Sistem Operasi

(1)

(2)

DEFINISI

Sistem operasi adalah program yang

bertindak sebagai perantara antara user

dengan perangkat keras komputer.

Sistem

operasi

digunakan

untuk

mengeksekusi

program

user

dan

memudahkan

menyelesaikan

permasalahan user.

(3)

KOMPONEN SISTEM

KOMPUTER

(4)

DEFINISI



Resource allocator

Sistem operasi mengatur dan

mengalokasikan sumber daya – sumber

daya sistem komputer



Program control Sistem operasi melakukan

control eksekusi dari program user dan

operasi input output.



Kernel

Sistem operasi sering disebut kernel, yaitu

suatu program yang berjalan sepanjang

(5)

5



SISTEM PENDAHULU(GENERASI PERTAMA



1945 - 1955)

Karakteristik :

1. Mesin sangat besar

2. Belum ada sistem operasi

3. Sistem komputer diberi instruksi yang harus

dikerjakan secara manual



SISTEM BATCH SEDERHANA (GENERASI

KEDUA



1955 - 1965)

Karakteristik:

1. Pengumpulan job-job yang sejenis sebagai satu

kelompok

2. Job yang dikumpulkan dieksekusi secara berurutan

1. SEJARAH SITEM OPERASI

(6)

6



GENERASI KETIGA (1965 - 1980)

Dikembangkan untuk melayani

banyak pemakai secara

online, sehingga sistem komputer dapat digunakan secara :

1. MULTIUSER

Komputer

yang memiliki resource yang dapat

digunakan oleh banyak orang sekaligus

2. MULTIPROGRAMMING

Komputer melayani banyak proses/job sekaligus

pada

waktu bersamaan, sehingga dikembangkan :

•

Time Sharing

- Tiap pemakai mempunyai satu terminal online

dengan CPU hanya memberi layanan pada

pemakai yang aktif secara bergantian

- Tiap proses dibatasi oleh waktu, waktu

(7)



GENERASI KEEMPAT (1980 - skr)

- Sistem operasi dapat melayani banyak

mode : mendukung batch processing, time

sharing, dan real time application

- Meningkatnya kemampuan komputer

(8)

1. KOMPONEN SISTEM

OPERASI

Pada kenyataannya tidak semua sistem

operasi mempunyai struktur yang sama,

umumnya sebuah sistem operasi modern

mempunyai komponen sebagai berikut :



Managemen Proses.



Managemen Memori Utama.



Managemen Secondary-Storage.



Managemen Sistem I/O.



Managemen Berkas.



Sistem Proteksi.



Jaringan.

(9)

MANAJEMEN PROSES

Proses adalah keadaan ketika sebuah program

sedang di eksekusi. Sebuah proses membutuhkan

beberapa sumber daya untuk menyelesaikan

tugasnya. Sumber daya tersebut dapat berupa CPU

time, memori, berkas-berkas, dan

perangkat-perangkat I/O.

Sistem operasi bertanggung jawab atas

aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan managemen

proses seperti :



Pelaksanaan dan penghapusan proses yang

diinginkan user atau sistem.



Menunda atau melanjutkan proses.



Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi.



Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi.



Menyediakan mekanisme untuk penanganan

(10)

MANAGEMEN MEMORI

UTAMA

Memori utama atau lebih dikenal sebagai memori adalah sebuah

array

yang besar dari word atau byte, yang ukurannya mencapai

ratusan,

ribuan, atau bahkan jutaan byte. Setiap word atau byte

mempunyai

alamat tersendiri. 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.

Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang

berkaitan dengan managemen memori seperti:



Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa

yang menggunakannya.



Memilih program yang akan di-load ke memori.



Mengalokasikan dan meng-dealokasikan ruang memori sesuai

(11)

MANAJEMEN

SECONDARY-STORAGE

STORAGE

Data yang disimpan dalam memori utama

bersifat sementara dan jumlahnya sangat

kecil. Oleh karena itu, untuk meyimpan

keseluruhan data dan program komputer

(12)

MANAJEMEN SISTEM I/O

Sering disebut device manager. Menyediakan "device

driver"

yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam (seperti

kegiatan untuk membuka, membaca, menulis,

menjalankan

dan menutup file atau program).

Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O:



Buffer: menampung sementara data dari dan ke

perangkat I/O.



Spooling: melakukan penjadualan pemakaian I/O

sistem supaya lebih efektif dan efisien (pengaturan

antrian).



Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi

(13)

MANAJEMEN BERKAS

Berkas adalah kumpulan informasi yang berhubungan

sesuai dengan tujuan pembuat berkas tersebut.

