OverviewOverviewSistemSistem OperasiOperasi
(Pertemuan ke(Pertemuan ke--2)2)
OverviewOverviewSistemSistem OperasiOperasi
(Pertemuan ke(Pertemuan ke--2)2)
Agustus 2014
5 Hal Utama Dalam5 Hal Utama Dalam PengembanganPengembangan Sistem OperasiSistem Operasi
Pokok Bahasan: Overview Sistem Operasi
Sub Pokok Bahasan: Lima Hal Utama Dalam Pengembangan Sistem Operasi Jenis sistem operasi modern
TIU: Mahasiswa dapat memahami konsep sistem operasi
secara umum TIK: Mahasiswa dapat menjelaskan 5 hal utama dalam
pengembangan sistem operasi Mahasiswa dapat menjelaskan model sistem operasi
modernSistem Operasi/2014 #1
Pokok Bahasan: Overview Sistem Operasi
Sub Pokok Bahasan: Lima Hal Utama Dalam Pengembangan Sistem Operasi Jenis sistem operasi modern
TIU: Mahasiswa dapat memahami konsep sistem operasi
secara umum TIK: Mahasiswa dapat menjelaskan 5 hal utama dalam
pengembangan sistem operasi Mahasiswa dapat menjelaskan model sistem operasi
modern
5 Hal Utama Dalam5 Hal Utama Dalam PengembanganPengembangan Sistem OperasiSistem Operasi
Proses Manajemen memori Proteksi dan keamanan informasi (data/file) Penjadualan dan manajemen resource Struktur sistem operasi
Sistem Operasi/2014 #2
Proses Manajemen memori Proteksi dan keamanan informasi (data/file) Penjadualan dan manajemen resource Struktur sistem operasi
Apakah proses itu ?Apakah proses itu ?
Program yang dieksekusiProgram yang sedang berjalan di komputerEntitas yang dapat diberikan kepada prosesor
untuk dieksekusiSebuah aktifitas yang sangat dipengaruhi
oleh eksekusi sebelumnya, status saat ini,dan sejumlah resource sistem
Sistem Operasi/2014 #3
Program yang dieksekusiProgram yang sedang berjalan di komputerEntitas yang dapat diberikan kepada prosesor
untuk dieksekusiSebuah aktifitas yang sangat dipengaruhi
oleh eksekusi sebelumnya, status saat ini,dan sejumlah resource sistem
Model sistem operasi yang mana saja yang mempersyaratkanModel sistem operasi yang mana saja yang mempersyaratkanadanyaadanya timingtiming dandan sinkronisasisinkronisasi ??
Sistem multiprogramming Sistem yang mengutamakan penggunaan setiap resource
komputer secara maksimal Sistem time sharing Sistem yang melayani banyak user secara bersama-sama Sistem yang dapat melayani kebutuhan setiap user
Sistem transaksi real-time Sistem yang dapat melayani banyak user yang bersama-
sama mengantri untuk mengakses data dalam sebuahbasis data yang sama
Contoh: sistem pemesanan tiket (pesawat terbang,kereta api, dll)
Sistem Operasi/2014 #4
Sistem multiprogramming Sistem yang mengutamakan penggunaan setiap resource
komputer secara maksimal Sistem time sharing Sistem yang melayani banyak user secara bersama-sama Sistem yang dapat melayani kebutuhan setiap user
Sistem transaksi real-time Sistem yang dapat melayani banyak user yang bersama-
sama mengantri untuk mengakses data dalam sebuahbasis data yang sama
Contoh: sistem pemesanan tiket (pesawat terbang,kereta api, dll)
ApaApa perbedaanperbedaan antara sistemantara sistem time sharingtime sharing dengan sistemdengan sistemtransaksitransaksi realreal--timetime ??
