එක් පරිශීලකයෙකු විසින්  එක් කාර්යයක් පමණක් ඉටු කිරීම

උදා - Ms - DOS ( Disk Operating System )

02.  ඒක පරිශීලක බහු කාර්යය  ( Single User Multi Task )

එක් අවස්ථාවකදී  එක් පරිශීලකයෙකු විසින්  කාර්යයන් කිහිපයක් ඉටු කිරීම

උදා -

03.  බහු පරිශීලක බහු කාර්යය  (Multi User Multi Task )

එක් අවස්ථාවකදී   පරිශීලකන් කිහිපදෙනෙකු විසින්  කාර්යයන් කිහිපයක් ඉටු කිරීම

උදා -

04.  බහු සම්බන්ධක   (Multi-Threading )

පරිගණක වැඩසටහනක විවිධ කොටස් ක්‍රියාත්මක කිරීමේදී ඒ සදහා බාධා ඇති නොකර ගනිමින් එකම වේලාවේ ධාවනය වීමට හැකිවන පරිදි වැඩසටහන ක්‍රියාත්මක කරවයි. මෙම කාර්යය Thread නමින් හැදින්වෙන වැඩසටහනක් මගින් සිදු කරනු ලබයි.

උදා -

05.  තත්‍ය කාල - ( Real Time )

ආදානයක් ලද විගසින් එයට ප්‍රතිචාර දැක්වීම මෙහි කාර්යයි.

ආදානය හා ප්‍රතිදානය අතරතුරදී සැලකිය යුතු ප්‍රමාදයක් නොතිබිය යුතු අවස්ථාවලදී මෙය වැදගත් වේ.

උදා -    රොබෝ යන්ත්‍ර

 ATM යන්ත්‍ර සදහා

රථවාහන නිරීක්ෂණය / පාලනයේදී බාධාවකින් තොරව ගලා එන ඒකාකාර ආදාන සදහා                         පරිගණකය ක්ෂණික ප්‍රතිචාර දැක්විය යුතුය

අභ්‍යවකාශ යානා සදහා වන මෙහෙයුම් පද්ධති  සදහා යොදා ගනී

ගුවන් ටිකට් පත් වෙන් කිරීම සදහා යොදා ගනී.

මෙහෙයුම් පද්ධතියක අවශ්‍යතාවය

            User (පරිශීලකයා) ට මෙය වැදගත් වන්නේ

                        පරිගණකය හා පරිශීලකයා අතර අතුරු මුහුණතක් නිර්මාණය කර දෙන බැවිනි.   

            Computer (පරිගණකය) ට මෙය වැදගත් වන්නේ

                        දෘඩාංග පාලනය, මෘදුකාංග පාලනය, මෙන්ම අතත්‍ය යන්ත්‍රයක් ලෙසද ක්‍රියා කරන බැවිනි.

   ·         දෘඩාංග පාලනය

විවිධාකාර පරිගණක දෘඩාංග රාශියක් පරිගණකයට සම්බන්ධ කිරිමට සිදු වේ. ඒවා විවිධාකාර කාර්යයන් ඔස්සේ ක්‍රියා කාරීම හා පාලනය කිරීම සදහා මෙහෙයුම් පද්ධතියක් අවශ්‍ය වේ.

උදා-     ආදාන, ප්‍රතිදාන, ආචයන, මව්පුවරුව වැනි දෘඩාංග

තොරතුරු ගලා යාමේ දිශාව, නියමාවලි පාලනය ආදිය මෙමගින් සිදු වේ.

උදා-     Sound card, VGA, Printers, Printer drive

   ·         මෘදුකාංග පාලනය

පරිගණකය පරිශීලකයාට ප්‍රයෝජනවත් කාර්යයක් සදහා යෙදවීම සදහා මෘදුකාංග පාලනය කල යුතුය. මෙම පාලනය කිරීම ආකාර දෙකකින් සිදු කෙරේ.

ü  උපාංග ධාවන මෘදුකාංග ( Device Driver Software )

පරිගණකයේ දෘඩාංග වල ක්‍රියාකාරීත්වයට මෘදුකාංග අවශ්‍ය වේ.

මෙහෙයුම් පද්ධතිය ධාවනය සදහා විශේෂ මෘදුකාංග වර්ගයන් අවශ්‍ය වේ. දෘඩාංග නිපදවන්නන් විසින්ම දෘඩාංග වෙළදපොළට ඉදිරිපත් කරන විට ඒ ඒ දෘඩාංග සදහා අවශ්‍ය වන උපාංග ධාවන මෘදුකාංග ද ලබා දේ. මෙම මෘදුකාංග පරිගනකයට සථාපිත කිරීමෙන් අදාල දෘඩාංග ක්‍රියා කරවිය හැකිය.

ü  පරිශීලක යෙදුම් මෘදුකාංග ( User Application Software )

   ·         අතත්‍ය යන්ත්‍රයක් ලෙස ක්‍රියා කිරීම

මෙහෙයුම් පද්ධතිය ප්‍රධාන මතකය ත්‍රල ක්‍රියාත්මක වී එයට අදාල ක්‍රියාකාරීත්වය සිදු කරයි. සමහර මෙහෙයුම් පද්ධති තුළ ඇති ලක්ෂණයක් වන්නේ අතත්‍ය මතකයක් ලෙස ක්‍රියා කිරීමයි.

