Download - 2018d3mi.amikom.ac.id/media/02/MODUL_D3-MI_TEORI_SO.pdfModul Jaringan Komputer : DAFTAR GAMBAR Hal. 11 dari 66 Gambar 1.2 : Struktur Layer MS-DOS Pada dasarnya, sistem monolitic merupakan

Program Studi D3 Manajemen Informatika

Program Studi D3 Manajemen Informatika Fakultas Ilmu Komputer

Universitas AMIKOM

Yogyakarta

D3 - MANAJEMEN INFORMATIKA

SISTEM OPERASI

2018

Universitas Amikom Yogyakarta

Fakultas Ilmu Komputer - Program Studi Diploma Tiga Manajemen Informatika

Modul Jaringan Komputer : DAFTAR ISI Hal. 2 dari 66

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ........................................................................................................... 2

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. 3

DAFTAR TABEL .................................................. Error! Bookmark not defined.

PERTEMUAN 1 – PENDAHULUAN SISTEM OPERASI Error! Bookmark not

defined.

PERTEMUAN 2 & 3 – MANAJEMEN PROSES Error! Bookmark not defined.

PERTEMUAN 4 – Penjadwalan Proses ................ Error! Bookmark not defined.

PERTEMUAN 5-Thread – SMP – Mikrokernel .... Error! Bookmark not defined.

PERTEMUAN 6 & 7 – Deadlock ......................................................................... 41

PERTEMUAN 8, 9, 10 & 11 – SUBNETTING ................................................... 46

PERTEMUAN 12, 13 & 14 – Manajemen memory ............................................. 57

Daftar Pustaka ....................................................................................................... 65



Modul Jaringan Komputer : DAFTAR GAMBAR Hal. 3 dari 66

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Cara kerja Sistem Operasi ................................................................... 6

Gambar 1.2 Struktur Layer MS-DOS ................................................................... 11

Gambar 1.3 Lapisan Sistem Operasi ..................................................................... 12

Gambar 1.4 Model Virtual machine...................................................................... 13

Gambar 2.1 Diagram Status Proses ....................................................................... 16

Gambar 2.2 PCB ................................................................................................... 17

Gambar 2.3 Process switch ( Pengalihan Proses) ................................................. 18

Gambar 4.1 Tipe tipe penjadwalan proses ............................................................ 24

Gambar 4.2 Urutan proses round ribbon ............................................................... 29

Gambar 4.3 Prioritas penjadwalan ........................................................................ 31

Gambar 5.1 Many to One ...................................................................................... 36

Gambar 5.2 One to One ........................................................................................ 36

Gambar 5.3 Many to Many ................................................................................... 37

Gambar 5.4 Symmetric Multiprocessor System ................................................... 39

Gambar 5.5 Microkernel ....................................................................................... 39

Gambar 6.1 Perumpamaan deadlock..................................................................... 41

Gambar 8.1 Sequential access ............................................................................... 47

Gambar 8.2 Mounting ........................................................................................... 54

Gambar 8.3 Access List ........................................................................................ 56

Gambar 12.1 Klasifikasi manajemen memori ....................................................... 59




Daftar Tabel

Tabel 2.1 Alasan penciptaan proses ...................................................................... 19




PERTEMUAN 1

PENDAHULUAN SISTEM OPERASI

1. Tujuan Intruksi Khusus

Setelah mengikuti modul ini, mahasiswa diharapkan mampu:

a. Mampu memahami bagaimana system operasi dibangun dan konsep SO dalam

melakukan pengelolaan terhadap sumberdaya yang terdapat dalam system

operasiAlat dan Bahan

2. Dasar Teori

-

3. Instruksi Modul

A. Definisi Sistem Operasi

Sistem operasi (atau sering disebut operating system atau sering disingkat OS)

merupakan sebuah penghubung antara pengguna dari komputer dengan perangkat

keras komputer. Sebelum ada sistem operasi, orang hanya mengunakan komputer

dengan menggunakan sinyal analog dan sinyal digital. Seiring dengan

berkembangnya pengetahuan dan teknologi, pada saat ini terdapat berbagai sistem

operasi dengan keunggulan masing-masing. Untuk lebih memahami sistem operasi

maka sebaiknya perlu diketahui terlebih dahulu beberapa konsep dasar mengenai

sistem operasi itu sendiri.

Operating system merupakan suatu software yang sifatnya mendasar dan

mutlak diperlukan untuk mengoperasikan komputer. Operating system

berdasarkan American National Standart Institute (ANSI) adalah software yang

mengontrol pelaksana program - program komputer, yaitu dengan mengatur waktu

proses, pengecekan kesalahan, mengontrol input dan output , melakukan

perhitungan, komplikasi, penyimpanan, pengolahan data serta pelbagai bentuk

layanan yang terkait. Secara umum, Sistem Operasi adalah software pada lapisan




pertama yang ditempatkan pada memori komputer pada saat computer dinyalakan

(booting) . Sedangkan software - software lainnya dijalankan setelah Sistem

Operasi berjalan, dan Sistem Operasi akan melakukan layanan inti untuk software

- software itu.

Gambar 1.1 : Cara Kerja Sistem Operasi

B. Tujuan Sistem Operasi

1. Membuat komputer mudah digunakan.

2. Mampu berkembang, ketika hardware komputer berkembang maka

sistem operasi juga demikian.

C. Fungsi Sistem Operasi

Sebagai suatu perangkat lunak dalam komputer, sistem operasi memiliki

beberapa fungsi penting dan tanpa adanya sistem operasi maka komputer tidak




dapat menjalankan program dan fungsinya. Beberapa fungsi utama dari sistem

operasi adalah sebagai berikut :

1. Menjalankan operasi dasar

Fungsi utama dari sistem operasi adalah menjalankan operasi dasar pada

komputer. Sistem ini dinilai sebagai komponen vital yang mendasari kerja

perangkat lunak atau software lainnya.

Sebelum aplikasi berjalan dan dapat berfungsi pada suatu komputer, maka

sistem operasilah yang memungkinkan program atau aplikasi tersebut dapat

berjalan dan ditampilkan kepada pengguna atau user yang menggunakan

perangkat komputer tersebut.

2. Mengatur kerja hardware dan software

Bisa dikatakan bahwa sistem operasi adalah Resource Manager dalam

perangkat komputer.

Maksudnya, sistem operasi berfungsi mengontrol fungsi perangkat keras

seperti memori, CPU, harddisk, dan perangkat keras lainnya dan juga mengatur

fungsi program software agar terhubung dengan perangkat keras tersebut.

3. Wadah program atau aplikasi

Aplikasi-aplikasi yang ada dikomputer memang tersimpan dalam perangkat

penyimpanan akan tetapi sebenarnya aplikasi atau program tersebut berada

dalam wadah yang merupakan sistem operasi itu sendiri. Aplikasi tersebut

melekat pada sistem operasi dan tidak bisa berfungsi tanpa adanya sistem

operasi tersebut.

Secara analogi, sistem operasi adalah suatu lantai dimana suatu barang

diletakkan agar barang tersebut dapat digunakan misalnya sebuah meja yang

diletakkan diatas lantai, meja tidak dapat berfungsi jika tidak ada lantai yang

mendasarinya bukan?

4. Menyajikan tampilan

Tampilan yang kita lihat dilayar komputer maupun gadget adalah hasil dari

pengoperasian OS atau sistem operasi. Dengan kata lain, sistem operasi

memudahkan aplikasi berjalan sekaligus menampilkannya pada monitor layar

komputer atau menterjemahkan bahasa pemrograman yang berasal dari CPU

kemudian menampilkannya dalam bentuk teks, grafis dan tampilan lainnya

yang mudah dimengerti. Sistem operasi juga berperan sebagai suatu interface

atau tatap muka antara pengguna dengan perangkat keras yang digunakannya.

5. Mengkoordinasi kerja perangkat komputer

Selain mengatur perangkat keras dan perangkat lunak agar terhubung satu

sama lain, sistem operasi juga berfungsi mengkoordinasikan segala hal didalam




komputer terutama menyusun program yang sifatnya kompleks menjadi lebih

sederhana dan berurutan. Sistem operasi memudahkan suatu aplikasi agar dapat

bekerja dengan lebih efisien.

6. Mengoptimalkan fungsi perangkat komputer

Fungsi lain dari sistem operasi atau OS adalah mengoptimalkan

penggunaan perangkat keras maupun perangkat lunak. Misalnya dalam hal

mengatur waktu berfungsinya CPU, pemanggilan data yang tersimpan dalam

memori harddisk, ataupun mengatur waktu yang digunakan untuk koneksi

dalam terminal.

7. Mengawasi dan melindungi jalannya suatu fungsi program

Sistem operasi memungkinkan user yang memiliki hak untuk mengakses

komputer menjalankan suatu program dan mengendalikan siapa yang bisa

mengakses program tersebut atau yang dikenal sebagai fungsi Gate Keeper.

Tidak hanya mengendalikan user dalam mengakses sistem atau program, sistem

operasi juga mengawasi segala hal yang dilakukan user dalam mengakses

sistem program dalam komputer. Semua file yang tersimpan dalam komputer

juga dilindungi oleh sistem operasi dan hanya bisa diakses oleh orang yang

berhak mengaksesnya atau memiliki kendali atau suatu perangkat komputer.

D. Sejarah Perkembangan Sistem Operasi

1. Generasi Awal (1945-1955)

Generasi pertama merupakan awal perkembangan sistem komputasi elektronik

sebagai pengganti sistem komputasi mekanik, hal itu disebabkan kecepatan

manusia untuk menghitung terbatas dan manusia sangat mudah untuk membuat

kecerobohan, kekeliruan bahkan kesalahan. Pada generasi ini belum ada sistem

operasi, maka sistem komputer diberi instruksi yang harus dikerjakan secara

langsung oleh pengguna.