Sistem time sharing dapat melayani berbagaimacam program aplikasi sesuai dengankebutuhan userBanyak user mengakses banyak aplikasi
Sistem transaksi real-time hanya dapatmelayani beberapa jenis aplikasi sajaBanyak user mengakses satu atau dua aplikasi
Sistem Operasi/2014 #5
Sistem time sharing dapat melayani berbagaimacam program aplikasi sesuai dengankebutuhan userBanyak user mengakses banyak aplikasi
Sistem transaksi real-time hanya dapatmelayani beberapa jenis aplikasi sajaBanyak user mengakses satu atau dua aplikasi
PermasalahanPermasalahan apa saja yang dapat terjadi padaapa saja yang dapat terjadi padaproses ?proses ? (1)(1)
Sinkronisasi tidak tepat Efek: salah membaca data Misal: program yang berfungsi untuk membaca data dari
harddisk mengambil data dari buffer data pada saat yangtidak tepat, maka data yang diambil bukan data yangdiinginkan
Kegagalan mutual exclusion Efek: lebih dari satu user/program berusaha mengakses
sebuah resource secara bersamaan Eksekusi program tidak terkendali Efek: hasil eksekusi program tidak pasti (sangat
dipengaruhi oleh program lain) Penjadualan eksekusi program harus secara tepat
Sistem Operasi/2014 #6
Sinkronisasi tidak tepat Efek: salah membaca data Misal: program yang berfungsi untuk membaca data dari
harddisk mengambil data dari buffer data pada saat yangtidak tepat, maka data yang diambil bukan data yangdiinginkan
Kegagalan mutual exclusion Efek: lebih dari satu user/program berusaha mengakses
sebuah resource secara bersamaan Eksekusi program tidak terkendali Efek: hasil eksekusi program tidak pasti (sangat
dipengaruhi oleh program lain) Penjadualan eksekusi program harus secara tepat
PermasalahanPermasalahan apa saja yang dapat terjadi padaapa saja yang dapat terjadi padaproses ?proses ? (2)(2)
DeadlockEfek: terjadi hang (terdapat dua atau lebih
program saling menunggu)Misal:Dua buah program dapat dieksekusi bila telah
memperoleh 2 buah data yang terletak pada2 buah harddisk terpisah. Masing-masingprogram sedang mengakses harddisk sendiri-sendiri dan saling menunggu program lainmelepaskan harddisk yang sedang diaksesnya
Sistem Operasi/2014 #7
DeadlockEfek: terjadi hang (terdapat dua atau lebih
program saling menunggu)Misal:Dua buah program dapat dieksekusi bila telah
memperoleh 2 buah data yang terletak pada2 buah harddisk terpisah. Masing-masingprogram sedang mengakses harddisk sendiri-sendiri dan saling menunggu program lainmelepaskan harddisk yang sedang diaksesnya
Apa saja komponen proses ?Apa saja komponen proses ?Executable program (.exe)Hal-hal yang berhubungan dengan data yang
dibutuhkan proses (variabel, buffer, workspace, dll)Execution context atau process state: Semua informasi yang dibutuhkan oleh:OS untuk mengatur proses (misal: prioritas, sedang
menunggu signal dari I/O atau tidak, dll)Prosesor untuk mengeksekusi proses (misal: nilai
program counter dan beberapa register)
Sistem Operasi/2014 #8
Executable program (.exe)Hal-hal yang berhubungan dengan data yang
dibutuhkan proses (variabel, buffer, workspace, dll)Execution context atau process state: Semua informasi yang dibutuhkan oleh:OS untuk mengatur proses (misal: prioritas, sedang
menunggu signal dari I/O atau tidak, dll)Prosesor untuk mengeksekusi proses (misal: nilai
program counter dan beberapa register)
Contoh Pengaturan prosesContoh Pengaturan proses Process list:
Daftar proses yang akandieksekusi (responsibleOS)
Memuat entry untuksetiap proses
Entry process = pointer kelokasi memori proses
Proses = context + data +program (code)
Process index = indeksdaftar proses yang sedangdieksekusi prosesor
entry process
Sistem Operasi/2014 #9
Process list: Daftar proses yang akan
dieksekusi (responsibleOS)
Memuat entry untuksetiap proses
Entry process = pointer kelokasi memori proses
Proses = context + data +program (code)
Process index = indeksdaftar proses yang sedangdieksekusi prosesor
b = base = alamatawal suatu proses
h = limit = jumlahalamat yangdigunakan olehsuatu proses
5 Hal Utama Dalam5 Hal Utama Dalam PengembanganPengembangan Sistem OperasiSistem Operasi
Proses
Manajemen memori Proteksi dan keamanan informasi (data/file) Penjadualan dan manajemen resource Struktur sistem operasi
Sistem Operasi/2014 #10
Proses
Manajemen memori Proteksi dan keamanan informasi (data/file) Penjadualan dan manajemen resource Struktur sistem operasi
Manajemen MemoriManajemen Memori (1)(1)
Apa tujuan manajemen memori ? Agar alokasi memori dapat dilakukan secara terkendali
dan efisien Apa tugas OS pada manajemen memori ? Mengisolasi proses OS harus dapat mencegah suatu proses
mengakses/mengganggu area memori proses yang lain Mengatur dan mengalokasikan memori secara dinamis OS dapat mengalokasikan suatu program ke beberapa lokasi
memori berbeda secara dinamis Programmer tidak perlu selalu memeriksa apakah memori yang
akan digunakan cukup tersedia atau tidak ditangani olehsistem operasi
Mendukung pemrograman modular OS memberikan kemudahan bagi programmer dalam
