KONSEP SISTEM OPERASI Proses

KONSEP SISTEM OPERASI
 Manajemen Proses
 Manajemen Memory
 Manajemen I/O
 Manajemen File
 Security
Proses
 Merupakan konsep utama sistem operasi
 Proses adalah sebuah program yang sedang dijalankan
(eksekusi).
 Suatu proses memerlukan resources pada saat ekesekusi: CPU
time, memory, files dan I/O devices
 Sistim operasi bertanggung jawab terhadap aktifitas
yang berhubungan dengan manajemen proses:
 Process creation & deletion.
 Process suspension (block) & resuming.
 Mekanisme:
 Sinkronisasi antar proses
 Komunikasi antar proses
 Deadlock
Suatu proses, jika terjadi interrupt, maka
akan dihentikan sementara dan jika akan
dieksekusi kembali maka akan dimulai dari
state terakhir saat dihentikan
Pada sebagian sistem operasi, informasi
tiap proses disimpan pada tabel proses.
Tabel proses berbentuk array atau linked
list
Kunci pengaturan proses :
Mekanisme penciptaan proses
Mekanisme penghentian proses
Suatu proses dikatakan sebagai parent
process, bilamana proses tersebut bisa
menciptakan satu proses baru
Suatu proses dikatakan sebagai child
process, hasil penciptaan dari parent
process.
Child Process bisa menciptakan proses
baru lagi
A
B
E
F
C
D
G
K
H
I
L
J
Dalam proses dibedakan 2 bagian :
User Identification (UID)
Group Identification (GID)
Memory
 Memori sebagai tempat penyimpanan instruksi/data
dari program
 Storage yang cepat sehingga dapat mengimbangi
kecepatan eksekusi instruksi CPU
 Terdiri dari “array of words/bytes” yang besar
 Address digunakan untuk mengakses data (shared oleh
CPU dan I/O devices)
 Umumnya main memory bersifat “volatile” – tidak
permanent. Isinya akan hilang jika komputer di
matikan.
 Manajemen memori:
 Melacak pemakaian memori (siapa dan berapa besar?).
 Memilih program mana yang akan diload ke memori.
 Alokasi dan De-alokasi memori fisik untuk program.
I/O
 Sering disebut device manager
Menyediakan “device driver” yang umum sehingga
operasi I/O dapat seragam (open, read, write, close)
Contoh: user menggunakan operasi yang sama
untuk read file pada hard disk, CD-ROM dan floppy
disk sama.
 Komponen OS untuk sistim I/O:
Buffer: menampung sementarai data dari/ke I/O devices
Spooling: melakukan scheduling pemakaian I/O sistim
supaya lebih efisien (antrian dsb)
Menyediakan “driver” untuk dapat melakukan operasi
“rinci” (detail) untuk hardware I/O tertentu.
FILE
 File: kumpulan informasi yang berhubungan
(sesuai dengan tujuan pembuat file tsb).
File dapat mempunya struktur yang bersifat hirarkis
(direktori, volume dll).
 Sebelum file dibaca, file harus dibuka lebih dulu,
setelah digunakan file tersebut harus ditutup.
 Metode yg digunakan untuk mengelompokkan
file secara bersama-sama, yaitu dengan
menggunakan KONSEP DIREKTORI.
 System call menyediakan perintah untuk :
Membuat direktori
Menghapus direktori
Menempatkan file ke suatu direktori
Menghapus file dari suatu direktori
Pada Konsep Direktori dikenal 2 buah
pathname :
Absolute Pathname
Path yang terdiri dari list direktori, dimulai dari root
direktori, yg harus dikunjungi untuk mengkases suatu
file, dengan menggunakan Slash(/) sebagai pemisah
antar direktori.
Relative Pathname
Pathname yg tidak dimulai dengan slash (/) karena
setiap proses selalu mempunyai CWD (curent
working directory)
 SISTEM KEAMANAN (SECURITY SYSTEM)
Jenis akses yg bisa dilakukan oleh seorang
pemakai pada suatu file, proses atau mesin.