 එය මෘදුකාංග ධාවනය කිරීමේදී ප්‍රධාන මතකයේ ධාරිතාව අවශ්‍ය පරිදි නොමැති විට අතත්‍ය මතකයක් වශයෙන් එම මොහොතේ ධාරිතාව වැඩි වීමක් පෙන්නුම් කරයි. ඉන්පසු මෘදුකාංග ධාවනය වීමක් පෙන්නුම් කරයි. නමුත් සත්‍ය වශයෙන් ධාරිතාව වැඩි වී නොමැත. ඒ අවස්ථාවේ මෘදුකාංග ධාවනය වීමට පමණක් එම අතත්‍ය මතකය භාවිතයට ගනී.

6.2    ගොනු කළමණාකරණය (File Management)

ගොනු වර්ග

·         ASCII ලිඛිත සටහන්

·         ද්විමය ගොනු

·         වෙනත් ගොනු

ASCII ලිඛිත සටහන් à

පරිගණකය තුළ කියවිය හැකි ගොනු ASCII කේත ගොනු ලෙස හදුන්වයි. ASCII කේත ගොනු පාඨ සංස්කාරක Text editor මෘදුකාංග තුළ විවෘත කල හැක.

වදන් සැකසුම් මෘදුකාංග තුළද ASCII කේත ගොනු විවෘත වන අතර සුරක්ෂිත කිරීමේදී පැවති ආකෘති නැති වී යයි. මේවා බොහෝ විට .txt යටතේ Save කරයි. මෙම ගොනු වල ධාරිතාවය ඉතා අඩුය. මෙම ගොනු අන්තර්ජාලය තුළ භාවිතා කළ නොහැක.

ද්විමය ගොනු à

            පරිගණකය තුල යම් දත්තයක් සැකසීමේදී එය කියවිය නොහැකි කේත බවට පත්‍ වේ. (ද්විමය කේත ) මෙමගින් රූප / ශබ්ද / වීඩියෝ හා වෙනත් අනුලක්ෂණ අන්තර්ගත විය හැකිය.

            සම්පාදතයින් විසින් ( භාෂා පරිවර්තකයින් ) පරිගණකයට ලබා දෙන දත්ත යන්ත්‍ර භාෂාවට පරිවර්තනය කල පසු ද්විමය ගොනු ලෙස  “.exe” සාදයි. මෙම  ද්විමය ගොනු තුළ “.bin” දිගුව දක්නට ලැබේ.

වෙනත් ගොනු à

.avi      -           audio video interware

.bmp    -           bitmap image file

.gif       -           graphic interchange format image

.doc     -           Microsoft Office word document file

.docx   -           Microsoft Office word 2007 document file

.xls       -           Microsoft Office excel worksheet

.xlsx     -           Microsoft Office excel 2007 worksheet

.pub     -           Microsoft Office publisher file

.ppt      -           Microsoft Office Power point file

.pptx    -           Microsoft Office  Power point 2007 file

.jpg      -           image file (.jpg / .jpeg)

.mp3    -           audio file (sound)

.mpeg  -           movie file

.tmp     -           temporally file

.pdf     -           portable document format file

.zip      -           zip file

.wmf    -           windows media video file

.wma   -           windows media audio file

ගොනු මෙහෙයුම් ( File Operation )

            ගොනු මෙහෙයුම් කිහිපයක් ඇත.

ගොනු නිර්මාණය / විවෘත කිරීම / වැසීම

ගොනු කියවීම / ලිවීම / උපලක්ෂණ වෙනස් කිරීම

ගොනු නැවත නම් කිරීම / පිටපත් කිරීම / ගෙන යාම / ඉවත් කිරීම

ගොනු ඒකාබද්ධ කිරීම හා සංයුක්ත කිරීම

ගොනු නිර්මාණය ( File design )         

      ගොනුවක් යනු ආචයන උපාංගය මත දත්ත හෝ තොරතුරු තැන්පත් කර ගබා ගත හැකි දෙයකි. ප්‍රධාන මතකය තුල ඇති තාවකාලික දත්ත උපදෙස් හෝ තොරතුරු ස්ථිරවම ආචයන උපාංග තුල රදවා තැබීම සදහා ගොනු නිර්මාණය කෙරේ.

ගොනු නිර්මාණය සිදු කරෙන්නේ මෙහෙයුම් පද්ධතිය තුල ඇති යෙදුම් ප්‍රවර්ථන මෘදුකාංගය හරහා ය. ගොනුවක් තුළ දත්ත හා උපදෙස් අඩංගු වේ. ගොනු වල නන්‍යනාවය තබා ගැනීමට ගොනු වලට නම් තබා ගත හැක.