menentukan modul program (membuat, menghancurkan, danmengubah ukuran modul) secara dinamis
Sistem Operasi/2014 #11
Apa tujuan manajemen memori ? Agar alokasi memori dapat dilakukan secara terkendali
dan efisien Apa tugas OS pada manajemen memori ? Mengisolasi proses OS harus dapat mencegah suatu proses
mengakses/mengganggu area memori proses yang lain Mengatur dan mengalokasikan memori secara dinamis OS dapat mengalokasikan suatu program ke beberapa lokasi
memori berbeda secara dinamis Programmer tidak perlu selalu memeriksa apakah memori yang
akan digunakan cukup tersedia atau tidak ditangani olehsistem operasi
Mendukung pemrograman modular OS memberikan kemudahan bagi programmer dalam
menentukan modul program (membuat, menghancurkan, danmengubah ukuran modul) secara dinamis
Manajemen MemoriManajemen Memori (2)(2)
Apa tugas OS pada manajemen memori ?(lanjutan)Memproteksi dan mengendalikan pengaksesan
area memoriOS harus dapat mencegah terjadinya pengaksesan
ilegal area memori suatu program oleh program yanglainOS harus dapat menyediakan lokasi memori tertentu
sebagai share memory bila diperlukanMendukung penyimpanan data jangka panjangOS harus menyediakan fasilitas untuk menyimpan
data ke media yang dapat menyimpan data dalamwaktu lama
Sistem Operasi/2014 #12
Apa tugas OS pada manajemen memori ?(lanjutan)Memproteksi dan mengendalikan pengaksesan
area memoriOS harus dapat mencegah terjadinya pengaksesan
ilegal area memori suatu program oleh program yanglainOS harus dapat menyediakan lokasi memori tertentu
sebagai share memory bila diperlukanMendukung penyimpanan data jangka panjangOS harus menyediakan fasilitas untuk menyimpan
data ke media yang dapat menyimpan data dalamwaktu lama
Memori VirtualMemori Virtual
Adalah fasilitas yang disediakan oleh OS agar suatuprogram dapat memanfaatkan sebagian areamemori sekunder (harddisk) sebagai memori utamasecara lojik
Bertujuan agar beberapa program dapat tersimpandi dalam memori secara bersamaan, sehingga tidakterjadi kekosongan aktifitas pada saat terjadipergantian eksekusi proses
Pengisolasian data antar proses dilakukan dengancara memberi kode unik untuk setiap proses
Memory sharing dilakukan dengan cara meng-overlap-kan bagian virtual memori yang akan di-sharing
Sistem Operasi/2014 #13
Adalah fasilitas yang disediakan oleh OS agar suatuprogram dapat memanfaatkan sebagian areamemori sekunder (harddisk) sebagai memori utamasecara lojik
Bertujuan agar beberapa program dapat tersimpandi dalam memori secara bersamaan, sehingga tidakterjadi kekosongan aktifitas pada saat terjadipergantian eksekusi proses
Pengisolasian data antar proses dilakukan dengancara memberi kode unik untuk setiap proses
Memory sharing dilakukan dengan cara meng-overlap-kan bagian virtual memori yang akan di-sharing
PagingPaging Adalah salah satu teknik mapping memori dengan cara
membagi proses menjadi blok-blok kecil berukuran tetapyang disebut dengan page Mapping = penempatan program ke dalam memori
Program mengakses data menggunakan alamat virtual yangterdiri dari nomor page dan offset
Setiap page dapat ditempatkan di memori secara bebas(tidak perlu terurut) mapping dinamis
Hanya page yang sedang diperlukan saja yang harus ditaruhdi memori, sisanya tetap terletak pada harddisk
Tugas OS: Membuat mekanisme translasi/mapping alamat dengan syarat:
Overhead kecil trafik data sesedikit mungkin
Sistem Operasi/2014 #14
Adalah salah satu teknik mapping memori dengan caramembagi proses menjadi blok-blok kecil berukuran tetapyang disebut dengan page Mapping = penempatan program ke dalam memori
Program mengakses data menggunakan alamat virtual yangterdiri dari nomor page dan offset
Setiap page dapat ditempatkan di memori secara bebas(tidak perlu terurut) mapping dinamis
Hanya page yang sedang diperlukan saja yang harus ditaruhdi memori, sisanya tetap terletak pada harddisk
Tugas OS: Membuat mekanisme translasi/mapping alamat dengan syarat:
Overhead kecil trafik data sesedikit mungkin
Apa kelebihan paging ?Apa kelebihan paging ?(+) Mapping antara alamat virtual pada
program dengan alamat fisik padamemori dapat dilakukan secara dinamis Program terdiri dari sejumlah instruksi dimana setiap
instruksi mempunyai alamat virtual Alamat virtual setiap program selalu dimulai dari alamat
nol Alamat fisik = alamat pada memori (RAM)
(+) Menghilangkan keharusan untukmenempatkan semua page suatuproses ditaruh di memori secarabersamaan
Sistem Operasi/2014 #15
(+) Mapping antara alamat virtual padaprogram dengan alamat fisik padamemori dapat dilakukan secara dinamis Program terdiri dari sejumlah instruksi dimana setiap
instruksi mempunyai alamat virtual Alamat virtual setiap program selalu dimulai dari alamat
nol Alamat fisik = alamat pada memori (RAM)
(+) Menghilangkan keharusan untukmenempatkan semua page suatuproses ditaruh di memori secarabersamaan
Contoh Virtual MemoriContoh Virtual Memoridengan Pagingdengan Paging
