Cara Sistem Operasi Mengendalikan Proses Sistem Aplikasi
TUGAS 2 SISTEM OPERASI
Bagaimana sisitem operasi
mengendalikan proses sistem aplikasi sehingga mudah digunakan user ?
Proses dalam sistem
operasi
Proses dalam sistem
operasi
Prosesor mengeksekusi
program-program komputer. Prosesor adalah sebuah cip dalam sistem komputer yang
menjalankan instruksi-instruksi program komputer. Dalam setiap detiknya
prosesor dapat menjalankan jutaan instruksi, data, program counter, register
pemroses, stack data, alamat pengiriman dan variabel pendukung lainnya.
Sistem Operasi
Sistem operasi merupakan sofware yang pertama kali dibaca oleh komputer pada saat booting sebagai dasar pengoperasian komputer. Terdapat 2 jenis sistem operasi berdasarkan tampilan antarmuka kepada penggunanya (user interface) yaitu yang berbasis CUI (Character User Interface) dan berbasis GUI (Graphical User Interface). Sistem operasi berbasis CUI, misalnya : DOS (Disk Operating Sistem) dan Sistem Operasi UNIX dan Linux pada mode terminal atau konsol. Sedangkan sistem operasi berbasis GUI, misalnya : Microsoft Windows 9x, 2000, NT, XP, serta sistem operasi UNIX dan Linux yang telah mendukung GUI.
Sistem operasi merupakan sofware yang pertama kali dibaca oleh komputer pada saat booting sebagai dasar pengoperasian komputer. Terdapat 2 jenis sistem operasi berdasarkan tampilan antarmuka kepada penggunanya (user interface) yaitu yang berbasis CUI (Character User Interface) dan berbasis GUI (Graphical User Interface). Sistem operasi berbasis CUI, misalnya : DOS (Disk Operating Sistem) dan Sistem Operasi UNIX dan Linux pada mode terminal atau konsol. Sedangkan sistem operasi berbasis GUI, misalnya : Microsoft Windows 9x, 2000, NT, XP, serta sistem operasi UNIX dan Linux yang telah mendukung GUI.
Program Aplikasi
Program Aplikasi atau Perangkat lunak aplikasi adalah suatu subkelas perangkat lunak komputer yang memanfaatkan kemampuan komputer langsung untuk melakukan suatu tugas yang diinginkan pengguna. Atau secara sederhana dapat di artikan sebagai perangkat lunak yang di buat untuk tujuan spesifik. Contoh utama perangkat lunak aplikasi adalah pengolah kata (mikrosoft office, office.org writer, dll), pengolah gambar grafis (CorelDraw, adobe illustrator, inDesign, dll), dan pemutar media (winamp, media player, nero showtime, dll).
Program Aplikasi atau Perangkat lunak aplikasi adalah suatu subkelas perangkat lunak komputer yang memanfaatkan kemampuan komputer langsung untuk melakukan suatu tugas yang diinginkan pengguna. Atau secara sederhana dapat di artikan sebagai perangkat lunak yang di buat untuk tujuan spesifik. Contoh utama perangkat lunak aplikasi adalah pengolah kata (mikrosoft office, office.org writer, dll), pengolah gambar grafis (CorelDraw, adobe illustrator, inDesign, dll), dan pemutar media (winamp, media player, nero showtime, dll).
Operasi-operasi pada
proses
Sistem operasi dalam mengelola
proses dapat melakukan operasi-operasi terhadap proses. Operasi tersebut adalah
:
Penciptaan proses
o Penghancuran/terminasi proses
o Penundaan proses
o Pelanjutan kembali proses
o Pengubahan prioritas proses
o Memblok proses
o Membangunkan proses
o Menjadwalkan proses
o Memungkinkan proses berkomunikasi dengan proses lain.
Pengendalian proses
Dalam pengendalian antar proses,sistem
operasi menggunakan metode:
o Saling melanjutkan
(interleave), Sistem
operasi harus dapat kembali melanjutkan
proses setelah melayani proses lain.
o Kebijaksaan tertentu, Sistem operasi
harus mengalokasikan sumber
daya ke proses berdasar prioritasnya.
o Komunikasi antar proses dan
penciptaan proses, Sistem operasi
harus mendukung komunikasi dan penciptaan antar proses (menstrukturkan aplikasi).
Status (state) proses
Sebuah proses akan mengalami
serangkaian state diskrit. Beragam kejadian dapat menyebabkan perubahan state
proses. Tiga state tersebut adalah sebagai berikut :
1. Running,
Proses sedang mengeksekusi instruksi proses
2. Ready, Proses
siap dieksekusi, tetapi proses
tidak tersedia untuk eksekusi proses ini.