ගොනු සුරැකීම ( File Security )

            ගොනු සුරැකුම යනු පරිගණක භාවිතා කරන පරිශීලකයාගේ අනන්‍යතාව තහවුරු කිරීම සදහා බොහෝ මෙහෙයුම් පද්ධති විවිධ උපකුම අනුගමනය කරයි. එමගින් පරිශීලකයාගේ ගොනු සදහා සුරක්ෂිත බවක් ලබා දේ.

1.      ගොනු තුලට මුර පද දැමීම

2.      ප්‍රවේශ වීමේ වරප්‍රසාද ලබා දීම

පරිගණක ජාලයකදී සේවාදායක පරිගනකයේ සිට අනුග්‍රහක පරිගනකයක් වෙත ප්‍රවේශ වීමේදී අනුග්‍රහක පරිගනකය විසින් අවසර ලබාදෙනු ලබා දෙනු ලබන පරිශීලකයෙකුට පමණක් ප්‍රවේශ වීමට ඉඩ ලබා දෙනු ලබන අතර මෙය ප්‍රවේශ වීම් වරප්‍රසාද ලෙස හදුන්වයි.

අනුග්‍රාහක පරිගනකය මගින් ලබා දෙන පරිශීලක නාමය හා මුර පදය (pass word) යන දෙකද නිවැරදි නම් පමණක් ප්‍රවේශ වීමට ඉඩ සලසයි.

ගොනු නාමාවලිය හා ගොනු සංවිධානය ( File Directory & File Organization )

 මෙහෙයුම් පද්ධතියක් මගින් ආචයනයට ඇති ගොනු ක්‍රමානුකූලව හසුරවයි. මෙමගින් ඵලදායී හා වේගවත් ක්‍රියාකාරීත්වයක් ගොනු තුළ ඇති කරයි. විවිධ වර්ග වලට විවිධ යෙදුම් මෘදුකාංග වලට අයත් ගොනු වලට අනන්‍යතාවයක් ඇති වන සේ තැන්පත් කරනු ලබන අතර ඒවා Directory / Folders  ලෙස හදුන්වයි. සමස්ථ ආචයන උපාංගයක් මූල නාමාවලිය ක් ( Root Directory ) ලෙස හදුන්වයි.  තුල ඇති ගොනු තුල අන්තර්ගත කල  තවත් ක්  උප නාමාවලිය (Sub Directory) ක් ලෙස හදුන්වයි. නාමාවලි සංකල්පය මුලින්ම හැදින්වූයේ Ms DOS මගිනි. නමුත් GUI තුලදී Directory / Folders  ලෙස හදුන්වයි.

ගොනු ගබඩා කළමණාකරනය ( File Storage Management )

1.      ගොනු පාලන කාණ්ඩය - (File Control block)

2.      කාණ්ඩ පාදක සංවිධානය - (Block Base Organization)

3.      සුචි වෙන් කිරීම - (Index Allocation)

4.      චණ්ඩනීකරණය - (Fragmentation)

5.      FAT - NTFS

ගොනු පාලන කාණ්ඩය - (File Control block)

ආචයනයක් තුල ඇති ගොනු නඩත්තු කරන ගොනු ආකෘතියක් ගොනු පාලන කාණ්ඩයක්  වේ.

මෙය මූලිකව cp/m මෙහෙයුම් පද්ධතියෙන් ආරම්භ වූ අතර Ms DOS ‍මෙහෙයුම් පද්ධතිය තුලද දක්නට ලැබේ.

සමස්ථය  36 bytes ප්‍රමාණයකින් යුක්ත වූ අතර මුල් යුගයේ cp/m දී එය 33 bytes යුක්තය. Ms DOS ‍මෙහෙයුම් පද්ධතිය මගින් ගොනු වෙත ප්‍රවේශ විය හැකි එකම ක්‍රමය ගොනු පාලන කාණ්ඩය වේ.

ගොනු පාලන කාණ්ඩවලට සහාය දැක්වීමට Ms DOS හා Windows FAT 32  ගොනු පද්ධතිය හදුන්වා දෙයි.

සුචි වෙන් කිරීම - (Index Allocation)

සුචි වෙන් කිරීම සිදු කෙරෙනුයේ ගොනු කාණ්ඩ පිහිටි ස්ථානය හදුනා ගැනීමෙනි. පරිශීලකයෙකු විසින් ගොනුවක් නිර්මාණය කරන විට ගොනු පද්ධතිය විසින් ගොනු කාණ්ඩ දැක්වීමට දර්ශක ආරාවය (Array – List) යුතු ශීර්ෂයක් වෙන් කරයි. අහඹු ප්‍රවේශය මගින් වේගවත්ම ආචායනය තුල ඇති ගොනු වෙත ප්‍රවේශ වීමට මෙය උපකාරී වේ.

ගොනු කාණ්ඩ දෘඩ තැටිය (Hard Disc) පුරා විසිරී ඇති විටක අඩු වූ වේගය වැඩි කර ගැනීමට Defragment නම් වැඩසටහන ක්‍රියාත්මක කිරීමට හැකිය.

චණ්ඩනීකරණය - (Fragmentation)

පරිගණකයේ ඉඩ අකාර්යක්ෂම ලෙස භාවිතා කිරීමේදී ගබඩා කිරීමේ ධාරිතාව අඩු වීම සහ ක්‍රියාකාරීත්වයේ බොහෝ ගැටළු ඇතිවීමට බලපාන සංසිද්ධිය වේ.

