Manajemen Proses Manajemen Memory Manajemen I/O Manajemen File Security

KONSEP SISTEM OPERASI

Proses

Merupakan konsep utama sistem operasiProses adalah sebuah program yang sedang dijalankan

(eksekusi). Suatu proses memerlukan resources pada saat ekesekusi: CPU

time, memory, files dan I/O devicesSistim operasi bertanggung jawab terhadap aktifitas

yang berhubungan dengan manajemen proses: Process creation & deletion. Process suspension (block) & resuming. Mekanisme:

Sinkronisasi antar prosesKomunikasi antar proses

Deadlock

Suatu proses, jika terjadi interrupt, maka akan dihentikan sementara dan jika akan dieksekusi kembali maka akan dimulai dari state terakhir saat dihentikan

Pada sebagian sistem operasi, informasi tiap proses disimpan pada tabel proses.

Tabel proses berbentuk array atau linked list

Kunci pengaturan proses :Mekanisme penciptaan prosesMekanisme penghentian proses

Suatu proses dikatakan sebagai parent process, bilamana proses tersebut bisa menciptakan satu proses baru

Suatu proses dikatakan sebagai child process, hasil penciptaan dari parent process.

Child Process bisa menciptakan proses baru lagi

Dalam proses dibedakan 2 bagian :User Identification (UID)Group Identification (GID)

A

B C D

E F G

H I J

K L

MemoryMemori sebagai tempat penyimpanan instruksi/data

dari programStorage yang cepat sehingga dapat mengimbangi

kecepatan eksekusi instruksi CPUTerdiri dari “array of words/bytes” yang besarAddress digunakan untuk mengakses data (shared oleh

CPU dan I/O devices)

Umumnya main memory bersifat “volatile” – tidak permanent. Isinya akan hilang jika komputer di matikan.

Manajemen memori:Melacak pemakaian memori (siapa dan berapa besar?).Memilih program mana yang akan diload ke memori.Alokasi dan De-alokasi memori fisik untuk program.

I/O

Sering disebut device managerMenyediakan “device driver” yang umum sehingga

operasi I/O dapat seragam (open, read, write, close)Contoh: user menggunakan operasi yang sama

untuk read file pada hard disk, CD-ROM dan floppy disk sama.

Komponen OS untuk sistim I/O:Buffer: menampung sementarai data dari/ke I/O devicesSpooling: melakukan scheduling pemakaian I/O sistim

supaya lebih efisien (antrian dsb)Menyediakan “driver” untuk dapat melakukan operasi

“rinci” (detail) untuk hardware I/O tertentu.

File: kumpulan informasi yang berhubungan (sesuai dengan tujuan pembuat file tsb).File dapat mempunya struktur yang bersifat hirarkis

(direktori, volume dll).Sebelum file dibaca, file harus dibuka lebih dulu,

setelah digunakan file tersebut harus ditutup.Metode yg digunakan untuk mengelompokkan

file secara bersama-sama, yaitu dengan menggunakan KONSEP DIREKTORI.

System call menyediakan perintah untuk :Membuat direktoriMenghapus direktoriMenempatkan file ke suatu direktoriMenghapus file dari suatu direktori

FILE

Pada Konsep Direktori dikenal 2 buah pathname :Absolute Pathname

Path yang terdiri dari list direktori, dimulai dari root direktori, yg harus dikunjungi untuk mengkases suatu file, dengan menggunakan Slash(/) sebagai pemisah antar direktori.

Relative PathnamePathname yg tidak dimulai dengan slash (/) karena

setiap proses selalu mempunyai CWD (curent working directory)

SISTEM KEAMANAN (SECURITY SYSTEM)Jenis akses yg bisa dilakukan oleh seorang

pemakai pada suatu file, proses atau mesin.Sistem Keamanan pada UNIX lebih baik dari

pada MS-DOS, dimana di UNIX setiap file mempunyai tingkat keamanan sendiri-sendiri.

Keterangan :Nama file atau direktoriJam (waktu)TanggalBulanGroupPemilik fileKode Keamanan

Kode Keaman di breakdown seperti dibawah :Digit ke-1

Kode : -Arti :

• Nama file

Digit Ke-2,3 & 4Kode : rwxArti :

• Hak yang dimiliki oleh Pemilih adalah Read, Write dan Execute.

Digit Ke-5,6 & 7Kode : r-xArti :

• Hak yang dimiliki oleh anggota group adalah Read dan Execute.

Digit Ke-8,9 & 10Kode : --xArti :

• Hak yang dimiliki oleh orang lain adalah hanya eksekusi saja.

Sedangkan pada Sistem Operasi DOS (Disk Operating System), sistem keamanan diatur dengan menggunakan perintah ATTRIB.

Pada DOS hanya di kunci pada jenis filenya dan foldernya saja tanpa memandang user yang menggunakan.

Pada kebanyakan sistem operasi, UNIX dan MS-DOS, piranti I/O dinyatakan sebagai suatu file abstrak

File Abstrak ini dinyatakan dengan istilah Special File.