Sistem Operasi/2014 #16
hardware
Skema pengalamatanSkema pengalamatan virtual memoryvirtual memory
Sistem Operasi/2014 #17
hardware
storage
5 Hal Utama Dalam5 Hal Utama Dalam PengembanganPengembangan Sistem OperasiSistem Operasi
Proses Manajemen memori
Proteksi dan keamanan informasi(data/file)
Penjadualan dan manajemen resource Struktur sistem operasi
Sistem Operasi/2014 #18
Proses Manajemen memori
Proteksi dan keamanan informasi(data/file)
Penjadualan dan manajemen resource Struktur sistem operasi
Proteksi dan Keamanan Informasi (data/file)Proteksi dan Keamanan Informasi (data/file)
Pada sistem yang bagaimana proteksi dankeamanan informasi diperlukan ? Sistem time-sharing (banyak user) Sistem komputer yang terhubung ke jaringan
Apa saja yang perlu diproteksi/diamankan ? Jaminan informasi selalu tersedia Informasi yang dibutuhkan dilindungi sehingga selalu tersedia
Kerahasiaan informasi Informasi tidak dapat dibaca oleh user yang tidak berhak
Keutuhan data Data dilindungi dari modifikasi oleh user yang tidak berhak
Keaslian data Keaslian pemilik data dan validitas isinya dapat terlindungi
Sistem Operasi/2014 #19
Pada sistem yang bagaimana proteksi dankeamanan informasi diperlukan ? Sistem time-sharing (banyak user) Sistem komputer yang terhubung ke jaringan
Apa saja yang perlu diproteksi/diamankan ? Jaminan informasi selalu tersedia Informasi yang dibutuhkan dilindungi sehingga selalu tersedia
Kerahasiaan informasi Informasi tidak dapat dibaca oleh user yang tidak berhak
Keutuhan data Data dilindungi dari modifikasi oleh user yang tidak berhak
Keaslian data Keaslian pemilik data dan validitas isinya dapat terlindungi
5 Hal Utama Dalam5 Hal Utama Dalam PengembanganPengembangan Sistem OperasiSistem Operasi
Proses Manajemen memori Proteksi dan keamanan informasi (data/file)
Penjadualan dan manajemenresource
Struktur sistem operasi
Sistem Operasi/2014 #20
Proses Manajemen memori Proteksi dan keamanan informasi (data/file)
Penjadualan dan manajemenresource
Struktur sistem operasi
ManajemenManajemen ResourceResource dan Penjadualandan Penjadualan Kemampuan apa yang harus dimiliki OS dalam
mengatur resource dan penjadualan ? Berlaku adil (fairness) OS harus dapat memberikan kesempatan secara adil
(proporsional) kepada semua proses dalam mengakses resource Adil belum tentu sama
+ Adil itu sama untuk proses dengan prioritas sama+ Adil itu berbeda untuk proses dengan prioritas berbeda
Mampu membedakan OS harus dapat memberikan layanan yang berbeda-beda sesuai
dengan prioritas proses Efisien Throughput maksimal Response time minimal Dapat mengakomodasi jumlah user sebanyak mungkin
Sistem Operasi/2014 #21
Kemampuan apa yang harus dimiliki OS dalammengatur resource dan penjadualan ? Berlaku adil (fairness) OS harus dapat memberikan kesempatan secara adil
(proporsional) kepada semua proses dalam mengakses resource Adil belum tentu sama
+ Adil itu sama untuk proses dengan prioritas sama+ Adil itu berbeda untuk proses dengan prioritas berbeda
Mampu membedakan OS harus dapat memberikan layanan yang berbeda-beda sesuai
dengan prioritas proses Efisien Throughput maksimal Response time minimal Dapat mengakomodasi jumlah user sebanyak mungkin
Elemen kunci dalam penjadualan danElemen kunci dalam penjadualan danmultiprogrammingmultiprogramming (1)(1)
Sistem Operasi/2014 #22
Queue = daftar proses yang sedang menunggu resource
Elemen kunci dalam penjadualan danElemen kunci dalam penjadualan danmultiprogrammingmultiprogramming (2)(2)
Keterangan gambar: Short-term queue: Proses yang sudah di memori dan siap dieksekusi Model antrian: round-robin, prioritas, dll
Long-term queue Daftar job baru yang sedang menunggu prosesor
I/O queue Daftar proses yang menginginkan I/O device yang sama Setiap I/O device mempunyai I/O queue sendiri-sendiri
Interrupt handler Menangani interrupt yang berasal dari proses atau I/O device
Service call handler Menangani permintaan layanan dari proses atau I/O device
Sistem Operasi/2014 #23
Keterangan gambar: Short-term queue: Proses yang sudah di memori dan siap dieksekusi Model antrian: round-robin, prioritas, dll
Long-term queue Daftar job baru yang sedang menunggu prosesor
I/O queue Daftar proses yang menginginkan I/O device yang sama Setiap I/O device mempunyai I/O queue sendiri-sendiri
Interrupt handler Menangani interrupt yang berasal dari proses atau I/O device
Service call handler Menangani permintaan layanan dari proses atau I/O device
5 Hal Utama Dalam5 Hal Utama Dalam PengembanganPengembangan Sistem OperasiSistem Operasi
Proses Manajemen memori Proteksi dan keamanan informasi (data/file) Penjadualan dan manajemen resource
Struktur sistem operasi
Sistem Operasi/2014 #24
Proses Manajemen memori Proteksi dan keamanan informasi (data/file) Penjadualan dan manajemen resource
Struktur sistem operasi
Mengapa sistem operasi harus terstruktur secaraMengapa sistem operasi harus terstruktur secarabaik ?baik ?