Berkas

dapat mempunyai struktur yang bersifat hirarkis

(direktori,

volume, dll). Sistem operasi bertanggung-jawab

terhadap :

◦

Pembuatan dan penghapusan berkas.

◦

Pembuatan dan penghapusan direktori.

◦

Mendukung manipulasi berkas dan direktori.

◦

Memetakan berkas ke secondary storage.

(14)

SISTEM PROTEKSI

Proteksi mengacu pada mekanisme untuk

mengontrol akses yang dilakukan oleh program,

prosesor, atau pengguna ke sistem sumber

daya.

Mekanisme proteksi harus:



membedakan antara penggunaan yang sudah

diberi izin dan yang belum.



specify the controls to be imposed

(menetapkan sistem pengaturan yang

digunakan).



provide a means of enforcement (menyiapkan

(15)

JARINGAN

Dukungan terhadap komunikasi data antar perangkat komputer mutlak

diperlukan. Pada model sistem terdistribusi, dimana sistem operasi mengatur mekanisme penjadualan penggunaan resource komputer dalam jaringan, maka sekumpulan prosesor yang tidak berbagi memori atau clock diatur oleh sistem operasi komputer host untuk pengunaan prosesor dan alokasi tempat penyimpanan serta

mekanisme pendistribusian data maupun proses yang dilakukan.

Tiap prosesor mempunyai memori sendiri. Prosesor-prosesor tersebut terhubung melalui jaringan komunikasi, Sistem terdistribusi

menyediakan akses pengguna ke bermacam sumber-daya sistem. Akses tersebut menyebabkan:

(16)

COMMAND INTERPRETER SYSTEM

Sistem Operasi menunggu instruksi dari user

(command

driven). Program yang dapat membaca instruksi dan

mengartikan control statements berdasarkan masukan

dari

user umumnya disebut : control-card interpreter, atau

command-line interpreter.

Pada sistem UNIX sering disebut juga shell atau

console. Command-Interpreter System sangat

bervariasi dari satu sistem operasi ke sistem operasi

yang

(17)

2. LAYANAN SISTEM

OPERASI

Sebuah sistem operasi yang baik menurut

Tanenbaum

harus memiliki layanan sebagai berikut:



Pembuatan Program



Eksekusi program.



Operasi I/O (pengaksesan I/O Device)



Sistem manipulasi berkas



Komunikasi



Deteksi error



Deteksi dan Pemberian tanggapan pada

kesalahan



Efesiensi penggunaan sistem

(18)

LAYANAN SISTEM OPERASI

◦

Pembuatan program

, yaitu sistem operasi menyediakan

fasilitas dan layanan untuk membantu para pemrogram

untuk menulis program

◦

Eksekusi program

adalah kemampuan sistem untuk

"load" program ke memori dan menjalankan program yang

dikehendaki user maupun sistem.

◦

Operasi I/O

merupakan kegiatan dimana pengguna tidak

dapat secara langsung mengakses sumber daya

perangkat keras, sehingga sistem operasi harus

menyediakan mekanisme untuk melakukan operasi I/O

atas nama pengguna.

◦

Sistem manipulasi berkas

adalah kemampuan program

untuk operasi pada berkas (membaca, menulis, membuat,

dan menghapus berkas yang berupa file atau direktori).

◦

Komunikasi

adalah pertukaran data/ informasi antar dua

atau lebih proses yang berada pada satu komputer (atau

lebih).

◦

Deteksi error

adalah kegiatan untuk menjaga kestabilan

sistem dengan mendeteksi "error", perangkat keras

(19)

LAYANAN SISTEM OPERASI



Deteksi dan Pemberian tanggapan pada

kesalahan, jika muncul permasalahan pada

sistem komputer maka sistem operasi harus

memberikan tanggapan yang menjelaskan

kesalahan yang terjadi serta dampaknya terhadap

aplikasi yang sedang berjalan.



Efesisensi penggunaan sistem, diantaranya:

 Resource allocator, yakni: mengalokasikan sumber-daya hardware maupun software ke beberapa

pengguna atau mengalokasikan job yang jalan pada saat yang bersamaan ke beberapa komputer dalam jaringan.

 Proteksi sistem untuk menjamin akses ke sistem sumber daya yang aman, dikendalikan oleh sistem sehingga pengguna dikontrol aksesnya ke sistem).



Accounting adalah kegiatan merekam aktifitas

pengguna, report pemakaian sumber daya.