Sistem Keamanan pada UNIX lebih baik dari
pada MS-DOS, dimana di UNIX setiap file
mempunyai tingkat keamanan sendirisendiri.
Keterangan :
Nama file atau direktori
Jam (waktu)
Tanggal
Bulan
Group
Pemilik file
Kode Keamanan
Kode Keaman di breakdown seperti
dibawah :
Digit ke-1
Kode : Arti :
• Nama file
Digit Ke-2,3 & 4
Kode : rwx
Arti :
• Hak yang dimiliki oleh Pemilih adalah Read, Write dan
Execute.
Digit Ke-5,6 & 7
Kode : r-x
Arti :
• Hak yang dimiliki oleh anggota group adalah Read dan
Execute.
Digit Ke-8,9 & 10
Kode : --x
Arti :
• Hak yang dimiliki oleh orang lain adalah hanya eksekusi
saja.
Sedangkan pada Sistem Operasi DOS
(Disk Operating System), sistem
keamanan diatur dengan menggunakan
perintah ATTRIB.
Pada DOS hanya di kunci pada jenis
filenya dan foldernya saja tanpa
memandang user yang menggunakan.
Pada kebanyakan sistem operasi, UNIX
dan MS-DOS, piranti I/O dinyatakan
sebagai suatu file abstrak
File Abstrak ini dinyatakan dengan istilah
Special File.
Ada 2 jenis Special File :
Block Special File
Digunakan untuk piranti I/O yang terdiri dari
sekumpulan blok dengan alamat random. Contoh :
Disk
Character Special File
Digunakan untuk model piranti I/O yang terdiri dari
aliran karakter. Misalnya : Line Printer, Interface
Network dan Terminal
root
directory
aplikasi
data
kuliah
operasi
Proses.doc
 Contoh :
U
uan
Tuj
tam
a
Dari gambar diatas jika akan diakses file Proses.doc, maka
Absolute Pathname-nya adalah : /data/kuliah/operasi/
proses.doc.
Jika diimplementasikan dalam DOS, maka hasilnya :
c:\>CD\data\kuliah\operasi.
root
directory
aplikasi
data
kuliah
operasi
Proses.doc
uan
Tuj
Uta
ma
 Contoh : Relative Pathname:
Dari gambar diatas jika dicari Relative Pathnamenya
dengan CWD adalah /Data/Kuliah dan tujuan adalah
proses.doc. Maka Relative Pathnamenya adalah :
/Operasi/Proses.doc.
Jika diimplementasikan maka hasilnya :
c:\Data\Kuliah> cd operasi.
SYSTEM CALL
Instruksi tambahan yang menghubungkan
Sistem Operasi dengan program yang
dibuat oleh pemakai
Tujuan System Call:
Mengakses komponen-komponen utama dalam
sistem operasi
System Call bersifat Machine Dependent
(bergantung pada hardware)
System Call dibuat dengan bahasa C
SHELL
 Program yang memanggil System call adalah
Sistem operasi
 Editor, Compiler dan command interpreter
(shell) bukan bagian dari sistem operasi tapi
sangat penting dan sering digunakan
 Shell bukan bagian dari sistem operasi tapi
merupakan interface antara pemakai dengan
sistem operasi
 Pada saat pemakai login shell akan running.
 Shell mempunyai standar input dan standar
output, yang dimulai dari PROMPT $ atau %
Shell pada DOS biasanya
disebut dengan PROMPT
command, disini jika kita
tidak mengenal perintahperintah DOS kita tidak
akan dapat mengerti (What
Should I Do ?) apa yang
akan kita lakukan.
Begitu juga pada Mikrotik.
Mikrotik merupakan salah satu
sistem operasi khusus untuk
management jaringan. Disini
Mikrotik berbasiskan DOS.
Sehingga jika kita tidak mengerti
perintah Mikrotik kita tidak akan
mengetahui tindakan apa yang
akan kita lakukan.
