1. Dokumen tersebut membahas konsep dasar sistem operasi, termasuk komponen, layanan, system calls, pemrograman sistem, struktur sistem, mesin virtual, dan manajemen proses, memori, berkas, I/O, penyimpanan sekunder, jaringan, dan proteksi. 2. Sistem operasi bertanggung jawab mengelola sumber daya komputer dan memfasilitasi interaksi antara hardware, software, dan pengguna. 3. Ada berbagai pendekatan dalam merancang sistem oper

1. Konsep Dasar
Sistem Operasi

2. KonsepDasarSistemOperasi
¾KomponenSistemOperasi
¾LayananSistemOperasi
¾System Calls
¾PemrogramanSistem
¾Struktursistem
¾MesinVirtual
¾System Generation
¾RancanganSistem

3. KomponenSistem
™ManagemenProses
™ManagemenMemoriUtama
™ManagemenBerkas
™ManagemenI/O
™ManagemenPenyimpanan Sekunder
™Jaringan
™SistemProteksi
™Command-Interpreter System

4. ManagemenProses (1)
™Prosesadalahsebuahprogram yang sedangdijalankan(eksekusi).
Suatu prosesmemerlukansumberdayapadasaatekesekusi:
ÆCPU time, memori, berkas danperantiI/O

5. Managemen Proses (2)
™Sistem operasi bertanggung jawab terhadap aktifitas yangberhubungan dengan manajemen proses:
ÆPembuatan dan penghapusan proses
ÆPenundaan dan pelanjutan proses
ÆPenyedia mekanisme untuk:
•Sinkronisasi antar proses
•Komunikasi antar proses
•PenangananDeadlock

6. ManagemenMemoriUtama(1)
™Memori sebagaitempatpenyimpananinstruksi/data dariprogram.
ÆPenyimpananyang cepatsehingga dapat mengimbangi kecepatan eksekusi instruksiCPU
ÆTerdiri dari“array words/bytes”yang besar
ÆAlamat digunakanuntukmengakses data (shared oleh CPU danI/O devices)

7. Managemen Memori Utama(2)
™Umumnyamain memorybersifat“volatile”–tidak permanen
™Isinya akan hilang jika komputer di matikan.
™Sistem operasi bertanggung jawab untuk aktivitas berikutyangberhubungan dengan manajemen memori:
Æmelacak pemakaian memori(siapa dan berapa besar?).
Æmemilhprogrammanayangakan diload ke memori ketika bisa digunakan.
Æalokasi dan dealokasi memori sesuai yang dibutuhkan

8. ManagemenFile (1)
™Berkas adalahkumpulaninformasiyang berhubungan(sesuaidengantujuanpembuatberkas tersebut). Biasanyaberkasmerepresentasikanprogram dandata.
™Sistem operasi bertanggungjawabuntukaktivitasberikutyang berhubungandenganmanajemen berkas:
Æpembuatan danpenghapusanberkas
Æpembuatan danpenghapusandirektori
ÆMendukungprimitifuntuk manipulasiberkasdan
direktori
Æmemetakanberkaspadasistem sekunder
ÆBackupberkaspadamedia penyimpananyangstabil
(nonvolatile)

9. ManagemensistemI/O
™SistemI/O terdiridari:
ÆSistembuffer: menampungsementara data dari/ke perantiI/O
ÆSpooling: melakukanpenjadwalan pemakaianI/O sistem supaya lebih efisien(antrian dsb)
ÆAntarmukadevices-driver yang umum:
menyediakan device driveryang umum sehingga sistem operasi dapat seragam (buka, baca, tulis, tutup)
ÆDrivers untukspesifikperangkatkeras:
menyediakandriveruntuk melakukan operasi rinci/detail untukperangkat keras tertentu.

10. Manajemen Penyimpanan Sekunder
™Penyimpanan sekunder: PenyimpananPermanen
ÆKarena memoriutama bersifat sementara dan kapasitasnya terlalu kecil,maka untuk menyimpan semua
data danprogram secara permanen, sistemkomputer
harus menyediakan penyimpanan sekunderuntuk
dijadikanback-upmemori utama.
™Sistem Operasibertanggungjawabdalamaktivitasyang berhubungandengan manajemenpenyimpanan sekunder:
Æmanajemen ruang kosong
Æalokasi penyimpanan
Æpenjadwalan disk