Ada 2 jenis Special File :Block Special File

Digunakan untuk piranti I/O yang terdiri dari sekumpulan blok dengan alamat random. Contoh : Disk

Character Special FileDigunakan untuk model piranti I/O yang terdiri dari

aliran karakter. Misalnya : Line Printer, Interface Network dan Terminal

Contoh :Dari gambar diatas jika akan diakses file Proses.doc, maka

Absolute Pathname-nya adalah : /data/kuliah/operasi/ proses.doc.

Jika diimplementasikan dalam DOS, maka hasilnya :

c:\>CD\data\kuliah\operasi.

root directory

aplikasi data

kuliah

operasi

Proses.doc

Tujuan Utama

Contoh : Relative Pathname:Dari gambar diatas jika dicari Relative Pathnamenya

dengan CWD adalah /Data/Kuliah dan tujuan adalah proses.doc. Maka Relative Pathnamenya adalah :

/Operasi/Proses.doc.Jika diimplementasikan maka hasilnya :

c:\Data\Kuliah> cd operasi.

root directory

aplikasi data

kuliah

operasi

Proses.doc

Tujuan Utama

SYSTEM CALL

Instruksi tambahan yang menghubungkan Sistem Operasi dengan program yang dibuat oleh pemakai

Tujuan System Call:Mengakses komponen-komponen utama dalam

sistem operasi

System Call bersifat Machine Dependent (bergantung pada hardware)

System Call dibuat dengan bahasa C

SHELLProgram yang memanggil System call adalah

Sistem operasiEditor, Compiler dan command interpreter

(shell) bukan bagian dari sistem operasi tapi sangat penting dan sering digunakan

Shell bukan bagian dari sistem operasi tapi merupakan interface antara pemakai dengan sistem operasi

Pada saat pemakai login shell akan running.Shell mempunyai standar input dan standar

output, yang dimulai dari PROMPT $ atau %

Shell pada DOS biasanya disebut dengan PROMPT command, disini jika kita tidak mengenal perintah-perintah DOS kita tidak akan dapat mengerti (What Should I Do ?) apa yang akan kita lakukan.

Begitu juga pada Mikrotik. Mikrotik merupakan salah satu sistem operasi khusus untuk management jaringan. Disini Mikrotik berbasiskan DOS. Sehingga jika kita tidak mengerti perintah Mikrotik kita tidak akan mengetahui tindakan apa yang akan kita lakukan.

STRUKTUR SISTEM OPERASIStruktur Sistem Operasi dibagi menjadi 4

bagian besar :Monolithic System (Sistem Monolitis)Layered System (Sistem Lapisan)Virtual Machine System (Mesin Maya)Client Server

1. Monolithic System Pada dasarnya adalah konstruksi tanpa

struktur (semua komponen SO bercampur jadi satu)

Pada sistem ini, Sistem Operasi dibuat sebagai sekumpulan Procedure

Setiap Procedure dapat memanggil Procedure yang lainnya, kapanpun diperlukan

Contoh : SO MSDOS tidak ada pemisahan yg jelas antara aplikasi dengan SO

Utility Procedure :Merupakan program dasar untuk mengendalikan sistem

komputer dan mengerjakan apa yang dibutuhkan oleh service procedure, misal mengambil data dari program komputer

Main Procedure

Service Procedure

Utility Procedure

Mata Kuliah : Sistem Operasi – Dosen : Andy Rachman, ST – ITATS – 2009

Mata Kuliah : Sistem Operasi – Dosen : Andy Rachman, ST – ITATS – 2009

Service Procedure :Menjalankan fungsi pemanggilan procedure-

procedure mana yang harus diaktfikanMain Procedure :

Berfungsi untuk memanggil salah satu service procedure dan juga meminta pelayanan dari service procedure. Main procedure mengakses service procedure, selanjutnya service procedure akan mengakses ke utility procedure.

2. Layered System Dikembangkan pertama kali oleh E.W.

Dijkstra tahun 1968Sistem ini terdiri dari beberapa lapisan,

dimana lapisan atas hanya bisa memanggil lapisan yang ada dibawahnya.

Makin kebawah, lapisannya makin mendekati lapisan hardware.

Konsep ini secara umum disajikan dalam sistem MULTICS (MULTIplex Information and Computing Service) dengan sistem operasi Timesharing.

Layer 0 : berkaitan erat denganAlokasi processor ke suatu prosesPerpindahan antar proses bila terjadi interupsi

atau kuantum waktu telah habis

Layer 1 : Sebagai tempat pengaturan memoriLayer ini mengalokasikan ruang di memori

utama untuk suatu proses dan mengalokasikan pada disk untuk menyimpan bagian proses (pages) bila memori utama tidak cukup

Bagian program yang aktif ditempatkan di memori utama, sedangkan yang tidak aktif di dalam disk.

Layer ini mencari page-page mana yang sudah waktunya dibawa ke memori utama untuk dieksekusi.

Layer 2 : menangani komunikasi antar proses dengan operator monitor dengan cara melewatkan parameter data.