Jumlah baris program pembentuk sistem operasi terusmenerus membengkak: CTSS - MIT (1963) : 32.000 word masing-masing 36 bit OS/360 - IBM (1964): lebih dari satu juta instruksi mesin Multics system – MIT dan Bell (1975): lebih dari 20 juta instruksi
mesin Windows NT 4.0: 16 juta baris program Windows 2000 : 32 juta baris program
Penyelesaian pengembangan sistem operasi selalu terlambatdari jadual semula
Selalu terdapat bug pada OS Performansi OS kadang-kadang tidak seperti yang diharapkan Terbukti tidak mudah membangun OS yang kompleks yang
handal terhadap macam ancaman keamanaan (virus, worm,akses ilegal)
Sistem Operasi/2014 #25
Jumlah baris program pembentuk sistem operasi terusmenerus membengkak: CTSS - MIT (1963) : 32.000 word masing-masing 36 bit OS/360 - IBM (1964): lebih dari satu juta instruksi mesin Multics system – MIT dan Bell (1975): lebih dari 20 juta instruksi
mesin Windows NT 4.0: 16 juta baris program Windows 2000 : 32 juta baris program
Penyelesaian pengembangan sistem operasi selalu terlambatdari jadual semula
Selalu terdapat bug pada OS Performansi OS kadang-kadang tidak seperti yang diharapkan Terbukti tidak mudah membangun OS yang kompleks yang
handal terhadap macam ancaman keamanaan (virus, worm,akses ilegal)
Struktur Sistem Operasi HirarkiStruktur Sistem Operasi Hirarki (1)(1)
Untuk sistem yang kompleks modular saja tidakcukup perlu dibuat hirarki Sistem operasi terdiri dari beberapa level (tingkatan) Setiap tingkatan melakukan fungsi-fungsi khusus Semakin rendah tingkatannya, maka fungsi yang
dilakukan semakin primitif, semikian pula sebaliknya Model hirarki dapat memecah permasalahan besar
menjadi sub-sub masalah yang lebih kecil sehingga lebihmudah diatur dan dicari solusinya
Sistem Operasi/2014 #26
Untuk sistem yang kompleks modular saja tidakcukup perlu dibuat hirarki Sistem operasi terdiri dari beberapa level (tingkatan) Setiap tingkatan melakukan fungsi-fungsi khusus Semakin rendah tingkatannya, maka fungsi yang
dilakukan semakin primitif, semikian pula sebaliknya Model hirarki dapat memecah permasalahan besar
menjadi sub-sub masalah yang lebih kecil sehingga lebihmudah diatur dan dicari solusinya
Struktur Sistem Operasi HirarkiStruktur Sistem Operasi Hirarki (1)(1)
Level Name Objects Example Operations
4 Interrupts Interrupt-handling, Invoke, mask, unmask,programs context retry
3 Procedures Procedures (subroutine), Mark stack, call, returncall stack, display
2 Instruction Set Evaluation stack, Load, store, add,(Machine microprogram inter- subtract, branchinstructions) preter, scalar and
array data
1 Electronic Registers, gates, Clear register, transfer,circuits buses, memory cells activate, complement
etc.
Level hardware (CPU), bukan bagian sistem operasi:
Sistem Operasi/2014 #27
Level Name Objects Example Operations
4 Interrupts Interrupt-handling, Invoke, mask, unmask,programs context retry
3 Procedures Procedures (subroutine), Mark stack, call, returncall stack, display
2 Instruction Set Evaluation stack, Load, store, add,(Machine microprogram inter- subtract, branchinstructions) preter, scalar and
array data
1 Electronic Registers, gates, Clear register, transfer,circuits buses, memory cells activate, complement
etc.
Struktur Sistem Operasi HirarkiStruktur Sistem Operasi Hirarki (2)(2)
Level Name Object Example Operations
7 Virtual Memory Segments, pages Read, write, fetch(logical address)
6 Local secondary Blocks of data, Read, write, allocate,(head, track, sector) device channels free
5 Primitive Primitive processes, Suspend, resume,processes semaphores, ready wait, signal
list
Sistem Operasi/2014 #28
Level Name Object Example Operations
7 Virtual Memory Segments, pages Read, write, fetch(logical address)
6 Local secondary Blocks of data, Read, write, allocate,(head, track, sector) device channels free
5 Primitive Primitive processes, Suspend, resume,processes semaphores, ready wait, signal
list
Struktur Sistem Operasi HirarkiStruktur Sistem Operasi Hirarki (3)(3)
Level Name Objects Example Operations13 Shell User programming Statements in shell
(graphical manner) environment language12 User processes User processes Quit, kill, suspend, resume11 Directories Directories Create, destroy, attach,
(access rights) detach, search, list10 Devices External devices, Open, close, read, write
such as printer,displays andkeyboards
9 File system Files Create, destroy, open,close, read, write
8 Communications Pipes (logical channel Create, destroy, open,(between processes) for flow of data) close, read, write
Sistem Operasi/2014 #29
Level Name Objects Example Operations13 Shell User programming Statements in shell