11. Jaringan(SistemTerdistribusi)
™SistemTerdistribusiadalahkumpulanprosesoryang tidakberbagimemoriatauclock. Setiap prosesor memilikimemorilokalmasing-masing.
™Prosesor-prosesordalamsistemterhubungdalamjaringankomunikasi.
™Sistemterdistribusimenyediakanaksespenggunakebermacam-macamsumberdaya. Aksestersebutmenyebabkan:
ÆPeningkatan kecepatan kompuatsi
Æpeningkatan penyediaan data
Æpeningkatan keandalan

12. SistemProteksi
™Proteksiberkenaandenganmekanismeuntukmengontrolaksesyang dilakukanoleh program, prosesor, penggunasistemmaupunpenggunasumberdaya.
™MekanismeProteksiharus:
Æmembedakan antarapenggunaanyang sah danyang tidak sah.
Æspesifikasi kontroluntukditerima
Æmenyediakan alat untuk pemberlakuan sistem.

13. Command-Interpreter System (1)
™SistemOperasimenungguinstruksidaripengguna(command driven).
™Program yang membacainstruksidanmengartikancontrol statements (keinginanpengguna) umumnyadisebut:
Æcontrol-card interpreter
Æcommand-line interpreter
ÆUNIX shell.

14. Command-Interpreter System (2)
™Command-Interpreter Systemsangat bervariasi dari satu sistem operasi ke sistem operasiyang laindan disesuaikan dengan tujuan dan teknologiI/O perantiyangada.
ÆContohnya: CLI, Windows, Pen-based(touch),danlain-lain.

15. PelayananSistem Operasi(1)
™Eksekusiprogram: meloadprogram kememory danmenjalankannya(run)
™OperasiI/O: pengguna tidak bisamengontrolI/O secaralangsung( untuk efisiensidankeamanan), sistem harusbisamenyediakanmekanismeutkmelakukanoperasiI/O
™Manipulasisistemberkas: membaca, menulis, membuat, danmenghapus file

16. Pelayanan Sistem Operasi (2)
™Komunikasi:pertukaran informasi,dapat dilaksanakan melaluishared memoryataumessage passing
™Deteksierror:mempertahankan kestabilan dengan mendeteksierror (padaCPU, perangkat keras memori, I/O, program pengguna) dan jika bisa,memperbaikinya

17. PelayananTambahan
™Lebih diarahkankepadaupayauntukmenjaga efisiensi sistem,bukan untukmembantupengguna
™Alokasisumberdaya: mengalokasikansumberdayakepadabeberapapengguna atautugasyang dijalankanpadasaatyang bersamaan
™Accounting: menentukanberapabanyakdanberapalama users menggunakansumberdayasistem
™Proteksi: menjagasemuaakses kesumberdayasistemterkontrol

18. System calls (3)
™System callsmenyediakanantarmuka antaraproses(program yang sedangdijalankan) dansistemoperasi.
™Biasanyatersediasebagaiinstruksibahasarakitan
™Beberapasistemmengizinkansystem callsdibuatlangsungdaribahasa pemrograman tingkat tinggi

19. System Calls (2)
™Beberapa bahasa pemrogramantingkattinggi(contoh: C, C++)telah didefenisikan untuk menggantikan bahasarakitan untuk sistem pemrograman

20. System Calls (3)
™Tiga metodeumumyang digunakandalam memberikan
parameter kepadasistemoperasi
ÆMelaluiregister
ÆMenyimpanparameter dalamblok atautabelpada memori danalamatblok tersebut diberikansebagai parameter dalamregister
ÆMenyimpanparameter (push)kedalamstack(oleh program), danmelakukanpop offpadastack(oleh sistim operasi)

21. MemberikanParameter dalamTabel
Sumber: Silberschatz,et.al, Operating System Concepts, 6thed, .2003, New York: John Wiley & Son.Inc , page 65

22. JenisSystem Calls
™Pengendalian proses
™Manajemenberkas
™ManajemenPeranti
™Mempertahankan informasi
™Komunikasi

23. Process Control
™selesai, abort
™Load, eksekusi
™Membuatdanmengakhiriproses
™Mengambildanmengesetatribut proses
™Menunggu waktu
™Wait event, signal event
™Alokasi dan pengosongan memori

24. EksekusiMS-DOS
Sumber: Silberschatz,et.al, Operating System Concepts, 6thed, .2003, New York:John Wiley & Son.Inc , page 68

25. UNIX MenjalankanMultiple Program
Sumber: Silberschatz,et.al, Operating System Concepts, 6thed, .2003, New York:John Wiley & Son.Inc , page 69

26. ManajemenBerkas
™Membuatdanmenghapusberkas
™Membuka danmenutupberkas
™Read, write, reposition
™Mengambildanmengeset atribut berkas