3. Blocked,
Proses menunggu kejadian untuk
melengkapi tugasnya.
Tahap-tahap
penciptaan proses
Penciptaan proses dapat
disebabkan beragam sebab. Penciptaan proses meliputi beberapa tahap :
Beri satu identifier unik ke
proses baru. Isian baru ditambahkan ke tabel proses utama yang berisi satu
isian perproses.
o Alokasikan ruang untuk proses.
o PCB harus diinisialisasi.
o Kaitan-kaitan antar tabel dan senarai yang cocok dibuat.
o Bila diperlukan struktur data lain maka segera dibuat
struktur data itu.
Penghancuran proses
Penghancuran proses melibatkan
pembebasan proses dari sistem, yaitu :
o Sumber daya-sumber daya yang dipakai dikembalikan.
o Proses dihancurkan dari senarai atau tabel sistem.
o PCB dihapus (ruang memori PCB dikembalikan ke pool
memori bebas).
Penghancuran lebih rumit bila
proses telah menciptakan proses-proses lain. Terdapat dua pendekatan, yaitu :
1. Pada beberapa sistem, proses-proses turunan
dihancurkan saat proses induk dihancurkan secara otomatis.
2. Beberapa sistem lain menganggap proses anak independen
terhadap proses induk, sehingga proses anak tidak secara otomatis dihancurkan
saat proses induk dihancurkan.
Alasan-alasan penghancuran proses, sebagai berikut.
Pengalihan proses
Kelihatannya pengalihan proses (process
switching) adalah sepele. Pada suatu saat, proses runningdiinterupsi
dan sistem operasi memberi proses lain state running dan
menggilir kendali ke proses itu.
Dalam hal ini muncul beberapa
masalah, yaitu :
o Kejadian-kejadian apa yang memicu alih proses ?
Masalah lain
adalah terdapatnya perbedaan antara alih
proses (process switching) dan alih konteks (context switching).
o Apa yang harus dilakukan sistem operasi terhadap
beragam struktur data yang dibawah kendalinya dalam alih proses ?
Kejadian-kejadian
penyebab pengalihan proses
Kejadian-kejadian yang menyebabkan terjadinya alih
proses adalah :
Interupsi sistem, disebabkan kejadian eksternal dan tak bergantung
proses yang saat itu sedang running. Contoh : selesainya operasi
masukan/keluaran. Pada kejadian interupsi, kendali lebih dulu ditransfer keinterrupt
handler yang melakukan penyimpanan data-data dan kemudian beralih ke
rutin sistem operasi yang berkaitan dengan tipe interupsi itu.
Tipe-tipeinterupsi antara lain :
Trap, Adalah interupsi karena terjadinya kesalahan atau
kondisi kekecualian (exception conditions) yang dihasilkan proses yang
running, seperti usaha illegal dalam mengakses file. Dengan trap, sistem
operasi menentukan apakah kesalahan yang dibuat merupakan kesalahan fatal ?
Kemungkinan yang dilakukan adalah
menjalankan prosedur pemulihan atau memperingkatkan ke pemakai. Saat terjadi
trap, mungkin terjadi pengalihan proses mungkin pula resume proses.
Supervisor call, yaitu panggilan meminta atau mengaktifkan bagian sistem
operasi. Contoh: Proses pemakai running meminta layanan masukan/keluaran
seperti membuka file. Panggilan ini menghasilkan transfer ke rutin bagian
sistem operasi. Biasanya, penggunaan system call membuat
proses pemakaiblocked karena diaktifkan proses kernel (sistem
operasi).
Pengalihan proses
Pengalihan proses terjadi jika
proses yang running beralih menjadi state lain (ready, blocked) kemudian
sistem operasi membuat perubahan-perubahan berarti terhadap lingkungan.
Langkah-langkah yang terlibat dalam pengalihan proses
sebagai berikut :
o Simpan konteks pemroses, termasuk register PC dan
register-register lain.
o Perbarui PCB proses yang running. Pelaksanaan termasuk
mengubah state proses menjadi salah satu state (ready, blocked,
suspendedready).
o Field-field yang relevan juga diperbarui misalnya
alasan meninggalkan state running dan informasi akunting.
o Pindahkan PCB proses ke senarai yang cocok (ready,
blocked).
o Pilih satu proses lain untuk dieksekusi sesuai dengan
teknik penjadwalan.
o Perbarui PCB proses yang dipilih termasuk perubahan
state menjadi running.
o Perbarui struktur-struktur data manajemen memori.