(graphical manner) environment language12 User processes User processes Quit, kill, suspend, resume11 Directories Directories Create, destroy, attach,
(access rights) detach, search, list10 Devices External devices, Open, close, read, write
such as printer,displays andkeyboards
9 File system Files Create, destroy, open,close, read, write
8 Communications Pipes (logical channel Create, destroy, open,(between processes) for flow of data) close, read, write
Pemicu perkembangan sistem operasi modernPemicu perkembangan sistem operasi modern
Hardware: Kecepatan hardware semakin tinggi Kecepatan jaringan semakin tinggi Kapasitas penyimpan data semakin besar dan semakin
banyak macamnya Aplikasi: Aplikasi multimedia Internet dan akses jaringan Aplikasi client/server
Keamanan: Virus Worm Hacker
Sistem Operasi/2014 #30
Hardware: Kecepatan hardware semakin tinggi Kecepatan jaringan semakin tinggi Kapasitas penyimpan data semakin besar dan semakin
banyak macamnya Aplikasi: Aplikasi multimedia Internet dan akses jaringan Aplikasi client/server
Keamanan: Virus Worm Hacker
Jenis sistem operasi modernJenis sistem operasi modern
Monolitic kernelArsitektur microkernelMultithreadingSymmetric multiprocessing (SMP)Sistem operasi terdistribusiSistem operasi model object-oriented
Sistem Operasi/2014 #31
Monolitic kernelArsitektur microkernelMultithreadingSymmetric multiprocessing (SMP)Sistem operasi terdistribusiSistem operasi model object-oriented
Monolitic kernel danMonolitic kernel dan ArsitekturArsitektur MicrokernelMicrokernel Monolitic kernel
Sistem operasi diimplementasikan sebagai sebuah prosesbesar dimana seluruh komponen penyusunnya (penjadualan,sistem file, jaringan, device driver, manajemen memori, dll)mengakses ruang alamat yang sama
Arsitektur Microkernel Sistem operasi model Microkernel terdiri dari 2 bagian: Kernel: terdiri dari interprocess communication (IPC),
penjadualan dasar, dan ruang alamat Server:
• Terdiri dari semua layanan yang lain• Berada pada user mode diperlakukan sama seperti
program aplikasi Kelebihan: (+) Implementasinya lebih sederhana (+) Lebih fleksibel (+) Sangat sesuai untuk lingkungan terdistribusi
Sistem Operasi/2014 #32
Monolitic kernel Sistem operasi diimplementasikan sebagai sebuah proses
besar dimana seluruh komponen penyusunnya (penjadualan,sistem file, jaringan, device driver, manajemen memori, dll)mengakses ruang alamat yang sama
Arsitektur Microkernel Sistem operasi model Microkernel terdiri dari 2 bagian: Kernel: terdiri dari interprocess communication (IPC),
penjadualan dasar, dan ruang alamat Server:
• Terdiri dari semua layanan yang lain• Berada pada user mode diperlakukan sama seperti
program aplikasi Kelebihan: (+) Implementasinya lebih sederhana (+) Lebih fleksibel (+) Sangat sesuai untuk lingkungan terdistribusi
MultithreadingMultithreading (1)(1)
Proses yang sedang dieksekusi dipecah-pecahmenjadi bagian-bagian kecil yang berjalan secaraconcurrent (sendiri-sendiri tapi akur)
Thread: Pecahan dari proses yang dapat dieksekusi Thread mempunyai context untuk prosesor (PC dan stack
pointer) dan area data untuk stack Thread yang sedang dieksekusi dapat diinterrupt
dapat berpindah dari satu thread ke thread yang lain Proses: Kumpulan dari satu thread atau lebih dan resource yang
diperlukan (code, data, file, device, dll)
Sistem Operasi/2014 #33
Proses yang sedang dieksekusi dipecah-pecahmenjadi bagian-bagian kecil yang berjalan secaraconcurrent (sendiri-sendiri tapi akur)
Thread: Pecahan dari proses yang dapat dieksekusi Thread mempunyai context untuk prosesor (PC dan stack
pointer) dan area data untuk stack Thread yang sedang dieksekusi dapat diinterrupt
dapat berpindah dari satu thread ke thread yang lain Proses: Kumpulan dari satu thread atau lebih dan resource yang
diperlukan (code, data, file, device, dll)
MultithreadingMultithreading (2)(2)
Di mana model multithreading diterapkan ? Pada aplikasi yang menjalankan beberapa tugas berbeda
yang boleh dilakukan secara tidak berurutan Misal: server database melayani permintaan banyak
client secara terpisah Kelebihan:
(+) Modularity aplikasi lebih terkontrol(+) Respon aplikasi terhadap suatu event lebih terjamin(+) Overhead prosesor pada saat pergantian thread
yang dieksekusi lebih kecil (ingat interrupt padaproses !)
Sistem Operasi/2014 #34
Di mana model multithreading diterapkan ? Pada aplikasi yang menjalankan beberapa tugas berbeda
yang boleh dilakukan secara tidak berurutan Misal: server database melayani permintaan banyak
client secara terpisah Kelebihan:
(+) Modularity aplikasi lebih terkontrol(+) Respon aplikasi terhadap suatu event lebih terjamin(+) Overhead prosesor pada saat pergantian thread
yang dieksekusi lebih kecil (ingat interrupt padaproses !)