2. Generasi Kedua (1955-1965)

Generasi kedua memperkenalkan Batch Processing System, yaitu Job yang

dikerjakan dalam satu rangkaian, lalu dieksekusi secara berurutan. Generasi ini

sistem komputer belum dilengkapi sistem operasi, tetapi beberapa fungsi sistem

operasi telah ada, contohnya fungsi sistem operasi ialah FMS dan IBSYS




3. Generasi Ketiga (1965-1980)

Sistem operasi pada generasi ini dikembangkan untuk melayani banyak

pemakai, dimana para pemakai berkomunikasi lewat terminal secara on-line ke

komputer. Sistem operasi menjadi multi-user (digunakan oleh banyak

pengguna sekaligus), multi-programming (melayani banyak program

sekaligus) dan multi tasking (melayani banyak tugas dan pekerjaan / Batch

Processing System)

4. Generasi Keempat (1980 – 2000-an)

Pada masa ini sistem operasi telah menggunakan Graphical User

Interface(GUI) yaitu antar-muka komputer yang berbasis grafis yang sangat

nyaman dan mudah digunakan. Pada masa ini juga dimulai era komputasi

tersebar (distributed computer) dimana komputasi-komputasi tidak lagi

berpusat di satu titik, tetapi dipecah dibanyak komputer sehingga tercapai

kinerja yang lebih baik.

5. Generasi Selanjutnya

Pada generasi ini diperkenalkan Sistem Operasi yang berada dalam sebuah

Sistem Operasi dan Sistem Operasi bergerak (Mobile) pada perangkat bergerak

seperti: PDA, Poket PC, Laptop, Notebook dan NetBook. Sistem Operasi

jaringan virtual juga berkembang, sehingga dalam satu jaringan hanya diinstal

satu buah Sistem Operasi pada perangkat Server.

Pada masa ini, diperkenalkan virtualization sistem yaitu satu komputer dapat

diclonning secara virtual menjadi lebih dari satu komputer (sistem operasi)

yang dapat bekerja bersama-sama, Cross Platform Operating System (multiboot

system) yang dapat menggabungkan dua atau lebih Sistem Operasi berbeda

seperti : Linux dan Windows. Generasi ini merupakan awal tren Mobile




Computing, yang perangkatnya didominasi oleh Android, iOS, Blackberry OS,

Windows mobile, Windows Phone dan Symbian. Pada masa ini dikenalkan

sistem iClaud (layanan komputasi awan) yaitu sistem layanan jaringan yang

dipublikasikan oleh Apple Inc pada tanggal 6 Juni 2011 di San Fransisco.

iCloud memungkinkan para penggunanya untuk mensinkronisasi data seperti

foto, musik, dan dokumen dari perangkat satu ke perangkat lain seperti ke

dalam iPhone, iPad, iPod Touch, Mac dan komputer secara otomatis pada

waktu yang bersamaan.

E. Struktur Dasar Sistem Operasi

Sistem komputer modern yang semakin kompleks dan rumit

memerlukan sistem operasi yang dirancang dengan sangat hati-hati agar dapat

berfungsi secara optimum dan mudah untuk dimodifikasi. Berikut beberapa

struktur Sistem Operasi.

1) Struktur Sederhana

Ada sejumlah sistem komersial yang tidak memiliki struktur yang cuup

baik. Sistem operasi tersebut sangat kecil, sederhana dan memiliki banyak

ketebatasan. Salah satu contoh sistem tesebut adalah MS DOS dirancang oleh

orang-orang yang tidak memikirkan akan kepopuleran software tersebut.

Sistem operasi tersebut terbatas pada hardware sehingga tidak terbagi terbagi

menjadi modul-modul seperti terlihat pada di bawah. Karena Intel 8088 tidak

menggunakan dual mode sehingga tidak ada proteksi harware.




Gambar 1.2 : Struktur Layer MS-DOS

Pada dasarnya, sistem monolitic merupakan struktur sederhana yang

dilengkapi dengan operasi dual mode. Pelayanan (system calls) yang diberikan

oleh sistem operasi model ini dilakukan dengan cara mengambil sejumlah

parameter pada tempat yang telah ditentukan sebelumnya, seperti register atau

stack, dan kemudian mengeksekusi suatu instruksi trap tertentu pada monitor

mode.

2) Pendekatan Berlapis (Layered Approach)

Teknik pendekatan berlapis pada dasarnya dibuat dengan cara

membentuk sistem operasi menjadi bentuk modular. Dengan menggunakan

pendekatan top-down, semua fungsi ditentukan dan dibagi menjadi komponen-

komponen. Modularisasi sistem dilakukan denga cara memecah sistem operasi

menajdi beberapa lapis (tingkat). Lapisan terendah (lapis-0) adalah hardware

dan lapisan teratas (lapisan N) adalah user interface.




Gambar 1.3 : Lapisan Sistem Operasi

3) Virtual Machine

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.

Gambar 1.4 : Model Virtual machine

4) Model Client Server

Dalam model ini, semua kernel bekerja menangani komunikasi antara

server dan client. Dengan membagi sistemoperasi menjadi banyak bagian yang

masing-masing hanya menangani bagian tertentu dari sistem. Seperti layanan

file, layanan proses, layanan terminal atau layanan memori, maka setiap bagian

menjadi lebih kecil dan lebih mudah diatur. Kemudian semua server berjalan

daam proses user mode dan tidak dalam kernel mode, maka bagian-bagian tidak

mempunyai akses langsung ke perangkat keras. Keuntungannya, bila ada

kesalahan di file server, maka layanan file mungkin akan crash, tetapi tidak




akan mempengaruhi keseluruhan sistem, yang akhirnya dapat mengakibatkan

keseluruhan sistem tidak berfungsi. Keuntungan lain dari sebuah model client-

server adalah dapat diadaptasi untuk digunakan dalam sistem terdistribusi. Jika

client berkomunikasi dengan server dengan mengirimkan pesan, klien tidak

perlu tahu pesan tersebut ditangani secara local daam mesinnya sendiri atau

pesan tersebut dikirimkan melalui jaringan ke server di mesin yang lain.




PERTEMUAN 2 & 3

MANAJEMEN PROSES



b. Memahami bagaimana proses SO dalam mengatur pengolahan banyak proses

yang di lakukan oleh system komputer

2. Instruksi Modul

A. Definisi Proses

Proses adalah sebuah program yang sedang dieksekusi. Sedangkan program

adalah kumpulan instruksi yang ditulis ke dalam bahasa yang dimengerti sistem

operasi. Sebuah proses membutuhkan sejumlah sumber daya untuk

menyelesaikan tugasnya. Sumber daya tersebut dapat berupa CPU time, alamat

memori, berkas-berkas, dan perangkat-perangkat M/K. Sistem operasi

mengalokasikan sumber daya-sumber daya tersebut saat proses itu diciptakan

atau sedang diproses/dijalankan. Ketika proses tersebut berhenti dijalankan,

sistem operasi akan mengambil kembali semua sumber daya agar bisa

digunakan kembali oleh proses lainnya.

B. Diagram State Proses

Meskipun tiap-tiap proses terdiri dari suatu kesatuan yang terpisah namun

adakalanya proses-proses tersebut butuh untuk saling berinteraksi. Satu proses

bisa dibangkitkan dari output proses lainnya sebagai input. Pada saat proses

dieksekusi, akan terjadi perubahan status. Status proses didefiniskan sebagai

bagian dari aktivitas proses yang sedang berlangsung saat itu.

Status proses terdiri dari :

1) New: proses sedang dibuat.

2) Running: proses sedang dieksekusi.




3) Waiting: proses sedang menunggu beberapa event yang akan terjadi

(seperti menunggu untuk menyelesaikan I/O atau menerima sinyal).

4) Ready: proses menunggu jatah waktu dari CPU untuk diproses.

5) Terminated: proses telah selesai dieksekusi.

Gambar 2.1 : Diagram Status Proses

C. Program Control Block (PCB)

Masing-masing proses direpresentasikan oleh Sistem Operasi dengan

Menggunakan Process Control Block (PCB), seperti yang terlihat pada Gambar

1.2 di bawah ini.




Gambar 2.2 : PCB

Informasi yang terdapat pada setiap proses meliputi :

1) Status Proses

New, ready, running, waiting dan terminated.

2) Program Counter

Menunjukkan alamat berikutnya yang akan dieksekusi oleh proses tersebut.

3) CPU Registers

Register bervariasi tipe dan jumlahnya tergantung arsitektur komputer yang

bersangkutan. Register-register tersebut terdiri-atas: accumulator, index

register, stack pointer, dan register serbaguna dan beberapa informasi

tentang kode kondisi. Selama Program Counterberjalan, status informasi

harus disimpan pada saat terjadi interrupt.

4) Informasi Penjadwalan CPU

Informasi tersebut berisi prioritas dari suatu proses, pointer ke antrian

penjadwalan, dan beberapa parameter penjadwalan yang lainnya.




5) Informasi Manajemen Memori

Informasi tersebut berisi nilai (basis) dan limit register, page table, atau

segment table tergantung pada sistem memory yang digunakan oleh SO.

6) Informasi Accounting

Informasi tersebut berisi jumlah CPU dan real time yang digunakan, time

limits, account numbers, jumlah job atau proses, dll.

7) Informasi Status I/O

Informasi tersebut berisi deretan I/O device (seperti tape driver) yang

dialokasikan untuk proses tersebut, deretan file yang dibuka, dll.

D. Pengalihan Proses

Pengalihan suatu proses ke proses lainnya dapat disebabkan karena

suatu proses meminta operasi I/O (misalnya membaca berkas), menunggu suatu

event (misalnya menggunakan inputan keyboard ataupun pergerakan mouse

dari pengguna komputer), terjadi kesalahan eksekusi proses ataupun jatah

waktu eksekusinya sudah habis.

Gambar 2.3 : Process switch ( Pengalihan Proses)

Berbagai penyebab pengalihan eksekusi proses :

1) Interupsi, interupsi disebabkan oleh aksi eksternal, misalnya oleh

peranti I/O, pewaktu (timer), ataupun kesalahan akses memori utama.

2) Trap, trap adalah interupsi yang dipicu oleh terjadinya kesalahan

eksekusi ataupun kondisi-kondisi khusus (exception condition) dari

proses yang sedang running. Jika kesalahannya fatal maka dilakukan




pengalihan eksekusi ke proses lain atau yang disebut dengan process

switching.

3) Supervisor Call atau System Call, System Call merupakan pemanggilan

layanan 19able19 operasi oleh proses yang sedang running. Penggunaan

system call menyebabkan aliran eksekusi berpindah ke kode instruksi

kernel 19able19 operasi.

E. Penciptaan Proses

Penciptaan Proses dapat dipicu oleh permintaan pengguan untuk

menjalankan suatu aplikasi melalui aplikasi shell. Proses dapat juga diciptakan

oleh suatu proses lain yang sedang berjalan, seperti aplikasi shell yang

menciptakan proses aplikasi lain yang diminta pengguna.