Sistem Operasi yang bagus harus mampu

mengumpulkan data statistik penggunaan

(20)

3. SYSTEM CALL

System call menyediakan interface antara program (program pengguna

yang berjalan) dan bagian OS. System call menjadi jembatan antara proses dan sistem operasi. System call ditulis dalam bahasa assembly atau bahasa tingkat tinggi yang dapat mengendalikan mesin Contoh: UNIX menyediakan system call: read, write  operasi I/O untuk

berkas.

Sering pengguna program harus memberikan data (parameter) ke OS yang akan dipanggil. Contoh pada UNIX: read(buffer, max_size,

file_id);

Tiga cara memberikan parameter dari program ke sistem operasi:

 Melalui registers (sumber daya di CPU).

 _{Menyimpan parameter pada data struktur (table) di memori, dan}

alamat table tsb ditunjuk oleh pointer yang disimpan di register.

 _{Push (store) melalui "stack" pada memori dan OS mengambilnya}

(21)

4. MESIN VIRTUAL

Program sistem diatas kernel dapat

menggunakan system call atau

instuksi-instruksi hardware. Dalam beberapa hal,

program sistem tidak membedakan kedua

lapisan tersebut. Program sistem

memperlakukan system call dan hardware

dilapisan yang sama. Beberapa sistem

mengadopsi teknik ini supaya program

sistem dapat dipanggil secara mudah oleh

program-program aplikasi. Meskipun

program sistem berada ditingkat yang

lebih tinggi dari rutin-rutin program

aplikasi yang lain, program-program

(22)

MODEL MESIN VIRTUAL

Proses Proses Proses

Mesin virtual

Hardware Proses

Programming interface

Kernel

Hardware

(23)

Sistem Operasi Berhak Milik

Generasi Awal



Apple Computer



Business Operating System (BOS)



Commodore PET, Commodore 64, dan

Commodore VIC-20



IBM PC awal (UCSD p-System, CPM-86,

PC-DOS)



Sinclair Micro dan QS



TRS-DOS, ROM OS



TI99-4



Flex



FLEX9

(24)

3. Sistem Operasi

Berlisensi

 Acorn

 Arthur

 ARX

 RISC OS

 RISCiX

 Amiga

 AmigaOS  Atari ST  TOS

 MultiTOS  MiNT  Be Incorporated  BeOS  BeIA  Zeta  ICT/ICL  GEORGE  VME  DME  TME  Novell

o Novell Netware v.1.0, 2.0, 3.0, 3.1, 3.12

o Novell Netware v.4.11, 5.0, 5.1, 6.0

(25)

 IBM  IBSYS  OS/2  AIX  OS/400  DOS/360  DOS/VSE  OS/360  MFT  MVT  SVS  _MVS  TPF  ALCS  _OS/390  z/OS,

Unix-like  z/VM  z/VSE  Basic Operating System  PC-DOS  Digital/Compaq/HP  AIS  OS-8

 ITS (untuk PDP-6 dan PDP-10)

 TOPS-10 (untuk PDP-10)  WAITS  TENEX  TOPS-20  RSTS/E  _RSX-11  RT-11  VMS  Apple Macintosh

 Apple DOS

 A/UX

 ProDOS

 GS/OS

 Mac OS  Mac OS X  Apple Darwin

 Microsoft

o MS-DOS

o Windows for Workstation / Stand alone

 Windows 1.0

 Windows 2.0 (u/ 80286)

 Windows 3.0, 3.1

 Windows 95

 Windows 98/98se/98plus

 Windows ME (Millenium)

 Windows 2000 Profesional

 Windows XP

(eXPerience) Home Edition&Profesional

 Windows Vista (Longhorn)

 Windows "Blackcomb"

o Windows for Server

 Windows NT 3.5

 Windows NT 4

 Windows 2000 Server & Advance Server (NT v5.0)

 Windows Server 2003

o Xenix

o Windows for PDA

(26)

PDA (Personal Digital

Assistant)

 Palm OS

 Pocket PC

 EPOC, Symbian OS

 Windows CE

 Linux Sharp Zaurus Router  IOS  MikroTik RouterOS Smartphones

 Windows CE

 Linux

 Symbian OS

Microcontroller, Real-Time OS, Embedded  Contiki  eCos  OSEK  Nuclues  QNX  _VxWorks  ITRON  uCLinux

 TRON OS

 ThreadX

 INTEGRITY

 Montavista Linux

 OS-9

 LynxOS

 RTOS

 OS berhak milik lainnya, Unix-like & POSIX-compliant

o Aegis/OS

o Cromix

o Coherent

o DNIX

o Digital UNIX

o HP-UX

o Idris

o IRIX

o Mac OS X

o Menuet o NeXTSTEP o OS-9 o OS-9/68k o OS-9000 o OSF/1 o OPENSTEP

o Plan 9

o Plan 9, Inferno

o Rhapshody

o RiscOS

o SCO UNIX

o System V

o UNIflex

o Ultrix

(27)

4. Sistem Operasi Open Source

 Linux

distronya antara lain :

 Debian  Slackware  Redhat/Fedora  Mandrake/ Mandriva  Gentoo  YellowDog  Ubuntu  Trustix  _Knoppix  Blank-on  Xnuxer,  _dll.

