SISTEM PENGOPERASIAN

1. SISTEM PENGOPERASIAN Paras 3 Dulu: OS disediakan oleh pengeluar mesin Akhir 1960-an: UNIX dihasilkan UNIX bukan syarikat pengeluar komputer 1978 – MS-DOS dihasilkan oleh Microsoft untuk IBM

2. Komponen OS • Juruaturcara tidak bekerja dengan perkakasan secara langsung tetapi secara maya • Kemudahan yang disediakan oleh OS • Pemproses maya • Ingatan maya • Peranti I/O maya • Set suruhan maya • Pengendalian sistem fail

3. Pemproses Maya • CPU melaksanakan satu suruhan dalam satu masa • Pemprosesan berjujukan • Proses capaian dari I/O dan Ingatan lambat berbanding pemprosesan di CPU • CPU membazir waktu menunggu • Untuk tingkatkan penggunaan CPU • Benarkan pemprosesan serentak

4. Pemproses Maya • Sistem perkongsian masa • Beberapa terminal dihubungkan dgn 1 CPU • Pengguna seperti menggunakan CPU sendiri • Penggunaan tetingkap • Beberapa aplikasi berkongsi menggunakan satu CPU

5. Proses • Aturcara yang dilaksanakan • Sebagai entiti yang memasuki pemproses • Berada dalam 3 keadaan • Berjalan pada CPU • Bersedia untuk berjalan pada CPU • Menunggu, biasanya pada peranti I/O • Apabila pemprosesan tamat • Proses dikeluarkan dari sistem

6. Proses • Satu proses boleh mencipta proses yang lain • Proses induk • Proses anak • Contoh : proses menghitung matriks boleh mencipta bbr proses menghitung lajur • Bbr proses yang berlaku serentak mesti berkomunikasi antara satu sama lain • Untuk siapkan tugas bersama • Untuk bertanding menggunakan I/O atau ingatan

7. Overlay • Pernyelesaian kepada masalah penggunaan ingatan yang terhad • Aturcara dibahagikan kepada bbr bhg kecil – overlay • Overlay diproses satu demi satu kemudian disimpan distoran sekunder • Pembahagian overlay ditentukan oleh juruaturcara • Juruaturcara juga perlu tentukan • Storan sekunder yang akan digunakan • Menyusun perpindahan overlay

8. Ingatan Maya • Tujuan: • Menyediakan ruang ingatan yang lebih besar • Menyediakan penyusunan ingatan yang berbeza • 3 kaedah • Kaedah berhalaman • Kaedah bersegmen • Kaedah segmen berhalaman

9. Ingatan Maya • Kaedah berhalaman • Untuk menguruskan overlay secara otomatik • Juruaturcara diberi ingatan maya yang banyak • Ruang ingatan maya dibhgikan kepada bbr halaman • Halaman bersaiz sama • Disebut halaman pasif • Ruang ingatan sebenar dibhgikan kpd bbr rangka halaman • Disebut halaman aktif

10. Ingatan Maya – Kaedah berhalaman • Setiap aturcara boleh berada di halaman utama atau maya • Pemetaan dr halaman ke rangka halaman • Dinamankan kaedah berhalaman • Dilakukan oleh mekanisma berhalaman

11. Ingatan Maya – Mekanisman berhalaman • Tugas mekanisma berhalaman • Melakukan operasi pemetaan alamat • Cari halaman berdasarkan alamat • Pindahkan halaman drpd storan sekunder ke ingatan utama / sebaliknya

12. Ingatan Maya • Kaedah bersegmen • Ruang-ingatan biasanya dalam 1 dimensi • Untuk kes-kes tertentu, diperlukan yang bersifat multi-dimensi • Kaedah Segmen berhalaman • Ingatan multi-dimensi dengan setiap segmen mempunyai saiz yang sangat besar.

