Struktur Sistem Operasi

Komponen-komponen Sistem Pada kenyataannya tidak semua sistem operasi mempunyai struktur yang sama. Komponen sistem operasi modern : Managemen Proses. Managemen Memori Utama. Managemen Secondary-Storage. Managemen Sistem I/O. Managemen Berkas.

Managemen Proses Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang di eksekusi. Proses membutuhkan beberapa sumber daya berupa CPU time, memori, berkas-berkas, dan perangkat-perangkat I/O untuk menyelesaikan tugasnya. Tanggung jawab Sistem operasi atas aktivitas managemen proses: Pembuatan dan penghapusan proses pengguna dan sistem proses. Menunda atau melanjutkan proses. Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi. Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi. Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock

Managemen Memori Utama Memori utama adalah sebuah array yang besar terdiri dari word atau byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan. Memori Utama berfungsi sebagai tempat penyimpanan yang akses datanya digunakan oleh CPU atau perangkat I/O. Memori utama termasuk tempat penyimpanan data yang sementara (volatile), artinya data dapat hilang begitu sistem dimatikan. Tanggung jawab Sistem operasi atas aktivitas managemen memori: 1. Menjaga track memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya. 2. Memilih program yang akan di-load ke memori. 3. Mengalokasikan dan meng-dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan.

Managemen Secondary-Storage Data yang disimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya sangat kecil. Oleh karena itu, untuk meyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan secondary-storage yang bersifat permanen dan mampu menampung banyak data. Contoh dari secondary-storage adalah harddisk, disket, dll. Tanggung-jawab Sistem operasi atas aktivitas disk-management : Free-space management. Alokasi penyimpanan. Penjadualan disk.

Managemen Sistem I/O Sering disebut device manager. Menyediakan "device driver" yang umum operasi I/O seragam (membuka, membaca, menulis, menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang sama untuk membaca berkas pada hard-disk, CD-ROM dan floppy disk. Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi "rinci" untuk perangkat keras I/O tertentu. Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O: Buffer : menampung sementara data dari/ ke perangkat I/O. Spooling : melakukan penjadualan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.).

Managemen Berkas Berkas adalah kumpulan informasi yang berhubungan sesuai dengan tujuan pembuat berkas tersebut. Berkas dapat mempunyai struktur yang bersifat hirarkis (direktori, volume, dll.). Tanggung-jawab Sistem operasi atas aktifitas managemen berkas : Pembuatan dan penghapusan berkas. Pembuatan dan penghapusan direktori. Mendukung manipulasi berkas dan direktori. Memetakan berkas ke secondary storage. Mem-backup berkas ke media penyimpanan yang permanen (non-volatile).

Layanan Sistem Operasi Sebuah sistem operasi yang baik harus memiliki layanan sebagai berikut: Pembuatan program. Eksekusi program Pengaksesan I/O Device Pengaksesan terkendali terhadap berkas Pengaksesan sistem Deteksi Pemberian tanggapan pada kesalahan Akunting

System calls System calls menyediakan antarmuka antara Proses dan sistem operasi tersedia sebagai instruksi bahasa rakitan Beberapa sistem mengizinkan system calls dibuat langsung dari bahasa pemrograman tingkat tinggi Beberapa bahasa pemrograman tingkat tinggi (contoh : C,C++) telah didefenisikan untuk menggantikan bahasa rakitan untuk sistem pemrograman

System Calls Tiga metode umum yang digunakan dalam memberikan parameter kepada sistem operasi Melalui register Menyimpan parameter dalam blok atau tabel pada memori dan alamat blok tersebut diberikan sebagai parameter dalam register Menyimpan parameter (push) ke dalam stack (oleh program), dan melakukan pop off pada stack (oleh sistim operasi)

Mempertahankan informasi Jenis System Calls Pengendalian proses Manajemen berkas Manajemen Peranti Mempertahankan informasi Komunikasi

Pemrograman sistem Pemrograman sistem menyediakan lingkungan yang memungkinkan pengembangan program dan eksekusi berjalan dengan baik Dapat dikategorikan : Managemen/manipulasi Berkas Informasi status Modifikasi berkas Pendukung bahasa pemrograman Loading dan eksekusi program Komunikasi

Struktur Sederhana Dimulai dengan sistem yang kecil, sederhana dan terbatas kemudian berkembang dengan cakupan original Struktur sistem MS-DOS: disusun untuk mendukung fungsi yang banyak pada ruang yang kecil

Struktur Sistem Operasi Pendekatan Terlapis Lapisan adalah implementasi dari objek abstrak yang merupakan enkapsulasi dari data dan operasi yang bisa memanipulasi data tersebut Lapisan paling bawah : perangkat keras Lapisan paling atas : antarmuka pengguna Keuntungan : modularitas mempermudah debug dan verifikasi sistem lapisan pertama bisa didebug tanpa mengganggu sistem yang lain Kesulitan : hanya bisa menggunakan lapisan dibawahnya  tidak efisien dibandingkan tipe yang lain

Struktur Sistem Operasi Mesin Virtual Mesin virtual mengambil pendekatan terlapis sebagai kesimpulan logis. Mesin virtual memperlakukan hardware dan sistem operasi seolah-olah berada pada level yang sama sebagai perangkat keras. Pendekatan Mesin virtual menyediakan sebuah antarmuka yang identik dengan underlying bare hardware. Sistem Operasi membuat ilusi dari banyak proses, masing-masing dieksekusi pada prosesornya sendiri dengan virtual memorinya sendiri. VM dibuat dengan pembagian sumber daya oleh komputer fisik

Struktur Sistem operasi Mesin virtual Sumber daya dari komputer fisik dibagi untuk membuat VM Penjadwalan CPU bisa menciptakan penampilan seakan – akan pengguna mempunyai prosesor sendiri Spooling dan sistem data bisa menyediakan virtual card readers dan virtual line printers Sebuah time-sharing terminal user yang normal melayani sebagaimana operator konsulat

Struktur Sistem operasi Mesin virtual Keuntungan Penggunaan Mesin virtual : Keamanan bukanlah masalah VM mempunyai pelindungan lengkap pada berbagai sistem sumber daya Tidak ada pembagian sumber daya secara langsung. Pembagian disk mini dan jaringan diimplementasikan pada perangkat lunak VM sistem adalah kendaraan yang “sempurna” untuk penelitian dan pengembangan sistem operasi Dengan VM perubahan suatu bagian tidak akan mempengaruhi komponen yang lain

Struktur Sistem operasi Mesin virtual Kerugian Penggunaan VM : VM sulit diimplementasikan karena banyak syarat yang dibutuhkan untuk menyediakan duplikat yang tepat dari underlying machine Harus punya virtual-user mode dan virtualmonitor mode yang keduanya berjalan di pysical mode. Akibatnya, saat instruksi yang hanya membutuhkan virtual monitor mode dijalankan,register berubah dan bisa berefek pada virtual user mode, bahkan bisa me-restart VM Waktu yang dibutuhkan I/O bisa lebih cepat(karena adaspooling), tapi bisa lebih lambat( karena diinterpreted)