Selain itu proses dapat pula diciptakan dalam suatu eksekusi batch seperti

eksekusi shell script, misalnya eksekusi berkas autoexec.bat di 19able19

operasi windows ataupun eksekusi berkas script berekstensi*.bash di 19able19

operasi linux.

Berikut table alasan penciptaan proses.

Tabel 2.1 : Alasan penciptaan proses

Penyebab penciptaan Deskripsi

Terdapat batch job baru SO sedang kendali batch job, setelah menciptakan proses

baru, kemudian melanjutkan membaca job selanjutnya Satu pemakai interaktif

logon Seorang pemakai pada satu terminal sedang melakukan

logon ke sistem

SO menciptakan proses

untuk memberi layanan

SO menciptakan proses untuk memenuhi satu fungsi

pada program pemakai, tanpa mengharuskan pemakai

menunggu

Proses menciptakan

proses anak

Untuk mencapai modularitas atau mengeksploitasi

kongkurensi, program pemakai memerintahkan

pembuatan sejumlah proses

Kemudian berikut tahap-tahap yang dilalui selama penciptaan :




1) Sistem operasi akan membangkitkan suatu nomor identitas atau ID unik

untuk proses yang diciptakan

2) Setelah itu sistem operasi akan membuat suatu rekaman data dengan nomor

ID tersebut dan menyisipkan rekaman tersebut pada suatu struktur data di

memori utama yang disebut dengan tabel proses (process table)

3) Setelah itu, sistem operasi mengalokasikan ruang memori utama untuk

menyimpan image proses yang terdiri atas bagian kode program, stack dan PCB

(process Control Block)

4) Pada tahap berikutnya sistem operasi akan melakukan inisialisasi PCB proses

yang diikuti dengan proses no 5 berikut

5) Penyisipan PCB proses ke antrian ready dan mengubah status proses menjadi

ready

F. Kedudukan Sistem Operasi

Sistem operasi pada dasarnya adalah sepert perangkat lunak lain, yaitu program

yang perlu dieksekusi pemroses.

Kedudukan sistem operasi dibanding proses-proses lain, adalah :

1) Sistem operasi sebagai kernel tersendiri yang berbeda dengan proses-proses

lain (kernel sebagai non-proses).

2) Fungsi-fungsi sistem operasi dieksekusi dalam proses pemakai.

3) Sistem operasi juga sebagai kumpulan proses (process based operating

systems).




PERTEMUAN 4

PENJADWALAN PROSES

1. Tujuan Instruksi Khusus

Setelah mengikuti modul ini, mahasiswa diharapkan mampu :

a. Memahami bagaiaman SO melakukan penjadwalan proses- proses

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

Penjadwalan merupakan kumpulan dan mekanisme di sistem operasi yang

berkaitan dengan urutan kerja yang dilakukan sistem komputer. Penjadwalan

bertugas memutuskan:

• Proses yang harus berjalan

• Kapan dan selama berapa lama proses itu berjalan

Penjadwalan direpresentasikan dalam bentuk antrian yang disimpan sebagai

linkedlist dan berisi pointer awal dan akhir PCB. Tiap-tiap PCB memiliki suatu

pointer field yang menunjuk ke proses berikutnya.

4. Instruksi Modul

a. Sasaran Penjadwalan Proses

Adil (fairness) ,

Adil adalah proses-proses diperlakukan sama yaitu mendapat jatah

waktu layanan pemroses yang sama dan tidak ada proses yang tidak kebagian

layanan pemroses sehingga mengalami startvation. Starvation adalah kondisi

bahwa proses tidak pernah berjalan karena tidak dijadwalkan untuk berjalan.

Sasaran penjadwalan seharusnya menjamin setiap proses mendapat pelayanan

dari pemroses secara adil.




Efisiensi

Efisiensi atau utilisasi pemroses yang dihitung dengan perbandingan

(rasio) waktu sibuk pemroses dengan total waktu operasi system computer

secara keseluruhan. Sasaran penjadwalan adalah menjaga agar pemroses tetap

dalam keadaan sibuk sehingga efisiensi system computer mencapai nilai

maksimum.

Waktu Tanggap (Response Time)

Waktu tanggap berbeda untuk:

- Sistem Interaktif

- Sistem waktu nyata

Waktu tanggap pada sistem interaktif

Waktu tanggap dalam sistem interaktif didefinisikan sebagai waktu

yang dihabiskan dari saat karakter terakhir dari perintah dimasukkan atau

transaksi sampai hasil terakhir muncul di layar (terminal).

Waktu tanggap ini disebut juga terminal rensponse time.

Waktu tanggap pada sistem waktu nyata

Pada sistem waktu nyata (real-time), waktu tanggap didefinisikan

sebagai waktu dari saat kejadian (internal atau eksternal) sampai instruksi

pertama rutin layanan yang dimaksud dieksekusi, disebut juga event

response time.

Sasaran penjadwalan adalah meminimalkan waktu tanggapnya




Turn Arround Time

Turn arround time adalah waktu yang dihabiskan dari saat program

atau job mulai masuk ke sistem sampai proses diselesaikan sistem.

Waktu yang dimaksud adalah waktu yang dihabiskan di dalam sistem,

diekspresikan sebagai penjumlahan waktu eksekusi (waktu pelayanan job) dan

waktu menunggu.

Turn arround time = waktu eksekusi + waktu menunggu

Sasaran penjadwalan adalah meminimalkan turn arround time.

Throughput

Throughput adalah jumlah kerja yang dapat diselesaikan dalam satu unit

waktu. Cara untuk mengekspresikan throughput adalah dengan

jumlah job pemakai yang dapat dieksekusi dalam satu unit/interval waktu.

Sasaran penjadwalan adalah memaksimalkan jumlah job yang diproses per

satu interval waktu. Lebih tinggi angka throughput, lebih banyak kerja yang

dilakukan sistem.




b. Tipe – tipe penjadwalan proses

Gambar 4.1 Tipe tipe penjadwalan proses

Terdapat tiga tipe penjadwalan berada secara bersama-sama pada sistem operasi

yang kompleks, yaitu:

Penjadwalan jangka pendek (short-term scheduller)

Penjadwalan jangka menengah (medium-term scheduller)

Penjadwalan jangka panjang (long-term scheduller)

Penjadwalan Jangka Pendek

Penjadwalan ini bertugas menjadwalkan alokasi pemroses diantara

proses-proses ready di memori utama.

Sasaran utama penjadwalan ini memaksimumkan kinerja untuk memenuh

satu kumpulan kriteria yang diharapkan. Penjadwalan ini dijalankan setiap

terjadi pengalihan proses untuk memilih proses berikutnya yang harus

dijalankan.




Penjadwalan jangka menengah

Setelah eksekusi selama suatu waktu, proses mungkin ditunda karena

membuat permintaan layanan I/O atau memanggil suatu system call. Agar ruang

memori bermanfaat, maka proses dipindahkan dari memori utama ke memori

skunder agar tersedia ruang untuk proses-proses lain. aktivitas pemindahan

proses yang ditunda dari memori utama ke memori sekunder disebut

dengan swapping.

Penjadwal jangka menengah:

• Menangani proses-proses swapping

• Mengendalikan transisi dari suspended-to-ready proses-proses swapping

Begitu penyebab tertunda hilang maka proses dimasukan kembali ke

memori utama dan ready

Penjadwalan jangka panjang

Penjadwalan jangka panjang bekerja terhadap antrian batch dan

memilih batch berikutnya yang harus di eksekusi. Batch adalah proses-proses

dengan penggunaan sumber daya yang intensif (yaitu waktu pemroses, memori,

perangkat masukan atau keluaran), program-program ini berprioritas rendah,

digunakan sebagai pengisi (agar pemroses sibuk) selama periode aktifitas job-

job interaktif rendah.

Sasaran utama penjadwalan jangka panjang adalah memberi

keseimbangan job-job campuran.




c. Strategi penjadwalan proses

Penjadwalan nonpreemptive (run-to-completion).

Begitu proses diberi jatah layanan pemroses aka pemroses tidak dapat

diambil alih oleh proses lain sampai proses itu selesai. Non-preemptive juga

disebut run-to-completion karena proses yang telah dijadwalkan akan

dijalankan sampai selesainya atau proses tersebut meminta layanan

masukan/keluaran.

Penjadwalan preemptive.

Saat proses diberi jatah layanan pemroses maka pemroses dapat diambil

alih proses lain yang mempunyai prioritas lebih tinggi berdasarkan kriteria

sistem itu. Pada penjadwalan preemptive, proses dapat disela oleh proses lain

sebelumnya selesainya dan harus dilanjutkan menunggu jatah waktu layanan

pemroses tiba kembali pada proses itu. Proses yang disela berubah menjadi

state Ready.

Penjadwalan preemptive berguna pada sistem yakni proses-proses yang

perlu mendapat perhatian/ tanggapan pemroses secara cepat. Misalnya :

Pada sistem-sistem waktu nyata, kehilangan interupsi (yaitu interupsi tidak

segera dilayani) dapat berakibat fatal

Pada sistem-sistem interatif timesharing, penjadwalan preemptive penting

agar dapat menjamin waktu tanggap yang memadai.

Peralihan proses (yaitu layanan pemroses dari satu proses beralih ke proses

lain) memerlukan overhead (karena banya tabel yang dikelola). Agar

penjadwalan preemptive menjadi efektif, banyak proses harus berada di

memori utama sehingga proses-proses tersebut dapat segera Running begitu

diperlukan. Menyimpan banyak proses yang tidak Running di memori utama

merupakan suatu overhead tersendiri.




d. Algoritma Penjadwalan Proses

Algoritma-algoritma yang menerapkan strategi nonpreemptive diantaranya :

FIFO (First-In, First-Out) atau FCFS (First-Come, First-Serve)

Penjadwalan FIFO ini merupakan penjadwalan tidak berprioritas, dan

penjadwalan dengan ketentuan-ketentuan paling sederhana, yaitu:

- Proses-proses diberi jatah waktu pemroses diurutkan berdasarkan waktu

kedatangan proses-proses itu ke system.

- Pada saat proses mendapat jatah waktu pemroses, proses dijalankan

sampai selesai.

