Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Overview Sistem Operasi (Pertemuan ke-1) Agustus 2012.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Overview Sistem Operasi (Pertemuan ke-1) Agustus 2012."— Transcript presentasi:

1 Overview Sistem Operasi (Pertemuan ke-1) Agustus 2012

2 Sistem Operasi/20100820 #1 Sistem Operasi?  Adalah program yang mengatur eksekusi program aplikasi  Merupakan penghubung ( interface ) antara aplikasi dengan perangkat keras  Merupakan jembatan penghubung antara user dengan perangkat keras komputer

3 Sistem Operasi/20100820 #2 Kemampuan apa yang harus dimiliki oleh Sistem Operasi ?  Dapat memberi kenyamanan bagi user dalam memanfaatkan resource komputer  Sebagai interface user dengan komputer  Dapat mengatur resource komputer (resource manager)  Resource komputer dapat dimanfaatkan secara lebih efisien  Dapat berkembang (berevolusi)  Dapat dikembangkan atau ditambahkan fungsi atau layanan baru tanpa mengganggu layanan yang telah ada

4 Sistem Operasi/20100820 #3 Layer/Tingkatan Sistem Komputer (1)

5 Sistem Operasi/20100820 #4 Layer/Tingkatan Sistem Komputer (2) Physical devices Microprogramming Machine language Operating system CompilersEditors Command interpreter Banking system Airline reservation Web browser Application programs Hardware System programs

6 Sistem Operasi/20100820 #5 Sistem Operasi sebagai Interface antara User dan Komputer (1)  Layanan yang dapat disediakan Sistem Operasi:  Mendukung pengembangan program aplikasi  OS menyediakan fasilitas dan layanan (program utility) untuk pengembangan program aplikasi, misal: editor dan debugger  Meng-eksekusi program  Load data dan instruksi ke memori  Inisialisasi I/O device dan resource lain  Atur penjadualan pengeksekusian program  Menyediakan akses ke I/O device  OS menyediakan interface yang seragam untuk berbagai jenis I/O device yang berbeda dengan cara menyembunyikan detail I/O tsb  Programmer cukup menggunakan perintah read dan write sederhana

7 Sistem Operasi/20100820 #6 Sistem Operasi sebagai Interface antara User dan Komputer (2)  Layanan yang dapat disediakan Sistem Operasi: (lanjutan)  Mengontrol pengaksesan file  OS menyediakan fasilitas untuk mengatur hak akses terhadap file (read, write, hide)  Mengontrol pengaksesan sistem  OS dapat memproteksi resource dan data dari user yang tidak berhak  OS mencegah terjadinya rebutan resource  Menyediakan data-data accounting (log)  OS memonitor parameter performansi (misal response time)  untuk perbaikan selanjutnya  OS mengumpulkan statistik penggunaan resource  untuk keperluan penagihan (pada sistem multi user)

8 Sistem Operasi/20100820 #7 Sistem Operasi sebagai Interface antara User dan Komputer (3)  Layanan yang dapat disediakan Sistem Operasi: (lanjutan)  Men-deteksi kesalahan/error  Kesalahan H/W, misal: +Memory error +Device failure  Kesalahan S/W, misal: +Arithmetic overflow +Pembagian dengan nol +Akses ke lokasi memori terlarang +Kegagalan OS memenuhi request dari program aplikasi (time out)  Memberikan respons terhadap error yang terjadi dengan efek seminimal mungkin terhadap aplikasi yang sedang berjalan dengan cara: +Hentikan program penyebab error +Mencoba kembali (retry) +Hanya berupa laporan telah terjadi error

9 Sistem Operasi/20100820 #8 OS Sebagai Resource Manager (1)  Komputer = kumpulan resource yang berfungsi untuk memindahkan, memproses, dan menyimpan data  OS bertanggung jawab terhadap aktifitas tersebut  Model kontrol oleh OS = model kontrol tidak lazim, karena OS tidak selamanya menjadi pengontrol:  OS = program yang dieksekusi oleh prosesor  Saat OS dieksekusi  prosesor yang mengontrol OS  Saat program lain (bukan OS) dieksekusi  OS menjadi pengontrol  Termasuk mengendalikan prosesor

10 Sistem Operasi/20100820 #9 OS Sebagai Resource Manager (2) Kernel/nucleus = Bagian OS yang di memori = Fungsi yang sering digunakan dan bagian OS lain yang sedang digunakan

