STRUCTURE OF OPERATING SYSTEM Introduction STRUCTURE OF OPERATING SYSTEM TEGUH IMAN HERMANTO, M.Kom Modified by Meriska Defriani, S.Komp

Reference Andrew S. Tanembaum. “Modern Operating Systems”. Pearson Education, Inc. 2015 Bambang Hariyanto. “Sistem Operasi”. Informatika. 2012 Avi Silberschatz, Peter B Galvin, Greg Gegne. “Operating System Concepts”. John Wiley & Sons, Inc. 2012

Introduction Pada kenyataannya tidak semua sistem operasi mempunyai struktur yang sama. Macam-macam struktur sistem operasi: Struktur Monolitik Struktur Berlapis (layered) Struktur Client-Server (Microkernel)

Struktur Sistem Operasi MS-DOS Struktur Monolitik Struktur Sistem Operasi MS-DOS Komponen sistem operasi bercampur jadi satu, setiap rutin dapat mengakses rutin lainnya. Contohnya MS-DOS dan UNIX. MS-DOS rentan dengan virus karena program aplikasi memiliki akses untuk memodifikasi bagian sistem operasi.

Struktur Sistem Operasi UNIX Struktur Monolitik Struktur Sistem Operasi UNIX Sistem operasi UNIX dibagi menjadi 2 bagian, yaitu program aplikasi dan sistem kernel. Program aplikasi hanya dapat mengakses rutin sistem kernel melalui system-call. Namun, rutin seperti penjadwalan prosesor, manajemen sistem berkas, manajemen memori, dll masih bercampur menjadi satu.

Struktur Sistem Operasi THE Struktur Berlapis Struktur Sistem Operasi THE Rutin dikelompokan menjadi lapisan-lapisan. Lapisan paling bawah berfungsi untuk menangani detail perangkat keras, lapisan paling atas menangani antarmuka ke pengguna. Contoh sistem operasi berlapis adalah, SO THE, Venus, dan OS/2. Pada sistem operasi THE, layer 0-3 berkaitan dengan rutin sistem operasi. Layer 0 menangani alokasi prosesor dan multiprogramming. Layer 1 menangani memori manajemen. Layer 2 menangani komunikasi operator dan proses. Layer 3 menangani I/O manajemen

Struktur Sistem Operasi OS/2 Struktur Berlapis Struktur Sistem Operasi OS/2 Device driver menangani detail operasi I/O dengan bagian lainnya. Lapisan kernel berisi manajemen memori, penjadwalan proses, dan manajemen device. Lapisan subsystem berperan mendukung portabilitas dengan sistem lain dan memberikan layanan antarmuka ke program aplikasi dan pengguna. (+) struktur berlapis lebih mudah untuk dipelihara (maintenance-nya) dan diperluas fungsionalitasnya (-) membagi rutin ke lapisan secara tegas tidak mudah dilakukan.

Struktur Client-Server Mikrokernel bertugas untuk memfasilitasi komunikasi proses program aplikasi (client process) dengan proses sistem operasi seperti server berkas, server memori, atau server proses.

Windows 7,8,10 berbasis kernel, keluarga windows NT

Linux : monolitik

Mac OS sistem operasinya hybrid : layered + microkernel

Komponen-Komponen Sistem Manajemen Proses Manajemen Memori Utama Manajemen Secondary-Storage Manajemen Sistem I/O Manajemen File Sistem Proteksi Jaringan Command-Interpreter System

Manajemen Proses Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang dieksekusi Tugas manajemen proses adalah membuat proses-proses yang berjalan tidak saling mengganggu bahkan dapat bekerja sama Sebuah proses membutuhkan beberapa sumberdaya untuk menyelesaikan tugasnya, yang meliputi : CPU time, memori, berkas-berkas dan perangkat-perangkat I/O.

Manajemen Proses (cont’d) Sistem operasi bertanggungjawab atas aktivitas- aktivitas yang berkaitan dengan manajemen proses, meliputi : Membuat dan menghapus proses Menunda dan melanjutkan proses Menyediakan mekanisme penjadwalan Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock untuk proses-proses yang berjalan bersamaan

Manajemen Proses (cont’d) Pembuatan dan penghapusan proses pengguna atau sistem : Sistem operasi bertugas mengalokasikan sumber daya yang dibutuhkan oleh sebuah proses. Sistem operasi bertugas mengambil kembali sumber daya itu kembali setelah proses tersebut selesai agar dapat digunakan oleh proses yang lain.