Symmetric Multiprocessing (SMP)Symmetric Multiprocessing (SMP) (1)(1)
Sistem operasi yang dijalankan pada komputeryang menggunakan lebih dari satu prosesor yangsimetris harus mempunyai fungsi dan tool yang dapat
mengekploitasi prosesor paralel Tujuan: Efisiensi lebih tinggi Reliability (kehandalan) meningkat
Ciri-ciri komputer multiprosesor: Terdapat lebih dari satu prosesor Memori dan fasilitas I/O digunakan secara bersama-
sama (sharing) Setiap prosesor dapat melakukan fungsi-fungsi yang
sama (symmetric)Sistem Operasi/2014 #35
Sistem operasi yang dijalankan pada komputeryang menggunakan lebih dari satu prosesor yangsimetris harus mempunyai fungsi dan tool yang dapat
mengekploitasi prosesor paralel Tujuan: Efisiensi lebih tinggi Reliability (kehandalan) meningkat
Ciri-ciri komputer multiprosesor: Terdapat lebih dari satu prosesor Memori dan fasilitas I/O digunakan secara bersama-
sama (sharing) Setiap prosesor dapat melakukan fungsi-fungsi yang
sama (symmetric)
Symmetric Multiprocessing (SMP)Symmetric Multiprocessing (SMP) (2)(2)
Apa kelebihan dibanding prosesor tunggal ?(+) Performansi lebih baik Dalam satu saat dapat dieksekusi lebih dari satu proses benar-
benar bersamaan (lihat gambar pada slide selanjutnya)(+) Lebih handal (reliable) Jika sebuah prosesor mengalami gangguan sistem masih tetap
dapat bekerja(+) Dapat dikembangkan Performansi sistem dapat ditingkatkan cukup dengan menambah
jumlah prosesor(+) Pilihan produk lebih banyak (scaling) Pembuat komputer dapat menjual beberapa macam komputer
dengan performansi dan harga berbeda berdasarkan jumlahprosesor yang digunakan
(+) Performansinya tetap baik meskipun tidak menerap-kan multithreading
Sistem Operasi/2014 #36
Apa kelebihan dibanding prosesor tunggal ?(+) Performansi lebih baik Dalam satu saat dapat dieksekusi lebih dari satu proses benar-
benar bersamaan (lihat gambar pada slide selanjutnya)(+) Lebih handal (reliable) Jika sebuah prosesor mengalami gangguan sistem masih tetap
dapat bekerja(+) Dapat dikembangkan Performansi sistem dapat ditingkatkan cukup dengan menambah
jumlah prosesor(+) Pilihan produk lebih banyak (scaling) Pembuat komputer dapat menjual beberapa macam komputer
dengan performansi dan harga berbeda berdasarkan jumlahprosesor yang digunakan
(+) Performansinya tetap baik meskipun tidak menerap-kan multithreading
MultiprogrammingMultiprogramming dandan MultiprocessingMultiprocessing
Sistem Operasi/2014 #37
Sistem Operasi Terdistribusi danSistem Operasi Terdistribusi danModelModel objectobject--orientedoriented
Sistem operasi terdistribusi Sejumlah komputer terhubung melalui jaringan
membentuk sebuah cluster Setiap komputer mempunyai resource (memori,
harddisk, file) sendiri-sendiriUser dapat memanfaatkan resource yang ada di
komputer lainSistem operasi model object-orientedModul yang ditambahkan ke kernel dirancang
dengan metode object-oriented Programmer dapat meng-customize sistem
operasi tanpa mengganggu integritas sistemSistem Operasi/2014 #38
Sistem operasi terdistribusi Sejumlah komputer terhubung melalui jaringan
membentuk sebuah cluster Setiap komputer mempunyai resource (memori,
harddisk, file) sendiri-sendiriUser dapat memanfaatkan resource yang ada di
komputer lainSistem operasi model object-orientedModul yang ditambahkan ke kernel dirancang
dengan metode object-oriented Programmer dapat meng-customize sistem
operasi tanpa mengganggu integritas sistem
Review Sistem OperasiReview Sistem Operasi
WindowsUNIX
Sistem Operasi/2014 #39
Arsitektur WindowsArsitektur WindowsStrukturnya modular agar lebih fleksibelDapat dijalankan pada berbagai perangkat
kerasMendukung aplikasi yang dibuat untuk sistem
operasi lainMenggunakan arsitektur model microkernel
yang dimodifikasiTerdapat sejumlah fungsi sistem microkernel
yang dijalankan pada mode kernelSuatu modul dapat dibuang, di-upgrade, atau
diganti tanpa menulis ulang seluruh sistemSistem Operasi/2014 #40
Strukturnya modular agar lebih fleksibelDapat dijalankan pada berbagai perangkat
kerasMendukung aplikasi yang dibuat untuk sistem
operasi lainMenggunakan arsitektur model microkernel
yang dimodifikasiTerdapat sejumlah fungsi sistem microkernel
yang dijalankan pada mode kernelSuatu modul dapat dibuang, di-upgrade, atau
diganti tanpa menulis ulang seluruh sistem
ArsitekturArsitekturWindowsWindows20002000
Sistem Operasi/2014 #41
Komponen Mode KernelKomponen Mode Kernel (1)(1)
ExecutiveTerdiri dari layanan dasar sistem operasiManajemen memoriManajemen Proses dan thread KeamananManajemen I/O Komunikasi antar proses
KernelTerdiri dari komponen yang paling sering
