makalah organisasi dan arsitektur komputer web viewprogram user dan memudahkan menyelesaikan...

PTIK 02

PRODI PTIK JURUSAN PTEUNM

S2 NEGERI 012

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL 1

DAFTAR ISI 2

SISTEM OPERASI PENDUKUNG 3

A. Pengertian Sistem Operasi 3

B. Peran Sistem Operasi 4

C. Tujuan dan Fungsi Sistem Operasi 5

D. Teknik Penjadwalan Prosesor 5

E. Memory Management 9

F. Manajemen Memori dengan Swapping 13

G. Manajemen memori tanpa Swapping 14

H. Sistem Operasi sebagai Interface Pengguna/Komputer 17

SISTEM OPERASI PENDUKUNG

BAB 7


A. Pengertian Sistem Operasi

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. Selain itu

dengan adanya sistem operasi membuat sistem komputer nyaman digunakan.

Sistem operasi mempunyai tujuan untuk menggunakan perangkat keras

komputer secara efisien. Secara umum komponen sistem komputer terdiri dari :

1. Perangkat Keras, merupakan sumber daya utama untuk proses komputasi.

Perangkat keras komputer terdiri dari : CPU, memory dan perangkat input

output.

2. Sistem Operasi, mempunyai tugas untuk melakukan control dan

koordinasi penggunaan perangkat keras pada berbagai program aplikasi

untuk user-user yang berbeda.

3. Program Aplikasi, menentukan cara sumber daya sistem digunakan untuk

menyelesaikan permasalahan komputasi dari user, contohnya compiler,

sistem basis data, video games, program bisnis dan lain-lain.

4. User yang menggunakan sistem, terdiri dari orang, mesin atau komputer

lain.

Hubungan antara komponen-komponen sistem komputer diatas dapat dilihat

pada Gambar 1-1.


Sistem operasi didefinisikan sebagai :

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 waktu (selain program aplikasi).

B. Peran Sistem Operasi

Mengatur fasilitas komputer, memberikan layanan untuk pemrogram, dan

menjadwal eksekusi program lainnya.

Menjembatani perangkat keras dari pemrogram.

Memberikan interface yang bagus untuk menggunakan system

Mengontrol eksekusi program-program aplikasi yang memerlukan fasilitas

dan pelayanan hardware komputer.


C. Tujuan dan Fungsi Sistem Operasi

Convenience:

An operating system makes the computer more convenience to be used.

Convenience menempatkan system operasi pada :

Kedudukan mesin semu

Asas kedudukan pengindahan

Kedudukan penyembunyian

Nyaman: Suatu sistem operasi akan membuat sistem komputer lebih

mudah untuk digunakan.

Efisien : Sistem operasi memungkinkan fasilitas sistem komputer dapat

digunakan dengan cara yang efisien.

Ability to evolve :

Ability to evolve menempatkan sistem operasi sebagai :

Sistem operasi memisahkan pemakaian komputer dari sumber daya

Sistem operasi akan mengatur pemakaian sumber daya diantara

para pemakai komputer.

D. TEKNIK PENJADWALAN PROSESOR

1. Definisi

Kumpulan kebijaksanaan dan mekanisme di sistem operasi yang berkaitan

dengan kerja yang dilakukan sistem komputer.

2. Penjadwalan Satu Tingkat (Satu kumpulan proses serentak).

Proses ini diolah oleh prosesor baik dalam bentuk antrian maupun

dalam bentuk prioritas atau preempsi.

Teknik penjadwalan yang banyak disebut orang adalah sebagai berikut:

Pertama Tiba Pertama Dilayani (PTPD) / First Come First Served (FCFS)

atau First In First Out (FIFO).

Proses Terpendek Dipertamakan (PTD) / Shortest Job First (SJF) /

Shortest Job Next (SJN)

Proses Terpendek Dipertamakan Preemsi (PTPD) / Preemptive Shortest

Job First / Preemptive Shortest Procces Next (PSPN)


Rasio Penalti Tertinggi Dipertamakan (RPTN) / Highest Ratio Next

(HRPN)

Puat gelang (PG) / round robin (RR)

Penjadwalan Dengan Prioritas Berubah-ubah.