Pekerjaan ini sesuai dengan pengelolaan translasi alamat.
o Kembalikan konteks pemroses dengan konteks simpanan
yang memberitahu konteks proses terakhir saat dialihkan dari state running.
o Pengembalian konteks ini dilakukan dengan memuatkan
nilai-nilai register PC dan register-register lain dengan nilai konteks yang
tersimpan.
o Pengalihan proses melibatkan pengalihan konteks dan
perubahan state, memerlukan usaha lebih besar daripada pengalihan konteks.
Tabel-tabel proses
Tiap proses mempunyai state yang
perlu diperhatikan sistem operasi yang dicatat dalam beragam tabel atau senarai
yang saling berhubungan, yaitu :
o Tabel informasi manajemen
memori, Untuk menjaga
keutuhan memori utama dan memori sekunder yang menyimpan informasi tentang :
o Tabel informasi manajemen
masukan/keluaran,Untuk mengelola
perangkat masukan/keluaran, dimana perangkat tersebut digunakan proses tertenty,
sehingga perlu dijaga agar proses lain tidak memakainya. Sistem operasi perlu
mengetahui status operasi masukan/keluaran dan lokasi memori utama yang
digunakan untuk transfer data.
o Tabel informasi sistem file, Berisi informasi mengenai ekstensi file, lokasi pada
memori sekunder, status saat itu dan menyimpan atribut-atribut file lainnya.
o Tabel proses, Untuk mengelola informasi proses di sistem operasi,
lokasinya di memori, status dan atribut proses lainnya.
Proses ditempatkan di memori
utama di lokasi tertentu, proses mempunyai satu ruang alamat tersendiri. Ruang
alamat yang digunakan proses disebut citra proses (process image), karena
selain seluruh kode biner program, proses ditambahi atribut-atribut lain yang
berkaitan penempatannya pada suatu lokasi memori dan status eksekusi pada saat
itu.
Tugas – Tugas Sistem Operasi
1. Menyediakan antarmuka pengguna (user interface)berupa
:
o Melakukan perintah (command-base user interface) dalam
bentuk teks.
o Mengarahkan menu (menu driven)
o Antarmuka unit grafik (graphical user interface-GUI).
o Kombinasi ikon dan menu untuk menerima dan
melaksanakan perintah.
2. Menyediakan informasi yang berkaitan dengan hardware,
yaitu berupa perangkat yang aktif atau pasif, dan mengendalikan perangkat I/O.
3. Melakukan tugas pengolahan dan pengendalian sumber
daya dalam sebuah proses sebagai berikut:
o Multitasking, yaitu melakukan tugas secara serentak
atau sekaligus pada aplikasi yang sama maupun berbeda.
o Multiprocessing, penggunaan atau pemrosesan sebuah
program secara serentak oleh beberapa unit CPU.
o Timesharing, menggunakan sistem komputer yang sama
pada banyak pengguna.
o Multithreading, memproses aktivitas pada bentuk yang
sama dengan multitasking tetapi pada aplikasi tunggal.
o Scalability dan Network, upaya komputer dalam
mengendalikan dan meningkatkan kewaspadaan dan keamanan jumlah pengguna dan
memperluas pelayanan.
4. Pengelolaan file dan direktori data, yaitu memastikan
file-file dalam penyimpanan sekunder tersedia jika diperlukan, dan mengamankan
dari pengguna yang tidak diizinkan.
Layanan Sistem Operasi
Senuah sistem operasi yang baik harus memiliki layanan berupa eksekusi program, operasi I/O, menipulasi sistem file, komunikasi, dan deteksi kesalahan. Dalam pemakaian secara multiuser sistem dapat lebih menguntungkan yaitu lebih efisien karena pemakaian sumber daya bersama antara pengguna. Sebagai fungsi layanan bersama tersebut maka sistem operasi akan memberikan efisiensi pengguna sistem berupa:
o Resource allocator, yaitu mengalokasikan sumber daya
ke beberapa pengguna atau pekerjaan yang berkalan pada saat yang bersamaan.
o Protection, menjamin akses ke sistem sumber daya yang
dikendalikan (akses pengguna ke sistem menjadi terkendali)
o Accounting, yaitu merekam kegiatan pengguna, jatah
pemakaian sumber daya (keadilan atau kebijakan)
Eksekusi program merupakan kemampuan sistem untuk memuat program ke memori dan menjalankan program. Pengguna tidak dapat secara langsung mengakses sumber daya hardware, sistem operasi harus menyediakan mekanisme untuk melakukan operasi I/O atas nama pengguna. Manipulasi sistem file adalah kemampuan program untuk melakukan operasi pada file (membaca, menulis, membuat dan menghapus file). Komunikasi adalah pertukaran data atau informasi antar dua atau lebih proses yang berada pada satu komputer (atau lebih). Deteksi kesalahan (error) adalah menjaga kestabilan sistem dengan mendeteksi error hardware maupun operasi.
