Struktur Sistem OperasiOleh :Wahyu Andhyka Kusuma081233148591Wahyu_dink@umm.ac.id

Review• Tahukah anda tentang hal berikut :

▫Definisi Sistem Operasi▫Perkembangan Komputer▫System Component▫Operating System Services▫System Calls▫System Programs▫System Structures▫Virtual Machines▫System Design and Implementation▫System Generation

STRUKTUR SISTEM OPERASI

Komponen Sistem Operasi

Menurut Avi Silberschatz, Peter Galvin dan Greg Gagne :

•Manajemen Proses•Manajemen Main Memory•Manajemen File•Manajemen I/O Device•Manajemen Secondary Storage•Protection System• Jaringan (Network)•Command Interpreter System

Manajamen Proses 1/3•Proses dinyatakan sebagai program yang

dieksekusi▫Sebuah Batch Job▫Sebuah Time Shared user program▫Sebuah system task seperti spooling pada

printer•Proses memerlukan resource untuk

menyelesaikan task▫CPU time, memory, file, I/O device▫Semua resource dapat diberikan saat proses

dibuat atau dialokasikan saat proses berjalan

Manajamen Proses 2/3

•Program BUKAN suatu proses. Program adalah entitas pasif seperti file yang disimpan di hardisk, sedangkan proses adalah entitas aktif, dengan program counter untuk menunjukkan ke instruksi berikutnya

•Pada sistem, proses dapat dinyatakan sebagai unit kerja yang berisi sekumpulan proses:▫Beberapa merupakan user OS▫Sisanya adalah user OS

Manajamen Proses 3/3

SO bertanggung jawab atas :•Membuat dan menghapus proses user dan

proses system•Menunda atau melanjutkan proses•Menyediakan mekanisme untuk proses

sinkronisasi•Menyediakan mekanisme untuk proses

komunikasi•Menyediakan mekanisme untuk

penanganan deadlock

Manajamen Memori Utama 1/3•Memory adalah array besar dengan ukuran

word atau byte, dengan alamat tertentu•Memori adalah gudang pengaksesan data

shared yang cepat oleh CPU dan I/O device•CPU membaca instruksi dari memory

selama proses instruction-fetch dan baik membaca dan menulis data dari dan ke meori selama proses data-fetch

•I/O diimplementasikan melalui DMA juga membaca dan menulis data di main memory

Manajamen Memori Utama 2/3

•Program awalnya harus dipetakan ke alamat absolut dan disimpan di memory untuk dieksekusi

•Beberapa program harus diletakkan di memori untuk meningkatkan utilitas CPU dan kecepatan dari respon komputer

•Terdapat beberapa skema manajamen memory tergantung beberapa faktor terutama hardware

Manajamen Memori Utama 3/3

SO bertanggung jawab atas :•Menjaga track dari memory yang sedang

digunakan dan siapa yang menggunakannya

•Memilih program yang akan di-load di memory

Manajamen Secondary Storage

•Secondary storage (disk) digunakan sebagai penyimpanan langsung baik program maupun data

•Kebanyakan program disimpan terlebih dahhulu didisk kemudian diproses di memory

•SO bertanggung jawab atas :▫Free-space management▫Alokasi penyimpanan▫Penjadwalan disk

Manajemen I/O Device

SO bertanggung jawab atas :•Penyangga : menampung sementara data

dari/ke perangkat I/O•Spooling : melakukan penjadwalan

pemakaian system I/O supaya lebih efisien (antrian, dsb)

•Menyediakan driver : untuk dapat melakukan operasi ‘rinci’ (detail) untuk perangkat I/O tertentu

Manajamen File•File adalah unit penyimpanan logika yang

merupakan abstraksi dari properti fisik dari perangkat penyimpanan yang digunakan OS

•SO bertanggung jawab atas :▫Pembuatan dan penghapusan file▫Pembuatan dan penghapusan direktori▫Mendukung manipulasi file dan direktori▫Memetakan file ke secondary storage▫Mem-back up file ke media penyimpanan

yang permanen (non-volatile)

Protection System

•Proteksi merupakan mekanisme mengontrol akses program, proses atau user untuk resource yang ditentukan sistem komputer.