Manajemen Proses (cont’d) Menunda dan melanjutkan proses: Sistem operasi bertugas mengatur proses apa yang harus dijalankan terlebih dahulu berdasarkan prioritas dari proses yang ada. Apabila terdapat dua atau lebih proses yang mengantri untuk dijalankan, sistem operasi akan mendahulukan proses yang memiliki prioritas paling besar.

Manajemen Proses (cont’d) Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi: Sistem operasi akan mengatur jalannya beberapa proses yang dieksekusi bersamaan Tujuanya menghindari terjadinya inkonsistensi data karena pengaksesan data yang sama Serta bertugas mengatur urutan jalanya proses agar setiap proses berjalan dengan lancar

Manajemen Proses (cont’d) Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi: Sistem operasi menyediakan mekanisme agar beberapa proses dapat saling berinteraksi dan berkomunikasi satu sama lain tanpa menyebabkan terganggunya proses lain. Contoh : berbagi sumberdaya antarproses.

Manajemen Proses (cont’d) Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock : Deadlock adalah suatu kondisi dimana dua proses atau lebih saling menunggu proses yang lain untuk melepaskan resource yang sedang dipakai. Sistem operasi bertugas mencegah, menghindari, dan mendeteksi adanya deadlock.

Manajemen Proses (cont’d) Contoh kasus deadlock pada lalu lintas dijembatan : Deadlock dianalogikan sebagai dua antrian mobil yang akan menyeberangi jembatan. Dalam kasus ini, antrian sebelah kiri menunggu antrian kanan untuk mengosongkan jembatan (resource), begitu juga dengan antrian kanan.

Manajemen Proses (cont’d)

Manajemen Memori Utama Memori utama berfungsi sebagai tempat penyimpanan yang akses datanya digunakan oleh CPU atau perangkat I/O Memori utama termasuk tempat penyimpanan data yang bersifat sementara (volatile), artinya dapat hilang begitu sistem dimatikan Memori utama memiliki struktur sebagai array byte atau word Tugas utama komponen manajemen memori utama adalah mengatur pemakaian ruang memori utama yang terbatas agar dapat digunakan secara bersamaan oleh sebanyak mungkin proses tanpa saling mengganggy satu sama lain

Manajemen Memori Utama (cont’d) Sistem operasi bertanggungjawab atas aktivitas- aktivitas yang berkaitan dengan manajemen memori, seperti : Mengelola memori kosong, mengalokasikan dan men- dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya Memilih program yang akan di-load ke memori

Manajemen Secondary Storage Data yang disimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya sangat kecil. Oleh karena itu, untuk menyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan secondary storage yang bersifat permanen dan mampu menampung banyak data. Contoh dari secondary storage : Harddisk Flashdisk CD-ROM Disket etc

Manajemen Secondary Storage (cont’d) Sistem operasi bertanggungjawab atas aktivitas- aktivitas yang berkaitan dengan Disk Management, seperti : Free-space management Alokasi penyimpanan Penjadwalan disk

Manajemen Secondary Storage (cont’d) Sarana penyimpanan sekunder memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut : Menyimpan berkas secara permanen : Data atau berkas diletakkan secara fisik pada piringan magnet dari disk, yang tidak hilang walaupun komputer dimatikan (non volatile). Menyimpan program yang belum dieksekusi prosesor : Jika sebuah program ingin dieksekusi oleh prosesor, program tersebut dibaca dari disk, lalu diletakkan di memori utama komputer untuk selanjutnya dieksekusi oleh prosesor menjadi proses. Memori Virtual : Adalah mekanisme sistem operasi untuk menjadikan beberapa ruang kosong dari disk menjadi alamat-alamat memori virtual, sehingga prosesor bisa menggunakan memori virtual ini seolah-olah sebagai memori utama. Akan tetapi, karena letaknya di penyimpanan sekunder, akses prosesor ke memori virtual menjadi jauh lebih lambat dan menghambat kinerja komputer.

Manajemen Secondary Storage (cont’d)