27. ManajemenPeranti
™Memintaperanti, melepaskanperanti
™Read, write, reposition
™Mengambildanmengesetatributperanti

28. Information Maintenance
™Mengambildanmengeset waktudantanggal
™Mengambildanmengesetsistemdata
™mengambilproses, berkas atau atribut peranti
™Mengeset proses, berkas atau atribut peranti

29. Komunikasi
™Menciptakan, menghapushubungankomunikasi
™Mengirimdanmenerimapesan
™Mentransferstatus informasi
™Attach ataudetach remote device
Komunikasi dapatdilakukanmelaluimessage passingatau shared memory

30. MekanismeKomunikasi
Sumber: Silberschatz,et.al, Operating System Concepts, 6the, .2003, New York:John Wiley & Son.Inc , page 72

31. Pemrogramansistem (1)
™Pemrograman sistemmenyediakanlingkunganyang memungkinkan pengembanganprogram daneksekusi
berjalan denganbaik
™Dapatdikategorikan:
Manajemen/manipulasiberkas: membuat, menghapus, copy, rename, print, memanipulasiberkas dandirektori

32. Pemrograman Sistem (2)
™InformasiStatus:tanggal, jam,jumlahmemori dandiskyangtersedia,jumlahpengguna, dan informasi tentangstatus lainnya
™ModifikasiBerkas:modifikasi isiberkas
™Mendukungbahasa pemrograman: Kompilator, perakit, interpreter

33. PemrogramanSistem(3)
™Loading dan eksekusi program: absolute loaders, relocatableloaders, linkage editors, overlay loaders
™Komunikasi: menyediakanmekanismekomunikasiantaraproses, pengguna, dansistemkomputeryang berbeda
System program yang paling pentingadalahcommand
interpreter(mengambildanmenerjemahkanuser-
specified commandselanjutnya)

34. StrukturSistem
™Struktur Sederhana
™Metode pendekatanTerlapis
™Mikrokernel

35. StrukturSederhana
™Dimulai dengansistemyang kecil, sederhanadan terbatas kemudianberkembangdengancakupanoriginal
™Struktur sistemMS-DOS:
disusun untukmendukung fungsiyang banyakpada ruangyang kecil

36. StrukturSistemUNIX
™Terdiridari2 bagian:
-Kernel :
•antarmuka
•device drivers
-Program Sistem

37. PendekatanTerlapis
™Lapisan adalahimplementasidariobjek abstrakyang merupakanenkapsulasidaridata danoperasiyang bisamemanipulasidata tersebut
™Lapisanpaling bawah: perangkat keras
™Lapisanpaling atas: antarmuka pengguna

38. TingkatanDesain Sistem Operasi

39. PendekatanTerlapis
™Keuntungan: modularitas
Æmempermudahdebugdanverifikasi sistem
Ælapisan pertamabisadidebugtanpa mengganggu sistemyang lain
™Kesulitan:
Æhanya bisamenggunakanlapisan dibawahnya
Ætidak efisiendibandingkantipe yang lain

40. Mikrokernel (1)
™Menyusunsistemoperasidenganmenghapussemuakomponenyang tidakesensialdarikernel, danmengimplementasikannyasebagaisistemprogram danlevel pengguna
™Fungsiutama: mendukungfasilitaskomunikasiantaraprogram kliendanbermacam-macamlayananyang jugaberjalandiuser-space

41. Mikrokernel(2)
™Keuntungan:
Æketika layananbaruakanditambahkan keuser-space, kerneltidakperludimodif
ÆOS lebihmudahditempatkanpadasuatu desain perangkat keraskedesain lainnya
Æmendukung keamananreliabilitaslebih
™Contohsistemoperasi:
Tru64 UNIX, MacOSX, QNX

42. MesinVirtual (1)
™Mesinvirtual mengambilpendekatanterlapis sebagaikesimpulanlogis. Mesinvirtual memperlakukanhardware dansistemoperasiseolah-olahberadapadalevel yang sama sebagaiperangkat keras.
™PendekatanMesinvirtual menyediakansebuahantarmukayang identikdenganunderlying bare hardware.
™SistemOperasimembuatilusidaribanyakproses, masing-masingdieksekusi padaprosesornyasendiridenganvirtual memorinyasendiri.
™VM dibuatdenganpembagiansumberdayaolehkomputer fisik