3. Penjadwalan multitingkat

Ada dua macam penjadwalan prosesor multitingkat

Antrian multitingkat

Antrian multitingkat berbalik

4. Beberapa contoh kasus penjadwalan

a. Penjadwalan FIFO

Terdapat sekumpulan proses ( A, B, C, D, E, F, G, H, I, J ) yang memiliki

saat tiba berturut-turut 8:00. Dengan lama proses berturut-turut 13’, 9’,

11’, 24’, 15’. Tentukanlah kapan saat mulai, saat rampung dan lama

tanggap dari masing-masing proses tersebut dengan menggunakan

Terdapat sekumpulan proses ( A, B, C, D, E, F, G, H, I, J ) yang memiliki

saat tiba rerturut-turut 8:00, 8:05, 8:10, 8:13, 8:21, 8:37, 8:39, 8:42, 8:43,

8:53. Dengan lama proses berturut-turut 7’, 10’, 3’, 22’, 14’, 11’, 9’, 13’,

8’, 15’. Tentukanlah kapan saat mulai, saat rampung dan lama tanggap

dari masing-masing proses tersebut.

b. Penjadwalan Shortes Job First/Next (SJF/N)

Sekumpulan proses (V,W,X,Y,Z)dengan Kategori Penjadwalan Shortes

Job First/Next (SJFN) memiliki saat tiba 11:35. Tentukan kapan saat

mulai, saat rampung, dan lama tanggap dari masing-masing proses, jika

lama proses berturut-turut 15’, 55’, 75’, 25’, 45’.

Terdapat sekumpulan proses (A, B, C, D, E, F, G, H, I, J) yang memilik

saat tiba berturut-turut 8:00, 8:05, 8:13, 8:21, 8:37, 8:39, 8:42, 8:43, 8:53.

Dengan lama proses berturut-turut 7’, 10’, 3’, 22’, 14’, 11’, 9’, 9’, 13’, 8’,

15’. Tentukanlah kapan saat mulai, saat rampung, dan lama tanggap dari

masing-masing proses dengan Kategori Penjadwalan Shortes Job

First/Next.

c. Penjadwalan Shortes Job First/Next (SJF/N) dengan preemptive


Sekumpulan proses (V,W,X,Y,Z)dengan Kategori Penjadwalan Shortes

Job First/Next (SJFN) memiliki saat tiba 11:35. Tentukan kapan saat

mulai, saat rampung, dan lama tanggap dari masing-masing proses, jika

lama proses berturut-turut 15’, 5’, 75’, 25’, 45’.


saat tiba berturut-turut 8:00, 8:05, 8:13, 8:21, 8:37, 8:39, 8:42, 8:43, 8:53.

Dengan lama proses berturut-turut 7’, 10’, 3’, 22’, 14’, 11’, 9’, 9’, 13’, 8’,



First/Next.

Sekumpulan proses (T,U,V,W,X,Y,Z)dengan Kategori Penjadwalan

Shortes Job First/Next (SJFN) memiliki saat tiba 11:30, 11:35, 11:45,

11:50, 12:00, 12:05, 12:10. Tentukan kapan saat mulai, saat rampung, dan

lama tanggap dari masing-masing proses, jika lama proses berturut-turut

15’, 5’, 10’, 15’, 3’, 5’, 1’.


saat tiba berturut-turut 8:00, 8:05, 8:13, 8:21, 8:37, 8:39, 8:42, 8:43, 8:53,

9:00. Dengan lama proses berturut-turut 25’, 10’, 1’, 32’, 14’, 7’, 9’, 3’, 8’,



First/Next.


saat tiba berturut-turut 8:00, 8:05, 8:10, 8:15, 8:20, 8:25, 8:30, 8:35, 8:45,

9:00. Dengan lama proses berturut-turut 30’, 20’, 14’, 8’, 5’, 15’, 2’, 15’,

4’, 25’. Tentukanlah kapan saat mulai, saat rampung, dan lama tanggap

dari masing-masing proses dengan Kategori Penjadwalan Shortes Job

First/Next.


saat tiba berturut-turut 10:30, 10:35, 10:40, 10:45, 10:47, 10:50, 10:52,

10:55, 10:57, 11:00. Dengan lama proses berturut-turut 5’, 25’, 17’, 12’,

5’, 20’, 10’, 4’, 1’, 5’. Tentukanlah kapan saat mulai, saat rampung, dan


lama tanggap dari masing-masing proses dengan Kategori Penjadwalan

Shortes Job First/Next.