Eksekusi program merupakan kemampuan sistem untuk memuat program ke memori dan menjalankan program. Pengguna tidak dapat secara langsung mengakses sumber daya hardware, sistem operasi harus menyediakan mekanisme untuk melakukan operasi I/O atas nama pengguna. Manipulasi sistem file adalah kemampuan program untuk melakukan operasi pada file (membaca, menulis, membuat dan menghapus file). Komunikasi adalah pertukaran data atau informasi antar dua atau lebih proses yang berada pada satu komputer (atau lebih). Deteksi kesalahan (error) adalah menjaga kestabilan sistem dengan mendeteksi error hardware maupun operasi.
Struktur Sistem Operasi
Silberschatz, Galvin, Gagne (2003), berpendapat bahwa umumnya sebuah sistem operasi modern mempunyai komponen sebagai berikut:
Manajemen proses
o Manajemen memori utama.
o Manajemen memori skunder.
o Manajemen sistem I/O (input/output).
o Manajemen file.
o Sistem proteksi.
o Jaringan.
o Sistem command interpreter.
Manajemen proses
Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang dieksekusi. Sebuh proses membutuhkan beberapa sumber daya untuk menyelesaikan tugasnya, sumber daya tersebut dapat berupa CPU time, memori, file-file, dan perangkat-perangkat I/O. Sistem operasi bertanggung jawab atas aktifitas-aktifitas yang berkaitan dengan manajemen proses seperti:
Manajemen proses
Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang dieksekusi. Sebuh proses membutuhkan beberapa sumber daya untuk menyelesaikan tugasnya, sumber daya tersebut dapat berupa CPU time, memori, file-file, dan perangkat-perangkat I/O. Sistem operasi bertanggung jawab atas aktifitas-aktifitas yang berkaitan dengan manajemen proses seperti:
o Pembuatan dan penghapusan proses user dan sistem
proses.
o Menunda atau melanjutkan proses.
o Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi.
o Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi.
o Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock.
Manajemen memori utama
Memori utama atau lebih dikenal sebagai memori adalah sebuah array yang besar dari word atau byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan. Setiap word atau byte mempunyai alamat sendiri. Memori utama berfungsi sebagai tempat penyimpanan yang akases datanya digunakan oleh CPU atau perangkat I/O. Memori utama termasuk tempat penyimpanan data sementara (volatile), artinya data dapat hilang begitu sistem dimatikan. Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan manajemen memori seperti:
o menjaga track memori yang sedang diguanakan dan siapa
yang menggunakannya.
o memilih program yang akan di-load ke memori.
o Mengalokasikan dan men-dealokasikan ruang memori
sesuai kebutuhan.
Manajemen memori skunder
Data tersimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya sangat kecil. Oleh karenan itu, untuk menyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan secondary storage yang bersifat permanen dan mempu menampung data dengan ukuran besar. Contoh dari memori skunder adalah harddisk, disket, USB flash disk, dan lain-lain. Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan disk management seperti free space management, alokasi penyimpanan, dan penjadwalan disk.
Data tersimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya sangat kecil. Oleh karenan itu, untuk menyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan secondary storage yang bersifat permanen dan mempu menampung data dengan ukuran besar. Contoh dari memori skunder adalah harddisk, disket, USB flash disk, dan lain-lain. Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan disk management seperti free space management, alokasi penyimpanan, dan penjadwalan disk.
Manajemen sistem I/O
Manajemen sistem I/O biasa juga disebut sebagai device manager, yang bertugas menyediakan device driver´yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam (membuka, membaca, menulis, menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang sama untuk membaca file pada hard disk, CD-ROM dan disket. Komponen sistem operasi untuk sistem I/O adalah sebagai berikut:
o Buffer: berfungsi untuk sementara menampung data
dari/ke perangkat I/O.
o Spooling: melakukan penjadwalan pemakaian I/O sistem
supaya lebih efisien (antrian dan sebagainya).
o Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi detail
untuk hardware I/O tertentu.
Manajemen file
File adalah sekumpulan informasi yang berhubungan sesuai dengan tujuan pembuat berkas tersebut. Berkas dapat mempunyai struktur yang bersifat hirarki (direktori, volume, dan lain-lain). Tanggung jawab sistem operasi adalah:
o Pembuatan dan penghapusan file.
o Pembuatan dan penghapusan direktori.
o Mendukung manipulasi file dan direktori.
o Memetakan file ke secondary storage.
o Melakukan backup file ke media penyimpanan permanen (non
volatile).
