STRUKTUR SISTEM OPERASI

1

• Sistem komputer modern yang semakin komplek dan rumit memerlukan sistem operasi yang dirancang dengan sangat hati-hati agar dapat berfungsi secara optimum dan mudah untuk dimodifikasi.

• Pada kenyataanya tidak semua sistem operasi mempunyai struktur yang sama.

• Sistem operasi modern mempunyai komponen sebagai berikut :

1. Manajemen Proses2. Manajemen Memori Utama3. Manajemen Secondari Storage4. Manajemen Sistem I/O5. Manajemen Berkas6. Sistem Proteksi7. Jaringan8. Comman Interpreter-Sistem

2

Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang di eksekusi. Sebuah proses membutuhkan beberapa sumber daya untuk menyelesaikan tugasnya. sumber daya tersebut dapat berupa CPU time, memori,berkas-berkas, dan perangkat-perangkat I/O.Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan managemen prosesseperti:

1. Pembuatan dan penghapusan proses pengguna , dan sistem proses.

2. Menunda atau melanjutkan proses.3. Menyediakan mekanisme untuk proses Sinkronisasi.4. Menyediakan Mekanisme Untuk Proses Komunikasi5. Menyediakan Mekanisme untuk Penanggulangan

Deadlock

3

Memori Utama atau yang dikenal dengan Main Memori adalah sebuah array yang besar dari word atau byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan. Setiap word atau byte mempunyai alamat tersendiri.

Memori Utama berfungsi sebagai tempat penyimpanan yang akses datanya digunakan oleh CPU atau perangkat I/O.

Memori utama termasuk tempat penyimpanan data yang sementara (volatile), artinya data dapat hilang begitu sistem dimatikan.

4

Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan managemen memori seperti:

Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya.

Memilih program yang akan di-load ke memori.

Mengalokasikan dan meng-dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan.

5

Data yang disimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya sangat kecil. Oleh karenaitu, untuk meyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan secondary-storage yangbersifat permanen dan mampu menampung banyak data. Contoh dari secondary-storage adalah harddisk,disket, dll.

Sistem operasi bertanggung-jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan disk-management seperti: free-space management, alokasi penyimpanan, penjadualan disk.

6

Sering disebut device manager. Menyediakan "device driver" yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam (membuka, membaca, menulis, menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang sama untuk membaca berkas pada hard-disk, CD-ROM dan floppy disk.

7

Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O:

1. Buffer: menampung sementara data dari/ ke perangkat I/O.

2. Spooling: melakukan penjadualan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.).

3. Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi "rinci" untuk perangkat keras I/O tertentu.

8

Berkas adalah kumpulan informasi yang saling berhubungan dan sesuai dengan tujuan pembuat berkas tersebut.

Berkas dapat mempunyai struktur yang bersifat hirarkis (direktori, volume, dll.). Sistem operasi bertanggung-jawab:

Pembuatan dan penghapusan berkas.1. Pembuatan dan penghapusan direktori.2. Mendukung manipulasi berkas dan

direktori.3. Memetakan berkas ke secondary storage.4. Mem-backup berkas ke media

penyimpanan yang permanen (non-volatile).

9

Proteksi mengacu pada mekanisme untuk mengontrol akses yang dilakukan oleh program, prosesor, atau pengguna ke sistem sumber daya. Mekanisme proteksi harus:

1. membedakan antara penggunaan yang sudah diberi izin dan yang belum.

2. menetapkan kontrol yang digunakan3. menyediakan kebutuhan

10

Sistem terdistribusi adalah sekumpulan prosesor yang tidak berbagi memori atau clock. Tiap prosesor mempunyai memori sendiri. Prosesor-prosesor tersebut terhubung melalui jaringan komunikasi

Sistem terdistribusi menyediakan akses pengguna ke bermacam sumber-daya sistem. Akses tersebut menyebabkan:

1. Mempercepat komputasi.2. Meningkatkan ketersediaan data.3. Meningkatkan reliabilitas.

11

Sistem Operasi menunggu instruksi dari pengguna (command driven). Program yang membaca instruksidan mengartikan control statements umumnya disebut: control-card interpreter, command-line interpreter, dan UNIX shell. Command-Interpreter System sangat bervariasi dari satu sistem operasi kesistem operasi yang lain dan disesuaikan dengan tujuan dan teknologi I/O devices yang ada.

Contohnya: CLI, Windows, Pen-based (touch), dan lain-lain.