d. Penjadwalan Highest Penalty Ratio Next (HRPN)

Terdapat sekumpulan proses (A, B, C, D, E, F, G, H) yang memiliki saat

tiba berturut-turut 9:00, 9:05, 9:15, 9:20, 9:25, 9:30, 9:50, 9:55. dengan

lama proses berturut-turut 55’, 15’, 30’, 45’, 10’, 50’, 5’, 25’. Tentukanlah

kapan saat mulai, saat rampung dan lama tanggap dari masing-masing

proses dengan Kategori Penjadwalan Highest Penalty Ratio Next.

Terdapat proses (A, B, C, D, E, F, G, H, I, J) dengan saat tiba 8:00, 8:05,

8:10, 8:13, 8:21, 8:37, 8:39, 8:42, 8:43, 8:44. dengan lama proses berturut-

turut sebagai berikut 44’, 10’, 3’, 22’, 14’, 11’, 9’, 13’, 8’, 15’.

Tentukanlah saat mulai, saat rampung dan lama tanggap dari proses diatas,

jika proses tersebut menggunakan Kategori Penjadwalan Highest Ratio

Penalti Next.

e. Penjadwalan Round Robin

Suatu proses ( A, B, C, D, E ) memiliki saat tiba 0 dan lama proses

berturut-turut 7, 5, 8, 2, 6. Tentukanlah saat mulai, saat rampung dan lama

tanggap dari proses diatas, jika proses tersebut menggunakan Kategori

Penjadwalan Round Robin dengan quantum waktu = 3.

Suatu proses ( A, B, C, D, E ) memiliki saat tiba berturut-turut 0, 1, 5, 6, 7.

Dengan lama proses 5, 3, 7, 1, 6. Tentukanlah kapan saat mulai, saat

rampung dan lama tanggap dari proses diatas jika proses tersebut

menggunakan Kategori Penjadwalan Round Robin dengan quantum waktu

= 2.

Jawab:

SJF dengan Preemptive

(Yang menjadi prioritas lama proses)

NAMA

PROSES

SAAT

TIBA

LAMA

PROSES

SAAT

MULAI

SAAT

SELESAI

LAMA

TANGGAP

T 11.30 15’ 11.30 11.50 20’

U 11.35 5’ 11.35 11.40 5’


E. MEMORY MANAGEMENT

Manajemen memori sangat penting untuk memproses dan fasilitas

masukan/keluaran secara efisien, sehingga memori dapat menampung sebanyak

mungkin proses dan sebagai upaya agar pemogram atau proses tidak dibatasi

kapasitas memori fisik di sistem komputer.

Memori merupakan pusat kegiatan sebuah komputer karena setiap proses

yang akan dijalankan harus melalui memori terlebih dahulu. CPU mengambil

instruksi dari memori sesuai yang ada pada program counter. Instruksi

memerlukan proses memasukkan/menyimpan ke alamat di memori. Sistem

operasi memilki peran dalam hal mengatur bagian memori yang sedang digunakan

dan megalokasikan jumlah dan alamat memori yang diperlukan, baik untuk

program ataupun proses yang sedang berjalan maupun untuk sistem operasi itu

sendiri. Terdapat dua memori yaitu memori kerja dan memori dukung. Jenis

memori kerja adalah ROM/PROM/EEPROM, RAM, dan Chace Memory.

Sedangkan memori dukung yaitu floppy, hard disk dan CD.

Alamat Memori

Alamat memori mutlak (alamat fisik)

Alamat memori relatif (alamat logika)

Hubungan antara alamat multak dan alamat relatif

Jenis memori dan alamat memori

Fungsi manajemen memori

Mengelola informasi memori yang dipakai dan tidak dipakai.

Mengalokasikan memori ke proses yang memerlukan.

Mendealokasikan memori dari proses yang telah selesai.

Mengelola swapping antara memori utama dan disk.

Manajemen Memori dibedakan menjadi dua, berdasarkan ada tidaknya

proses swap. Manajemen Memori dengan swapping adalah manajemen memori

dengan pemindahan proses antara memori utama dan disk selama eksekusi.