43. Mesinvirtual (2)
™Sumberdayadarikomputer fisik dibagiuntukmembuatVM
ÆPenjadwalanCPU bisamenciptakanpenampilan seakan–akan pengguna mempunyaiprosesorsendiri
ÆSpooling dansistemdata bisamenyediakan virtual cardreaders danvirtual line printers
ÆSebuahtime-sharingterminal useryang normal melayani sebagaimanaoperator konsulat
™VM software membutuhkanruang di dalam disk untukmenyediakanmemorivirtual danspooling, yaitusebuahdisk virtual

44. KeuntunganPenggunaan
Mesinvirtual
™Keamananbukanlahmasalah
ÆVM mempunyaipelindunganlengkappada berbagai sistem sumber daya
ÆTidakadapembagiansumberdayasecara langsung. Pembagiandisk minidanjaringan diimplementasikan pada perangkat lunak
™VM sistemadalahkendaraanyang “sempurna”untukpenelitiandanpengembangansistemoperasi
ÆDenganVM perubahansuatubagiantidakakan
mempengaruhi komponenyang lain

45. KerugianPenggunaanVM
™VM sulitdiimplementasikankarenabanyaksyaratyang dibutuhkanuntukmenyediakanduplikatyang tepatdariunderlying machine
ÆHaruspunyavirtual-user modedanvirtual- monitor modeyang keduanyaberjalandipysical mode. Akibatnya, saat instruksiyang hanya membutuhkanvirtual monitor modedijalankan, register berubahdanbisaberefekpadavirtual
user mode, bahkanbisame-restartVM
™Waktuyang dibutuhkanI/O bisalebihcepat(karenaadaspooling), tapibisalebihlambat( karenadiinterpreted)

46. Java Virtual Machine (1)
™Program Java yang telahdicompileadalahplatform-neutral bytecodesyang dieksekusiolehJava Virtual Machine(JVM)
™JVM terdiridari:
Æpengeloadkelas
Æpemverifikasi kelas
Æruntime interpreter
™Just In-Time(JIT) kompilator meningkatkankinerja

47. Java Virtual Machine (2)
™Java Development Environment(JDE)terdiri dari sebuahcompile time environmentyangmengubahjavasourcescodemenjadi bytecode,dan sebuahrun timeenvironmentyangmenyediakanJava platform systemuntuk tuan rumah

48. Perancangan Sistem
™Masalah: menentukantujuandanspesifikasisistem.
Perancangansistemdipengaruhiolehperangkat keras danjenissistemsehinggakebutuhan-nyaakanlebih sulituntukdispesifikasikan.
™Kebutuhan terdiridaritujuan pengguna dantujuansistem.
™Pengguna inginsistemyang enakdigunakan, mudahdipelajari, terpercaya, aman, dancepat. Tapiitusemuasebenarnyatidakdibutuhkanolehsebuahsistem.
™Sisteminginmudahdirancangdandiimplmentasikan, fleksibel, terpercaya, error yang minimal, danefisien.

49. MekanismedanKebijakan
™Mekanismemenjelaskanbagaimanamelakukan sesuatu, kebijakanmenentuakanapayang akandilakukan
™Pemisahan kebijakandarimekanismeadalahhalyang sangatpenting, ini,mengijinkanfleksibilitasyang tinggijikakebijakanakandiubahsuatusaat.
™Kebijakan pentinguntuksemuaalokasisumberdayadanmenjadwalkanmasalah, menentukanperluatautidaknyamengalokasikansumberdaya.
™Mekanismeyang menentukanapadanbagaimana

50. ImplementasiSistem (1)
™Secaratradisional, sistemoperasiditulisdalambahasarakitan, tapisekarangseringdibuatdalambahasatingkattinggi.
™Keuntunganditulisdalambahasatingkattinggiadalah
Ækodenyabisaditulisdenganlebihcepat
Ælebih padat
Æmudah dimengertidandidebug

51. Implementasi Sistem(2)
™Sistem operasiyangditulis dengan bahasa tingkat tinggi akan mudah dipindahkan keperangkat keraslain,tapi bisa mengurangi kecepatan dan membutuhkanpenyimpananyanglebih banyak.

52. System Generation
™Sistemoperasidirancanguntukdapatdijalankanpadaberbagaijenismesin, sistemnyaharus dikonfigurasikanuntuksetiapkomputer.
™ProgramSysgenmendapatkaninformasimengenaikonfigurasikhusustentangsistemperangkat keras darisebuahdata, antaralain sebagaiberikut:
ÆCPU apayang digunakan, pilihanyang diinstal
ÆBerapabanyakmemoriyang tersedia
ÆPeralatanyang tersedia
ÆSistemoperasipilihan apayang diinginkanatau parameter apayang digunakan
™Satukali info diperoleh, bisadigunakandenganberbagaicara