උදා - ගොනු විසිරීම නිසා ඉඩකඩ මදිවීම

Windows මෙහෙයුම් පද්ධතියේ ප්‍රධාන ගොනු වර්ග දෙකක් භාවිතා වේ.

1.      FAT     - File Allocation Table

Microsoft සමාගමේ DOS මගින් හදුන්වා දුන් ගොනු පද්ධති ක්‍රමයකි. Windows මෙහෙයුම් පද්ධතියද මෙම ගොනු පද්ධතියට සහයෝගය දක්වයි. එම වෙලුම් කිහිපයක් පහත දැක්වේ.

            FAT 12

            FAT 16

            FAT 32

            FAT 64

FAT 12/16 වෙළුම ගොනු නාම 8.3 ක්‍රමයට සීමා වේ.

FAT 16  Windows 95 දක්වා භාවිත වූ අතර Windows 95 හා Windows NT 3.5 ක්‍රමයට අයත් විය.

Windows 98  FAT 32 හදුන්වා දෙයි.  FAT 64 මෑතකදී හදුන්වා දුන් උසස් මට්ටමේ ගොනු පද්ධතියක් වන අතර එය  දක්වා Windows XP , Windows Server 2008, Windows Server 2009,   Windows 7 දක්වා යයි.

2.      NTFS -

Windows NT  මෙහෙයුම්  පද්ධතිය මගින් හදුන්වා දුන් සම්මත ගොනු පද්ධතියකි. FAT වලට සාපේක්ෂව උසස් ගුණාංග වලින් යුත් නම්‍යශීලී ගොනු පද්ධති විශේෂයකි. Windows NT  හා ඊට පසු වෙළුම් වන Windows 2000 , Windows XP , Windows Server 2008, Windows Server 2009,   Windows Vista  තුල භාවිතා විය. මෙම ගොනු පද්ධති FAT වලට වඩා වේගවත් බවින් වැඩිය.

6.3 අනුඛණ්ඩ කළමණාකරණය /ක්‍රියායන කළමණාකරණය (Process Management) 

අනුඛණ්ඩ කළමණාකරණය

පරිගණකයේ සකසනය මගින් විවිධ පරිගණක වැඩසටහන් වල ඇති විධාන ක්‍රියාවට නංවයි. පරිගණක වැඩසටහනක විධාන සමූහයක් අන්තර්ගත විය හැකි අතර ඒවා  ක්‍රියායන ලෙස සදුන්වයි.

සකසනයේ ස්වරූපය අනුව එකවරකට ක්‍රියායන 1ක් හෙ‍ා් කිහිපයක් ධාවනය කළ හැක. ක්‍රියායන ධාවනය වීම ක්‍රමානුකූලව සිදු කල යුතු කාර්යයක් වන අතර පරිගණකයක මෙහෙයුම් පද්ධතියකට මෙම ක්‍රියායන ධාවනය කළමණාකරණය කිරීම ට සිදු වේ.

මෙහෙයුම් පද්ධතිය මගින් පරිගණකය තුල ක්‍රියාත්මක වන වැඩසටහනක අනුඛණ්ඩ කළමණාකරණය කරන ආකාරය

1        බහු ලේඛන ක්‍රියාත්මක කිරීමේ පද්ධති (Multi Program system)

2        කාල විභජන පද්ධති (Time sharing system)

3        සකසනයේ උපයෝගීතාව (Processor utilization)

4        ක්‍රියාවලියක තත්ත්ව (Process state)

5        ක්‍රියාවලි පෙළගැස්වීම (Scheduling)

1        බහු ලේඛන ක්‍රියාත්මක කිරීමේ පද්ධති (Multi Program system)

මුල් යුගයේ භාවිත වූ පරිගණක වල සකසනයක් ක්‍රමලේඛන ක්‍රියාත්මක කිරීම සදහා වැඩි වැඩි කාලයක් ලබා ගත්හ.  එම සකසනයන් කාලය උපරිම ලෙස උපයෝගී කර ගැනීමට අපොහොසත් විය. එම නිසා පරිගණකයේ උපාංග වල ක්‍රියාකාරීත්වය අඩු විය.

එසේ වූයේ සකසනයක් එක් කාර්යයක් සිදු කරමින් සිටියදී තවත් මෘදුකාංගයක් හෝ උපාංගයක් මගින් අතුරු බිදුමක් (බාධාවක් - Interrupt) කරන ලද විගස සකසනය කරමින් සිටි කාර්යය නතර කොට එම අතුරු බිදුමට ප්‍රතිචාර දැක්වීම හේතුවෙනි. මෙම තත්ත්වය මග හරවා ගැනීමට පරිශීලකයන් වැඩි ප්‍රමාණයකට එක වර පරිහරණය කළ හැකි (Multi User)  හා වැඩසටහන් කීපයක් එකවර ක්‍රියාත්මක කළ හැකි ( Multi Programming) මෙහෙයුම් පද්ධති හදුන්වාදෙන ලදී. මෙම මෙහෙයුම් පද්ධති සකසා ඇත්තේ CPU එකට අඛණ්ඩව සැකසුම් ක්‍රියාවලිය පවත්වාගෙන යා හැකි ආකාරයටය.

