Operating System as a resource manager: manages all resources in the computer system

Struktur Sistem Operasi

1. Struktur Struktur
Sistem OperasiSistem Operasi

2. Konsep Sistem OperasiKonsep Sistem Operasi

resource manager : pengelola seluruh sumber resource manager : pengelola seluruh sumber
daya yang terdapat pada sistem komputer daya yang terdapat pada sistem komputer

extended machine : menyediakan sekumpulan extended machine : menyediakan sekumpulan
layanan ke pemakai sehingga memudahkan dan layanan ke pemakai sehingga memudahkan dan
menyamankan penggunaan serta pemanfaatan menyamankan penggunaan serta pemanfaatan
sumber daya sistem komputer. sumber daya sistem komputer.

3. Konsep Sistem OperasiKonsep Sistem Operasi

Software yang mengatur hardware. Software yang mengatur hardware.

Software yang mengatur software/program lainSoftware yang mengatur software/program lain

Manager sumber daya atau pengalokasian Manager sumber daya atau pengalokasian
sumber daya komputer, seperti mengatur sumber daya komputer, seperti mengatur
memori, printer, dll memori, printer, dll

Sebagai kernel, yaitu program yang terus-Sebagai kernel, yaitu program yang terus-
menerus running selama komputer dihidupkan menerus running selama komputer dihidupkan

Mengatur keamanan komputerMengatur keamanan komputer

4. Konsep Sistem OperasiKonsep Sistem Operasi

5. Modul/Komponen dalam OSModul/Komponen dalam OS

Modul Manajemen ProsesModul Manajemen Proses

Modul Manajemen MemoriModul Manajemen Memori

Modul Manajemen I/O Modul Manajemen I/O

Modul Manajemen Sistem Berkas (File)Modul Manajemen Sistem Berkas (File)

Modul Manajemen Penyimpanan SekunderModul Manajemen Penyimpanan Sekunder

Modul Manjemen Sistem ProteksiModul Manjemen Sistem Proteksi

Modul JaringanModul Jaringan

Command interpreter systemCommand interpreter system

6. Manajemen ProsesManajemen Proses

Proses adalah program yang dieksekusi - Proses adalah program yang dieksekusi -
memerlukan sumber daya, contoh : waktu CPU, memerlukan sumber daya, contoh : waktu CPU,
memory, file, I/O device.memory, file, I/O device.

OS bertanggung jawab dalam :OS bertanggung jawab dalam :

Create & delete ; baik proses user maupun sistemCreate & delete ; baik proses user maupun sistem

Suspend & meneruskan prosesSuspend & meneruskan proses

Mendukung mekanisme-mekanisme sinkronisasi prosesMendukung mekanisme-mekanisme sinkronisasi proses

Mendukung mekanisme komunikasi prosesMendukung mekanisme komunikasi proses

Mendukung mekanisme penanganan deadlockMendukung mekanisme penanganan deadlock

7. Manajemen Memori UtamaManajemen Memori Utama

Memory merupakan array(susunan) word/byte dalam Memory merupakan array(susunan) word/byte dalam
jumlah besar. jumlah besar.

Tiap word/byte punya alamat sendiriTiap word/byte punya alamat sendiri

Volatile storage deviceVolatile storage device

OS bertanggung jawab dalam :OS bertanggung jawab dalam :

Keep track bagian mana dari memori yang sedang digunakan Keep track bagian mana dari memori yang sedang digunakan
& oleh siapa& oleh siapa

Memilih program yang akan di-load ke memori Memilih program yang akan di-load ke memori

Alokasi & dealokasi ruang memoriAlokasi & dealokasi ruang memori

8. Manajemen Sistem BerkasManajemen Sistem Berkas

Berkas (File) adalah kumpulan informasi yang Berkas (File) adalah kumpulan informasi yang
berhubungan (sesuai dengan tujuan pembuat berkas berhubungan (sesuai dengan tujuan pembuat berkas
tersebut). Biasanya berkas merepresentasikan program tersebut). Biasanya berkas merepresentasikan program
dan datadan data

OS bertanggung jawab dalam :OS bertanggung jawab dalam :