STRUKTUR SISTEM OPERASI
Struktur Sistem Operasi dibagi menjadi 4
bagian besar :
Monolithic System (Sistem Monolitis)
Layered System (Sistem Lapisan)
Virtual Machine System (Mesin Maya)
Client Server
1. Monolithic System
 Pada dasarnya adalah konstruksi tanpa
struktur (semua komponen SO bercampur jadi
satu)
 Pada sistem ini, Sistem Operasi dibuat
sebagai sekumpulan Procedure
 Setiap Procedure dapat memanggil Procedure
yang lainnya, kapanpun diperlukan
 Contoh : SO MSDOS tidak ada pemisahan
yg jelas antara aplikasi dengan SO
Mata Kuliah : Sistem Operasi – Dosen : Andy Rachman, ST – ITATS – 2009
Main Procedure
Service Procedure
Utility Procedure
Mata Kuliah : Sistem Operasi – Dosen : Andy Rachman, ST – ITATS – 2009
 Utility Procedure :
Merupakan program dasar untuk mengendalikan sistem
komputer dan mengerjakan apa yang dibutuhkan oleh
service procedure, misal mengambil data dari program
komputer
Service Procedure :
Menjalankan fungsi pemanggilan procedureprocedure mana yang harus diaktfikan
Main Procedure :
Berfungsi untuk memanggil salah satu service
procedure dan juga meminta pelayanan dari
service procedure. Main procedure mengakses
service procedure, selanjutnya service
procedure akan mengakses ke utility procedure.
2. Layered System
Dikembangkan pertama kali oleh E.W.
Dijkstra tahun 1968
Sistem ini terdiri dari beberapa lapisan,
dimana lapisan atas hanya bisa
memanggil lapisan yang ada dibawahnya.
Makin kebawah, lapisannya makin
mendekati lapisan hardware.
Konsep ini secara umum disajikan dalam
sistem MULTICS (MULTIplex Information
and Computing Service) dengan sistem
operasi Timesharing.
 Layer 0 : berkaitan erat dengan
Alokasi processor ke suatu proses
Perpindahan antar proses bila terjadi interupsi
atau kuantum waktu telah habis
 Layer 1 : Sebagai tempat pengaturan
memori
Layer ini mengalokasikan ruang di memori
utama untuk suatu proses dan mengalokasikan
pada disk untuk menyimpan bagian proses
(pages) bila memori utama tidak cukup
Bagian program yang aktif ditempatkan di
memori utama, sedangkan yang tidak aktif di
dalam disk.
Layer ini mencari page-page mana yang sudah
waktunya dibawa ke memori utama untuk
dieksekusi.
Layer 2 : menangani komunikasi antar
proses dengan operator monitor dengan
cara melewatkan parameter data.
Layer 3 : mengatur piranti I/O, menyimpan
informasi ke dan dari piranti I/O
Layer 4 : Lokasi dimana prorgram
pemakai berada, pemakai tidak perlu risau
dengan proses, memori, terminal maupun
pengaturan I/O, semuanya telah ditangani
pada lapisan dibawahnya.
Layer 5 : Proses operator
3. Sistem Virtual Machine
 Pada sistem ini, semua pemakai seolah-olah
memiliki komputer sendiri-sendiri.
 Secara phisik, hanya ada satu komputer saja
tetapi secara logik ada beberapa komputer.
 Sistem Maya ini disebut dengan CPM
(Conventional Monitor System).
 Pada tahun 1979 dikembangkan menjadi
VM/370, dimana pengembangannya didasarkan
pada :
sistem timesharing yang menyediakan sistem
multiprogramming
Menyediakan extended machine dengan interface yg
lebih baik dari hardware sebenarnya.
Struktur VM/370 dengan CMS dapat
dilihat pada gambar dibawah ini :
Setiap Virtual Machine selalu identik
dengan hardware sebenarnya, dan dapat
menjalankan Sistem Operasi Apapun.
4. MODEL CLIENT SERVER
Karena perkembangan zaman  SO
semakin besar dan kompleks
Kernel berisi fungsi-fungsi dasar dari sistem
operasi dan menangani komunikasi antara
client dan server :
Yaitu dengan cara membagi-bagi sistem operasi
menjadi beberapa bagian.