Penjadwalan ini dikatakan adil dalam arti resmi (dalam semantic/arti

antrian, yaitu proses yang pertama datang, akan dilayani pertama juga), tapi

dinyatakan tidak adil karena proses-proses yang perlu waktu lama membuat

proses-proses pendek menunggu. Proses-proses tidak penting dapat

membuat proses-proses penting menunggu.

SJF (Shortest Job First)

Penjadwalan SJF ini merupakan penjadwalan yang dapat dikatakan

sebagai berprioritas. Di SJF, prioritas diasosiasikan dengan masing-masing

proses dan pemroses dialokasikan ke proses dengan prioritas tertinggi.

Proses-proses dengan prioritas yang sama akan dijadwalkan secara FIFO.

Penjadwalan ini mengasumsikan waktu jalan proses (sampai selesai)

atau waktu lamanya proses diketahui sebelumnya. Mekanisme penjadwalan

SJF adalah lebih dulu menjadwalkan proses dengan waktu jalan terpendek

sampai selesai. Setelah proses itu selesai, maka proses dengan waktu jalan

terpendek berikutnya akan dijadwalkan, demikian seterusnya.




HRN (Highest-Ratio-Next)

Strategi penjadwalan dengan prioritas proses, tidak hanya fungsi waktu

layanan tetapi juga jumlah waktu tunggu proses . Begitu proses mendapat

jatah pemroses , proses berjalan sampai selesai . Algoritma ini adalah

pengembangan dari SJF – Non Preemptive dan penjadwalan berprioritas

dinamis

MFQ (Multiple Feedback Queues)

Algoritma ini mengizinkan proses untuk pindah antrian. Jika suatu

proses menyita CPU terlalu lama, maka proses itu akan dipindahkan ke antrian

yang lebih rendah. Hal ini menguntungkan proses interaksi karena proses ini

hanya memakai waktu CPU yang sedikit.




Algoritma-algoritma yang menerapkan strategi preemptive diantaranya :

RR (Round-Robin)

Penjadwalan ini merupakan:

• Penjadwalan tanpa prioritas.

• Semua proses dianggap penting dan diberi sejumlah waktu pemroses yang

disebut kwanta (quantum) atau time-slice dimana proses itu berjalan.

Algoritma ini menggilir proses yang ada di antrian. Proses akan mendapat

jatah sebesar time quantum. Time quantum adalah suatu satuan waktu. Time

quantum inilah yang menentukan proses mana yang akan dikerjakan terlebih

dahulu oleh CPU dan kemudian proses mana yang akan dilakukan berikutnya.

Jika time quantum-nya habis atau proses sudah selesai, CPU akan dialokasikan

ke proses berikutnya.

Gambar 4.2 Urutan proses round ribbon

SRF (Shortest-Remaining-First)

Pada algoritma ini setiap proses yang ada di ready queue akan dieksekusi

berdasarkan burst timeterkecil. Hal ini mengakibatkan waiting time yang

pendek untuk setiap proses dan karena hal tersebut maka waiting time rata-




ratanya juga menjadi pendek, sehingga dapat dikatakan bahwa algoritma ini

adalah algoritma yang optimal.

PS (Priority Schedulling)

Priority Scheduling merupakan algoritma penjadwalan yang

mendahulukan proses yang memiliki prioritas tertinggi. Setiap proses memiliki

prioritasnya masing-masing.

Prioritas tersebut dapat ditentukan melalui beberapa karakteristik antara lain:

- Time limit

- Memory requirement

- Akses file

- Perbandingan antara I/O Burst dengan CPU Burst

- Tingkat kepentingan proses

Priority scheduling juga dapat dijalankan secara preemptive maupun

nonpreemptive.

Pada preemptive, jika ada suatu proses yang baru datang memiliki prioritas

yang lebih tinggi daripada proses yang sedang dijalankan, maka proses yang

sedang berjalan tersebut dihentikan, lalu CPU dialihkan untuk proses yang baru

datang tersebut.

Sementara itu, pada non-preemptive, proses yang baru datang tidak dapat

menganggu proses yang sedang berjalan, tetapi hanya diletakkan di dalam

queue.




Gambar 4.3 Prioritas penjadwalan

GS (Guaranteed Schedulling)

merupakan penjadawalan preemptive yang menggunakan prioritas dinamis.

Memberi daya pemrosesan sama untuk membuat dan menyesuaikan performa.

Jika ada N pemakai, sehingga setiap proses (pemakai) akan mendapatkan 1/N

dari daya pemroses CPU.




PERTEMUAN 5

THREAD – SMP – MIKROKERNEL



Memahami bagaimana SO mengelola proses untuk setiap bagian (thread) setia job

yang akan dieksekusi.

1. Instruksi Modul

A. Definisi Thread

Sejauh ini, proses merupakan sebuah program yang mengeksekusi thread

tunggal. Kendali thread tunggal ini hanya memungkinkan proses untuk

menjalankan satu tugas pada satu waktu. Banyak sistem operasi modern telah

memiliki konsep yang dikembangkan agar memungkinkan sebuah proses untuk

mengeksekusi multi-threads. Umpamanya, secara bersamaan mengetik dan

menjalankan pemeriksaan ejaan didalam proses yang sama.

Thread merupakan unit dasar dari penggunaan CPU, yang terdiri dari

Thread_ID, program counter, register set, dan stack. Sebuah thread berbagi

code section, data section, dan sumber daya system operasi dengan Thread lain

yang dimiliki oleh proses yang sama. Thread juga sering disebut lightweight

process. Sebuah proses tradisional atau heavyweight process mempunyai thread

tunggal yang berfungsi sebagai pengendali. Perbedaannya ialah proses dengan

thread yang banyak – mengerjakan lebih dari satu tugas pada satu satuan waktu.

Pada umumnya, perangkat lunak yang berjalan pada komputer modern

dirancang secara multi-threading. Sebuah aplikasi biasanya diimplementasi

sebagai proses yang terpisah dengan beberapa thread yang berfungsi sebagai

pengendali. Contohnya sebuah web browser mempunyai thread untuk




menampilkan gambar atau tulisan sedangkan thread yang lain berfungsi sebagai

penerima data dari network.

Terkadang ada sebuah aplikasi yang perlu menjalankan beberapa tugas yang

serupa. Sebagai contohnya sebuah web server dapat mempunyai ratusan klien

yang mengaksesnya secara concurrent. Kalau web server berjalan sebagai

proses yang hanya mempunyai thread tunggal maka ia hanya dapat melayani

satu klien pada pada satu satuan waktu. Bila ada klien lain yang ingin

mengajukan permintaan maka ia harus menunggu sampai klien sebelumnya

selesai dilayani. Solusinya adalah dengan membuat web server menjadi multi-

threading. Dengan ini maka sebuah web server akan membuat thread yang akan

mendengar permintaan klien, ketika permintaan lain diajukan maka web server

akan menciptakan thread lain yang akan melayani permintaan tersebut.

Dewasa ini (2006), banyak sistem operasi yang telah mendukung proses

multithreading. Setiap sistem operasi memiliki konsep tersendiri dalam

pengimplementasiannya. Sistem operasi dapat mendukung thread pada

tingkatan kernel maupun tingkatan pengguna.

B. Keuntungan Thread

Keuntungan dari program yang multithreading terbagi menjadi empat:

1. Responsif. Aplikasi interaktif menjadi tetap responsif meski pun

sebagian dari program sedang diblok atau melakukan operasi yang

panjang kepada pengguna. Umpamanya, sebuah thread dari web

browser dapat melayani permintaan pengguna sementara thread lain

berusaha menampilkan gambar.

2. Berbagi sumber daya. thread berbagi memori dan sumber daya dengan

thread lain yang dimiliki oleh proses yang sama. Keuntungan dari




berbagi kode adalah mengizinkan sebuah aplikasi untuk mempunyai

beberapa thread yang berbeda dalam lokasi memori yang sama.

3. Ekonomis. Pembuatan sebuah proses memerlukan dibutuhkan

pengalokasian memori dan sumber daya. Alternatifnya adalah dengan

penggunaan thread, karena thread berbagi memori dan sumber daya

proses yang memilikinya maka akan lebih ekonomis untuk membuat

dan context switch thread. Akan susah untuk mengukur perbedaan

waktu antara proses dan thread dalam hal pembuatan dan pengaturan,

tetapi secara umum pembuatan dan pengaturan proses lebih lama

dibandingkan thread. Pada Solaris, pembuatan proses lebih lama 30 kali

dibandingkan pembuatan thread, dan context switch proses 5 kali lebih

lama dibandingkan context switch thread.

4. Utilisasi arsitektur multiprocessor. Keuntungan dari multithreading

dapat sangat meningkat pada arsitektur multiprocessor, dimana setiap

thread dapat berjalan secara pararel di atas processor yang berbeda.

Pada arsitektur processor tunggal, CPU menjalankan setiap thread

secara bergantian tetapi hal ini berlangsung sangat cepat sehingga

menciptakan ilusi pararel, tetapi pada kenyataannya hanya satu thread

yang dijalankan CPU pada satu-satuan waktu (satu-satuan waktu pada

CPU biasa disebut time slice atau quantum).

C. User Thread & Kernel Thread

1. User Thread

User Thread didukung kernel serta diimplementasikan dengan pustaka

thread pada tingkatan pengguna. Pustaka menyediakan fasilitas untuk

pembuatan thread, penjadwalan thread, dan manajemen thread tanpa dukungan

dari kernel. Karena kernel tidak menyadari user-level thread maka semua

pembuatan dan penjadwalan thread dilakukan dalam ruang pengguna tanpa

campur tangan kernel. Oleh karena itu, User Thread biasanya dapa cepat dibuat




dan dikendalikan. Tetapi User Thread mempunyai kelemahan untuk kernel

thread tunggal. Salah satu thread tingkatan pengguna menjalankan blocking

system call maka akan mengakibatkan seluruh proses diblok walau pun ada

thread lain yang dapat jalan dalam aplikasi tersebut. Contoh pustaka User

Thread ialah POSIX Pthreads, Mach C-threads, dan Solaris threads.

2. Thread Kernel

Thread kernel didukung langsung oleh sistem operasi. Pembuatan,

penjadwalan, dan manajemen thread dilakukan oleh kernel pada kernel space.

Karena pengaturan thread dilakukan oleh sistem operasi maka pembuatan dan

pengaturan kernel thread lebih lambat dibandingkan user thread.