Pembuatan dan penghapusan filePembuatan dan penghapusan file

Pembuatan dan penghapusan direktoriPembuatan dan penghapusan direktori

Mendukung manipulasi file dan direktoriMendukung manipulasi file dan direktori

Pemetaan file dalam secondary storagePemetaan file dalam secondary storage

Backup file dalam media yang stabil (non-volatile)Backup file dalam media yang stabil (non-volatile)

9. Manajemen I/OManajemen I/O

Sering disebut dengan device managerSering disebut dengan device manager

Menyediakan device driver yang umum sehingga operasi Menyediakan device driver yang umum sehingga operasi
I/O dapat seragam (membuka,membaca,menulis,menutup)I/O dapat seragam (membuka,membaca,menulis,menutup)

Contoh : user menggunakan operasi yang sama untuk Contoh : user menggunakan operasi yang sama untuk
membaca berkas pada CD Rom dan flash diskmembaca berkas pada CD Rom dan flash disk

Komponen OS untuk sistem I/OKomponen OS untuk sistem I/O

Penyangga : menampung sementara data dari/ke perangkat I/OPenyangga : menampung sementara data dari/ke perangkat I/O

Spooling : melakukan penjadwalan pemakaian I/O supaya lebih Spooling : melakukan penjadwalan pemakaian I/O supaya lebih
efisienefisien

Menyediakan driver Menyediakan driver

10. Manajemen Secondary-StorageManajemen Secondary-Storage

Back up main memory, non-volatileBack up main memory, non-volatile

Data dan program disimpan disimpan dalam Data dan program disimpan disimpan dalam
secondary storage (penyimpanan sekunder; disk)secondary storage (penyimpanan sekunder; disk)

OS bertanggung jawab dalam :OS bertanggung jawab dalam :

mengelola ruang yang kosong dalam storagemengelola ruang yang kosong dalam storage

Alokasi penyimpananAlokasi penyimpanan

Penjadwalan diskPenjadwalan disk

11. Sistem ProteksiSistem Proteksi

Mekanisme untuk mengatur/mengendalikan Mekanisme untuk mengatur/mengendalikan
akses yang dilakukan oleh program, prosesor akses yang dilakukan oleh program, prosesor
atau user ke sumber daya yang ada dalam sistem atau user ke sumber daya yang ada dalam sistem
komputerkomputer

Mekanisme proteksi :Mekanisme proteksi :

Dapat membedakan pemakaian yang sah Dapat membedakan pemakaian yang sah
(authorized) & yang tidak sah (unauthorized)(authorized) & yang tidak sah (unauthorized)

Spesifikasi kendali yang dikenakanSpesifikasi kendali yang dikenakan

12. Jaringan (Distributed System)Jaringan (Distributed System)

Distributed system : sekumpulan prosesor yang tidak berbagi Distributed system : sekumpulan prosesor yang tidak berbagi
memory atau clock. Setiap prosesor memiliki memori lokal memory atau clock. Setiap prosesor memiliki memori lokal
masing-masingmasing-masing

Prosesor-prosesor dalam sistem terhubung dalam jaringan Prosesor-prosesor dalam sistem terhubung dalam jaringan
komunikasikomunikasi

Sebagai pengatur (protokol) dalam komunikasi dataSebagai pengatur (protokol) dalam komunikasi data

Menentukan strategi-strategi menangani masalah-masalah Menentukan strategi-strategi menangani masalah-masalah
komunikasikomunikasi

Mengatur network file systemMengatur network file system

Dengan adanya shared resource :Dengan adanya shared resource :

Peningkatan kecepatan komputasiPeningkatan kecepatan komputasi

Peningkatan penyediaan dataPeningkatan penyediaan data

Meningkatkan reliabilitas (kehandalan)Meningkatkan reliabilitas (kehandalan)

13. Command InterpreterCommand Interpreter

Memungkinkan sistem berkomunikasi dengan user melalui Memungkinkan sistem berkomunikasi dengan user melalui
perintah-perintah menjalankan proses yang telah didefinisikan perintah-perintah menjalankan proses yang telah didefinisikan
beserta parameternya kemudian melakukan responbeserta parameternya kemudian melakukan respon

OS menunggu perintah/instruksi dari user (OS menunggu perintah/instruksi dari user (command drivencommand driven))

Contoh-contoh command interpreter :Contoh-contoh command interpreter :

command-line interpreter (CLI)command-line interpreter (CLI)

ShellShell

Command-Interpreter System sangat bervariasi dari satu Command-Interpreter System sangat bervariasi dari satu
sistem operasi ke sistem operasi yang lain dan disesuaikan sistem operasi ke sistem operasi yang lain dan disesuaikan
dengan tujuan dan teknologi I/O peranti yang ada.dengan tujuan dan teknologi I/O peranti yang ada.