 BSD (Berkley Software

Development)

 FreeBSD,

 OpenBSD,

 NetBSD, dll.

 Sun Microsystems

 Solaris - Unix-like

 SunOS - Unix-like (menjadi Solaris)

(28)

Multitasking

Multitasking adalah sebuah metode dimana

banyak pekerjaan atau dikenal juga sebagai

proses

diolah

dengan

menggunakan

sumberdaya CPU yang sama.

Multitasking memecahkan masalah ini dengan

menjadwalkan pekerjaan mana yang dapat

berjalan dalam satu waktu, dan kapan pekerjaan

yang lain menunggu untuk diolah dapat

dikerjakan. Kondisi mengalokasikan CPU dari

pekerjaan satu ke pekerjaan yang lain disebut

(29)

Time sharing

Time sharing system adalah suatu teknik

penggunaan CPU oleh beberapa pemakai

secara bergantian menurut waktu yang

diperlukan pemakai.

Hal ini disebabkan waktu perkembangan

proses CPU semakin cepat, sedangkan alat

Input/Output

tidak

dapat

mengimbangi

(30)

Pipelining

Pipeline adalah suatu cara yang

digunakan untuk melakukan sejumlah

kerja secara bersama tetapi dalam tahap

yang berbeda yang dialirkan secara

(31)

Contoh

Tanpa pipelining

Dengan pipelining

(32)

MASALAH-MASALAH DALAM

SISTEM OPERASI

(33)

DEADLOCK



Suatu kondisi dimana proses tidak

berjalan lagi atau pun tidak ada

komunikasi lagi antar proses.



Deadlock

disebabkan karena

proses yang satu menunggu

sumber daya yang sedang

dipegang oleh proses lain yang

sedang menunggu sumber daya

yang dipegang oleh proses

(34)

CONTOH DEADLOCK (1)



Gambar di atas merupakan contoh deadlocks

dalam dunia nyata. Dapat dilihat bahwa kedua

mobil yang berada di tengah-tengah jembatan

tidak dapat maju dan hanya menunggu



Penyelesaian dari masalah tersebut adalah

(35)

CONTOH DEADLOCK (1)



Mobil pada kasus ini adalah proses, sedangkan

jembatan adalah sumber daya (resource)



Kedua mobil berebut untuk menggunakan

sumber daya, namun karena sumber daya

tersebut hanya dapat digunakan oleh satu

proses saja, maka terjadilah deadlock



Kondisi tersebut bila terjadi dalam waktu yang

(36)

CONTOH DEADLOCKS (2)

(37)

KONDISI YANG

MENYEBABKAN DEADLOCK



Mutual Exclusion

Sebuah resource hanya dapat

digunakan oleh sebuah proses

pada suatu waktu tertentu.

(resource yang non-shareable.)



– Hold and Wait

terdapat proses yang sedang

menunggu dan memegang

(38)

KONDISI YANG

MENYEBABKAN DEADLOCK



Non-preemption

Resource tidak dapat digunakan

sebelum proses yang menggunakan

telah selesai menggunakan dan

kemudian melepaskannya.



– Circular wait

(39)

Cara menanggulangi

deadlock

1. Mengabaikan masalah deadlock

2. Mendeteksi dan memperbaiki

3. Deadlock avoidance sistem

Menghindari situasi yang dapat

mengarah kepada terjadinya deadlock,

sistem harus diberikan informasi

tambahan yang menyatakan resource

mana yang diminta proses, dan

digunakan selama proses berjalan.

4. Deadlock prevention sistem

Menggunakan metode supaya tidak

terjadi salah satu kondisi yang

(40)

Starvation

Starvation adalah kondisi yang

biasanya terjadi setelah deadlock.

Proses

yang

kekurangan resource (karena

terjadi deadlock)

tidak

akan

pernah mendapat resource yang

dibutuhkan

sehingga

(41)

Contoh Starvation