Keuntungannya adalah thread diatur oleh kernel, karena itu jika sebuah thread

menjalankan blocking system call maka kernel dapat menjadwalkan thread lain

di aplikasi untuk melakukan eksekusi. Keuntungan lainnya adalah pada

lingkungan multiprocessor, kernel dapat menjadwal thread-thread pada

processor yang berbeda. Contoh sistem operasi yang mendukung kernel thread

adalah Windows NT, Solaris, Digital UNIX.

D. Model Multithreading

1)Model Many-to-One

Model Many-to-One memetakan beberapa thread tingkatan pengguna

ke sebuah thread tingkatan kernel. Pengaturan thread dilakukan dalam ruang

pengguna, sehingga efisien. Hanya satu thread pengguna yang dapat mengakses

thread kernel pada satu saat. Jadi, multiple thread tidak dapat berjalan secara

pararel pada multiprocessor. Thread tingkat pengguna yang diimplementasi pada

Thread Pengguna dan Kernel sistem operasi yang tidak mendukung thread

kernel menggunakan model Many-to-One.




Gambar 5.1 : Many to One

2)Model One-to-One

Model One-to-One memetakan setiap thread tingkatan pengguna ke

thread kernel. Ia menyediakan lebih banyak concurrency dibandingkan model

Many-to-One. Keuntungannya sama dengan keuntungan thread kernel.

Kelemahannya model ini ialah setiap pembuatan thread pengguna memerlukan

pembuatan thread kernel. Karena pembuatan thread dapat menurunkan kinerja

dari sebuah aplikasi maka implmentasi dari model ini, jumlah thread dibatasi

oleh sistem. Contoh sistem operasi yang mendukung model One-to-One ialah

Windows NT dan OS/2.

Gambar 5.2 : One to One




3)Model Many-to-Many

Model Many-to-Many memultipleks banyak thread tingkatan pengguna

ke thread kernel yang jumlahnya lebih sedikit atau sama dengan tingkatan

pengguna. thread. Jumlah thread kernel dapat Model One-to-One spesifik untuk

sebagian aplikasi atau sebagian mesin. Many-to-One model mengizinkan

developer untuk membuat user thread sebanyak yang ia mau tetapi concurrency

tidak dapat diperoleh karena hanya satu thread yang dapat dijadwal oleh kernel

pada suatu waktu. One-to-One menghasilkan concurrency yang lebih tetapi

developer harus hati-hati untuk tidak menciptakan terlalu banyak thread dalam

suatu aplikasi (dalam beberapa hal, developer hanya dapat membuat thread

dalam jumlah yang terbatas). Model Many-to-Many tidak menderita kelemahan

dari dua model di atas. Developer dapat membuat user thread sebanyak yang

diperlukan, dan kernel thread yang bersangkutan dapat bejalan secara pararel

pada multiprocessor. Dan juga ketika suatu thread menjalankan blocking

system call maka kernel dapat menjadwalkan thread lain untuk melakukan

eksekusi. Contoh sistem operasi yang mendukung model ini adalah Solaris,

IRIX, dan Digital UNIX..

Gambar 5.3 : Many to Many

E. Asymmetric Multiprocessing (AMP) dan Symmetric Multiprocessing

(SMP)




A. Asymmetric Multiprocessing

Dalam Asymmetric Multiprocessing (AMP), sistem operasi biasanya

menyisihkan satu atau lebih prosesor untuk penggunaan tertentu secara

eksklusif. sisa dari prosesor yang lain akan menjalankan aplikasi user. Hal ini

akan memaksa aplikasi untuk menunggu sementara sistem membangun

Catche yang akan mengurangi kecepatan transfer keseluruhan sistem. Dalam

mode ini, jika prosesor mengalami kegagalan pada sistem operasi , seluruh

komputer akan Down!

B. Symmetric Multiprocessing

Symmetric Multiprocessing (SMP) menggunakan teknologi yang

menghasilkan kinerja yang lebih baik. Dalam Symmetric Multiprocessing

(SMP) setiap prosesor dapat menjalankan semua jenis bagian. Prosesor

berkomunikasi satu dengan yang lainnya melalui memori yang digunakan

bersama.

Sistem Symmetric Multiprocessing (SMP) memiliki Load-Balancing

(Keseimbangan Pemuatan) dan toleransi kesalahan yang lebih baik. Hal ini

dikarenakan bagian dalam sistem operasi dapat berjalan pada prosesor

manapun dan kemungkinan terjadinya error dan hambatan pada CPU akan

berkurang.

Semua prosesor diizinkan menjalankan campuran berbagai macam aplikasi

dan kode sistem operasi. Kegagalan prosesor dalam mode Symmetric

Multiprocessing (SMP) kapasitas komputasi (Kemampuan dalam

mengkomputerisasi suatu tugas) dan tidak akan membuat sistem menjadi

Down atau lumpuh total.

Sistem Symmetric Multiprocessing (SMP) secara langsung lebih kompleks

daripada sistem Asymmetric Multiprocessing (AMP). Seluruh koordinasi




harus berlangsung dalam sistem operasi untuk menjaga semuanya tetap

tersinkronisasi. Dengan alasan tersebut, sistem Symmetric Multiprocessing

(SMP) biasanya dirancang dan ditulis dari bawah keatas.

Gambar 5.4 : Symmetric Multiprocessor System

F. Microkernel

Microkernel berguna untuk menjalankan servis yang paling banyak (sering

dijalankan) namun ringan seperti jaringan, filesystem, driver, dll. Yang tugas

kernelnya ringan yang hanya berupa servis-servis dasar seperti alokasi memori,

penjadwalan, dan messaging (Inter Process Communication).

Gambar 5.5 : Microkernel

Pada teorinya, konsep ini membuat kernel menjadi lebih responsif karena

Microkernel dijalankan di user space, bukan di kernel space. Sehingga Kernel




tidak perlu terlalu sibuk menjadwalkan banyak thread-thread kecil dari servis-

servis dasar tersebut. Namun pada prakteknya terdapat kendala seperti jika terjadi

sistem crash. Pada sistem yang crash, Kernel akan tetap berjalan, namun User

Space akan terganggu dan bisa saja terjadi kehilangan informasi. Microkernel

akan menjadi merugikan karena Microkernel disimpan di User Space.




PERTEMUAN 6 & 7

KONKURENSI : DEADLOCK



a. Memahami hal-hal yang dapat menyebabkan deadlock

b. Mengetahui bagaimana SO mengatasi deadlock

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

Deadlock adalah sekumpulan proses yang terblok yang tiap proses tersebut

memegang sumber daya dan menunggu untuk mendapatkan sumber daya yang

dipegang oleh proses di dalam kumpulan tersebut.

Gambar 6.1 Perumpamaan deadlock




4. Instruksi Modul

a. Model dan syarat terjadi deadlock

Model Deadlock

Urutan kejadian pengoperasian perangkat I/O adalah :

- meminta / request : meminta palayanan I/O

- memakai / use : memakai perangkat I/O

- melepaskan / release : melepaskan pamakaian perangkat I/O

Syarat terjadinya Deadlock :

Mutual exclution condition

Tiap sumber daya saat itu diberikan pada tepat satu proses.

Hold and wait condition / kondisi genggam dan tunggu

Proses-proses yang sedang menggenggam sumber daya, menunggu

sumber daya – sumber daya yang baru.

Non-preemption condition / kondisi non-preemption

Sumber daya – sumber daya yang sebelumnya diberikan tidak dapat

diambil paksa dari proses itu. Sumber daya – sumber daya harus secara

eksplisit dilepaskan dari proses yang menggenggamnya.

Circular wait condition / kondisi menunggu secara sirkular

Harus terdapat rantai sirkuler dari dua proses atau lebih, masing-masing

menunggu sumber daya yang digenggam oleh anggota berikutnya pada

rantai itu.




b. Metode Penanganan deadlock

Pengabaian

Maksud dari pengabaian di sini adalah sistem mengabaikan terjadinya

deadlock dan pura-pura tidak tahu kalau deadlock terjadi. Dalam

penanganan dengan cara ini dikenal istilah ostrich algorithm. Pelaksanaan

algoritma ini adalah sistem tidak mendeteksi adanya deadlock dan secara

otomatis mematikan proses atau program yang mengalami deadlock.

Kebanyakan sistem operasi yang ada mengadaptasi cara ini untuk

menangani keadaan deadlock. Cara penanganan dengan mengabaikan

deadlock banyak dipilih karena kasus deadlock tersebut jarang terjadi dan

relatif rumit dan kompleks untuk diselesaikan.

Pencegahan

Penanganan ini dengan cara mencegah terjadinya salah satu

karakteristik deadlock. Penanganan ini dilaksanakan pada saat deadlock

belum terjadi pada sistem. Intinya memastikan agar sistem tidak akan pernah

berada pada kondisi deadlock. Akan dibahas secara lebih mendalam pada

bagian selanjutnya.

Penghindaran

Menghindari keadaan deadlock. Bagian yang perlu diperhatikan oleh

pembaca adalah bahwa antara pencegahan dan penghindaran adalah dua hal

yang berbeda. Pencegahan lebih kepada mencegah salah satu dari empat

karakteristik deadlock terjadi, sehingga deadlock pun tidak terjadi.

Sedangkan penghindaran adalah memprediksi apakah tindakan yang diambil

sistem, dalam kaitannya dengan permintaan proses akan sumber daya, dapat

mengakibatkan terjadi deadlock. Akan dibahas secara lebih mendalam pada

bagian selanjutnya.




Pendeteksian dan Pemulihan

Pada sistem yang sedang berada pada kondisi deadlock, tindakan yang harus

diambil adalah tindakan yang bersifat represif. Tindakan tersebut adalah

dengan mendeteksi adanya deadlock, kemudian memulihkan kembali

sistem. Proses pendeteksian akan menghasilkan informasi apakah sistem

sedang deadlock atau tidak serta proses mana yang mengalami deadlock.

Akan dibahas secara lebih mendalam pada bagian selanjutnya.

c. Pencegahan deadlock

tiap proses harus meminta semua sumber daya yang diperlukan sekaligus

dan tidak berlanjut sampai semuanya diberikan.

Jika proses telah sedang memegang sumber daya tertentu, untuk

permintaan berikutnya proses harus melepas dulu sumber daya yang

dipegangnya. Jika diperlukan, proses meminta kembali sekaligus dengan

sumber daya yang baru.