මෙම මෙහෙයුම් පද්ධති වල ලක්ෂණ

Ø  මෙම ක්‍රමය ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයකින් යුක්ත වීම

Ø  එකවර මෘදුකාංග කීපයක් ක්‍රියාත්මක කරවීම

Ø  එකම වේලාවක එක් අයෙකුට වඩා වැඩි පිරිසකට මෘදුකාංග සමග කටයුතු කිරීමට හැකි වීම

Ø  මෘදුකාංගයක කේත එකවර පොදුවේ බෙදා ගත හැකි කුමයකි.

Ø  සකසනයක් එකවරකට ක්‍රියාත්මක කරන්නේ එක් ක්‍රියායනයක එක් උපදෙසක් පමණක් වුවද යම් කිසි කාලපරාසයක් තුල ක්‍රියායන ගණනාවක් රදවා තබා ගැනීම

Ø  මෙම ක්‍රියායනයන් සදහා සකසනය මගින් කාලච්ඡේද ලබා දේ.  තම කාලච්ඡේදය ලැබෙන තුරු ඉතිරි ක්‍රියායන තාවකාලිකව ක්‍රියාවිරහිත තත්ත්වයේ පවත්වාගනී.

Ø  යම්කිසි ක්‍රියායනයක් එකම වේලාවක ක්‍රියාත්මක නොවී යම් කාලච්ඡේදයක් තුළ ක්‍රියාත්මක වන්නේ නම් එසේ සිදු වීම සමගාමී ක්‍රියාත්මක වීම (Concurrent Execution) නම් වේ.

Ø  බහු ලේඛන හා බහුකාර්යය පද්ධතියක කුියායන විශාල සංඛ්‍යාවක් යම් කාලච්ඡේදයක් තුළ ක්‍රියාත්මක වීම මගින් නියමිත කාලච්ඡේදය තුලදී එයට අදාළ ක්‍රියායනය නිම කල යුතුය. එම ක්‍රියායනය අවසන් වීමට පෙර අවස්ථාවක සකසනය මගින් එම කාලච්ඡේදය අවසන් කලහෙ‍ාත් එය නැවත හැකි ඉක්මණින් ආරම්භ කොට එහි ඉතිරි කොටස නිම කිරීමට අවස්ථාව ලබාදීම සිදුවිය යුතුය.

Ø  එවැනි අවස්ථා දෙකකි.

o    වෙනත් ක්‍රියායනයක් මගින් බාධා බණිවුඩයක් (අතුරු බිදුමක්) නිකුත් වීම

මෙහිදී එම අවස්ථාව මෘදුකාංග අතුරු බිදුමක්  නම් වේ.

o   දෘඩාංග මගින් බාධා බණිවුඩයක් (අතුරු බිදුමක්) නිකුත් වීම

මෙහිදී එම අවස්ථාව දෘඩාංග අතුරු බිදුමක්  නම් වේ.

Ø  නූතන පද්ධති තුළ එක් ක්‍රියායනයක් අනු ක්‍රියායන ගණනාවකින් සමන්විත වීම නිසා එවැනි ක්‍රියායන Thread ලෙස හදුන්වනු ලබයි. එවන් ක්‍රියායන බාධාවකින් තොරව ක්‍රියාත්මක කළ හැකි වේ.

2        කාල විභජන පද්ධති (Time sharing system)

පරිශීලකයන් කීපදෙනෙකු අතර බහුකාර්ය හා බහුලේඛන මෙහෙයුම් පද්ධති මගින් කරනු ලබන කාල කළමණාකරණය කාල විභජනය වේ. මෙය පරිගණක මෙහෙයුම් පද්ධතියක පුධාන ලක්ෂණයකි.

කාල විභජනයේ වාසි

Ø  පරිශීලකයන් කීපයකට එක් පරිගණකයක් භාවිතා කිරීමේ හැකියාව ලබා දීම මගින් වියදම අඩු කර ගත හැකි වීම.

Ø  තවද එකම පරිගණකය යෙදවූ ක්‍රියාවලියකදී කිහිප දෙනෙකුට අන්තර් ක්‍රියාකාරිත්වයක් මගින් සම්බන්ධ වීමට හැකි වීම.

3        සකසනයේ උපයෝගීතාව (Processor utilization)

පරිගණකය මගින් කාර්යයන් 1ක් හෝ කීපයක් ඉටු කර ගැනීමේදී පරිගණක පද්ධතියේ ඇති විවිධ සම්පත් උපයෝගී කර ගනු ලැබේ. මේවායින් වැදගත්ම සම්පත වන්නේ මධ්‍යම සැකසුම් ඒකකය යි.