Contohnya : DOS, Windows, dllContohnya : DOS, Windows, dll

14. Layanan Operating System Layanan Operating System
(1)(1)

Eksekusi program : load program user ke Eksekusi program : load program user ke
memory dan menjalankannya (memory dan menjalankannya (runrun))

Operasi-operasi I/O : pengguna tidak bisa Operasi-operasi I/O : pengguna tidak bisa
mengendalikan I/O secara langsung (untuk mengendalikan I/O secara langsung (untuk
efisiensi & keamanan), sistem harus bisa efisiensi & keamanan), sistem harus bisa
menyediakan mekanisme untuk melakukan menyediakan mekanisme untuk melakukan
operasi I/Ooperasi I/O

Manipulasi file system : read, write, create & Manipulasi file system : read, write, create &
deletedelete

15. Layanan Operating System Layanan Operating System
(2)(2)

Komunikasi antar proses :Komunikasi antar proses :

Baik yang run di komputer yang sama atau berlainan Baik yang run di komputer yang sama atau berlainan
via jaringan. Implementasi melalui shared memory via jaringan. Implementasi melalui shared memory
atau message passingatau message passing

Error detectionError detection

Menjamin komputasi yang benar dengan mendeteksi Menjamin komputasi yang benar dengan mendeteksi
error : CPU, memori, I/O device, atau user programerror : CPU, memori, I/O device, atau user program

16. Layanan OS InternalLayanan OS Internal

Resource allocationResource allocation

Alokasi resources bagi sejumlah user atau job yang Alokasi resources bagi sejumlah user atau job yang
running pada saat yang samarunning pada saat yang sama

AccountingAccounting

Mencatat jumlah pengguna yang menggunakan Mencatat jumlah pengguna yang menggunakan
sumber daya, dan jenis sumber dayanya.sumber daya, dan jenis sumber dayanya.

ProtectionProtection

Menjamin agar semua akses ke sumber daya Menjamin agar semua akses ke sumber daya
terkendali, contoh : menyediakan password jika akan terkendali, contoh : menyediakan password jika akan
akses sumber dayaakses sumber daya

17. System ProgramSystem Program

Menyediakan lingkungan yang memungkinkan Menyediakan lingkungan yang memungkinkan
pengembangan program dan eksekusi berjalan dengan pengembangan program dan eksekusi berjalan dengan
baikbaik

Dapat dikategorikan :Dapat dikategorikan :

Manipulasi Berkas (Manipulasi Berkas (FileFile))

Informasi Status : tanggal, jam, jumlah memori, disk, dllInformasi Status : tanggal, jam, jumlah memori, disk, dll

Modifikasi BerkasModifikasi Berkas

Mendukung bahasa pemrograman : kompilator, assembly, Mendukung bahasa pemrograman : kompilator, assembly,
interpreterinterpreter

Loading & eksekusi programLoading & eksekusi program

Komunikasi : menyediakan mekanisme komunikasi antara Komunikasi : menyediakan mekanisme komunikasi antara
proses, user dan sistem komputer yang berbedaproses, user dan sistem komputer yang berbeda

18. System CallSystem Call

Permintaan yang dilakukan oleh proses aktif melalui software Permintaan yang dilakukan oleh proses aktif melalui software
interrupt / exception untuk mendapatkan layanan kernel interrupt / exception untuk mendapatkan layanan kernel

Single prosesor menjalankan satu instruksi setiap waktu. Jika sebuah Single prosesor menjalankan satu instruksi setiap waktu. Jika sebuah
proses yang berjalan di user mode dan membutuhkan layanan proses yang berjalan di user mode dan membutuhkan layanan
sistem, harus melakukan sistem call. Contoh : membaca data dari sistem, harus melakukan sistem call. Contoh : membaca data dari
filefile