Beri pengurutan linier terhadap tipe-tipe sumber daya pada semua proses,

yaitu jika proses telah dialokasikan suatu tipe sumber daya, proses hanya

boleh berikutnya meminta sumber daya tipe pada urutan yang berikutnya.

d. Penghindaran deadlock

Adalah memberi akses ke permintaan sumber daya yang tidak mungkin

menimbulkan deadlock. Metode alternatif untuk menghindari deadlock

adalah digunakan informasi tambahan tentang bagaimana sumber daya

diminta.




e. Deteksi dan pemulihan deadlock

Metode deteksi digunakan pada sistem yang mengijinkan terjadinya

deadlock. Tujuan metode ini adalah memeriksa apakah telah terjadi deadlock

dan menentukan proses-proses dan sumberdaya-sumberdaya yang terlibat

deadlock secara presisi. Begitu telah dapat di tentukan, sistem dipulihkan

dari deadlock dengan metode pemulihan.

Metode pemulihan dari deadlock berupaya untuk menghilangkan

deadlock dari sistem sehingga sistem beroperasi kembali, bebas dari

deadlock. proses-proses yang terlibat deadlock mungkin dapat

menyelesaikan eksekusi dan membebaskan sumberdaya-sumberdayanya.

f. Strategi dan penanggulangan deadlock terpadu

Masing-masing teknik mempunyai keunggulan dan kelemahan,

maka daripada berusaha merancang fasilitas sistem operasi dengan satu

strategi penanggulangan deadlock maka lebih efisien menggunakan strategi-

strategi berbeda untuk situasi-situasi berbeda. Silberschatz [SIL-94]

menyarankan satu pendekatan terpadu, yaitu :

Kelompokan sumber daya-sumber daya menjadi sejumlah kelas sumber

daya.

Gunakan strategi pengurutan linear seperti yang didefinisikan pada

pencegahan menunggu sirkular. Strategi ini digunakan untuk mencegah

deadlock di antara kelas-kelas sumber daya berbeda.

Dalam satu kelas sumber daya, gunakan algoritma yang paling cocok

untuk kelas-kelas sumber daya itu.




PERTEMUAN 8 – 11

FILE SYSTEM INTERFACE



a. Memahami bagaimana sistem operasi mengorganisasikan file dan direktori dalam

sistem computer

b. Mengetahui bagaimana metode proteksi yang dilakukan terhadap file

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

File merupakan sekumpulan data yang terkumpul menjadi satu dan tersimpan

di dalam suatu memory (storage). File cenderung terlalu besar untuk dapat di simpan

dalam penyimpanan utama (main storage) dan oleh karena itu, di simpan dalam

penyimpanan pendukung(backing storage) seperti alat alat disk magnetic dan pita

magnetic. Jika data dalam file akan diproses maka file di bacakan ke dalam

penyimpanan utama dalam jumlah yang dapat dikelola.

4. Instruksi Modul

File mempunyai sifat :

a. Persistence, artinya informasi dapat bertahan meski proses yang

membangkitkannya berakhir atau meskipun catu daya dihilangkan. Dengan




properti ini maka file dapat digunakan untuk menjaga hasil-hasil yang diperoleh

dari suatu proses dapat digunakan di masa datang.

b. Size, artinya file umumnya berukuran besar. Memungkinkan menyimpan

informasi yang sangat besar disimpan.

c. Sharability, artinya file dapat digunakan banyak proses mengakses informasi

secara kongkuren.

Access Methods / Metode Akses

Terdapat beberapa cara mengakses informasi pada file yaitu akses berurutan

(sequential access), akses langsung (Direct access atau relative access) dan metode

akses lain.

a. Sequential Access / akses berurutan

Akses berurutan merupakan metode akses paling sederhana. Informasi

pada file diproses secara berurutan, satu record diakses setelah record yang lain.

Metode akses ini berdasarkan model tape dari suatu file yang bekerja dengan

perangkat sequential- access atau random-access. Operasi pada akses berurutan

terdiri dari : read next write next reset no read after last write (rewrite) Operasi

read membaca bagian selanjutnya dari file dan otomatis menambah file pointer

yang melacak lokasi I/O. Operasi write menambah ke akhir file dan ke akhir

material pembacaan baru (new end of file). File dapat di-reset ke awal dan

sebuah program untuk meloncat maju atau mundur ke n record.

Gambar 8.1 Sequential access

http://1.bp.blogspot.com/-Zv6a3OnaRVk/UHKFFQ1U-EI/AAAAAAAAAA8/6BCNJatv5og/s1600/gambar+2.png




Dalam sistem operasi IBM mainframe, metode akses sekuensial Antri

(QSAM) [1] adalah metode akses untuk membaca dan menulis

datasetberurutan. QSAM tersedia pada OS/360,OS/VS2, MVS, z / OS, dan

terkait high-endsistem operasi.

QSAM digunakan baik untuk perangkatyang alami berurutan, seperti

pembaca kartu punch dan pukulan dan printer line, dan untuk datapada

perangkat yang juga dapat diatasi secara langsung, seperti disk magnetik.

QSAMmenawarkan perangkat kemerdekaan: sejauh mungkin, panggilan API

yang sama yang digunakanuntuk berbagai perangkat.

QSAM adalah-seperti namanya mengatakan-antri, dalam arti konteks

yang spesifik buffer dengan deblocking dari membaca dan menulis

pemblokiran. Hal ini memungkinkanprogram untuk membaca dan menulis

catatan logis dalam blok fisik data, yang bertentangan denganmetode akses

kurang maju Dasar sekuensial(BSAM) yang memungkinkan program untuk

mengakses blok fisik data, namun tidak memberikan dukungan untuk

mengakses catatanlogis dalam blok.

Memang, QSAM mengelola blok akhirdipotong dan blok tertanam

dipotong benar-benartransparan kepada pengguna.

Aplikasi QSAM program antarmuka dapatdibandingkan dengan

antarmuka yang ditawarkan oleh terbuka, membaca, menulis dan

menutuppanggilan (menggunakan menangani file) dalam sistem operasi lain

seperti Unix dan Windows.

b. Random access

Dalam ilmu komputer, akses random (kadang-kadang disebut akses

langsung) adalah kemampuan untuk mengakses elemen pada posisi sewenang-

wenang secara berurutan dalam waktu yang sama,terlepas dari ukuran urutan.

Posisi adalah sewenang-wenang dalam arti bahwa hal itu tidak dapat diprediksi,




sehingga penggunaan istilah"random" di "akses acak". Kebalikannya adalah

akses sekuensial, di mana elemen jarak jauhmembutuhkan waktu lebih lama

untuk mengakses. Sebuah ilustrasi khas perbedaan ini adalah untuk

membandingkan naskah kuno. (Sequential, semua materi sebelum data yang

diperlukan harusmembuka gulungan) dan buku (random : dapat segera

membuka untuk setiap halaman acak).Sebuah contoh yang lebih modern adalah

kaset(sequential-Anda harus cepat-maju melalui lagu-lagu sebelumnya untuk

mendapatkan yang kemudian) dan CD (akses acak Anda dapat melompat ke

trek yang Anda inginkan).

Dalam struktur data, akses random berarti kemampuan untuk

mengakses setiap entri dalam daftar di konstan (yaitu independen dariposisinya

dalam daftar dan ukuran list, yaitu O (1))waktu. Sangat sedikit struktur data

dapat menjamin hal ini, selain array (dan strukturterkait seperti array dinamis).

Akses randomsangat penting, atau setidaknya berharga, untukbanyak algoritma

seperti pencarian biner,pemilahan integer atau versi tertentu darisaringan

Eratosthenes. Struktur data lainnya,seperti daftar terkait, mengorbankan akses

acak untuk membuat untuk menyisipkan efisien,menghapus, atau pemesanan

ulang data. Pohon biner self-balancing pencarian dapat memberikankompromi

yang dapat diterima, di mana waktuakses yang sama bagi setiap anggota koleksi

dan hanya tumbuh logaritmis dengan ukurannya.

c. Associative Access

Setiap word dapat dicari berdasarkan pada isinya dan bukan

berdasarkan alamatnya. Seperti pada RAM, setiap lokasi memiliki mekanisme

pengalamatannya sendiri. Waktu pencariannya tidak bergantung secara konstan

terhadap lokasi atau pola access sebelumnya. Contoh associative access adalah

memori cache.




Struktur direktori dan disk

a. Stuktur Direktori

Direktori adalah kumpulan titik yang berisi informasi tentang semua file,

kebanyakan informasi berkaitan dengan penyimpanan yang dikelola sistem

operasi.

Beberapa operasi yang dibentuk pada direktori adalah :

- Mencari file (search)

- Membuat file (create)

- Menghapus file (delete)

- Mendaftar suatu direktori (list)

- Mengubah nama file (rename)

- Melintasi system file (traverse)

Direktori satu level

adalah struktur direktori yang paling sederhana. Semua berkas

disimpan di dalam direktori yang sama. Direktori ini hanya terdiri

atas satu direktori untuk setiap user Struktur ini tentunya memiliki




kelemahan jika jumlah berkasnya bertambah banyak, karena tiap

berkas mesti memiliki nama yang unik. Pada direktori jenis ini terjadi

permasalahan penamaan dan pengelompokan berdasarkan user.

Direktori dua level

Direktori ini terdiri atas dua level yang memisahkan direktori

untuk setiap user. Setiap file diberi nama path, dapat mempunyai nama

file yang sama untuk user yang berbeda,mempunyai kapabilitas

pencarian, tetapi belum dilakukan pengelompokan. Pada direktori

tingkat dua, setiap pengguna memiliki direktori berkas sendiri (UFD).

Setiap UFD memiliki struktur yang serupa, tapi hanya berisi berkas-

berkas dari seorang pengguna.

Direktori berstruktur Tree

Direktori berstruktur pohon merupakan struktur direktori yang

biasa digunakan. Pohon mempunyai direktori root. Setiap file pada

sistem mempunyai nama path yang unik. Sebuah direktori dengan

struktur pohon memiliki sejumlah berkas atau subdirektori lagi. Pada

penggunaan yang normal setiap pengguna memiliki direktorinya

sendiri-sendiri. Selain itu pengguna tersebut dapat memiliki

subdirektori sendiri lagi. Dalam struktur ini dikenal dua istilah, yaitu

path relative dan path mutlak. Path relatif adalah path yang dimulai

dari direktori yang aktif. Sedangkan path mutlak adalah path yang

dimulai dari direktori akar.