මෙහි කාර්යක්ෂමතාව උපරිම අයුරින් ඉටුකර ගැනීම සකසන උපයෝගීතාවය වේ. එක් ක්‍රියායනයක් පමණක් ක්‍රියාත්මකව ඇති විට සකසනයේ උපයෝගීතාවය අවම අගයක් ගනී. නමුත් බහු ක්‍රියායනයේ සකසනයක උපයෝගීතාවය උපරිම අගයක් ගනී.

4        ක්‍රියාවලියක තත්ත්ව (Process state)

ක්‍රියාවලියක තත්ත්ව රූපසටහන (Process state Program) 

රූප සටහන අනුව නිර්මිත ක්‍රියායනයක් සූදානම් තත්වයට පත් කර එය ප්‍රධාන මතකයට පැමිණීමෙන් එම තත්ත්වයෙන් ක්‍රියාත්මක තත්වයට පත් වී සකසනයට යෑම හෝ අතත්‍ය මතකයට ගොස් තව දුරටත් රැදී සිටීම සිදු වේ.

                       

                        ක්‍රියායන තත්වයට පත්වුවහෙ‍ාත් එම තත්ත්වය අවසන් කොට ප්‍රධාන මතකයෙන් ඉවත් වීමට නැවැත් වූ තත්ත්වයට පත්වීම හෝ අතරමග නවතා අවහිර කළ තත්ත්වයට පත්වී අතත්‍ය මතකයේ රැදී සිටීමට සිදුවිය හැකිය.

World famous Process state Programme

i)                    නිර්මිත / නව ( New )

මුල් අවස්ථාවක ක්‍රියායනයක් නිර්මාණය කළ විට එය නිර්මිත / නව ලෙස හදුන්වයි. මෙය ක්‍රිය‍ායන සූදානම් තත්ත්වයට පිවිසෙන තෙක් රැදී සිටියි. මෙය පාලනය කරනුයේ දිගුකාලීන නියමකාරක ( Long term scheduler) නැමැති මෘදුකාංග මගිනි. සූදානම් තත්ත්වයේ පවතින මෙම ක්‍රියායනය ඊළගට සැලකිය යුතු තත්ත්වයට මාරු කිරීම Long term scheduler මගින් කරන අතර එය ප්‍රමාදයකින් තොරව ඉටු කළ යුතුය.

ii)                  සූදානම් තත්ත්වය ( Ready state )

මෙම තත්ත්වය රැදී සිටින waiting  හෝ ක්‍රියාත්මක කල හැකි තත්ත්වය ලෙස හදුන්වයි. නව තත්ත්වය පැවති ක්‍රියායනයක් ඊළගට පත්වන්නේ මෙම තත්ත්වයයි.

New  à  Ready

මෙම තත්ත්වය ප්‍රධාන තත්ත්වයේ රැදී පවතින්නේ CPU මගින් ක්‍රියාත්මක තත්ත්වට පත් කරන තුරුය.

සකසනයට එකවර ක්‍රියාත්මක කල හැකි වන්නේ එක් ක්‍රියායනයක් පමණි.

iii)                ධාවන තත්ත්වය ( Running state )

මෙම තත්ත්වය සක්‍රිය තත්ත්වය හෝ ක්‍රියාත්මක තත්ත්වය පවතින ක්‍රියායනයක ක්‍රියාකාරීත්වය අවසන් වීමට නියමිත කාලයට වඩා වැඩි කාලයක් ගත විය හැක. එවැනි ක්‍රියායනයක් තාවකාලිකව අවහිර කල තත්ත්වයටද සූදානම් තත්ත්වයටද පත් වේ. (බාධාවක් පැමිණියහොත් පමණි.)

මෙම තත්ත්වය නිද්‍රාගත ( Sleeping State ) ලෙස හදුන්වයි.

යම් කිසි ක්‍රියායනයක් මෙම තත්ත්වයට පත්වුවහොත් එය මධ්‍ය සැකසුම් ඒකකයෙන් ඉවත් කොට අතත්‍ය මතකයේ රදවා තබනු ඇත. එසේ පවතින ක්‍රියායනයන්ට අදාල වූ මූලාශ්‍ර ලැබෙන තුරු අවහිර තත්ත්වයේම සිටීමට සිදු වේ. එම මූලාශු ලැබුණු වහාම එම අවහිර වූ තත්ත්වය, සූදානම් තත්ත්වයට මාරු වී ක්‍රියාත්මක තත්ත්වයට පත්වීම සදහා නැවත පෙළ ගැසේ.

iv)                නැවැත්වූ තත්ත්වය ( Terminated state )

ක්‍රියායනයක් ක්‍රියාත්මක වෙමින් පවතින විට අතරමග නවතා දැමීම (නැවැත්වූ ) හෝ ක්‍රියාත්මක වී අවසන් වූ පසු (අවසන් කල) නවතා තැබීම Terminated වේ.