13. Peranti I/O Maya • Peranti I/O dikendalikan oleh daftar peranti • Diantara kesalahan yg dapat dikesan oleh daftar peranti: • Lengan capaian cakera gagal mencari dgn betul • Alamat penimbal tidak wujud • Disket I/O bermula sebelum yang satu lagi selesai • Bacaan masa yang salah • Disk yang dialamatkan tidak wujud

14. Tujuan Peranti I/O Maya • OS menyediakan peranti maya bertujuan • Mengawasi kesalahan yang berlaku • Mengawasi pengendalian peranti yang pelbagai dengan mudah • Suruhan yang seragam untuk tugas yang sama • Mencetak dokumen sama ada pada pencetak matrik atau laser

15. Tujuan Peranti I/O Maya • Membebaskan pengguna dari perlu melakukan pengendalian ralat • Jika peranti sebenar lapur kewujudan ralat, peranti maya akan cuba melakukan pembaikan kepada ralat • Menjadikan peranti yang tidak boleh dikongsi, boleh dikongsi

16. Sistem Fail • Fail = gabungan beberapa blok cakera • Jenis fail • Fail berjujukan • Fail capaian rawak • Organisasi sistem fail • Direktori / katalog • Keselamatan sistem fail • Guna katalaluan – kebenaran capaian

17. Set Suruhan Paras OS • Boleh dilakukan dgn bbr cara spt sampukan • 2 jenis • Suruhan paras bahasa mesin • Suruhan yg disediakan oleh OS (panggilan sistem) • Suruhan yg disediakan oleh OS • Kendalikan pemproses maya • Kendalikan ingatan maya • Kendalikan peranti maya • Kendalikan sistem fail • Lain-lain seperti menguruskan masa/tarikh

18. Suruhan kendalikan proses • Mencipta proses • Melaksanakan proses • Menamatkan perlaksanaan proses • Berkomunikasi dgn proses lain

19. Suruhan Kendalikan Fail • Cipta fail • Membuka fail untuk dibaca/ditulis • Menutup fail selepas selesai digunakan • Menyalin fail • Menghapus fail • Menukar nama fail • Menentukan kod keselamatan fail • Mencipta direktori • Memindahkan direktori • Menghapuskan direktori

20. Rekabentuk Paras OS • Perlukan pengurus untuk kendalikan komponennya • Pengurus pemproses maya • Pengurus ingatan • Pengurus I/O • Pengurus sistem fail

21. Pengurus pemproses maya • Tugas utama • Kendalikan proses • Sediakan persekitaran untuk melaksanakan bbr proses dalam 1 masa • Pengendalian sampukan • Jadual proses Simpan maklumat • ID proses • Tuanpunya proses • Keadaan proses

22. Pengurus pemproses maya • Jadual proses Simpan maklumat • Saiz proses • Kedudukan proses dalam ingatan utama • Keutamaan proses • Mekanisma komunikasi (semafor - Dijsktra) • Pengeluar perlu tahu bila penimbal penuh • Pengguna perlu tahu bila penimbal kosong

23. Penskedulan Proses • Untuk membolehkan pemprosesan serentak • Bil proses & bil pemproses mesti sama • Jika tidak – perlukan penskedulan sprt pusingan robin • Pusingan Robin • Proses dilaksanakan secara berganti-ganti dalam j/masa yg sgt singkat • Semua proses seolah-olah bergerak serentak • Andaikan semua proses mempunyai keutamaan sama

24. Giliran proses Pemproses Pusingan Robin Proses Tiba Proses Tamat

25. Pengurus Ingatan • Tugas utama • Menentukan bhg ingatan yg boleh diguna / tidak • Memelihara bhg ingatan yg telah digunakan oleh satu proses supaya tidak diganggu oleh proses lain • Menyediakan ruang ingatan yg secukupnya kpd proses • Kendalikan ingatan sebenar / maya

26. Pengurus Ingatan • Pengendalian Ingatan sebenar • Yg mudah – 1 proses berada dalam ingatan pada satu masa • Untuk ingatan besar – boleh kongsi dgn bbr proses • Masalah serpihan • Pengendalian Ingatan Maya • Untuk menyediakan 1 ruang ingatan yg lebih kepada proses

27. C C B B A SP SP Pengurus Ingatan – Masalah Serpihan

28. Pengurus I/O • Tujuan • Sediakan peranti maya / pengendali peranti • Perantara dgn peranti sebenar • Gunakan cara pengkodan aksara yg tidak terikat dgn peranti sebenar • Membebaskan aturcara dri terikat dgn peranti tertentu seperti jenis pencetak • Lakukan operasi I/O dgn cekap dan kendalikan ralat • Memberi layanan sama kpd semua peranti