Manajemen Memori tanpa swapping adalah manajemen memori tanpa

pemindahan proses antara memori utama dan disk selama eksekusi.


Sistem memori virtual memisahkan alamat memori yang digunakan oleh

suatu proses dari alamat fisik yang sebenarnya, yang efektif meningkatkan jumlah

RAM yang tersedia menggunakan disk swapping. Manajer memori virtual

memiliki pengaruh besar pada kinerja sistem secara keseluruhan.

Multiprogramming adalah proses yang hanya menggunakan satu processor

dan setiap program yang berjalan, hanya diperbolehkan satu program saja dan

sisanya harus menunggu sampai proses dari program yang pertama selesai.

Contohnya pada saat kita mengetik dan saat kita selesai mengetik, baru kita

membuat presentasinya. Multitasking adalah proses yang hanya menggunakan

satu processor dan memungkinkan dua program atau lebih berjalan seakan-akan

“bersamaan”, karena pada kenyataannya satu processor tidak dapat menjalankan

dua program sekaligus. Contohnya pada saat kita mengetik dengan word

processor dan memutar lagu. Pada dasarnya jalannya kedua program itu

bergantian, hanya saja dalam pembagian waktu yang sangat singkat dan kita

merasakannya sebagai “bersamaan”.

Memori sistem manajemen multitasking pada sistem operasi biasanya

melakukan proses-proses berikut ini.

1. Relokasi

Dalam sistem dengan memori virtual, program-program dalam memori

harus mampu berada di berbagai bagian dari memori pada waktu yang berbeda.

Hal ini karena ketika program swap kembali ke dalam memori setelah menukar

untuk sementara tidak selalu dapat ditempatkan di lokasi yang sama. Memori

virtual unit pengelolaan juga harus berurusan dengan concurrency. Memori

manajemen pada sistem operasi karenanya harus dapat memindahkan program di

memori dan memori menangani referensi dan alamat dalam kode program

sehingga mereka selalu menunjuk ke lokasi yang tepat di memori.

2. Perlindungan


Proses seharusnya tidak dapat mengatur memori untuk proses lain tanpa

izin. Hal ini disebut proteksi memori, dan mencegah kode berbahaya atau tidak

berfungsi dalam salah satu program yang mengganggu pengoperasian program

yang sedang berjalan lainnya.

3. Berbagi / Sharing

Meskipun memori untuk proses yang berbeda biasanya dilindungi dari satu

sama lain, kadang-kadang perlu proses yang berbeda untuk dapat berbagi

informasi dan akses yang sama karena itu bagian dari memori. Shared memory

adalah salah satu teknik tercepat untuk Inter-proses komunikasi.

4. Pengaturan Ruang Alamat Logika

Program sering diatur dalam modul. Beberapa modul ini dapat dibagi antara

program yang berbeda, ada yang hanya membaca dan beberapa berisi data yang

dapat diubah. Manajemen memori bertanggung jawab untuk menangani

pengaturan alamat logika yang berbeda dari fisik ruang alamat linier. Salah satu

cara untuk mengatur organisasi ini adalah segmentasi.

5. Pengaturan Ruang Alamat Fisik

Memori biasanya dibagi menjadi cepat dan lambat penyimpanan utama

penyimpanan sekunder. Memori manajemen pada sistem operasi bergerak

menangani informasi antara kedua tingkat memori.

Kondisi tanpa swapping, bisa dikondisikan sebagai berikut :

a. Monoprogramming.

Merupakan manajemen memori paling sederhana, sistem komputer

hanya mengijinkan satu program/pemakai berjalan pada satu waktu.

Semua sumber daya sepenuhnya dikuasi proses yang sedang berjalan.

b. Multiprogramming dengan pemartisian statis

Multiprogramming dapat dilakukan dengan pemartisian statis, yaitu

memori dibagi menjadi beberapa sejumlah partisi tetap. Pada partisi-partisi

tersebut proses-proses ditempatkan.