Semua Server berjalan dalam user mode,
hal ini menyebabkan Server tidak dapat
diakses secara langsung menuju hardware
Untuk mendapatkan pelayanan, maka
proses client mengirim permohonan
(request) ke proses server, kemudian
server akan melaksanakan pekerjaan
yang diminta, selanjutnya akan
mengirimkan hasilnya ke client.
TEKNIK PENGELOLAAN HARDWARE
Adalah suatu cara pengelolaan hardware
yang dilakukan Sistem Operasi.
Ada 7 Teknik pengelolaan hardware :
Sistem Single Job
Sistem Batch Processing
Teknik Spooling
Sistem Timesharing
Sistem Multiprocessing
Sistem Multiprogramming
Sistem Real Time
1. Sistem Single Job
Mekanisme yang terjadi adalah Input
masuk ke proses kemudian dieksekusi
dan hasil eksekusi dikeluarkan sebagai
output.
Cara ini sangat kuno, karena CPU hanya
dapat mengeksekusi satu job setiap saat.
2. Sistem Batch Processing
 Pada sistem ini, job-job dikumpulkan dalam
group-group (batches).
 Sekali suatu job running, maka job tersebut
secara penuh mengontrol mesin dan kontrol
baru dikembalikan ke sistem operasi bila job
tersebut telah selesai. Kemudian sistem operasi
membaca dan menginisialisasi job berikutnya.
 Pada sistem ini telah dikenal piranti sekunder
dengan kecepatan akses yang cukup tinggi
sehingga jumlah output persatuan waktu
(throughput) meningkat.
Masalah yang ada pada sistem ini adalah
waktu tunggu yang lama bagi job-job
pendek.
3. TEKNIK SPOOLING
 Diperkenalkan sebuah sistem pengumpulan job,
dengan menggunakan disk sebagai buffer
penyimpanan yang besar.
 Hasil pembacaan dari piranti input disimpan ke
disk dan juga sebagai tempat penyimpanan
output sampai piranti output siap menerimanya
 Program spooling menangkap setiap
permohonan akses ke line printer dan kemudian
menuliskan identitas pemohon dan output ke
dalam disk.
4. SISTEM TIMESHARING
Sistem ini mengoperasikan model
interaktif dimana banyak pemakai dapat
langsung berhubungan dengan komputer
melalui terminal.
Sistem ini mampu mengatur waktu
pelayanan ke sejumlah pemakai yang
mengakses bersamaan
5. SISTEM MULTIPROCESSING
 Konfigurasi komputer dengan beberapa
processor.
 Terdapat lebih dari satu processor yang
mengakses memori yg sama.
 Konfigurasi yang digunakan bisa berupa masterslave untuk mengurangi biaya interupsi dan
pembebanan bersama.
 Sistem ini lebih fleksibel dan bersifat fault
tolerance.
Sistem mempunyai kemampuan untuk mendeteksi
kerusakan dan kemungkinan perbaikannya.
6. SISTEM MULTIPROGRAMMING
 Suatu sistem dimana beberapa pemakai
berkompetisi untuk memakai resource komputer
 Cara kerja :
Beberapa program sekaligus berada dalam memori
utama dan processor dengan cepat akan berpindah dari
satu program ke program lainnya sesuai dengan
algoritma penjadualan yang digunakan
 Tujuan dari sistem ini adalah :
Agar CPU dan piranti I/O selalu sibuk setiap saat
sehingga akan lebih optimal.
 Sistem ini juga bersifat multitasking dan
multiuser.
7. SISTEM REAL TIME
Digunakan untuk mengontrol prosesproses dan peralatan pada suatu aplikasi
industri.
Cara Kerja :
Sensor membawa data ke komputer kemudian
komputer menganalisa data tersebut dan
mengatur penyesuaian yg mungkin untuk
memodifikasi sensor input.
Konfigurasi sama dengan Sistem TimeSharing