සාමාන්‍යයෙන් මෙම තත්ත්වයට පත් වන ක්‍රියායනයක් ප්‍රධාන මතකයෙන් හෝ අතත්‍ය මතකයෙන් ඉවත් කරනු ලබන අතර එසේ ඉවත් කිරීමට සිදු නොවන ක්‍රියායන අවතාර ( Zombies ) වේ.

v)                  අතිරේඛ ක්‍රියායන තත්ත්වය ( Additional Process state )

අතත්‍ය මතකය භාවිතා වන පරිගණක පද්ධති වල ක්‍රියායන අතිරේක තත්ත්වයන් 2 ක් ඇත. මෙම තත්ත්ව දෙකේදීම ක්‍රියායන රදවා තබනුයේ ද්විතියික ආචයනය තුලය.

vi)                ප්‍රතිහරණය කල හා රැදී සිටින තත්ත්වය ( Swapped out state )

සූදානම් තත්ත්වයේ පවතින තත්ත්වයේ ක්‍රියායනයක් බොහෝ වේලාවක් පුධාන මතකයේ රැදී තිබුනහොත් ඉක්මණින් ක්‍රියාත්මක විය යුතු වෙනත් ක්‍රියායනයක් සදහා මෙම ක්‍රියායනය ද්විතියික ආචයනයේ ඇති අතත්‍ය මතකයට මාරු කරනු ලැබේ. මෙසේ මාරු කල පසු එය පත් වන තත්ත්වය ප්‍රතිහරණය කල හා රැදී සිටින තත්ත්වය නම් වේ.

මෙවැනි ක්‍රියායන නැවත ක්‍රියාත්මක කිරීමට අවශ්‍ය වූ වහාම සූදානම් තත්ත්වයට පත් කර ප්‍රධාන මතකයට මාරු කරනු ලැබේ. ( Swapped in )

vii)              ප්‍රතිහරණය කල හා අවහිර කල තත්ත්වය ( Swapped out & blocked state )

ඉහත තත්ත්වයේදී මෙන්ම මෙම අවස්ථාවේදීද ප්‍රධාන මතකයේ ඇති අවහිර කල තත්ත්වයේ ඇති ක්‍රියායනයන් ද්විතියික ආචයනයේ ඇති අතත්‍ය මතක‍යට මාරු කරනු ලැබේ. එවිට අතත්‍ය මතකයේ මෙම ක්‍රියායන පවතින්නේ ප්‍රතිහරණය කල හා අවහිර කල තත්ත්වයේ ය.

නමුත් මෙම තත්ත්වය නැවත ප්‍රතිහරණය කල හා රැදී සිටින තත්ත්වය ට මාරු විය යුතුය. ඉන් පසු එය සූදානම් තත්ත්වයට පත්ව ප්‍රධාන මතකයට නැවත පැමිණිය හැක.

1        ක්‍රියාවලි පෙළගැස්වීම / නියමකරණය (Scheduling)

බහු කාර්ය හා බහු සැලසුම් මෙහෙයුම් පද්ධති නිර්මාණය කිරීමේදී යොදා ගන්නා ප්‍රධානතම සංකල්පය ලෙස මෙය හැදින්විය හැක. මෙහිදී පරිගණකයක ඇති CPU ප්‍රමාණයට වඩා වැඩි ක්‍රියායන ප්‍රමාණයක් සකසනය තුල ක්‍රියාත්මක වන බැවින්ද පවතින සැකසුම් ඒකක භාවිතා කර එම සියළු ක්‍රියායන ක්‍රියාත්මක කිරීමට සිදුවන නිසාද මෙම ක්‍රියායන යම් අනුපිළිවෙලකට සකසනයට යොමුකිරීමේ වැඩපිළිවෙලක් පරිගණක මෙහෙයුම් පද්ධති මගින් ක්‍රියාත්මක කරයි.

මෙය නියමකරණය ( Scheduling ) නම් වේ.

මෙම නියමකාරක ප්‍රවාහකයා ( Dispatcher ) නමින් ද හදුන්වයි.

මෙහෙයුම් පද්ධතිය මගින් ක්‍රියාත්මක කරන මෙය ක්‍රමලේඛයකි.

මෙම ක්‍රමලේඛ පහත දැක්වෙන කරුණු පිළිබද සොයා බලයි.

1. මධ්‍යම සැකසුම් ඒකකය ඉහල කාර්යක්ෂමතාවයකින් භාවිතා කිරීම.
2. කාල ඒකකයක් තුල ක්‍රියාත්මක කර අවසන් කරනු ලබන ක්‍රියායන සංඛ්‍යාව

              ( සාධිත  - Through put )
3. ක්‍රියායනයක් සකසනයට ලබා දුන් විට අදාල ක්‍රියායනය ක්‍රියාත්මකව පවතින කාලය

             ( කාර්ය පූර්ණ කාලය - Turn around )
4. ක්‍රියායනයක් සකසනයට ලබාදීමට පෙර සූදානම් තත්ත්වයේ පවතින කාලය

             ( ප්‍රමාද කාලය  - Waiting Time )
5. ක්‍රියායනයකට යම් උපදෙසක් ලැබුණු මොහොතේ සිට එය ක්‍රියාත්මක වීමට ආරම්භ වන මොහොත දක්වා වූ කාලය  ( ප්‍රතිචාර කාලය - Response Time )

6. සැකසුම් ඒකකයේ සෑම ක්‍රියායනයකටම සාධාරණ වූ සැකසුම් ඒකක කාලය ලබා දීම

නියම කාරක වර්ග

( 01 )    දිගු කාලීන නියමකාරක ( Long Term Scheduler )

සූදානම් තත්ත්වය පෙළ ගැසීමට ඇතුලත් කල යුත්තේ කුමන ක්‍රියායනයද යන්න තීරණය කිරීම මෙමගින් සිදු කෙරේ. එමෙන්ම කුමන ක්‍රියායනය පද්ධතියේ ක්‍රියාත්මක විය යුතුද යන්න මෙහිදී තීරණය කරයි.