Ada beberapa cara untuk menaruh sebuah proses yang di ambil dari disk ke dalam

memori seperti :

a. Address Binding


Address binding adalah salah satu cara bagaimana sebuah instruksi

dan data yang berada diluar memori dapat dipetakan ke dalam ruang

alamat memori. Dengan cara ini biasanya sebuah compiler akan

melakukan pengikatan alamat secara simbolik menuju ke alamat tujuan.

Instruksi address binding ini dapat dilakukan pada saat:

Compile Time: Jika lokasi memori diketahui sejak awal, kode absolut

dapat dibangkitkan untuk kemudian diikat menuju alamat tujuan.

Load Time : Harus membangkitkan kode relokasi jika lokasi memori

tidak diketahui pada waktu kompilasi, agar dapat diikat ke dalam

memori tujuan.

Execution Time : Pengikatan ditunda sampai waktu eksekusi jika prose

dapat dipindahkan selama eksekusi dari satu segmen memori ke

segmen lain.

b. Dynamic Loading

Dengan menggunakan dynamic loading, suatu prosedur tidak

disimpan di memori melainkan disimpan pada disk ke dalam format

relocatable load, prosedur tersebut baru disimpan ke memori ketika akan

dieksekusi.Jadi memori me-load program utama terlebih dahulu jika

program tsb membutuhkan prosedur lain maka prosedur tersebut kemudian

di load ke sebuah alamat memori, metode ini dapat menghemat alamat

memori karena prosedur yang dibutuhkan saja yang di load ke alamat

memori.

c. Dynamic Linking

Konsep yang digunakan pada dynamic linking hampir sama dengan

dynamic loading. Pada saat loading, linking ditunda sampai waktu

eksekusi. Terdapat sebuah stub untuk meletakkan rutin di memori dengan

tepat, stub diisi dengan alamat rutin dan mengeksekusi rutin.Dynamic

linking biasanya digunakan dengan system library, dan dynamic linking

membutuhkan beberapa dukungan dari system operasi.

d. Overlay


Teknik overlay biasanya dugunakan jika sebuah proses lebih besar

dari jumlah memori yang digunakan untuk proses. Overlay adalah dengan

menyimpan hanya instruksi dan data yang diperlukan pada suatu waktu ke

dalam alamat memori, jika diperluka instruksi lain maka instruksi yang

tidak digunakan lagi dibuang dan digantikan oleh isntruksi lain tersebut.

F. Manajemen memori dengan Swapping

Sebuah proses agar bisa dieksekusi bukan hanya membutuhkan sumber daya

dari CPU, tetapi juga harus terletak dalam memori. Dalam tahapannya, suatu

proses bisa saja ditukar sementara keluar memori ke sebuah penyimpanan

sementara dan kemudian dibawa lagi ke memori untuk melanjutkan

pengeksekusian. Hal ini dalam sistem operasi disebut swapping. Sebagai contoh,

asumsikan sebuah multiprogramming environment dengan algoritma penjadwalan

CPU round-robin. Ketika waktu kuantum habis, pengatur memori akan menukar

proses yang telah selesai dan memasukkan proses yang lain ke dalam memori

yang sudah bebas. Sementara di saat yang bersamaan, penjadwal CPU akan

mengalokasikan waktu untuk proses lain di dalam memori. Ketika waktu kuantum

setiap proses sudah habis, proses tersebut akan ditukar dengan proses lain. Untuk

kondisi yang ideal, manajer memori dapat melakukan penukaran proses dengan

cepat sehingga proses akan selalu berada dalam memori dan siap dieksekusi saat

penjadwal CPU hendak menjadwal CPU. Hal ini juga berkaitan dengan CPU

utilization. Swaping dapat juga kita lihat dalam algoritma berbasis prioritas. Jika

proses dengan prioritas lebih tinggi tiba dan meminta layanan, manajer memori

dapat menukar keluar memori proses-proses yang prioritasnya rendah sehingga

proses-proses yang prioritasnya lebih tinggi tersebut dapat dieksekusi. Setelah

proses-proses yang memiliki prioritas lebih tinggi tersebut selesai dieksekusi,

proses-proses dengan prioritas rendah dapat ditukar kembali ke dalam memori dan

dilanjutkan eksekusinya. Cara ini disebut juga dengan metode roll in, roll out.


