Komponen dan Tujuan Sistem Operasi

Sistem Operasi
IKH311
Pendahuluan
Semester Pendek Genap 2013/2014
Administratif Perkuliahan
Komponen Penilaian
10% Kuis
20% Tugas (Mandiri, programming)
30% UTS (14 Juli 2012, Open notes)
40% UAS (28 Juli 2012, Open notes)
5% Bonus (aktifitas, kreatifitas, inovasi)
2
Administratif Perkuliahan
Semester Pendek
8+1 pertemuan (saja)
Tidak ada UTS, digantikan dengan kuis harian
Tugas pemrograman
Dual boot; VirtualBox; VMWare
Linux
UAS hari Senin, 25 Agustus 2014
Administratif Perkuliahan
Geser jadwal
Mulai 8.00 WIB (Sholat Jumat)
Kehadiran
Kenyamanan dan Kemudahan bersama
30 menit toleransi keterlambatan bagi mahasiswa
dan dosen
Minimum partisipasi kehadiran 70% sepanjang
semester
4
Administratif Perkuliahan
Prasyarat akademis
Struktur Data
Dasar Pemrograman
Organisasi dan Arsitektur Komputer
Administratif Perkuliahan
Prasyarat akademis
Struktur Data
Dasar Pemrograman
Organisasi dan Arsitektur Komputer
Prasyarat non-akademis
Willing to learn (read, write, think)
Open mind
Pustaka
Avi Silberschatz, "Operating System Concepts"
http://codex.cs.yale.edu/avi/osbook/OS8/os8j/index.html
Andrew Tanenbaum, "Modern Operating
Systems"
http://www.cs.vu.nl/~ast/books/mos2/
Harvey Deitel, "Operating Systems"
tjerdastangkas.blogspot.com/search/label/ikh311
7
Sebutkan jenis-jenis Sistem
Operasi
Space Shuttle Cockpit
●
http://static9.depositphotos.com/1685868/1178/i/950/depositphotos_1178685
2-Space-Shuttle-cockpit.jpg
More Power to the GRID
●
http://web.ornl.gov/info/ornlreview/v38_1_05/images/a11_controls_full.jpg
CAF-Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles,
your railway solutions
●
http://www.caf.es/img/all/innovacion-tecnologia/senalizacion.jpg
Beberapa Tokoh Penting
Beberapa Tokoh Penting
Beberapa Tokoh Penting
Arsitektur von Neumann
15
Arsitektur von Neumann
Tiga unit dasar
Input, Output
Memory
CPU
Fetch-Decode-Execute cycle
Fetch dari mana?
Decode di mana?
Execute di mana?
PDP-8
17
Enigma Machine
18
Instruction Cycle
●
Fetch
– Instruksi
diambil dari RAM
– Diletakkan di Instruction Register
Instruction Cycle
●
Decode
– CPU
●
menerjemahkan opcode
– Operand, Operator
Execute
– Instruksi
dijalankan
– Hasil instruksi disimpan
Instruction Cycle dan Process
●
Kecepatan prosesor
– Mis
●
1 Ghz
9
– 1 x 10 siklus F-D-E
Process
●
Instruksi bahasa mesin yang
dijalankan oleh CPU
Komponen Sistem Komputer
Perangkat keras
Systems programs
Program-program aplikasi
Sistem Operasi
Extended Machine
Menyembunyikan pernak-pernik perangkat keras
Memudahkan user dalam menggunakan sistem
komputer
Resource Manager
Setiap program mendapatkan sumber daya waktu
Setiap program mendapatkan sumber daya ruang
Sumber Daya
Perangkat keras
RAM
I/O
System bus
Perangkat lunak
User processes
Kernel processes
24
Sumber Daya
Waktu
Response time
Throughput
Permasalahan algoritma
Complexity
Running time
NP-Complete problems
Sejarah
Batch systems
Pemrograman dengan kartu
Data pada kartu dibaca ke tape magnetik (1401)
Data pada tape diolah (7094)
Hasil komputasi dicetak (1401)
26
Sejarah
Generasi I: 1945 - 1955
vacuum tubes, plug boards
Generasi II: 1955 - 1965
transistors, batch systems
Generasi III: 1965 – 1980
Integrated Circuit dan multiprogramming
Generasi IV: 1980 – 1990
personal computers
Mobile devices
27
Process
– Instruksi bahasa mesin yang dijalankan oleh CPU
– Di mana Process diletakkan?
– Seperti apa struktur dari setiap Process?