12

Ada sejumlah sistem komersial yang tidak memiliki struktur yang cukup baik, dimana struktur tersebut sangat kecil, sederhana dan memiliki banyak keterbatasan, seperti halnya MS-DOS dan UNIX

13

14

Program Aplikasi

Program system Resident

MS-DOS Device driver

ROM BIOS Device Driver

Struktur MS-DOS

15

2.Sistem monolitik

Sistem operasi sebagai kumpulan prosedur dimana prosedur dapat saling dipanggil oleh prosedur lain di sistem bila diperlukan. Kernel berisi semua layanan yang disediakan sistem operasi untuk pemakai. Sistem operasi ditulis sebagai sekumpulan prosedur , yang dapat dipanggil setiap saat oleh pemakai saat dibutuhkan.

Kelemahan :

• Pengujian dan penghilangan kesalahan sulit karena tidak dapat dipisahkan dan dilokalisasi.

• Sulit dalam menyediakan fasilitas pengamanan.

Merupakan pemborosan bila setiap komputer harus menjalankan kernel monolitik sangat besar sementara sebenarnya tidak memerlukan seluruh layanan yang disediakan kernel.

Tidak fleksibel

16

Keuntungan• Layanan dapat dilakukan sangat cepat karena

terdapat di satu ruang alamat

17

User meminta layanan dari sistem operasi (kernel), kemudian kernel akan melanjutkan, kemudian permintaan itu dibuat dalam bentuk tabel-tabel permintaan, dan jika pada satu layanan akan membutuhkan layanan lain, maka modul itu dapat memanggil modul itu setelah itu mengembalikan ke Kernel untuk memberikan layanan ke pada user

Sistem operasi dibentuk secara hirarki berdasar lapisan-lapisan, dimana lapisan-lapisan bawah memberi layanan lapisan lebih atas.Struktur berlapis dimaksudkan untuk mengurangi kompleksitas rancangan dan implementasi sistem operasi. Tiap lapisan mempunyai fungsional dan antarmuka masukan-keluaran antara dua lapisan bersebelahan yang terdefinisi bagus.

18

Lapis 5 - The operator Berfungsi untuk pemakai operator

Lapis 4 - User programs Berfungsi untuk aplikasi program pemakai

Lapis 3 - I/O management Berfungsi untuk menyederhanakan akses I/O pada level atas.

Lapis 2 -Operator-operatot communication

Lapis 1 -Memory and drum management 19

Keunggulan : - Memiliki semua keunggulan

rancangan modular - Pendekatan berlapis

Kelemahan-Fungsi-fungsi sistem operasi harus diberikan ke tiap lapisan secara hati-hati

20

Multiprogramming Time sharing systems

21

5. Client-server model

• Server, adalah proses yang menyediakan layanan.

• Client, adalah proses yang memerlukan/meminta layanan

Pendekatan lain implementasi layanan adalah sebagai objek-objek. Sistem operasi yang distrukturkan menggunakan objek disebut sistem operasi berorientasi objek. Pendekatan ini dimaksudkan untuk mengadopsi keunggulan teknologi berorientasi objek. Pada sistem yang berorientasi objek, layanan diimplementasi kan sebagai kumpulan objek

22

Merupakan konsep pokok dalam sistem operasi, sehingga masalah manajemen proses adalah masalah utama dalam perancangan sistem operasi.

Proses adalah program yang sedang dieksekusi. Proses adalah unit kerja terkecil

yang secara individu memiliki sumber daya dan dijadwalkan oleh sistem operasi.

23

Definisi

Independent, artinya program-program tersebut berdiri sendiri, terpisah dan saling tidak bergantung.

One program at any instant, artinya hanya terdapat satu proses yang dilayani pemroses pada satu saat.

24

25

WaitingWaiting

NewNew

ReadyReady

TerminatedTerminated

RunningRunning

Status Proses

New yaitu proses sedang dibuat

Ready proses menunggu jatah waktu dari prosessor

Running yaitu proses bisa dikerjakan karena prosessor

tidak sedang bekerja Waiting yaitu proses sedang

menunggu beberapa event yang akan terjadi (menunggu

I/O) Terminated yaitu proses selesai

26

Saling melanjutkan (interleave) Sistem operasi harus dapat kembali melanjutkan proses setelah melayani proses lain

Kebijaksanaan tertentu Sistem operasi harus mengalokasikan sumber daya ke proses berdasar prioritasnya

Komunikasi antar proses dan penciptaan proses Sistem operasi harus mendukung komunikasi dan penciptaan antar proses (menstrukturkan plikasi).

27

28