•SO bertanggung jawab atas :▫Membedakan pengguna ( Administrator or

guest )▫Menspesifikasikan control untuk diberi

tugas▫Menyediakan alat untuk pemberlakuan

system

Jaringan (Networking

•Hal yang terpenting didalam sistem terdistribusi dimana kumpulan proses tidak membagi memory dan clock; tetapi setiap memory memiliki memory lokal sendiri dan proses berkomunikasi melalui saluran lain yg berbeda

•SO bertanggung jawab atas :▫Penanganan Sistem Terdistribusi▫Peningkatan kecepatan komputasi▫Meningkatkan kemampuan penyediaan

data

Command Interpreter System• Command Interpreter adalah sistem program

terpenting dari OS dan bertindak sebagai antar mukan antara user dan OS

• Sistem Operasi menunggu instruksi dari pengguna (command driven).

• Program yang membaca instruksi dan mengartikan control statements umumnya disebut: control-card interpreter, command-line interpreter dan terkadang dikenal sebagai shell.

• Command-Interpreter System sangat bervariasi dari satu sistem operasi ke sistem operasi yang lain dan disesuaikan dengan tujuan dan teknologi perangkat I/O yang ada.

Layanan Sistem Operasi (User)

•Pembuatan Program (Program Builder)•Eksekusi Program•Operasi I/O•Manipulasi System File•Komunikasi•Deteksi & Penanganan Error

( End Process, Try Again, Send Report )

Layanan Sistem Operasi (Sistem)•Alokasi Sumber Daya•Accounting•Proteksi

System Call 1/4

•System call adalah sebuah sistem yang menyediakan interface (antar muka) antara program (user program yang berjalan) dan bagian SO

•System call menjadi jembatan antara proses dan SO

•System call biasanya tersedia dalam bentuk instruksi bahasa assembly.

System Call 2/4•System call adalah sebuah sistem yang

menyediakan interface (antar muka) antara program (user program yang berjalan) dan bagian SO

•System call menjadi jembatan antara proses dan SO

•System call biasanya tersedia dalam bentuk instruksi bahasa assembly.

System Call 3/4

Tiga metode umum yang digunakan dalam memberikan parameter kepada sistem operasi :• Melalui register• Menyimpan parameter dalam block atau

tabel pada memori dan alamat block tersebut diberikan sebagai parameter dalam register

• Menyimpan parameter (push) ke dalam stack (oleh program), dan melakukan pop off pada stack (oleh sistem operasi)

Jenis System Calls 4/4

•Kontrol Proses•Managemen File•Managemen Piranti•Informasi Maintenance•Komunikasi ( message-passing / shared-

memory )

Kernel

•Bagian dari SO yang mengeksekusi system program disebut Kernel atau Nucleus

•Sering juga disebut sebagai inti dari suatu SO

•Menyediakan layanan untuk semua tugas yang harus dilaksanakan oleh SO

Struktur Sistem Operasi

Menurut Avi Silberschatz, Peter Galvin, dan Greg Gagne :•Stuktur Sederhana•Pendekatan Terlapis•Mikrokernel

Struktur Sederhana

Banyak sistem yang tidak terstruktur dengan baik, sehingga sistem operasi seperti ini dimulai dengansistem yang lebih kecil, sederhana, dan terbatas. Kemudian berkembang dengan cakupan yang original.Contoh : MS-DOS, UNIX

Pendekatan Terlapis 1/2

• Sistem operasi dibagi menjadi sejumlah lapisan yang masing-masing dibangun diatas lapisan yang lebih rendah.

• Lapisan yang lebih rendah menyediakan layanan untuk lapisan yang lebih tinggi.

• Lapisan yang paling bawah adalah perangkat keras, dan yang paling tinggi adalah user-interface.

Pendekatan Terlapis 2/2Level 1 – 4 Perangkat

Keras

Level 5 – 7 Sistem

Operasi

Level 8 – 11 Kelengkapan

Level 12 – 13 Program

Aplikasi

Mikrokernel 1/2

•Metode ini menyusun sistem operasi dengan menghapus semua komponen yang tidak esensial dari kernel, dan mengimplementasikannya sebagai program sistem dan level pengguna. Hasilnya kernel yang lebih kecil

•Pada umumnya mikrokernel mendukung proses dan menajemen memori yang minimal, sebagai tambahan untuk fasilitas komunikasi.

Mikrokernel 2/2

•Fungsi utama mikrokernel adalah mendukung fasilitas komunikasi antara program klien dan bermacam-macam layanan yang juga berjalan di user space.

•Salah satu keuntungan mikrokernel adalah ketika layanan baru akan ditambahkan ke user space, kernel tidak perlu dimodifikasi. Kalau pun harus, perubahan akan lebih sedikit