Transcript 4-Struktur Sistem Operasi

Struktur Sistem Operasi
Oleh :
Wahyu Andhyka Kusuma
081233148591
[email protected]
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 / sharedmemory )
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 dengan
sistem 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 userinterface.
Pendekatan Terlapis 2/2
Level 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