Direktori Acylic Graph




Struktur ini menyediakan fasilitas "sharing", yaitu penggunaan

sebuah berkas secara bersama-sama, tidak seperti struktur tree yang

melarang menggunakan bersama-sama file dan direktori.

Permasalahan mendasar adalah memelihara konsistensi jika file

dimodifikasi. Struktur Acylic Graph lebih fleksibel daripada struktur

pohon, tetapi lebih kompleks.

b. Struktur disk

Disk menyediakan penyimpanan sekunder bagi sistem komputer

modern. Magnetic tape sebelumnya digunakan sebagai media penyimpanan

sekunder, tetapi waktu aksesnya lebih lambat dari disk. Oleh karena itu,

sekarang tape digunakan terutama untuk backup, untuk penyimpanan

informasi yang tidak sering, sebagai media untuk mentransfer infromasi

dari satu sistem ke sistem yang lain, dan untuk menyimpan sejumlah data

yang terlalu besar untuk sistem disk.

Disk drive modern dialamatkan sebagai suatu array satu dimensi yang

besar dari blok lojik, dimana blok lojik merupakan unit terkecil dari

transfer. Ukuran dari blok lojik biasanya adalah 512 bytes, walau pun

sejumlah disk dapat diformat di level rendah (low level formatted) untuk

memilih sebuah ukuran blok lojik yang berbeda, misalnya 1024 bytes.

Dengan menggunakan pemetaan, secara teori dapat mengubah sebuah

nomor blok logikal ke sebuah alamat disk yang bergaya lama (old-style disk

address) yang terdiri atas sebuah nomor silinder, sebuah nomor trek di




silinder tersebut, dan sebuah nomor sektor di trek tersebut. Dalam

prakteknya, adalah sulit untuk melakukan translasi ini, dengan 2 alasan.

Pertama, kebanyakan disk memiliki sejumlah sektor yang rusak, tetapi

pemetaan menyembunyikan hal ini dengan mensubstitusikan dengan sektor

yang dibutuhkan dari mana-mana di dalam disk. Kedua, jumlah dari sektor

per trek tidaklah konstan. Semakin jauh sebuah trek dari tengah disk,

semakin besar panjangnya, dan juga semakin banyak sektor yang

dipunyainya. Oleh karena itu, disk modern diatur menjadi zona-zona

silinder. Nomor sektor per trek adalah konstan dalam sebuah zona. Tetapi

seiring kita berpindah dari zona dalam ke zona luar, nomor sektor per trek

bertambah. Trek di zona paling luar tipikalnya mempunyai 40 persen sektor

lebih banyak daripada trek di zona paling dalam.

Nomor sektor per trek telah meningkat seiring dengan peningkatan

teknologi disk, dan adalah lazim untuk mempunyai lebih dari 100 sektor per

trek di zona yang lebih luar dari disk. Dengan analogi yang sama, nomor

silinder per disk telah meningkat, dan sejumlah ribuan silinder adalah tak

biasa.

File system mounting

Mount adalah perintah yang digunakan untuk membuka sebuah device

yang akan digunakan. Seperti halnya sebuah berkas yang harus dibuka terlebih

dahulu sebelum digunakan, sistem berkas harus di mount terlebih dahulu

sebelum sistem berkas tersebut siap untuk memproses dalam sistem. Sistem

operasi diberikan sebuah alamat mounting (mount point) yang berisi nama

device yang bersangkutan dan lokasi dari device tersebut. Device yang

dimaksud disini adalah Hardisk.




Gambar 8.2 Mounting

File sharing

File Sharing adalah Aktivitas dimana para pengguna internet dapat

berbagi file dengan pengguna internet lainnya dengan cara penyedia file

terlebih dahulu meng-upload file ke komputer server dan kemudian para

pengguna internet yang lainnya dapat men-download file tersebut dari

komputer server. Bila menggunakan tipe jaringan Peer – to – peer ( P2P )File

sharing yaitu penyediaan dan penerimaan file digital melalui sebuah jaringan

menggunakan model terpusat atau model peer – to – peer, file disimpan dan

dilayani oleh PC user. Dalam file sharing di internet penyedia file melakukan

Upload dan penerima file melakukan Download.

Etika File Saharing

Legalitas materi yang di share dengan memperhatikan Copyright

Isi materi tidak menyinggung unsur SARA




File protection

Informasi yang disimpan dalam system computer harus diproteksi dari

kerusakan fisik (reliability) dan akses yang tidak benar (protection).

Reabilitas sistem dapat dijaga dengan membuat cadangan dari setiap

berkas secara manual atau pun otomatis, sesuai dengan layanan yang dari

sebuah sistem operasi. Sedangkan proteksi dapat dilakukan dengan berbagai

cara.

a. Tipe akses

Salah satu cara untuk melindungi berkas dalam komputer kita

adalah dengan melakukan pembatasan akses pada berkas tersebut.

Pembatasan ini berupa sebuah permission atau pun not permitted

operation, tergantung pada kebutuhan pengguna lain terhadap berkas

tersebut.

Di bawah ini adalah beberapa operasi berkas yang dapat diatur aksesnya:

- Read: Membaca dari berkas

- Write: Menulis berkas

- Execute: Meload berkas kedalam memori untuk dieksekusi.

- Append: Menambahkan informasi kedalam berkas di akhir berkas.

- Delete: Menghapus berkas.

- List: Mendaftar properti dari sebuah berkas.

- Rename: Mengganti nama sebuah berkas.

- Copy: Menduplikasikan sebuah berkas.

- Edit: Mengedit sebuah berkas.




b. Akses list dan group

Implementasi dari akses ini adalah dengan membuat daftar akses

yang berisi keterangan setiap pengguna dan keterangan akses file dari

pengguna yang bersangkutan. Daftar akses ini akan diperiksa setiap kali

seorang pengguna meminta akses ke sebuah file. Jika pengguna tersebut

memiliki akses yang diminta pada file tersebut, maka diperbolehkan

untuk mengakses file tersebut. Proses ini juga berlaku untuk hal yang

sebaliknya. Akses pengguna terhadap berkas akan ditolak, dan sistem

operasi akan mengeluarkan peringatan Protection Violation.

Masalah pokok dengan access list adalah ukuran. Jika ingin

mengizinkan user membaca file, semua user dengan akses read harus

didaftar. Dan juga terdapat masalah manajemen ruang harddisk yang

lebih rumit, karena ukuran sebuah direktori dapat berubah-ubah, tidak

memiliki ukuran yang tetap.

Beberapa system memeperkenalkan tiga klarifikasi user :

a. Owner: User yang membuat berkas.

b. Group: Sekelompok pengguna yang memiliki akses yang sama

terhadap sebuah berkas, atau men-share sebuah berkas.

c. Universe: Seluruh pengguna yang terdapat dalam sistem komputer.

Contoh system access list pada UNIX

Gambar 8.3 Access List




PERTEMUAN 12 – 14

MANAJEMEN MEMORY



A. Memahami pengelolaan memori oleh sistem operasi

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

Manajemen memori adalah suatu kegiatan untuk mengelola memori komputer.

Proses ini menyediakan cara mengalokasikan memori untuk proses atas permintaan

mereka, membebaskan untuk digunakan kembali ketika tidak lagi diperlukan serta

menjaga alokasi ruang memori bagi proses. Pengelolaan memori utama sangat

penting untuk sistem komputer, penting untuk memproses dan fasilitas input output

secara efisien, sehingga memori dapat menampung sebanyak mungkin proses dan

sebagai upaya agar pemogram atau proses tidak dibatasi kapasitas memori fisik di

sistem computer.

4. Instruksi Modul

Fungsi manajemen memori:

a. Utilitas CPU meningkat.

b. Data dan instruksi dapat diakses dengan cepat oleh CPU.

c. Tercapai efisiensi dalam pemakaian memori yang terbatas.

d. Transfer data dari/ke memori utama ke/dari CPU dapat lebih efisien.

e. Mengelola informasi yang dipakai dan tidak dipakai.

f. Mengalokasikan memori ke proses yang memerlukan.

g. Mendealokasikan memori dari proses yang telah selesai.

h. Mengelola swapping atau paging antara memori utama dan disk.




Klasifikasi manajemen memori

Nyata :

Sistem khusus untuk pemakai tunggal

Sistem multiprogramming dengan memori nyata

Multiprogramming dengan pemartisian tetap :

Ditempatkan secara absolut

Dapat direlokasi

Multiprogramming dengan pemartisian dinamis

Maya :

Sistem Multiprogramming dengan memori maya:

Sistem paging murni

Sistem segmentasi murni

Kombinasi paging dan segmentasi




Gambar 12.1 Klasifikasi manajemen memori

(1),(2),(3) dan (4) merupakan pengelolaan untuk kapasitas memori

sebatas memori fisik yang tersedia. Teknik-teknik ini tidak dapat digunakan

untuk memuat program-program yang berukuran lebih besar disbanding

kapasitas fisik memori yang tersedia.

(5),(6) dan (7) dapat digunakan untuk mengakali kapasitas memori yang

terbatas sehingga dapat dijalankan program yang ukurannya lebih besar

dibanding kapasitas memori fisik yang tersedia.

Manajemen pemartisian statis

Proses yang datang akan ditempatkan di partisi memori yang telah ditentukan

lebih dulu. Terjadi pemborosan memori oleh proses yang lebih kecil dibanding

partisi yang ditempatinya.

a. Menggunakan manajemen memori tanpa swapping




Monoprogramming

Manajemen memori yang paling sederhana. Sistem computer hanya mengijinkan satu

proses berjalan pada satu waktu. Semua sumber daya sistem computer sepenuhnya

dikuasai oleh proses yang sedang berjalan karena merupakan satu-satunya proses

yang berjalan.

Ciri-ciri :

Hanya satu proses menggunakan semua memori

Pemakai memuatkan program ke seluruh memori dari disk atau tape

Program mengambil kendali seluruh mesin

Hanya satu proses pada satu saat

Multiprogramming dengan pemartisian statis

Alasan mengapa multiprogramming digunakan :

Mempermudah pemrogram

Agar dapat memberi layanan interaktif ke beberapa orang secara simultan

Efisiensi Penggunaan Sumber daya

Eksekusi lebih murah jika proses besar dipecah menjadi beberapa proses kecil

Dapat mengerjakan sejumlah proses secara simultan

Multiprogramming dapat dilakukan dengan pemartisian statis, yaitu memori

dibagi menjadi sejumlah partisi tetap.