G. Manajemen memori tanpa Swapping

Manajemen memori tanpa swapping adalah manajemen memori tanpa

pemindahan proses antara memori utama dan disk selama eksekusi. Yang terdiri

dari monoprogramming dan multiprogramming:

1. Monoprogramming.

Merupakan manajemen memori paling sederhana, sistem komputer hanya

mengijinkan satu program/pemakai berjalan pada satu waktu. Semua sumber daya

sepenuhnya dikuasi proses yang sedang berjalan..

Ciri-ciri :

Hanya satu proses pada satu saat

Hanya satu proses menggunakan semua memori

Pemakai memuatkan program ke seluruh memori dari disk atau tape

Program mengambil kendali seluruh mesin


Gambar . Tiga Cara Organisasi Memori Satu Proses Tunggal

Contoh: IBM PC menggunakan cara ketiga di mana device driver ROM

ditempatkan pada blok 8K tertinggi dari address space 1M. Program pada ROM

disebut BIOS (Basic Input Output System).

2. Multiprogramming dengan pemartisian statis(partitioning)

Multiprogramming dapat dilakukan dengan pemartisian statis, yaitu memori

dibagi menjadi beberapa sejumlah partisi tetap. Pada partisi-partisi tersebut

proses-proses ditempatkan

Multiprogramming Dengan Pemartisian Statis

Terbagi dua :

Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran sama, yaitu ukuran

semua partisi memori adalah sama

Beberapa proses yang ukurannya kurang atau sama dengan ukuran

partisi dimasukkan ke sembarang partisi yang berbeda

Kekuranganya bila program ukuranya lebih besar dari dibanding

partisi yang tersedia maka program tidak dapat dimuatkan.

Kekuranganya juga untuk program yang ukuranya kecil dibanding

ukuran partisi maka banyak ruang yang tidak terpakai.


Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran berbeda, yaitu ukuran semua

partisi memori adalah berbeda, yaitu:

Satu antrian untuk tiap partisi

Satu antrian untuk semua partisi

Strategi Penempatan Program Ke Partisi

Satu Antrian Tunggal Untuk Semua Partisi

Proses ditempatkan ke partisi yang paling kecil yang dapat memuatnya

Keuntungan: Lebih fleksibel serta implementasi dan operasi lebih

minimal karena hanya mengelola satu antrian.

Kelemahan : Proses dapat ditempatkan di partisi yang banyak

diboroskan, yaitu proses kecil ditempatkan di partisi sangat besar.

Gambar Multiprogrammning dengan Pemartisian Tetap dengan Satu

Antrian (Bambang Hariyanto, hlm 159)

Satu Antrian Untuk Tiap Partisi (banyak antrian Untuk Seluruh Partisi).

Proses-proses diantrikan tunggal untuk semua partisi. Proses segera ditempatkan

di partisi bebas paling kecil yang dapat memuat

Keuntungan: Meminimalkan pemborosan memori

Kelemahan: Dapat terjadi antrian panjang di suatu partisi sementara

antrian partisi-partisi lain kosong


HARDWARE KOMPUTERSISTEM OPERASI

UTILITIES

PROGRAM-PROGRAM APLIKASI

END USER PEMROGRAMAN

PERANCANG SISTEM OPERASI

Gambar 1. Lapisan dan bentuk sebuah system komputer

Gambar 3. Multiprogrammning dengan Pemartisian Tetap dengan Banyak

Antrian (Bambang Hariyanto, hlm. 158)

H. Sistem Operasi sebagai Interface Pengguna/Komputer

Fungsi utama komputer adalah menyediakan satu atau lebih aplikasi.

Pengguna aplikasi (end user) umumnya tidak berkepentingan dengan

arsitektur komputer, end user memandang sistem komputer dari sudut

aplikasi.

Aplikasi diekspresikan dalam bentuk bahasa pemrograman dan dibuat oleh

pemrogram aplikasi.

Sebagian program aplikasi dikenal sebagai utilitas. Utilitas adalah

implementasi fungsi-fungsi yang sangat sering digunakan untuk


membantu proses pembuatan program, manajemen file, dan pengontrolan

perangkat I/O.

Program sistem yang paling penting adalah sistem operasi.

Sistem operasi menyembunyikan detail hardware dari pemrogram dan

menyediakan interface yang nyaman untuk pemrogram. Sistem operasi berfungsi

sebagai mediator antara hardware komputer dengan pemrogram untuk mengakses

dan menggunakan fasilitas layanan tertentu.

