Operating Systems Layer (operating system အလွှာ)
A1.3: Operating systems and control systems
မြန်မာလို: A1.3: operating system (ကွန်ပျူတာကို စီမံတဲ့ အဓိက software) များနဲ့ control system (ထိန်းချုပ်ရေး စနစ်) များ။ ဒါက IB Computer Science (နိုင်ငံတကာ ကျောင်းတွေမှာ သင်တဲ့ ကွန်ပျူတာသိပ္ပံ သင်ရိုး) ထဲက ခေါင်းစဉ် နံပါတ်ပါ။
အကျဉ်းချုပ်
Operating Systems layer မှာ system software (ကွန်ပျူတာ စနစ် ကိုယ်တိုင် အလုပ်လုပ်အောင် ထိန်းပေးတဲ့ software) က hardware resource (သုံးလို့ရတဲ့ ကွန်ပျူတာ အရင်းအမြစ်) တွေကို ဘယ်လို စီမံလဲ၊ application (သုံးစွဲသူအတွက် ရေးထားတဲ့ software) တွေကို ဘယ်လို ဝန်ဆောင်မှုတွေ ပေးလဲ၊ လူနဲ့ စက်ကြားမှာ သုံးရလွယ်တဲ့ interface (ချိတ်ဆက်ပြီး သုံးစွဲရတဲ့ နည်းလမ်း) ကို ဘယ်လို ဖန်တီးပေးလဲ ဆိုတာတွေကို လေ့လာပါတယ်။ Control system တွေလည်း ပါဝင်ပါတယ်: sensor (ပတ်ဝန်းကျင် အပြောင်းအလဲကို ထောက်လှမ်းတဲ့ ကိရိယာ) တွေနဲ့ actuator (ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ လုပ်ဆောင်ချက် လုပ်ပေးတဲ့ ကိရိယာ) တွေကို သုံးပြီး လက်တွေ့ ကမ္ဘာက လုပ်ငန်းစဉ်တွေကို စောင့်ကြည့် စီမံတဲ့ အထူး ကွန်ပျူတာ စနစ်တွေပါ။
ဒီ layer က A1.3 ရဲ့ outcome (သင်ယူပြီးရင် လုပ်နိုင်ရမယ့် အချက်) 7 ခုလုံး (Operating systems and control systems) ကို လေ့လာပါတယ်။ A1.3.1 ကနေ A1.3.4 အထိကို SL (Standard Level: IB သင်တန်းရဲ့ အခြေခံ အဆင့်) ရော HL (Higher Level: IB သင်တန်းမှာ ပိုနက်နက်ရှိုင်းရှိုင်း လေ့လာရတဲ့ အဆင့်) မှာပါ အကဲဖြတ် စစ်ဆေးပြီး A1.3.5 ကနေ A1.3.7 အထိကတော့ HL အတွက်ပဲ ဖြစ်ပါတယ်။
ဒီ layer ထဲက စာမျက်နှာများ
| # | ခေါင်းစဉ် | Syllabus | အဓိက အယူအဆများ | Level |
|---|---|---|---|---|
| 1 | OS Fundamentals (operating system ရဲ့ အခြေခံများ) | A1.3.1, A1.3.2 | OS ရဲ့ အခန်းကဏ္ဍ၊ အဓိက လုပ်ဆောင်ချက်များ (memory (မှတ်ဉာဏ်)၊ file၊ device (စက်ပစ္စည်း)၊ security (လုံခြုံရေး)၊ scheduling (ဘယ် process ကို CPU အချိန် ပေးမလဲ ဆုံးဖြတ်ခြင်း))၊ OS အမျိုးအစားများ | SL + HL |
| 2 | Scheduling (ဘယ် process ကို CPU အချိန် ပေးမလဲ ဆုံးဖြတ်ခြင်း) | A1.3.3 | Process (run နေတဲ့ program) တွေရဲ့ state (အခြေအနေ) များ၊ FCFS (အရင်ရောက် အရင်ရ scheduling)၊ Round Robin (အလှည့်ကျ အချိန်ပေးတဲ့ scheduling)၊ Priority (ဦးစားပေး အဆင့်အလိုက် CPU အချိန် ပေးတဲ့ scheduling)၊ Multilevel Queue (process တွေကို အမျိုးအစားအလိုက် queue အများ ခွဲထားတဲ့ scheduling)၊ Gantt chart (အလုပ်တစ်ခုစီကို အချိန်ဘားတွေနဲ့ ပြတဲ့ ဇယား) များ | SL + HL |