Pemartisian statis berdasarkan ukuran partisinya, yaitu :

Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran sama, yaitu ukuran semua

partisinya sama. Beberapa proses yang ukurannya kurang atau sama dengan ukuran

partisi dimasukkan ke sembarang partisi yang tersedia.

Kelemahan : Bila program berukuran lebih besar dari partisi yang tersedia maka

program tidak akan pernah dijalankan dan untuk program yang ukurannya jauh lebih

kecil disbanding ukuran partisi maka banyak ruang yang tidak dipakai yang

diboroskan, disebut fragmentasi internal.

Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran berbeda, yaitu ukuran semua partisi

memori berbeda.

Kelemahan pada (a) dapat diatasi oleh pemartisian ini.




Masalah pada manajemen pemartisian statis

a. Relokasi adalah masalah penempatan proses sesuai alamat fisik sehubungan

alamat partisi memori saat peroses ditempatkan. Proses dapat ditempatkan pada

partisi-partisi berbeda menurut keadaan sistem saat itu. Pengalamatan fisik secara

absolut untuk proses tidak dapat dilakukan.

Solusi : Sistem operasi menambahkan alamat awal partisi.

Masalah yang ditimbulkan : menimbulkan masalah proteksi terhadap memori.

Program tidak terkendali selalu mampu membangun instruksi baru dan meloncati.

Tidak ada cara untuk menghentikan jika program membaca atau menulis word di

memori partisi lain. Masalah relokasi dan proteksi tidak dapat dipisahkan,

diperlukan satu solusi tunggal mengatasi kedua masalah.

b. Proteksi pada Multiprogramming. Masalahnya adalah bekerja dengan banyak

proses di saat sistem secara bersamaan dikhawatirkan proses akan menggunakan

atau memodifikasi daerah yang dikuasai proses lain (yang bukan menjadi haknya).

Bila kejadian ini terjadi, maka proses lain dapat terganggu dan hasil yang

diperolehnya dapat menjadi kacau.

Solusi : Menggunakan dua register, yaitu base register dan limit register. Base

register diisi alamat awal partisi dan limit register diisi panjang partisi. Setiap

alamat yang dihasilkan secara otomatis ditambah nilai base register. Intruksi yang

mengacu pada alamat yang melebihi limit register akan menimbulkan trap yang

memberitahu sistem operasi telah terjadi pelanggaran pengaksesan memori.

Keunggulan : alamat tidak perlu dimodifikasi dan setiap intruksi dapat diperiksa

agar tidak mengakses melewati batas limit register.

Fragmentasi pada pemartisisan statis

Fragmentasi yaitu pemborosan memori akan terjadi pada setiap organisasi penyimpanan.

Fragmentasi pada pemartisian tetap :

a. Fragmentasi eksternal Partisi tidak digunakan karena ukuran partisi lebih kecil

disbanding ukuran proses yang menunggu di antrian sehingga tidak digunakan.

b. Fragmentasi internal Proses tidak mengisi penuh partisi yang telah ditetapkan

untuk proses.

Manajemen pemartisian dinamis

Multiprogramming dengan pemartisian dinamis




Dengan pemartisian dinamis, maka jumlah, lokasi dan ukuran proses di memori dapat

beragam sepanjang waktu secara dinamis. Proses yang akan masuk ke memori segera

dibuatkan partisi untuknya sesuai kebutuhan. Teknik ini meningkatkan utilitas memori.

Kelemahannya :

a. Dapat terjadi lubang-lubang kecil memori diantara partisi-partisi yang dipakai.

b. Merumitkan alokasi dan dealokasi memori.

Lubang-lubang (yaitu kelompok blok memori yang tidak digunakan) kecil di Antara blok-blok

memori yang digunakan dapat diatasi dengan pemadatan memori (memory compaction).

Pemadatan memori adalah operasi menggabungkan semua lubang kecil menjadi satu

lubang besar dengan memindahkan semua proses agar saling berdekatan.

Kelemahan teknik pemadatan memori :

a. Memerlukan waktu yang sangat banyak

b. Sistem harus menghentikan sementara semua proses selagi melakukan pemadatan.

Strategi Alokasi Memori

Terdapat beragam strategi alokasi proses ke memori. Alokasi harus mencari sekumpulan

blok memori yang ukurannya mencukupi untuk memuat proses yaitu lubang kosong yang

sama atau lebih besar disbanding ukuran memori yang diperlukan proses.

Beragam algoritma itu Antara lain :

a. First-fit Algorithm

Manajer memori menelusuri peta biat atau senarai berkait sampai menemukan lubang

besar yang memadai untuk ditempati proses. Lubang dibagi dua, untuk proses dan lubang

yang tidak digunakan kecuali ketika besar lubang itu tepat sama dengan ukuran yang

diperlukan proses.

Keunggulan : Menemukan lubang memori paling cepat dibandingkan algoritma lain.




b. Next-fit Algirithm

Mekanismenya sama dengan algoritma first-fit, hanya penelusuran tidak dimulai dari awal

tapi dimulai dari posisi terakhir kali menemukan segmen untuk proses.

c. Best-fit Algorithm

Algoritma mencari sampai akhir dan mengambil lubang terkecil yang dapat memuat proses.

Algoritma ini mencoba mencari lubang yang mendekati ukuran yang diperlukan.

Kelemahan : sangat lamban dibandingkan first-fit dan menghasilkan mamori yang

diboroskan lebih banyak disbanding dua algoritma sebelumnya.

d. Worst-fit Algorithm

Selalu mencari lubang besar yang tersedia sehingga lubang dapat dipecah menjadi cukup

besara agar berguna untuk proses-proses berikutnya.

e. Quick-fit Algorithm

Keempat algoritma di atas dapat dipercepat dengan mengelola dua senarai yaitu senarai

untuk proses dan senarai untuk lubang memori. Dengan berbagai senarai maka alokasi

memori dapat dilakukan dengan cepat yaitu tinggal mencari senarai terkecil yang dapat

menampung proses.

Keunggulan : sangat cepat dalam alokasi proses.

Kelemahan : dealokasi sulit dilakukan.

Sistem Buddy

Sistem buddy adalah algoritma pengelolaan memori yang memanfaatkan kelebihan

penggunaan bilangan biner untuk pengalamatan memori. Karakteristik bilangan biner

digunakan untuk mempercepat penggabungan lubang-lubang berdekatan ketika proses

berakhir atau dikeluarkan.

Keunggulan : Sistem buddy memiliki keunggulan dibandingkan dengan algoritma-algoritma

yang mengiritkan blok-blok berdasarkan ukuran. Ketika blok berukuran 2¬k dibebaskan,

maka manajer memori hanya mencari pada senarai lubang 2¬k untuk memeriksa apakah




dapat dilakukan penggabungan. Pada algoritma-algoritma lain yang memungkinkan blok-

blok memori dipecah dalam sembarang ukuran, seluruh senarai harus dicari. Alokasi dan

dealokasi pada sistem buddy dapat dilakukan dengan cepat.

Kelemahan : Utilitas memori sangat tidak efisien.




Daftar Pustaka

https://www.gurupendidikan.co.id/definisi-dan-jenis-sistem-operasi-terlengkap/

http://www.sumberpengertian.co/pengertian-sistem-operasi

https://www.nesabamedia.com/pengertian-dan-fungsi-sistem-operasi/

http://blog.ugm.ac.id/2010/09/21/sejarah-dan-perkembangan-os/

https://www.it-jurnal.com/struktur-sistem-operasi/

http://ilmukomputer.org/2013/06/17/definisi-sistem-operasi-2/

https://arieya.wordpress.com/penciptaan-proses/

https://rizkyindrawan.wordpress.com/tag/kedudukan-sistem-operasi/

http://tersrahmu1.blogspot.com/2015/01/diagram-state-proses.html

https://fairuzelsaid.wordpress.com/2011/03/15/sistem-operasi-proses/

https://aristysaputri3.wordpress.com/sistem-operasi/penjadwalan-proses/

https://dhewielrachman.blogspot.com/2016/10/algoritma-penjadwalan-dalam-sistem.html

http://manajement-info.blogspot.com/2011/12/bab-v-sistem-operasi-penjadwalan-

proses.html

http://anindahmn.blogspot.com/2018/05/manajemen-proses-sistem-operasi.html

http://blog.ub.ac.id/faizalabdi/2012/03/12/process-switching-atau-pengalihan-proses/

https://rempeyekgaring.wordpress.com/materi-kuliyah/oop-2-2/multi-thread/

http://tugasqte.blogspot.com/2012/06/thread.html

https://hudda7x.wordpress.com/2014/10/25/proses-dan-sistem-operasi-pada-sistem-

terdistribusi/

https://ruangchupa.wordpress.com/2010/11/09/apa-itu-microkernel/

https://arieya.wordpress.com/penciptaan-proses/

https://rizkyindrawan.wordpress.com/tag/kedudukan-sistem-operasi/

http://tersrahmu1.blogspot.com/2015/01/diagram-state-proses.html




http://eltineregiena.blogspot.com/2014/01/deadlock.html

http://cheesterzone.blogspot.com/2011/04/pengertian-deadlock.html

http://blog.ugm.ac.id/2010/05/08/deadlock-dan-penanganannya/

http://megamutiara14.blogspot.com/

http://openstorage.gunadarma.ac.id/linux/docs/v06/Kuliah/SistemOperasi/BUKU/SistemOp

erasi-4.X-2/ch14s07.html

https://imambakti18.wordpress.com/file-sharing/

http://eltineregiena.blogspot.com/2014/01/manajemen-memori-pemartisian-statis.html

http://eltineregiena.blogspot.com/2014/01/manajemen-memori-pemartisian-dinamis.html

Download - 2018d3mi.amikom.ac.id/media/02/MODUL_D3-MI_TEORI_SO.pdfModul Jaringan Komputer : DAFTAR GAMBAR Hal. 11 dari 66 Gambar 1.2 : Struktur Layer MS-DOS Pada dasarnya, sistem monolitic merupakan

Top Related