[Ringkasan] Sistem operasi merupakan perangkat lunak yang berperan sebagai perantara antara pengguna dan perangkat keras komputer. Sistem operasi menjalankan dan mengkoordinasikan sumber daya komputer seperti CPU, memori, dan perangkat keras lainnya. Sistem operasi juga menyediakan lingkungan pengguna dan mengelola proses, memori, serta sistem berkas.

1. Sistem Operasi
- Pendahuluan -

2. Agenda

Definisi Sistem Operasi

Sistem Komputer

Lingkup Sistem Operasi

3. Definisi
Sistem Operasi: perangkat lunak yang berperan
sebagai perantara antara pengguna dengan
perangkat keras

4. Tujuan Sistem Operasi

Control program

Mengeksekusi program dan menyelesaikan
masalah user dengan mudah

Resource allocator

Membuat sistem komputer lebih mudah digunakan

Memanfaatkan sumber daya sistem komputer
secara efisien

5. Fungsi Sistem Operasi

User environment: mentransformasi perangkat
keras ke level abstraksi yang lebih tinggi dalam
hal:

Lingkungan eksekusi → pengelolaan proses,
manipulasi berkas, penanganan interrupt, operasi I/
O

Deteksi kesalahan dan penanganannya

Proteksi dan keamanan

Fault tolerance dan perbaikan kegagalan

6. Fungsi Sistem Operasi

Pengelolaan resource

Waktu: penjadwalan CPU dan media penyimpanan

Ruang media penyimpanan: alokasi media
penyimpanan utama dan sekunder

Sinkronisasi dan penanganan deadlock: IPC,
critical section, koordinasi

Accounting dan informasi status: tracking
penggunaan resource

7. Komponen Sistem Komputer

Perangkat keras:

menyediakan resource dasar komputasi → CPU,
memori, I/O

Sistem operasi (protected mode):

mengendalikan dan mengkoordinasikan
penggunaan perangkat keras oleh berbagai
program aplikasi untuk berbagai pengguna

8. Komponen Sistem Komputer

Program aplikasi (user mode):

pemanfaatan resource untuk menyelesaikan
masalah pengguna → kompilator, sistem basis
data, pengolah kata, IDE, …

Pengguna:

Orang, mesin, komputer lain, ...

9. Komputer startup

Program bootstrap: dijalankan pertama kali
komputer dinyalakan / reboot

Disimpan di ROM/EEPROM

Menginisiasi semua aspek sistem operasi

Menjalankan kernel sistem operasi

10. Ilustrasi Sistem Komputer

11. Operasi Sistem Komputer

CPU dan pengendali device terhubung dengan
memori melalui common bus

Eksekusi yang bersamaan oleh CPU dan
berbagai device memperebutkan siklus memori

Device I/O dan CPU dapat dieksekusi secara
bersamaan

Setiap pengendali device bertanggung jawab
terhadap device tertentu → device driver

12. Operasi Sistem Komputer

Setiap pengendali device memiliki buffer
(memori) lokal

CPU memindahkan data dari/ke buffer lokal ke/
dari memori

I/O menginformasikan CPU bahwa sebuah
operasi telah dilakukan/terjadi dengan
melakukan interrupt

13. Operasi Sistem Operasi

Dual-mode operation:

User mode (aplikasi)

Kernel mode

14. Organisasi Sistem Komputer

15. Interrupt

Mengirimkan kendali ke rutin layanan interrupt
melalui interrupt vector yang berisi alamat
semua layanan interrupt

Menyimpan semua instruksi interrupt

Interrupt yang datang akan diabaikan ketika
masih ada interrupt lain yang sedang dilayani

16. Interrupt

Trap: interrupt yang dihasilkan oleh perangkat
lunak karena adanya error atau permintaan dari
pengguna

Pembagian dengan 0

Sistem operasi adalah interrupt driven (bekerja
karena ada trigger dari interrupt)

17. Penanganan Interrupt

18. Input/Output

Control program kembali setelah proses I/O
selesai

CPU idle selama proses I/O dilakukan

Control program kembali sesaat setelah I/O
dimulai, tanpa menunggu I/O selesai

CPU idle minimum

System call: ketika user ingin menunggu proses I/O

Device status table: melacak kondisi I/O dari setiap
device

19. Penanganan I/O

20. Tabel status devices

21. Jenis Sistem Komputer

Desktop

Parallel (tighly coupled): terdapat sejumlah
prosesor yang

Symmetric: sama

Asymmetric: berbeda

Distributed (loosely coupled): terhubung melalui
media komunikasi

22. Jenis Sistem Komputer

Real time:

Hard:
− kemampuan dan kapasitas device terbatas
− Tujuan khusus

Soft

Handheld

23. Lingkup Sistem Operasi

Pengelolaan:

Proses

Memori

Media penyimpanan (sistem berkas)

24. Pengelolaan Proses

Proses:

Program yang sedang dieksekusi

Membutuhkan resource:
− CPU, memori, I/O, berkas
− Inisialisasi data

Single threaded

Multi threade

Memiliki program counter sebagai penanda
(identifier)

25. Pengelolaan Proses

Proses harus mengembalikan resource yang
digunakan ke sistem setelah selesai

Umumnya, ada banyak proses, yang dijalankan
banyak user, bahkan ada sejumlah sistem
operasi yang dijalankan CPU

Penjadwalan CPU (multiplexing)

26. Aktifitas Pengelolaan Proses

Membuat & menghapus proses, (user & system
process)

Menunda / melanjutkan proses

Sinkronisasi & komunikasi antar proses

Mengelola deadlock

27. Pengelolaan memori

Semua data harus ada dalam memori sebelum
dan sesudah eksekusi proses (inisialisasi data)

Semua instruksi harus ada dalam memori agar
dapat dieksekusi (program)

Pengelolaan memori:

Menentukan apa saja yang berada dalam memori

28. Aktifitas Pengelolaan Memori

Menjaga jejak (track) tentang apa (isi memori)
dan siapa yang menggunakannya (proses)

Menentukan proses dan data mana yang akan
masuk/keluar ke/dari memori untuk dieksekusi

Mengalokasi dan mendealokasi ruang memori
sesuai kebutuhan proses

29. Pengelolaan Media Penyimpanan

Representasi data

Setiap sistem operasi memberikan representasi
yang seragam terhadap berbagai data yang
disimpan (file)

Setiap media penyimpanan dikendalikan device
tertentu

30. Pengelolaan Sistem Berkas

File (berkas) disimpan dalam media dengan
aturan tertentu dengan tujuan memudahkan
penyimpanan dan pembacaan ulang

Kontrol akses: siapa yang dapat mengakses
berkas, dan dengan batasan apa

Aktifitas:

Membuat, menghapus dan memanipulasi berkas
dan directory

Pemetaan berkas ke media

Backup

31. Ringkasan