| 3 | Polling and Interrupts (polling နဲ့ interrupt) | A1.3.4 | Polling (စက်တွေကို အလှည့်ကျ စစ်ကြည့်ခြင်း)၊ interrupt (CPU ကို ခဏ ရပ်ခိုင်းတဲ့ signal) handling၊ ISR (interrupt ကို ကိုင်တွယ်ဖို့ run တဲ့ သီးသန့် code)၊ CPU overhead (CPU ရဲ့ အပို ကုန်ကျတဲ့ အချိန်နဲ့ အလုပ်)၊ latency (တောင်းဆိုမှုနဲ့ တုံ့ပြန်မှုကြား နှောင့်နှေးချိန်)၊ လက်တွေ့ အခြေအနေများ | SL + HL |
| 4 | Multitasking (အလုပ် အများကို တစ်ပြိုင်နက်လို လုပ်ခြင်း) | A1.3.5 | Context switching (process တစ်ခုကနေ တစ်ခုကို CPU ပြောင်းခြင်း)၊ resource contention (process အများက resource တစ်ခုတည်းကို လုယူခြင်း)၊ deadlock (အချင်းချင်း စောင့်ရင်း ပိတ်မိနေခြင်း)၊ starvation (process တစ်ခုက resource ကို အကြာကြီး မရဘဲ စောင့်နေရခြင်း)၊ semaphore (resource ကို သုံးခွင့် ထိန်းပေးတဲ့ အချက်ပြ variable) များ | HL အတွက်ပဲ |
| 5 | Control Systems (ထိန်းချုပ်ရေး စနစ်များ) | A1.3.6, A1.3.7 | Sensor၊ actuator၊ transducer (စွမ်းအင် ပုံစံ ပြောင်းပေးတဲ့ ကိရိယာ)၊ open-loop (feedback မပါတဲ့ ပုံသေ စနစ်) နဲ့ closed-loop (feedback သုံးပြီး ကိုယ့်ကိုယ်ကို ညှိတဲ့ စနစ်) နှိုင်းယှဉ်ချက်၊ feedback (output ကို တိုင်းပြီး အလိုအလျောက် ညှိခြင်း)၊ လက်တွေ့ အသုံးချပုံများ | HL အတွက်ပဲ |
Syllabus နဲ့ Level ကော်လံတွေက IB Computer Science သင်တန်းအတွက်ပါ။ SL + HL ဆိုတာ အဆင့် နှစ်ဆင့်လုံးမှာ လေ့လာရတယ်လို့ ဆိုလိုပြီး HL အတွက်ပဲ ဆိုတာ ပိုနက်နက်ရှိုင်းရှိုင်း လေ့လာရတဲ့ HL အဆင့်မှာပဲ ပါတယ်လို့ ဆိုလိုပါတယ်။
အကြံပြုထားတဲ့ လေ့လာရမယ့် အစဉ်
Hardware Layer (hardware အလွှာ) ပြီးရင် OS fundamentals ကနေ စပါ၊ ပြီးရင် operating system က resource တွေကို ဘယ်လို စီမံပြီး event (ဖြစ်ရပ်) တွေကို ဘယ်လို တုံ့ပြန်လဲ လေ့လာပါ:
- OS Fundamentals: operating system တွေရဲ့ အခန်းကဏ္ဍ၊ လုပ်ဆောင်ချက်များနဲ့ အမျိုးအစားများ
- Scheduling: Gantt chart လေ့ကျင့်ခန်းတွေနဲ့အတူ CPU scheduling algorithm (အယ်လ်ဂိုရီသမ်၊ ပြဿနာကို အဆင့်ဆင့် ဖြေရှင်းတဲ့ နည်းလမ်း) များ
- Polling and Interrupts: OS က hardware event တွေကို ဘယ်လို သိရှိ တုံ့ပြန်လဲ
- Multitasking (HL): concurrency (အလုပ် အများ တစ်ပြိုင်နက် ဖြစ်နေခြင်း)၊ resource ခွဲဝေခြင်းနဲ့ deadlock
- Control Systems (HL): လက်တွေ့ စနစ်တွေထဲက sensor၊ actuator နဲ့ feedback loop (output ကို တိုင်းပြီး အလိုအလျောက် ညှိခြင်း) များ
သင်ယူရမယ့် ရည်မှန်းချက်များ