Simpletron
Model komputer sederhana
●
●
●
●
●
100 unit memory
1 Accumulator
1 Instruction Register
1 Input
1 Output
Simpletron
●
Instruction set
– READ/WRITE
– LOAD/STORE
– ADD,
SUB, DIV, MUL
– BRANCH, BRANCHNEG,
BRANCHZERO, HALT
●
Single addressing mode
Simpletron
●
Instruction set
–4
●
digit desimal
– 2 digit instruksi
– 2 digit alamat memori
Memori
– Signed
4 digit data
Simpletron
Contoh dan Demo
32
Single Process System
●
Dalam satu saat hanya ada satu
process yang dieksekusi di CPU
●
Proses lain harus menunggu
●
Kurang efektif
Batch System
●
●
●
Dalam satu saat ada satu process
dieksekusi
Lebih dari satu process diload ke
RAM
Antrian process
Timesharing System
●
Dalam satu saat ada lebih dari
satu process dieksekusi
●
Pembagian waktu antara proses
●
Quantum time
Sejarah
1990-sekarang
• Cloud computing
• Virtualization
• Wearables, Personalization
Sejarah
Multiprogramming
systems
Beberapa program
dijalankan bersamaan
Motivasi Utama
Mempermudah user
menggunakan
sistem komputer
37
Lingkungan Sistem Operasi
Beragam jenis sistem operasi
Tergantung kebutuhan user
Lingkungan high-end
Rancangan dan Kebutuhan dukungan perangkat
keras yang khusus
Large main memory
Special-purpose hardware
Large numbers of processes
38
Lingkungan Sistem Operasi
Embedded systems
Sumber daya khusus berukuran kecil
Fungsionalitas untuk perangkat dengan sumber
daya terbatas
Mis: cell phones dan PDAs
Kunci sukses: Pengelolaan sumber daya yang
efisien
Promote mobility
39
Lingkungan Sistem Operasi
Real-time systems
Tugas harus diselesaikan dalam rentang waktu
yang singkat
Autopilot feature of an aircraft must constantly adjust
speed, altitude and direction
Aksi-aksi yang tidak dapat menunggu
Response time (Waktu tanggap) harus cepat
40
Lingkungan Sistem Operasi
Virtual machines (VMs)
Abstraksi komputer secara software
Berjalan di atas native operating system
Mis: VirtualBox, PC Anywhere
Virtual machine operating system
Manages resources provided by virtual machine
41
Lingkungan Sistem Operasi
Penggunaan virtual machines
Memungkinkan multiple instances of an operating
system berjalan secara konkuren
Emulasi
Software or hardware mimics functionality of hardware or
software not present in system
Promote portability
42
Komponen dan Tujuan Sistem
Operasi
Sistem komputer berevolusi
Generasi awal tidak memiliki SO
Generasi berikutnya menuntut multiprogramming
dan timesharing
Personal computers dan sistem terdistribusi
Perangkat mobile
Perkembangan teknologi SO menyertai
perkembangan teknologi perangkat keras
43
Komponen dan Tujuan Sistem
Operasi
Interaksi user dengan SO
Special application called a shell
Kernel
Software that contains core components of operating
system
Komponen SO yang selalu ada
Processor scheduler
Memory manager
I/O manager
Interprocess communication (IPC) manager
File system manager
44
Komponen Utama Sistem Operasi
Multiprogrammed environments jamak ditemukan
Kernel mengelola eksekusi proses-proses
Program components which execute independently
but use single memory space to share data are
called threads.
45
Komponen Utama Sistem Operasi
To access I/O device, process must issue system
call
Handled by device driver
Software component that interacts directly with hardware
Often contains device-specific commands
46
Model Process
Timesharing antar process
Hanya satu process yang aktif dieksekusi CPU
Peralihan eksekusi berdasarkan jatah quantum
time
Karakteristik Proses: CPU Bound vs I/O Bound
•Bursts of CPU usage alternate with periods of I/O wait
–a CPU-bound process
–an I/O bound process
48
Tujuan Utama Algoritma Penjadwalan
49
Penjadwalan dalam sistem Batch
Penjadwalan shortest job
first
50
Penjadwalan dalam sistem Batch
Three level scheduling
51
Penjadwalan dalam sistem Interactive
•Quantum time
•CPU menjalankan process
•Context-switching time
•Menjalankan process kernel
•Menyimpan status old process
•Membaca status next process
52
Penjadwalan dalam sistem Interactive
•Round Robin Scheduling
–list of runnable processes
53
Penjadwalan dalam sistem Interactive
A scheduling algorithm with
54
Status Process
Process creation
–
Inisialisasi sistem
–
Permintaan dari user
–
Inisialisasi batch job
Process Termination
Voluntary / sukarela
– Normal
exit
– Error
– Fatal
exit
Involuntary
– Kill
/ End process
Scheduler
Sebuah process
Bagian dari OS
– System
process
Perlu mendapatkan quantum time
Peralihan Antar Process
Bookkeeping
Status terakhir
process
Melanjutkan kembali
dari status terakhir
Berbagai informasi
harus dicatat
Tugas scheduler
Model Thread
Lightweight process
Ruang memori lebih kecil
Pengelolaan lebih rumit
Model Thread
Informasi tertentu harus di-share antar thread
Informasi lain tidak mungkin di-share
Model Thread
Stack space harus dimiliki masing-masing
thread
Pemanggilan fungsi / prosedur dalam program
Aplikasi Thread
Aplikasi Thread
Aplikasi Thread
Pseudocode multi-threaded Web Server
Pustaka
Avi Silberschatz, "Operating System Concepts"
http://codex.cs.yale.edu/avi/osbook/OS8/os8j/index.html
Andrew Tanenbaum, "Modern Operating
Systems"
http://www.cs.vu.nl/~ast/books/mos2/
Harvey Deitel, "Operating Systems"
tjerdastangkas.blogspot.com/search/label/ikh311