BELAJAR BERSAMA

Apa itu Sistem Operasi?
Suatu program yang bertindak sebagai perantara antara pemakai komputer dan perangkat keras komputer
Sistem operasi tujuan:
Melaksanakan program-program pengguna dan membuat lebih mudah memecahkan masalah pengguna
Membuat sistem komputer nyaman untuk digunakan
Gunakan perangkat keras komputer secara efisien

Struktur Sistem Komputer
Sistem komputer dapat dibagi menjadi empat komponen
Hardware - menyediakan sumber daya komputasi dasar
CPU, memori, I / O devices
Sistem operasi
Kontrol dan mengkoordinasikan penggunaan hardware diantara berbagai aplikasi dan pengguna
Program aplikasi - menentukan cara di mana sumber daya sistem digunakan untuk memecahkan masalah komputasi pengguna
Pengolah kata, kompiler, web browser, sistem database, video game
Users
Orang, mesin, komputer lain

Definisi Sistem Operasi
OS adalah alokasi sumber daya
Mengelola seluruh sumber daya
Memutuskan antara permintaan yang saling bertentangan dan adil untuk efisiensi penggunaan sumber daya
OS adalah program kontrol
Kontrol pelaksanaan program-program untuk mencegah kesalahan dan penyalahgunaan penggunaan computer
8. Operating System Definition (Cont)
Tidak ada definisi yang diterima secara universal
"Semua kapal vendor ketika Anda memesan sebuah sistem operasi" adalah pendekatan yang baik
Tapi bervariasi liar
"Yang satu program dijalankan setiap saat di komputer" adalah kernel. Semua yang lain adalah salah satu program sebuah sistem (kapal dengan sistem operasi) atau sebuah program aplikasi

Startup computer
program bootstrap dimuat pada kekuasaan-up atau reboot
Biasanya disimpan dalam ROM atau EPROM, umumnya dikenal sebagai firmware
Menginisialisasi seluruh aspek sistem
Load kernel sistem operasi dan mulai pelaksanaan
10. Organisasi Sistem Komputer
Operasi sistem komputer
Satu atau lebih CPU, device controller terhubung melalui bus umum yang menyediakan akses ke memori bersama
Concurrent pelaksanaan CPU dan memori perangkat bersaing untuk siklus

Komputer-Sistem Operasi
I / O device dan CPU dapat mengeksekusi merangkap
Setiap perangkat controller bertanggung jawab atas jenis perangkat tertentu
Setiap perangkat controller memiliki buffer lokal
CPU memindahkan data dari / ke memori utama ke / dari buffer lokal
I / O adalah dari perangkat ke penyangga lokal controller
Device controller memberitahu CPU yang telah selesai operasinya dengan menyebabkan interupsi

Common Fungsi Interupsi
Interrupt transfer kendali ke rutin layanan interupsi umumnya, melalui vektor interupsi, yang berisi alamat dari semua rutinitas layanan
Interrupt arsitektur harus menyimpan alamat instruksi sela
Menyela masuk dinonaktifkan sementara interupsi lain sedang diproses untuk mencegah interupsi yang hilang
Jebakan adalah sebuah perangkat lunak yang dihasilkan baik mengganggu disebabkan oleh kesalahan atau permintaan pengguna
Sebuah sistem operasi menyela didorong

Interrupt Handling
Sistem operasi mempertahankan keadaan CPU dengan menyimpan register dan program counter
Menentukan jenis interrupt telah terjadi:
polling
vectored sistem menyela
Terpisah segmen kode menentukan tindakan apa yang harus diambil untuk tiap jenis menyela