එක දිගටම ක්‍රියාත්මක විය යුතු ක්‍රියායනයන් ප්‍රමාණයෙන් විශාල විය යුතුද කුඩා විය යුතුද යන්න තීරණය කරයි. නූතන මෙහෙයුම් පද්ධති වල තත්කාලීන සැකසුම් වලදී ක්‍රියායන ක්‍රියාත්මක වීම සදහා මධ්‍යම සැකසුම් ඒකකයෙන් ප්‍රමාණවත් කාලයක් ලබා දීමද මෙහිදී සිදු වේ.

මෙම නියමකාර වර්ගය මහා පරිමාණයේ කාණ්ඩ සැකසුම් ( Batch Processing ) හි යෙදෙන විශාල පරිමාණයේ සුපිරි පරිගණක වලට වැදගත් වේ.

( 02 )    මධ්‍ය කාලීන නියමකාරක ( Mid Term Scheduler )

මෙම නියමකාරකය මගින් ක්‍රියායන ප්‍රධාන මතකය හා අතත්‍ය මතකය අතර මාරු කරවීම සිදු කරයි. මෙය ප්‍රතිහරණය ( Swapped In ) නමින් හදුන්වයි.

            මෙසේ කිරීමට සිදු වන්නේ ප්‍රධාන මතකය ත්‍රළ සූදානම් තත්ත්වයෙන් බොහෝ වේලා රැදී තිබෙන ක්‍රියායන ඉවත් කොට මූල්කත්වය දිය යුතු ක්‍රියායන වලට ප්‍රධාන මතකයට පිවිසීමට අවශ්‍ය ඉඩ පහසුකම් ලබා දීම සදහාය.

මෙසේ අතත්‍ය මතකයට පත්කල ක්‍රියායන ක්‍රියාත්මක තත්ත්වයට පත් කල යුතු අවස්ථා වලදී එම ක්‍රියායන අතත්‍ය මතකයෙන් ප්‍රධාන මතකයට මාරු කරවීම මෙමගින් සිදු වේ.

( 03 )    කෙටි කාලීන නියමකාරක ( Short Term Scheduler )

මෙම නියමකාරකය ප්‍රවාහකය නම් වේ.

මධ්‍යම සැකසුම් ඒකකයේ කියාත්මක තත්ත්වයේ පවතින ක්‍රියායනයන් පසුව ප්‍රධාන මතකයේ ඇති ක්‍රියායන වලින් කුමන ක්‍රියාවලිය සකසනයට යැවීම සදහා සුදුසුද යන්න තීරණය කරයි. එය ක්‍රියාත්මක කරනුයේ හෝරා අතුරු බිදුමකින් ( Clock Interrupt ) ය. ආදාන ප්‍රතිදාන අතුරු බිදුමකින් ( IO interrupt ) හෝ මෙහෙයුම් පද්ධතියෙන් දෙනු ලබන සංඥාවකින් හෝ පණිවිඩයකින් හෝ ස්වභාවික සංඥාවක් මගින් ය. තවද දිගු කාලීන හා මධ්‍ය කාලීන නියමකාරක වලට වඩා මෙය නිරතුරුවම භාවිතා වේ. එක් Modular යක් වන ප්‍රවාහකය ( Dispatcher) මගින් සකසනයට යවනු ලබන ක්‍රියාවන් ක්‍රියාත්මක කරවීමට මධ්‍ය සැකසුම් ඒකකය පාලනය කිරීමට හා සන්ධර්භ ස්විචය ( Context Switch ) නමින් හදුන්වන ක්‍රියායනයන්ගේ තත්ත්වය මෙමගින් මාරු කරයි.

මෙම ප්‍රවාහක Modular එක ඉතා වේගවත්ය. එක් ක්‍රියායනයක් නවතා වෙනත් ක්‍රියායනයක් ආරම්භ කිරීමට ප්‍රවාහකයට ගතවන කාලය ගුප්ත ප්‍රවාහක කාලය නම් වේ.

WWW.NOTEGUN.COM

මෙම ලිපියේ සම්පුර්ණ අයිතිය NoteGun සතුවන අතර මෙහි අඩංගු කිසිවක් උපුටා ගැනීම හෝ වෙනත් වෙබ් අඩවි වල පලකිරීම සපුරා තහනම් වේ. කිසිවෙකු හෝ එම ක්‍රියාවෙහි යෙදුනහොත් අන්තර්ජාලයේ පවතින සීමාවන් යටතේ ඔහුට එරෙහිව ක්‍රියා මාර්ග ගැනීමට අපි වග බලාගෙන සිටිමු!