Layer 3 : mengatur piranti I/O, menyimpan informasi ke dan dari piranti I/O

Layer 4 : Lokasi dimana prorgram pemakai berada, pemakai tidak perlu risau dengan proses, memori, terminal maupun pengaturan I/O, semuanya telah ditangani pada lapisan dibawahnya.

Layer 5 : Proses operator

3. Sistem Virtual MachinePada sistem ini, semua pemakai seolah-olah

memiliki komputer sendiri-sendiri.Secara phisik, hanya ada satu komputer saja

tetapi secara logik ada beberapa komputer.Sistem Maya ini disebut dengan CPM

(Conventional Monitor System).Pada tahun 1979 dikembangkan menjadi

VM/370, dimana pengembangannya didasarkan pada :sistem timesharing yang menyediakan sistem

multiprogrammingMenyediakan extended machine dengan interface yg

lebih baik dari hardware sebenarnya.

Struktur VM/370 dengan CMS dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Setiap Virtual Machine selalu identik dengan hardware sebenarnya, dan dapat menjalankan Sistem Operasi Apapun.

4. MODEL CLIENT SERVER

Karena perkembangan zaman SO semakin besar dan kompleks

Kernel berisi fungsi-fungsi dasar dari sistem operasi dan menangani komunikasi antara client dan server :Yaitu dengan cara membagi-bagi sistem operasi

menjadi beberapa bagian.

Semua Server berjalan dalam user mode, hal ini menyebabkan Server tidak dapat diakses secara langsung menuju hardware

Untuk mendapatkan pelayanan, maka proses client mengirim permohonan (request) ke proses server, kemudian server akan melaksanakan pekerjaan yang diminta, selanjutnya akan mengirimkan hasilnya ke client.

TEKNIK PENGELOLAAN HARDWARE

Adalah suatu cara pengelolaan hardware yang dilakukan Sistem Operasi.

Ada 7 Teknik pengelolaan hardware :Sistem Single JobSistem Batch ProcessingTeknik SpoolingSistem TimesharingSistem MultiprocessingSistem MultiprogrammingSistem Real Time

1. Sistem Single JobMekanisme yang terjadi adalah Input

masuk ke proses kemudian dieksekusi dan hasil eksekusi dikeluarkan sebagai output.

Cara ini sangat kuno, karena CPU hanya dapat mengeksekusi satu job setiap saat.

2. Sistem Batch ProcessingPada sistem ini, job-job dikumpulkan dalam

group-group (batches).Sekali suatu job running, maka job tersebut

secara penuh mengontrol mesin dan kontrol baru dikembalikan ke sistem operasi bila job tersebut telah selesai. Kemudian sistem operasi membaca dan menginisialisasi job berikutnya.

Pada sistem ini telah dikenal piranti sekunder dengan kecepatan akses yang cukup tinggi sehingga jumlah output persatuan waktu (throughput) meningkat.

Masalah yang ada pada sistem ini adalah waktu tunggu yang lama bagi job-job pendek.

3. TEKNIK SPOOLINGDiperkenalkan sebuah sistem pengumpulan job,

dengan menggunakan disk sebagai buffer penyimpanan yang besar.

Hasil pembacaan dari piranti input disimpan ke disk dan juga sebagai tempat penyimpanan output sampai piranti output siap menerimanya

Program spooling menangkap setiap permohonan akses ke line printer dan kemudian menuliskan identitas pemohon dan output ke dalam disk.

4. SISTEM TIMESHARINGSistem ini mengoperasikan model

interaktif dimana banyak pemakai dapat langsung berhubungan dengan komputer melalui terminal.

Sistem ini mampu mengatur waktu pelayanan ke sejumlah pemakai yang mengakses bersamaan

5. SISTEM MULTIPROCESSINGKonfigurasi komputer dengan beberapa

processor.Terdapat lebih dari satu processor yang

mengakses memori yg sama.Konfigurasi yang digunakan bisa berupa master-

slave untuk mengurangi biaya interupsi dan pembebanan bersama.

Sistem ini lebih fleksibel dan bersifat fault tolerance.Sistem mempunyai kemampuan untuk mendeteksi

kerusakan dan kemungkinan perbaikannya.

6. SISTEM MULTIPROGRAMMINGSuatu sistem dimana beberapa pemakai

berkompetisi untuk memakai resource komputerCara kerja :

Beberapa program sekaligus berada dalam memori utama dan processor dengan cepat akan berpindah dari satu program ke program lainnya sesuai dengan algoritma penjadualan yang digunakan

Tujuan dari sistem ini adalah :Agar CPU dan piranti I/O selalu sibuk setiap saat

sehingga akan lebih optimal.

Sistem ini juga bersifat multitasking dan multiuser.

7. SISTEM REAL TIMEDigunakan untuk mengontrol proses-

proses dan peralatan pada suatu aplikasi industri.

Cara Kerja :Sensor membawa data ke komputer kemudian

komputer menganalisa data tersebut dan mengatur penyesuaian yg mungkin untuk memodifikasi sensor input.

Konfigurasi sama dengan Sistem TimeSharing