Pada kenyataannya tidak semua sistem operasi mempunyai
struktur yang sama. Namun menurut Avi Silberschatz, Peter Galvin, dan Greg
Gagne, 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.
- Command-Interpreter system.
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:
- 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.
Memori utama atau lebih dikenal sebagai memori adalah
sebuah array yang besar dari word atau byte, yang
ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan. 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 kebutuhan.
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.
Sistem operasi bertanggung-jawab atas
aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan disk-management seperti: free-space
management, alokasi penyimpanan, penjadualan disk.
Sering disebut device manager. Menyediakan
"device driver" yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam
(membuka, membaca, menulis, menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang
sama untuk membaca berkas pada hard-disk, CD-ROM dan floppy disk.
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.).
- Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi
"rinci" untuk perangkat keras I/O
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:
- 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).
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.
- provide a means of enforcement.
Sistem terdistribusi adalah sekumpulan prosesor yang
tidak berbagi memori atau clock. 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:
- Computation speed-up.
- Increased data availability.
- Enhanced reliability.
Command-Interpreter
System
Sistem Operasi menunggu instruksi dari pengguna (command
driven). Program yang membaca instruksi dan mengartikan control
statements umumnya disebut: control-card interpreter, command-line
interpreter, dan UNIX shell. Command-Interpreter System
sangat bervariasi dari satu sistem operasi ke sistem operasi yang lain dan
disesuaikan dengan tujuan dan teknologi I/O devices yang ada. Contohnya:
CLI, Windows, Pen-based (touch), dan lain-lain.
Eksekusi program adalah kemampuan sistem untuk "load"
program ke memori dan menjalankan program. Operasi I/O: pengguna tidak dapat
secara langsung mengakses sumber daya perangkat keras, sistem operasi harus
menyediakan mekanisme untuk melakukan operasi I/O atas nama pengguna. Sistem
manipulasi berkas dalah kemampuan program untuk operasi pada berkas (membaca,
menulis, membuat, and menghapus berkas). Komunikasi adalah pertukaran data/
informasi antar dua atau lebih proses yang berada pada satu komputer (atau
lebih). Deteksi error adalah menjaga kestabilan sistem dengan mendeteksi
"error", perangkat keras mau pun operasi.
Efesisensi penggunaan sistem:
- Resource allocator adalah mengalokasikan
sumber-daya ke beberapa pengguna atau job yang jalan pada saat yang
bersamaan.
- Proteksi menjamin akses ke sistem sumber daya dikendalikan (pengguna
dikontrol aksesnya ke sistem).
- Accounting adalah merekam kegiatan
pengguna, jatah pemakaian sumber daya (keadilan atau kebijaksanaan).
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 (C). 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 melalui pop pada stack tsb.
Sebuah mesin virtual (Virtual Machine)
menggunakan misalkan terdapat sistem program => control program yang
mengatur pemakaian sumber daya perangkat keras. Control program = trap System
call + akses ke perangkat keras. Control program memberikan fasilitas ke
proses pengguna. Mendapatkan jatah CPU dan memori. Menyediakan interface
"identik" dengan apa yang disediakan oleh perangkat keras => sharing
devices untuk berbagai proses.
Mesin Virtual (MV) (MV) => control program yang
minimal MV memberikan ilusi multitasking: seolah-olah terdapat prosesor
dan memori ekslusif digunakan MV. MV memilah fungsi multitasking dan
implementasi extended machine (tergantung proses pengguna) =>
flexible dan lebih mudah untuk pengaturan. Jika setiap pengguna diberikan satu
MV => bebas untuk menjalankan OS (kernel) yang diinginkan pada MV tersebut.
Potensi lebih dari satu OS dalam satu komputer. Contoh: IBM VM370: menyediakan
MV untuk berbagai OS: CMS (interaktif), MVS, CICS, dll. Masalah: Sharing disk
=> OS mempunyai sistem berkas yang mungkin berbeda. IBM: virtual disk
(minidisk) yang dialokasikan untuk pengguna melalui MV.
Konsep MV menyediakan proteksi yang lengkap untuk
sumberdaya sistem, dikarenakan tiap MV terpisah dari MV yang lain. Namun, hal
tersebut menyebabkan tidak adanya sharing sumberdaya secara langsung. MV
merupakan alat yang tepat untuk penelitian dan pengembangan sistem operasi.
Konsep MV susah untuk diimplementasi sehubungan dengan usaha yang diperlukan
untuk menyediakan duplikasi dari mesin utama.
Perancangan
Sistem dan Implementasi
Target untuk pengguna: sistem operasi harus nyaman
digunakan, mudah dipelajari, dapat diandalkan, aman dan cepat. Target untuk
sistem: sistem operasi harus gampang dirancang, diimplementasi, dan dipelihara,
sebagaimana fleksibel, error, dan efisien.
Mekanisme dan Kebijaksanaan:
- Mekanisme menjelaskan bagaimana melakukan sesuatu kebijaksanaan
memutuskan apa yang akan dilakukan. Pemisahan kebijaksanaan dari mekanisme
merupakan hal yang sangat penting; ini mengizinkan fleksibilitas yang
tinggi bila kebijaksanaan akan diubah nanti.
- Kebijaksanaan memutuskan apa yang akan dilakukan.
Pemisahan kebijaksanaan dari mekanisme merupakan hal
yang sangat penting; ini mengizinkan fleksibilitas yang tinggi bila
kebijaksanaan akan diubah nanti.
Implementasi Sistem biasanya menggunakan bahas assembly,
sistem operasi sekarang dapat ditulis dengan menggunakan bahasa tingkat tinggi.
Kode yang ditulis dalam bahasa tingkat tinggi: dapat dibuat dengan cepat, lebih
ringkas, lebih mudah dimengerti dan didebug. Sistem operasi lebih mudah dipindahkan
ke perangkat keras yang lain bila ditulis dengan bahasa tingkat tinggi.
System
Generation (SYSGEN)
Sistem operasi dirancang untuk dapat dijalankan di
berbagai jenis mesin; sistemnya harus di konfigurasi untuk tiap komputer.
Program SYSGEN mendapatkan informasi mengenai konfigurasi khusus dari sistem
perangkat keras.
- Booting: memulai komputer dengan me-load
kernel.
- Bootstrap program: kode yang disimpan di code
ROM yang dapat menempatkan kernel, memasukkannya kedalam memori, dan
memulai eksekusinya.
No comments:
Post a Comment