11 Sistem Operasi/20100820 #10 Mengapa Sistem Operasi Ber- evolusi ?  Supaya dapat memanfaatkan kemajuan di bidang teknologi H/W  H/W memori (RAM) berkembang sehingga dapat digunakan cara pengaturan memori lebih baik (model paging atau segment)  OS diperbarui sehingga dapat memanfaatkan kemajuan di bidang H/W tersebut  H/W monitor (display) telah berkembang sehingga dapat menampilkan informasi secara grafis (tidak hanya mode teks)  OS dikembangkan sehingga beberapa aplikasi dapat ditampilkan secara bersamaan dalam “window”  Ada penambahan layanan baru  Misal: penambahan tool baru yang dapat meningkatkan performansi OS  Koreksi terhadap kesalahan/bug  Apa ciri OS yang baik ? ( dilihat dari sisi perancang OS )  tersusun secara modular  interface antar modul terdefinisi dengan baik  interface antar modul sesederhana mungkin  terdokumentasi secara baik

12 Sistem Operasi/20100820 #11 Evolusi Sistem Operasi  Serial Processing (1940 – 1950)  User harus mengakses mesin (komputer) secara langsung dan eksekusi job dilakukan satu per satu secara urut dan bergantian  Simple Batch System (1950)  Beberapa job (program) yang akan diproses dikumpulkan menjadi satu (menjadi sebuah batch) oleh operator komputer sebelum diproses oleh komputer  Multiprogrammed Batch System  Job (program) yang diproses berjumlah lebih dari satu dan diproses secara “bersamaan”  Time-Sharing System (1961)  Sebuah komputer (support multiprogramming) digunakan oleh lebih dari satu user secara bersamaan untuk mengerjakan interaktif job

13 Sistem Operasi/20100820 #12 Contoh Evolusi Berbagai Sistem Operasi

14 Sistem Operasi/20100820 #13 Evolusi Windows dan Linux 1970198019902000 VMS v1.0 Windows NT 3.1 NT 4.0 Windows 2000 Windows XP Server 2003 1970198019902000 UNIX public UNIX V6 Linux v1.0 v2.0 v2.2v2.3v2.4 v2.6 (see http://www.levenez.com for diagrams showing history of Windows & Unix)http://www.levenez.com

15 Sistem Operasi/20100820 #14 Serial Processing ≠ OS  Programmer berinteraksi langsung dengan H/W komputer  Tanpa sistem operasi  Mesin dijalankan dari sebuah konsole yang dilengkapi dengan lampu display, saklar, peralatan input, dan printer  Masalah utama:  Penjadualan:  Sebelum menggunakan mesin  user harus memesan terlebih dahulu  Jika user memperkirakan job selesai dalam 1 jam dan ternyata selesai dalam 45 menit  mesin menunggu sia-sia selama 15 menit  Jika job tidak selesai dalam waktu yang telah ditentukan  harus berhenti  bisa jadi harus diulangi dari awal  Waktu setup:  Setiap satu job membutuhkan satu persiapan tersendiri (loading compiler, source program, penyimpanan compiled program, loading dan linking)  Bila terjadi error  setup harus dilakukan dari awal lagi  boros waktu

16 Sistem Operasi/20100820 #15 Simple Batch System (1)  Simple batch system  uniprogramming  Tujuan: untuk meningkatkan utilisasi mesin (komputer)  Prinsip kerja:  Digunakan sebuah software (“sistem operasi”) yang disebut “ monitor ” yang berfungsi untuk mengatur urut- urutan eksekusi job (program)  User tidak langsung berinteraksi dengan komputer  User mengirimkan job melalui card atau pita magnet  Komputer dijalankan oleh operator  Setiap job langsung dieksekusi setelah job yang di depannya selesai dieksekusi  tidak ada waktu terbuang

17 Sistem Operasi/20100820 #16 Simple Batch System (2)  Monitor di-load di lokasi memori tertentu Punch card

18 Sistem Operasi/20100820 #17 Simple Batch System (3)  Apa yang dilakukan monitor ?  Baca sebuah job yang ada di card atau tape  Taruh job tersebut ke dalam area program user  Serahkan kontrol (eksekusi) terhadap job tersebut kepada prosesor  Bila job selesai  ambil alih kontrol  Kirim hasil job ke device output (printer)  Baca job berikutnya