29. Pengurus Sistem Fail • Direktori simpan maklumat fail • Nama fail • Lokasi fizikal fail dlm cakera • Jenis fail • Maklumat pengurusan fail • Maklumat pemeliharaan fail • Peruntukan storan fail • Fail dibahagikan kpd blok-blok fail sama saiz • Kedudukan blok tak semestinya bersebelahan

30. Blok Fail Blok Ingatan Direktori Pengurus Sistem Fail • Bagi menentukan blok-blok untuk 1 fail yg sama • Blok berpaut • Tiap-tiap blok dihubungkan antara satu dgn lain menggunakan penunjuk

31. Pengurus Sistem Fail • Pemetaan fail • 1 peta fail merekodkan kesemua blok–blok dlm 1 cakera • Bil blok • Nilai blok berikutnya

32. Blok Fail Indeks Blok Direktori Indeks Blok Pengurus Sistem Fail • Indeks blok • Guna direktori + indeks blok + maklumat fail

33. Contoh Paras OS : Unix • 2 subsistem • Subsistem pengurusan fail • Subsistem pengurusan proses • Subsistem I/O • Subsistem pengurusan fail • Menguruskan sistem fail – buka, tutup, baca, dll • Menyediakan ruang untuk fail • Mentadbir ruang kosong pd cakera • Mengawal capaian fail

34. Contoh Paras OS : Unix • Subsistem pengurusan proses • Kendalikan urusan cipta proses anak oleh proses induk • Komunikasi antara proses menerusi paip • Pengurusan ingatan • Setiap proses disediakan 3 segmen : kod, data, timbunan • Penskedulan proses • Subsistem I/O • Gabungan pemacu peranti

35. Contoh Paras OS : MS-DOS • Pengurusan proses • 1 proses dilaksanakan hingga selesai pada 1 masa • Ruang yg besar – bbr proses dlm ingatan tapi 1 shj yg aktif • Pengurus ingatan • Ruang alamat dibahagikan kpd 4 rantau • Conventional memory (ingatan lazim) • Upper memory area • High memory Area • Extended Memory

36. Extended Memory High Memory Area Upper Memory Area Conventional Memory Model Ingatan MS-DOS 16M Penimbal & RAM 1M + 64K MS-DOS 1M ROM, I/O, MS-DOS 640K MS-DOS, pemacu peranti, aturcara pengguna

37. Contoh Paras OS : MS-DOS • Conventional memory (ingatan lazim): • Bhg ingatan yg boleh digunakan untuk menyimpan • MS-DOS • pemacu peranti • aturcara penguna • Upper memory area: • dikhaskan untuk ROM video, ROM Basic, Fungsi lain yg berkaitan I/O

38. Contoh Paras OS : MS-DOS • High Memory Area (HMA) • Saiz 64K • Dalam pemproses 286 – MS-DOS disimpan di ruang ini utk memberi ruang yg lebih kpd aturcara pengguna • Extended Memory • Pemproses 286 mengalamatkan hingga 16M • Pemproses 386, 486 mengalamatkan hingga 4G • Digunakan utk RAM & penimbal

39. Contoh Paras OS : MS-DOS • Pengurus Sistem Fail • MS-DOS 1.0 : sistem fail CP/M • MS-DOS 2.0 : Sistem fail Unix • Sistem penamaan fail • 8 aksara nama fail • 3 aksara nama sambungan • *.bat • *.exe

40. Contoh Paras OS : MS-DOS • Pengurus Peranti • Sambungan *.sys spt mouse.sys, config.sys • Panggilan Sistem untuk • Pengurus komponen paras OS • Ada yg sama spt UNIX • Dilakukan secara sampukan

41. PC dihidupkan Kawalan tunjuk ke ROM Lompat ke tatacara pemula BIOS Muatkan MS-DOS ke ingatan utama Baca sektor but Uji perkakasan Contoh Paras OS : MS-DOS • BIOS - Untuk memulakan sistem