Sistem proteksi
Proteksi mengacu pada mekanisme untuk mengendalikan akses yang dilakukan oleh program, prosesor, atau pengguna ke sistem suber daya. Mekanisme proteksi seharusnya:
o Dapat membedakan antara pengguna yang diizinkan dan
yang belum.
o Menentukan kendali.
o Menyediakan alat pengatur.
Jaringan
Sistem distribusi adalah sekumpulan prosesor yang tidak berbagi memori atau clock. Tiap prosesor mempunyai memori sendiri. Prosesor-prosesor tersebut terhubung memlaui jaringan komunikasi sistem terdistribusi yang menyediakan akases pengguna ke berbagai macam sumber daya sistem. Akses tersebut menyebabkan meningkatnya:
o Kecepatan komputer,
o Ketersediaan data,
o Kehandalan (enhanced reliability).
Sistem command-interpreter
Sistem operasi menunggu instruksi dapri pengguna (command driven). Program yang membaca instruksi dan mengartikan control statements umumnya disebut: control-card interpreter, command-line interpreter, shell pada UNIX. Sistem command interpreter sangat bervariasi antara satu sistem operasi dengan sistem operasi lainnya dan disesuaikan dengan tujuan dan teknologi perangkat I/O yang ada. Contohnya CLI, Windows, pen-based (touch), dan lain-lain.
Klasifikasi Sistem Operasi
Sistem operasi dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Sistem operasi dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
1. Berdasarkan skala arsitekturnya (bit), sistem operasi
dibedakan menjadi sistem operasi berskala 8-bit, 16-bit, 32-bit, dan 64-bit.
Sistem operasi dengan skala 8-bit dan 16-bit saat ini sudah mulai ditinggalkan,
sedangkan saat ini kebanyakan yang digunakan adalah skala 32-bit, seperti
sistem operasi Microsoft Windows NT, Windows 2000, Windows XP, LINUX, IBM
OS/400, Sun Solaris). Sedangkan yang baru dan masih jarang ditemui di pasaran
adalah skala 64-bit. Seperti Windows XP 64-bit, Digital UNIX, Open VMS, IBM AIX
for RS/6000, SGI IRIX, dan HP-UX.
2. Klasifikasi sistem operasi berdasarkan end-user
interface.
Command driven. Biasa juga disebut command line dimana perintah sistem operasi diketikkan pada prompt perintah atau dieksekusi melalui script file (misalnya pada sistem operasi DOS, UNIX, atau XENIX).
Command driven. Biasa juga disebut command line dimana perintah sistem operasi diketikkan pada prompt perintah atau dieksekusi melalui script file (misalnya pada sistem operasi DOS, UNIX, atau XENIX).
Graphical user interface (GUI). Pengguna akhir
menggunakan mouse atau alat penunjuk (pointer) yang lain untuk memilih objek
yang mewakili suatu instruksi spesifik (misalnya: semua sistem operasi Windows,
IBM OS/2, MAC-OS, LINUX).
3. Klasifikasi sistem operasi berdasarkan pengguna:
o Single-user single-tasking: sistem operasi yang hanya
mampu untuk melayani satu pengguna pada satu saat untuk satu instruksi dalam
satu siklus proses (misal MS-DOS).
o Single-user multi-tasking: sistem operasi yang hanya
mampu untuk melayani satu pengguna pada satu saat tetapi mampu untuk mengeksekusi
beberapa instruksi dalam satu siklus proses (misalnya Windows 95, IBM OS/2,
MAC-OS).
o Multi-user multi-tasking: sistem operasi yang mampu
untuk melayani beberapa pengguna sekaligus dalam satu waktu dan juga mampu
untuk menjalankan beberapa instruksi sekaligus dalam satu siklus proses.
4. Klasifikasi sistem operasi berdasarkan pangsa pasar:
o Sistem operasi server/network, seperti Windows NT
Server, Windows XP, IBM AIX for RS/6000, Digital UNIX, Open VMS, HP-UX, Sun Solaris,
dan IBM OS/400, LINUX.
o Sistem operasi desktop, seperti Windows 95 / Windows
NT Workstation, Windows XP, LINUX, OS/2 Wrap, MacOS, Java.
o
Sistem
operasi Hanheld, seperti Windows CE, GEOS, Magic Cap.
SUMBER
:
0 komentar:
Posting Komentar