Layanan yang Diberikan Sistem Operasi adalah :

Pembuatan Program

Sistem operasi menyediakan berbagai fasilitas layanan bagi pemrogram

untuk pembuatan program dalam bentuk utilitas (general utilities).

Eksekusi Program

Sistem operasi melakukan penanganan pemuatan instruksi dan data ke

memori utama, perangkat input/output (I/O) dan inisialisasi file, dan

penyiapan fasilitas.

Akses ke Perangkat I/O

Sistem operasi menangani set instruksi I/O atau sinyal kontrol untuk

keperluan operasi.

Akses Terkontrol ke File

Sistem operasi dapat menyediakan perlindungan untuk mengontrol akses

ke fasilitas yang digunakan secara bersama.

Akses Sistem

Sistem operasi mengontrol akses ke sistem sebagai keseluruhan dan ke

sumber daya sistem tertentu.

Sistem Operasi Sebagai Pengelola Fasilitas

Sebuah komputer adalah sekumpulan fasilitas untuk pemindahan,

penyimpanan, dan pengolahan data dan mengontrol ketiga fungsi ini.

Pengontrolan fungsi-fungsi ini dilakukan oleh sistem operasi.

Sistem operasi merupakan program yang dieksekusi oleh CPU


Sistem operasi mengarahkan CPU dalam menggunakan fasilitas

lainnya dan dalam pewaktuan dan atau penjadwalan eksekusi

program.

Jenis Sistem Operasi

Pembedaan jenis sistem operasi didasarkan pada karakteristik. Karakteristik dapat

dibagi menjadi 2 dimensi:

a. Dimensi pertama:

Ditinjau dari segi interaksi pengguna dengan sistem komputer, ada dua jenis

sistem operasi yang independen, yaitu: sistem bersifat interaktif dan sistem

bersifat batch.

a. Sistem interaktif

Pengguna/pemrogram berinteraksi secara langsung dengan komputer,

biasanya melalui keyboard/layar monitor, untuk meminta eksekusi

tugas atau membentuk transaksi.

b. Sistem batch

Program-program pengguna ditampung bersama-sama (secara offline)

dengan pengguna lainnya dan kemudian diserahkan ke sistem operasi

oleh operator komputer.

Program diselesaikan, hasilnya dicetak dan dikembalikan ke pengguna.

Sistem batch murni sudah jarang ditemukan saat ini.

b. Dimensi kedua:

Ditinjau dari segi banyaknya program yang dieksekusi secara simultan, ada

dua jenis sistem operasi, yaitu: sistem yang menggunakan Multiprogramming dan

sistem yang tidak menggunakan Multiprogramming yaitu: Uniprogrammed / One

task at a time.

a. Dimensi Multiprogramming

Prosesor selalu berada dalam keadaan sibuk karena prosesor

mengerjakan lebih dari satu program pada saat yang sama,

Beberapa program dimuatkan ke dalam memori,

Prosesor beralih dengan cepat dari satu program ke program lainnya


Bila menggunakan sistem interaktif, menerapkan time sharing

Persyaratan lain untuk meningkatkan kecanggihan dibanding dengan

sistem operasi tipe batch adalah manajemen memori dan penjadwalan.

Tabel Jenis Sistem Operasi

Batch System Interactive System

Uniprogrammed / One task

at a time

Simple batch Dedicated system

Multiprogrammed Sophisticated batch Time sharing

Jadi ada empat jenis sistem operasi secara umum:

1. Sistem Batch sederhana

2. Sistem Batch canggih

3. Sistem Multiprogramming

4. Sistem Time Sharing

Dua permasalahan yang ada pada sistem komputer lama (terdahulu):

1. Penjadwalan (Scheduling): pengguna memesan waktu pelayanan mesin,

pemesanan waktu mesin hendaknya sama dengan waktu penyelesaian

pekerjaan.

2. Waktu setup (Setup Time): Waktu yang diperlukan untuk pemuatan

compiler dan program berbahasa tingkat tinggi (program sumber) ke

dalam memori, penyimpanan program yang telah dikompilasi (program

object), dan kemudian memuatkan dan melakukan link program object

dengan fungsi-fungsi agar program dapat berjalan. Waktu setup harus

diusahakan sependek mungkin.


