1. Tinjauan sistem keseluruhan (hardware, metode kriptografi, matematika, pemrograman berorientasi mesin, aplikasi dll) 2. Dasar Arsitektur Sistem, Sistem Operasi 3. Pembahasan Paralelisme 4. Pembahasan SUmber daya komputer 5. Trade Off sesuai kebutuhan

1. MODUL 2 SISTEM OPERASI
Pengenalan Sistem Operasi
1. Pokok Bahasan
1. Tinjauan sistem keseluruhan (hardware, metode kriptografi, matematika, pemrograman berorientasi
mesin, aplikasi dll)
2. Dasar Arsitektur Sistem, Sistem Operasi
3. Pembahasan Paralelisme
4. Pembahasan SUmber daya komputer
5. Trade Off sesuai kebutuhan
2. Struktur Sistem S.O
2.1 Hardware, Sistem Dasar, Aplikasi
Proses
Sistem File
Sistem
Window
Library
Aplikasi
Layanan
Jaringan
Aplikasi
Proses, Storage, Driver, protokol, Virtual memory
BIOS
CPU, memori, Bus, IO
“kernel”
SO
Hardware/
Firmware

2. 2.2 Input/Output
Sistem Operasi (Kernel)
Firmware
Hardware
3. Tugas sebuah Sistem Operasi
1. Eksekusi program user secara aman dan efisien :
 Isolasi aplikasi
 Alokasi sumberdaya (CPU, memori, I/O,..)
 Menjaga persistensi data (mis. File)
 Komunikasi/ Networking
 Input/Output
 Virtualisasi (Memori Virtual, Mesin virtual,..)
 User Interface /application ointerface yang friendly
2. Memastikan system properties yang penting :
 Keamanan (terhadap serangan)
 Fault tolerance (kegagalan hardware, error software,..)
 Real time
Mode Operasi :
 Operasi interaktif
o Dari sisi user : notebook, desktop, tablet, handphone
o Dari sisi server : Sistem file,.. mesin pencari.
 Embedded System
 Supercomputer, Big Data
 Mesin kecil – Data Center – Cloud
 Pemilihan APlikasi –aplikasi
Driver I/O
Perangkat IPePerangkat I/O
Dedicated Program
CPU, Memori, Bus,..

3. Arsitektur Sistem Operasi : (mikrokernel – monolitik, client-server –P2P,..)
4. Tujuan sebuah Sistem Operasi
 Penggunaan sumber daya yang efisien : CPU, memori Utama, bandwidth, Energi, ruang/tempat
 Perlindungan thd Error/ serangan
 Kemampuan real time
 Kompatibilitas, kenyamanan, Fitur
 Skalabilitas
Kelima hal tersebut harus selalu dipertimbangan (trade off). Contoh trade off yang baik : Simpel dan nyaman
tetapi harus bertoleransi terhadap ketidakamanan. Tetapi bila kita ingin menjamin keamanan, kita harus
bersiap untuk ketidaknyamanan (ribet).
5.Building Block (Bagian-bagian) Sistem Operasi
 Thread
 Address space
 Proses dan Komunikasi (Virtual Machine)
 File
 Kernel Sistem Operasi ./. Proses Background
 Driver I?O
5.1. Thread
 Bersifat mandiri (independent)
 Mengeksekusi sebuah program sekuensial
 Paralel terhadap thread lain
 Disediakan oleh sebuah aktivitas sebuah sistem operasi.

4. Perbedaan prosedur dan Thread :
Prosedur P dan Q
P;Q
 Q dimulai setelah P selesai
 P dan Q berasal dari satu thread yg sama
Thread P dan Q
P||Q
 P dan Q tidak harus berurutan
 P dan Q begitu dimulai, saling independen
5.2 Address Space (Ruang Alamat)
 Kuantitas data dan instruksi dari perintah Hardware yang bersifat langsung (direct) dan dapat diakses
via PC (Program Counter)
 Contoh perintah primitive CPU (akses hanya melalui register alamat (address register) A (16 bit))
5.3 Proses
Adalah satu unit dari :
 Sebuah ruang alamat dan
 paling sedikit satu thread
Definisi lain :
 Unit yang disediakan untuk sumber data
 Perwakilan user di dalam Sistem Operasi
 Thread seringkali dipakai sebagai istilah dalam konteks “Proses Multithread”
 Pada konteks “User Level Threads” : sesuatu yang disediakan atau diberikan oleh Sistem Operasi
sebagai layanan.
 Pada konteks Arsitektur Hardware : beberapa aliran (stream) instruksi kerja yang independen yang
menggunakan “hyperthreading” CPU
Contoh penggunaan proses :
ld R, A
// load (masukkan) data di
// alamat yang tertulis di
// register A ke dalam
//register B

5.  Bila Lebih dari satu user secara serentak menggunakan satu komputer
 Tiap user direpresentasikan oleh proses
 Kerja paralel yang dilakukan oleh user pd proses contohnya :
o Proses translation pada background
o Perintah “make’ berjalan secara paralel
o Pemberian layanan melalui proses background
Contoh penggunaan Threads :
 Utk Beberapa user (dapat berupa proses lain, yang disebut Client sebuah proses contoh : sistem File )
o Tiap client diwakili oleh sebuah Thread.
 Kerja paralel yang dilakukan oleh user pada thread contohnya :
o Pemrosesan paralel dari matriks
o Pencarian kombinatorial paralel
 Berkaitan dengan Asinkron contohnya :
o Input key
o Interrupt processing
o Input/output
 Tool untuk menstrukturisasi program yang kompleks
5.4 Multiple Thread pada satu Mesin
 Hanya satu thread yang bisa diproses 1 CPU pada suatu waktu
 Tiap thread mendapatkan CPU melalui “Thread switching” dari waktu ke waktu
Gambarannya :

6. Ket: sequentielles Program : program sekuensial
Thread – implementierun : implementasi thread
5.5 Processor dan Ruang Alamat (Adress space)
 Tipe sederhana :
o Hanya 1 ruang alamat untuk tiap prosesor (sistem kecil)
 Lebih dari 1 ruang alamat untuk tiap prosesor :
o Saat proses switching antar threads pada ruang alamat, Ruang alamat juga harus di-switch
o Memerlukan dukungan HW (memory management unit)
 Mengapa diperlukan Ruang Alamat yang berbeda?
o Karena diperluakan ruang alamat lebih besar untuk program user (Virtual memory)
o Karena program user perlu mengakses alamat yang sama
o Untuk perlindungan keamanan data pada ruang alamat

7. 5.6. File
 “Tempat” untuk penyimpanan data yang bersifat terus menerus (persistent)
 Medium penyimpanan bersifat terus menerus (persistent) : Disk, Flash
 Operasi : READ, WRITE, OPEN, CLOSE, SYNC
 Implementasi dari sistem data sebagai proses
Proses dan File :
5.7 Kernel Sistem Operasi
 Adalah bagian dari sistem operasi yang digunakan oleh semua bagian pada mode khusus (privileged)
dari prosesor (“kernel mode”)
5.8 Driver I/0
 Komponen Sistem Operasi yang berhubungan langsung dengan perangkat I/O dan menjadi interface
yang paling penting untuk perangkat-perangkat I/O
Kuis
2.1. Jelaskan perbedaan Thread dan Proses disertai dengan gambar.
Sumber : http://www.inf.tu-dresden.de/index.php?node_id=1312&ln=en
Proses, Program
User dijalankan
Proses Sistem
File
Thread Driver
I/O