digunakan
Sistem Operasi/2014 #42
ExecutiveTerdiri dari layanan dasar sistem operasiManajemen memoriManajemen Proses dan thread KeamananManajemen I/O Komunikasi antar proses
KernelTerdiri dari komponen yang paling sering
digunakan
Komponen Mode KernelKomponen Mode Kernel (2)(2)
Hardware Abstraction Layer (HAL)Mengisolasi sistem operasi dari platform
perangkat keras yang berbeda-beda
Device driversMentranslasikan fungsi call suatu I/O menjadi
request I/O device
Sistem window dan grafisMenerapkan Graphical User Interface (GUI)
Sistem Operasi/2014 #43
Hardware Abstraction Layer (HAL)Mengisolasi sistem operasi dari platform
perangkat keras yang berbeda-beda
Device driversMentranslasikan fungsi call suatu I/O menjadi
request I/O device
Sistem window dan grafisMenerapkan Graphical User Interface (GUI)
Eksekutif WindowsEksekutif Windows I/O manager Cache manager Object manager Plug and play manager Power manager Security reference monitor Virtual memory manager Process/thread manager Configuration manager Local procedure call (LPC) facility
Sistem Operasi/2014 #44
I/O manager Cache manager Object manager Plug and play manager Power manager Security reference monitor Virtual memory manager Process/thread manager Configuration manager Local procedure call (LPC) facility
Proses Mode UserProses Mode User
Merupakan sistem khusus yang mendukungprosesMisal: logon process and the session manager
Service processesEnvironment subsystemsAplikasi user
Sistem Operasi/2014 #45
Merupakan sistem khusus yang mendukungprosesMisal: logon process and the session manager
Service processesEnvironment subsystemsAplikasi user
Model Client/ServerModel Client/ServerMenyederhanakan ExecutiveMemungkinkan untuk menyusun bermacam-
macam APIMemperbaiki kehandalan Setiap layanan berjalan pada proses terpisah
dengan partisi memori masing-masingClient tidak dapat mengakses hardware secara
langsungMemberikan sarana yang seragam bagi
aplikasi untuk berkomunikasi melalui LPCMendukung komputasi terdistribusi
Sistem Operasi/2014 #46
Menyederhanakan ExecutiveMemungkinkan untuk menyusun bermacam-
macam APIMemperbaiki kehandalan Setiap layanan berjalan pada proses terpisah
dengan partisi memori masing-masingClient tidak dapat mengakses hardware secara
langsungMemberikan sarana yang seragam bagi
aplikasi untuk berkomunikasi melalui LPCMendukung komputasi terdistribusi
Thread dan SMPThread dan SMP Routine sistem operasi dapat berjalan pada
prosesor yang mana saja yang tersedia Routine berbeda dapat dieksekusi secara
bersamaaan pada prosesor yang berbeda Sebuah proses dengan banyak thread dapat
dieksekusi secara bersamaan pada prosesor yangberbeda
Proses server bisa terdiri dari banyak thread Antar proses dapat menggunakan data dan
resource bersama-sama
Sistem Operasi/2014 #47
Routine sistem operasi dapat berjalan padaprosesor yang mana saja yang tersedia
Routine berbeda dapat dieksekusi secarabersamaaan pada prosesor yang berbeda
Sebuah proses dengan banyak thread dapatdieksekusi secara bersamaan pada prosesor yangberbeda
Proses server bisa terdiri dari banyak thread Antar proses dapat menggunakan data dan
resource bersama-sama
Objek WindowsObjek Windows
EncapsulasiObjek terdiri dari satu atau lebih item data dan
satu atau lebih prosedur
Kelas objek atau instansiasiMembuat instansiasi tertentu suatu objek
InheritanceMendukung sejumlah perluasan di dalam
ExecutivePolimorfisme
Sistem Operasi/2014 #48
EncapsulasiObjek terdiri dari satu atau lebih item data dan
satu atau lebih prosedur
Kelas objek atau instansiasiMembuat instansiasi tertentu suatu objek
InheritanceMendukung sejumlah perluasan di dalam
ExecutivePolimorfisme
Review Sistem OperasiReview Sistem Operasi
Windows
UNIX
Sistem Operasi/2014 #49
Windows
UNIX
Spesifikasi UNIXSpesifikasi UNIX
Hardware dikelilingi oleh software sistemoperasiSistem operasi disebutkernel sistemTerdiri dari sejumlah layanan dan antarmuka
untuk user: ShellKomponen kompiler C
Sistem Operasi/2014 #50
Hardware dikelilingi oleh software sistemoperasiSistem operasi disebutkernel sistemTerdiri dari sejumlah layanan dan antarmuka
untuk user: ShellKomponen kompiler C
Arsitektur UNIXArsitektur UNIX
Sistem Operasi/2014 #51
Kernel UNIXKernel UNIX
Sistem Operasi/2014 #52
Kernel UNIX ModernKernel UNIX Modern
Sistem Operasi/2014 #53
Contoh Sistem Operasi UNIX ModernContoh Sistem Operasi UNIX Modern
System V Release 4 (SVR4)Solaris 94.4BSD Linux
Sistem Operasi/2014 #54
Referensi:Referensi:
[STA00] Stallings, William. 2009. Operating System:Internal and Design Principles. 6th edition.Prentice Hall
Sistem Operasi/2014 #55