ဒီခေါင်းစဉ် ပြီးဆုံးတဲ့အခါ အောက်ပါတို့ကို လုပ်နိုင်ရပါမယ်:
- Describe (ဖော်ပြရှင်းပြပါ): operating system တွေရဲ့ အခန်းကဏ္ဍနဲ့ သူတို့ရဲ့ အဓိက လုပ်ဆောင်ချက်တွေကို ဖော်ပြရှင်းပြနိုင်ရပါမယ် (A1.3.1, A1.3.2)
- Compare (နှစ်ခုလုံးကို တစ်လျှောက်လုံး ကိုးကားပြီး တူတဲ့ အချက်တွေကို ဖော်ပြပါ): scheduling နည်းလမ်း အမျိုးမျိုး (FCFS၊ Round Robin၊ Priority၊ Multilevel Queue) ကို နှိုင်းယှဉ်နိုင်ရပါမယ် (A1.3.3)
- Evaluate (အားသာချက်နဲ့ အားနည်းချက်တွေကို ချိန်ဆပြီး အကဲဖြတ်ပါ): အခြေအနေ အမျိုးမျိုးအတွက် polling နဲ့ interrupt handling ကို သုံးတာကို အကဲဖြတ်နိုင်ရပါမယ် (A1.3.4)
- Explain (ရှင်းပြပါ): OS က multitasking နဲ့ resource ခွဲဝေမှုကို deadlock အပါအဝင် ဘယ်လို စီမံလဲ ရှင်းပြနိုင်ရပါမယ် (HL) (A1.3.5)
- Describe: control system တစ်ခုရဲ့ အစိတ်အပိုင်းတွေဖြစ်တဲ့ sensor၊ actuator၊ transducer နဲ့ controller (sensor ဒေတာကို ကြည့်ပြီး ဘာလုပ်ရမလဲ ဆုံးဖြတ်တဲ့ အစိတ်အပိုင်း) တွေကို ဖော်ပြရှင်းပြနိုင်ရပါမယ်၊ open-loop နဲ့ closed-loop system တွေ ဘယ်လို ကွာလဲဆိုတာကိုလည်း ဖော်ပြရှင်းပြနိုင်ရပါမယ် (HL) (A1.3.6)
- Explain: control system တွေကို လက်တွေ့ အသုံးချပုံတွေမှာ ဘယ်လို သုံးလဲ ရှင်းပြနိုင်ရပါမယ် (HL) (A1.3.7)
ဆက်စပ် ခေါင်းစဉ်များ
- Hardware Layer (hardware အလွှာ): OS က hardware resource တွေကို စီမံပါတယ်: CPU (ကွန်ပျူတာရဲ့ အဓိက processor) scheduling၊ memory hierarchy (မြန်နှုန်းနဲ့ ပမာဏ အလိုက် memory တွေကို အဆင့်ဆင့် စီထားပုံ)၊ device I/O (စက်ပစ္စည်းတွေနဲ့ ဒေတာ အဝင်အထွက်) (A1.1)
- Information Layer (အချက်အလက် အလွှာ): data representation (ကွန်ပျူတာထဲမှာ ဒေတာကို ဖော်ပြ သိမ်းဆည်းပုံ) က OS က အချက်အလက်တွေကို ဘယ်လို သိမ်းပြီး စီမံလဲ ဆိုတာရဲ့ အခြေခံ ဖြစ်ပါတယ် (A1.2)
- Programming Layer (programming အလွှာ): OS အယူအဆတွေ (memory၊ process၊ file I/O (file ကနေ ဒေတာ ဖတ်ခြင်းနဲ့ file ထဲ ရေးခြင်း)) ကို နားလည်ရင် program တွေ run နေစဉ် ဘယ်လို အလုပ်လုပ်လဲ (runtime behaviour) ရှင်းပြနိုင်ပါတယ် (B2, B3)
- Communication Layer (ဆက်သွယ်ရေး အလွှာ): ဆက်သွယ်မှု ဖြစ်နိုင်အောင် လုပ်ပေးတဲ့ networking (ကွန်ပျူတာတွေကို ချိတ်ဆက်ပေးခြင်း)၊ protocol (ဒေတာ ပို့ပုံအတွက် သဘောတူ စည်းမျဉ်း) တွေနဲ့ လုံခြုံရေးကို OS က စီမံပါတယ် (A2)
- Applications Layer (application အလွှာ): application တွေက OS ပေါ်မှာ run ပြီး resource တွေကို သုံးဖို့ OS ရဲ့ ဝန်ဆောင်မှုတွေကို အားကိုးပါတယ် (A3)