19 Sistem Operasi/20100820 #18 Simple Batch System (4)  Apa yang dilakukan prosesor ?  Eksekusi instruksi (yang merupakan bagian dari program monitor) yang ada di memori  Prosesor sebagai pengendali  Bila program yang dieksekusi adalah perintah untuk membaca job, maka prosesor beralih dari mengeksekusi program monitor menjadi mengeksekusi program job  Prosesor berubah dari pengontrol menjadi yang dikontrol OS  Demikian seterusnya sampai seluruh job selesai dieksekusi

20 Sistem Operasi/20100820 #19 Feature Simple Batch System (1)  Proteksi memori:  Area program monitor dilindungi terhadap pengaksesan oleh program user  Bila terjadi pengaksesan ilegal  ada pesan error  job dibatalkan  eksekusi job berikutnya  Timer:  Setiap job diberi timer  job tidak boleh memonopoli resource  Bila waktu habis  program dihentikan  prosesor mengembalikan kontrol ke monitor

21 Sistem Operasi/20100820 #20 Feature Simple Batch System (2)  Instruksi eksklusif (Privileged instructions)  Instruksi tertentu dilindungi dari pengaksesan oleh program user dan hanya boleh diakses oleh monitor, misal perintah ke I/O  Program user yang akan mengakses I/O device harus melalui monitor  Bila user langsung mengakses I/O  ada pesan error  kontrol diambil alih oleh monitor  Tujuan:  Untuk mencegah jangan sampai suatu program mengakses I/O device yang sedang diakses oleh program lain  Interrupts  Fasilitas ini digunakan untuk memperbaiki perpindahan kontrol antara program monitor dan program user secara fleksibel

22 Sistem Operasi/20100820 #21 Mode pada Simple Batch System  User mode  Adalah kondisi pada saat program user (job) sedang dieksekusi oleh prosesor  Protected memory dan privileged instructions tidak boleh diakses  Kernel mode  Adalah kondisi pada saat program monitor (OS) sedang dieksekusi oleh prosesor  Protected memory dan priviledged instructions boleh diakses

23 Sistem Operasi/20100820 #22 Kekurangan Simple Batch System  Apa kekurangan Simple Batch System ?  Terjadi overhead:  Sebagian lokasi memori ditempati oleh monitor  Sebagian waktu prosesor digunakan untuk mengeksekusi monitor  Waktu prosesor belum termanfaatkan secara maksimal, mengapa ? +Prosesor sering idle (menganggur) karena I/O device jauh lebih lambat dibanding prosesor

24 Sistem Operasi/20100820 #23 Contoh kasus Simple Batch System  Sebuah komputer akan membaca, memproses, dan menyimpan kembali sebuah file ke media penyimpan data (melalui I/O) yang menyimpan sejumlah record. Jika:  Waktu untuk membaca sebuah file = 15 µS  Waktu untuk memproses sebuah file = 1 µS  Waktu untuk menyimpan sebuah file = 15 µS Maka:  Total waktu yang diperlukan untuk mengolah sebuah file = 31 µS  Utilisasi CPU = 1/31 = 0.032 = 3.2%  96,8% waktu CPU hanya untuk menunggu !!!

25 Sistem Operasi/20100820 #24 Eksekusi job pada Simple Batch System  Contoh komputer simple batch system :  IBM 701 (1950)  IBM 704  IBM 7090/7094 (1960) dengan menggunakan sistem operasi IBSYS

26 Sistem Operasi/20100820 #25 Multiprogrammed Batch System (1)  Multiprogrammed batch system  multiprogramming  multitasking  OS modern  Tujuan: untuk meningkatkan utilisasi prosesor  Contoh eksekusi multiprogram dengan 2 buah program:  Program B dieksekusi pada saat program A sedang mengakses device lain melalui I/O

27 Sistem Operasi/20100820 #26 Multiprogrammed Batch System (2)  Contoh eksekusi multiprogram dengan 3 buah program:  Semakin banyak program yang dieksekusi  utilitas prosesor semakin tinggi

28 Sistem Operasi/20100820 #27 Contoh kasus Multiprogrammed Batch System (1)  Ada 3 buah job (program) yang akan dieksekusi melalui sebuah komputer yang mempunyai memori 250 MB (di luar OS), harddisk, terminal, dan printer.  Karakteristik masing-masing job adalah sbb:

29 Sistem Operasi/20100820 #28 Contoh kasus Multiprogrammed Batch System (2)  Hasil pengujian ditampilkan dalam Histogram utilitas sbb:

30 Sistem Operasi/20100820 #29 Contoh kasus Multiprogrammed Batch System (3)  Hasil perbandingan penggunaan uniprogramming dan multiprogramming terhadap utilitas resource adalah sbb:

31 Sistem Operasi/20100820 #30 Contoh kasus Multiprogrammed Batch System (4)  Apa yang dapat anda simpulkan dari histogram utilitas tersebut ?  Waktu eksekusi multiprogramming 2 kali lebih cepat dibanding uniprogramming  Utilitas setiap resource komputer pada multiprogramming lebih tinggi daripada uniprogramming ............