I / O Struktur
Setelah I / O dimulai, kendali kembali ke program user hanya pada I / O selesai
Tunggu instruksi idles CPU sampai interrupt berikutnya
Tunggu loop (Perselisihan akses memori)
Paling-paling satu I / O permintaan beredar pada satu waktu, tidak simultan I / O pengolahan
Setelah I / O dimulai, kendali kembali ke program user tanpa menunggu I / O selesai
System call - request ke sistem operasi untuk mengizinkan user untuk menunggu I / O selesai
Perangkat-tabel status berisi entri untuk setiap I / O device yang menunjukkan jenis, alamat, dan negara
Sistem operasi indeks ke I / O device perangkat tabel untuk menentukan status dan untuk memodifikasi entri tabel untuk memasukkan interru
Direct Memory Access Struktur
Digunakan untuk kecepatan tinggi I / O perangkat mampu mengirimkan informasi pada kecepatan memori dekat
Perangkat pengendali blok transfer data dari penyimpanan buffer langsung ke memori utama tanpa intervensi CPU
Hanya satu interupsi yang terjadi per blok, daripada satu interrupt per byte
Struktur penyimpanan
Memori utama - hanya media penyimpan yang besar bahwa CPU dapat mengakses langsung
Secondary storage - perluasan dari memori utama yang menyediakan kapasitas penyimpanan Baterai besar
Magnetic disk - kaku logam atau kaca piring-piring ditutupi dengan bahan perekaman magnetik
Permukaan disk secara logis dibagi ke dalam trek, yang dibagi lagi menjadi sektor
Disk controller menentukan interaksi logikal antara perangkat dan computer

Storage Hierarchy
Sistem penyimpanan disusun dalam hirarki
Speed
Biaya
Volatilitas
Caching - menyalin informasi ke dalam sistem penyimpanan cepat; memori utama dapat dilihat sebagai cache terakhir untuk secondary storage

Caching
Prinsip penting, dilakukan pada berbagai tingkatan dalam sebuah komputer (pada perangkat keras, sistem operasi, perangkat lunak)
Informasi dalam menggunakan disalin dari lebih lambat untuk cepat penyimpanan sementara
Cepat penyimpanan (cache) diperiksa terlebih dahulu untuk menentukan apakah informasi yang ada
Jika ya, informasi yang digunakan langsung dari cache (cepat)
Jika tidak, data yang disalin ke cache dan digunakan di sana
Cache yang lebih kecil dari penyimpanan cache
Cache manajemen masalah desain penting
Cache ukuran dan penggantian kebijakan
Komputer-Arsitektur Sistem
Kebanyakan sistem menggunakan satu prosesor untuk tujuan umum (PDA melalui mainframe)
Kebanyakan sistem memiliki tujuan khusus prosesor juga
Sistem Multiprocessors tumbuh dalam penggunaan dan pentingnya
Juga dikenal sebagai sistem paralel, erat-sistem digabungkan
Keuntungan termasuk
Peningkatan throughput
Perekonomian skala
Peningkatan kehandalan - anggun degradasi atau toleransi kesalahan
Dua jenis
Asymmetric Multiprocessing
Symmetric Multiprocessing

Berkerumun Systems
Seperti sistem multiprosesor, tetapi banyak sistem bekerja bersama
Biasanya melalui penyimpanan berbagi storage-area network (SAN)
Menyediakan layanan ketersediaan tinggi yang bertahan kegagalan
Asymmetric clustering memiliki satu mesin di tempat yang panas-modus siaga
Symmetric clustering memiliki beberapa node menjalankan aplikasi, pemantauan satu sama lain
Beberapa cluster untuk komputasi kinerja tinggi (HPC)
Aplikasi tersebut harus ditulis untuk menggunakan parallelization


Struktur Sistem Operasi
Multiprogramming diperlukan untuk efisiensi
Single user tidak dapat menjaga CPU dan I / O devices sibuk sepanjang waktu
Multiprogramming mengatur pekerjaan (kode dan data) sehingga selalu memiliki satu CPU untuk mengeksekusi
Sebuah subset dari total pekerjaan dalam sistem disimpan di dalam memori
Satu pekerjaan yang dipilih dan menjalankan pekerjaan melalui penjadwalan
Ketika ia harus menunggu (untuk I / O misalnya), OS beralih ke pekerjaan lain
Timesharing (multitasking) adalah perpanjangan logis di mana switch CPU pekerjaan begitu sering sehingga pengguna dapat berinteraksi dengan setiap pekerjaan ketika sedang berjalan, menciptakan komputasi interaktif
Respon waktu harus <1 detik
melaksanakan prosesSetiap user memiliki sedikitnya satu program dalam memori
Jika beberapa pekerjaan siap untuk dijalankan pada waktu yang sama penjadwalan CPU
Jika proses tidak sesuai dalam memori, swapping bergerak mereka masuk dan keluar untuk menjalankan