Sistem Batch Sederhana

Dalam sistem batch, pengguna tidak perlu lagi memiliki akses langsung ke

mesin. Pengguna menyerahkan pekerjaanya kepada operator komputer yang akan

melakukan batch pekerjaan secara berurutan. Untuk memahami pola kerja batch,

kita tinjau dari dua sudut pandang, yaitu: sudut pandang monitor dansudut

pandang CPU.

a. Dari sudut pandang monitor

Monitorlah yang mengontrol rangkaian kejadian. Untuk itu monitor harus

selalu berada di dalam memori utama (disebut resident monitor) dan selalu

tersedia untuk melakukan eksekusi. Monitor membaca job satu persatu. Setelah

membaca, job tersebut ditempatkan pada daerah program pengguna, dan kontrol

diberikan ke job ini. Pada saat job telah selesai, akan terjadi interupt (internal

interupt terhadap komputer) yang mengembalikan kontrol ke monitor, dan segera

membaca job berikutnya. Hasil setiap job dicetak dan dikirim ke pengguna.

b. Dari sudut pandang CPU

CPU mengeksekusi instruksi-instruksi yang berasal dari lokasi memori yang

berisi monitor. Instruksi-instruksi ini akan menyebabkan job berikutnya dibaca ke

bagian lain memori utama. Setelah sebuah job dibaca, CPU akan menemukan

instruksi cabang pada monitor yang meminta CPU untuk melanjutkan eksekusi di

lokasi lain pada memori (awal program pengguna). Kemudian CPU akan

mengeksekusi instruksi pada program pengguna sampai CPU menemukan akhir

program atau error. Salah satu kejadian itu akan menyebabkan CPU mengambil

instruksi berikutnya dari program monitor. “Kontrol diserahkan ke CPU” berarti

CPU mengambil dan mengeksekusi instruksi dalam program pengguna. “Kontrol

dikembalikan ke monitor” berarti CPU mengambil dan mengeksekusi instruksi

dari program monitor. Beberapa feature yang perlu diperhatikan dalam sistem

operasi batch:

Proteksi Memori: Pada saat program pengguna dieksekusi, maka program

itu tidak boleh mengubah area memori yang berisi monitor. Bila terjadi

perubahan area memori, maka hardware CPU akan mendeteksi suatu error


Run RunWait Wait

Waktu

a) Sistem Operasi Uniprogramming

dan memindahkan kontrol ke monitor. Kemudian monitor membatalkan

job, mencetak pesan error, dan memuatkan job berikutnya.

Pewaktu (Timer): Pewaktu digunakan untuk mencegah sebuah job

memonopoli sistem. Pewaktu disetel pada awal setiap job. Bila waktu

habis, terjadi sebuah interrupt, dan kontrol kembali ke monitor.

Privileged Instruction: Instruksi tertentu ditandai dengan privileged dan

hanya dapat dieksekusi oleh monitor. Instruksi ini meliputi instruksi I/O,

sehingga monitor menguasai kontrol semua perangkat I/O. Hal ini akan

mencegah pembacaan instruksi kontrol job dari job berikutnya secara tidak

sengaja.

Karena kecepatan prosesor lebih cepat dibandingkan kecepatan perangkat

I/O, maka sering terjadi prosesor berada pada keadaan idle. Pada contoh di atas

komputer menghabiskan lebih dari 96% waktunya untuk menunggu perangkat I/O

menyelesaikan proses transfer data. Untuk mengatasi hal ini maka diterapkan

sistem operasi modern yang dikenal dengan Multiprogramming.

Dalam multiprogramming, bila sebuah job perlu menunggu I/O, maka

prosesor dapat beralih ke job lainnya, yang tidak sedang menunggu I/O. Dalam

multiprogramming, memori dapat menampung tiga atau lebih program dan dapat

beralih ke setiap program tersebut. Multiprogramming banyak digunakan dalam

sistem operasi modern.

Berikut contoh operasi multiprogramming dan uniprogramming:


makalah organisasi dan arsitektur komputer web viewprogram user dan memudahkan menyelesaikan...

Documents