32 Sistem Operasi/20100820 #31 Time Sharing System (1)  Time sharing system  interactive mode  multi user  Time sharing system adalah:  Adalah sistem yang membagi waktu prosesor kepada sejumlah user, sehingga semua user dapat mengakses resource komputer secara bersamaan melalui terminal (keyboard dan display) masing-masing  Merupakan sistem multiprogramming yang dimanfaatkan untuk menangani beberapa job interaktif  Bila terdapat n user, maka setiap user mendapatkan giliran waktu prosesor sebanyak 1/n dalam satu putaran  User akan merasa “seolah-olah” menggunakan sebuah komputer pribadi, mengapa …?

33 Sistem Operasi/20100820 #32 Time Sharing System (2) Mengapa timbul gagasan untuk membuat sistem model time sharing ? Komputer telah dapat digunakan untuk melakukan multiprogramming  Pada tahun 1960 ukuran komputer sangat besar dan sangat mahal  tidak realistis bila satu user satu komputer  Contoh: CTSS  Compatible Time-Sharing System (CTSS) merupakan sistem operasi model time sharing pertama yang dikembangkan di MIT yang dijalankan pada komputer IBM 709 (th 1961) dan IBM 7094  CTSS dapat digunakan oleh 32 user bersama-sama

34 Sistem Operasi/20100820 #33 Contoh Kasus Time Sharing System (1)  Sebuah komputer CTSS mempunyai memori berkapasitas 32.000 word masing-masing 36 bit  Program monitor berukuran 5.000 word, sehingga memori yang tersisa untuk user sebanyak 27.000 word  Setiap program user selalu diletakkan pada alamat 5.000  Komputer menghasilkan clock interrupt setiap 0,2 detik  Setiap user memperoleh slot waktu sebesar 0,2 detik  Terdapat 4 user yang mempunyai job dan membutuhkan memori sbb: JOB1=15.000, JOB2 = 20.000, JOB3 = 5.000, dan JOB4 = 10.000  Ruang memori yang tersedia < jumlah total memori yang dibutuhkan user  Data user di memori yang akan ditimpa oleh data user lain harus dipindahkan ke harddisk

35 Sistem Operasi/20100820 #34 Contoh Kasus Time Sharing System (2)  Urut-urutan eksekusi job:

36 Sistem Operasi/20100820 #35 Contoh Kasus Time Sharing System (3)  Keterangan gambar: (a) JOB1 (15 K) dieksekusi dan menempati alamat 5.000 – 20.000 (b) JOB2 (20 K) dieksekusi dan menempati alamat 5.000 – 25.000  semua JOB1 dipindah ke disk (c) JOB3 (5 K) dieksekusi dan menempati alamat 5.000 – 10.000  sebagian JOB2 dipindah (tidak semua) ke disk  hemat waktu penulisan (d) JOB1 (15 K) dieksekusi lagi dan menempati alamat 5.000 – 20.000  JOB3 dan sebagian JOB2 dipindah ke disk (e) JOB4 (10 K) dieksekusi dan menempati alamat 5.000 – 15.000  sebagian JOB1 dipindah ke disk (f) JOB2 (20 K) dieksekusi lagi dan menempati alamat 5.000 – 25.000  semua JOB4 dan bagian JOB1 dipindah ke disk. Bagian JOB2 di disk dipindahkan ke memori

37 Sistem Operasi/20100820 #36 Permasalahan Pada Time Sharing  Bagaimana cara mencegah agar suatu program user tidak dapat mengakses data user lain ?  Bagaimana cara agar suatu file tidak dapat diakses oleh user yang tidak berhak ?  Bagaimana cara mencegah agar tidak terjadi rebutan resource (misal printer dan harddisk) ?  Ingin tahu jawabannya…… Ikuti terus perkuliahan ini, don’t miss it ……… !

38 Sistem Operasi/20100820 #37 Referensi: [STA05]Stallings, William. 2009. Operating System: Internal and Design Principles. 6 th edition. Prentice Hall


Download ppt "Overview Sistem Operasi (Pertemuan ke-1) Agustus 2012."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google