OS kemudian mengenali keinginan proses dengan memeriksa OS kemudian mengenali keinginan proses dengan memeriksa
parameter yang diberikan oleh prosesparameter yang diberikan oleh proses

Tiga metode untuk passing parameter antara running program dan Tiga metode untuk passing parameter antara running program dan
OS :OS :

melalui registermelalui register

Menyimpan parameter dalam blok atau tabel pada memory, dan alamat Menyimpan parameter dalam blok atau tabel pada memory, dan alamat
blok tsb diberikan sebagai parameter dlm registerblok tsb diberikan sebagai parameter dlm register

Menyimpan parameter (Menyimpan parameter (pushpush) ke dalam stack (oleh program), dan ) ke dalam stack (oleh program), dan pop off pop off
parameter pada stack (oleh OS)parameter pada stack (oleh OS)

19. Jenis-jenis System CallJenis-jenis System Call

Process ControlProcess Control

Load, execute, create/terminate process, get/set process attributes, wait, dllLoad, execute, create/terminate process, get/set process attributes, wait, dll

File managementFile management

Create/delete file, open/close, read/write, get/set file attributes, dllCreate/delete file, open/close, read/write, get/set file attributes, dll

Device managementDevice management

Request/release device, get/set device attributes, dllRequest/release device, get/set device attributes, dll

Information MaintenanceInformation Maintenance

Get/set time, dllGet/set time, dll

CommunicationCommunication

Create/delete connection, send/receive message, dllCreate/delete connection, send/receive message, dll

20. Struktur Sistem OperasiStruktur Sistem Operasi

MonolithicMonolithic

Layered / berlapisLayered / berlapis

Virtual machineVirtual machine

MikrokernelMikrokernel

ExokernelExokernel

21. MonolithicMonolithic

Struktur sederhanaStruktur sederhana

OS ditulis sebagai kumpulan prosedur, masing-OS ditulis sebagai kumpulan prosedur, masing-
masing dapat memanggil prosedur yang lain jika masing dapat memanggil prosedur yang lain jika
dibutuhkandibutuhkan

22. MonolithicMonolithic

Struktur Monolithic :Struktur Monolithic :

Main program / procedure yang memanggil service Main program / procedure yang memanggil service
procedureprocedure

Sekumpulan service procedure yang menangani system callSekumpulan service procedure yang menangani system call

Utility procedure yang mendukung service procedureUtility procedure yang mendukung service procedure

23. Layered / BerlapisLayered / Berlapis

OS dibagi menjadi sejumlah lapisan yang OS dibagi menjadi sejumlah lapisan yang
masing-masing dibangun di atas lapisan yang masing-masing dibangun di atas lapisan yang
lebih rendahlebih rendah

Lapisan yang lebih rendah menyediakan layanan Lapisan yang lebih rendah menyediakan layanan
untuk lapisan yang lebih tinggiuntuk lapisan yang lebih tinggi

Lapisan paling bawah : perangkat kerasLapisan paling bawah : perangkat keras

Lapisan paling atas : antarmuka penggunaLapisan paling atas : antarmuka pengguna

24. Contoh Struktur Layered - THEContoh Struktur Layered - THE

THE (Technische Hogeschool at Eindhoven) THE (Technische Hogeschool at Eindhoven)
Operating System (Dijkstra, 1968)Operating System (Dijkstra, 1968)

Level 5 : operator / userLevel 5 : operator / user

Level 4 : user programLevel 4 : user program

Menangani kompilasi, eksekusi dan printing user programMenangani kompilasi, eksekusi dan printing user program

Level 3 : I/O managementLevel 3 : I/O management

Level 2 : operator-process communicationLevel 2 : operator-process communication

Level 1 : memory managementLevel 1 : memory management

Alokasi memori untuk prosesAlokasi memori untuk proses

Level 0 : processor allocation & multiprogrammingLevel 0 : processor allocation & multiprogramming

Menentukan alokasi proses ke CPU, menangani interupsi Menentukan alokasi proses ke CPU, menangani interupsi
dan perpindahan proses (sebagai scheduler)dan perpindahan proses (sebagai scheduler)

25. Virtual MachineVirtual Machine

Implementasi software dari sebuah mesin Implementasi software dari sebuah mesin
(komputer) yang menjalankan program seperti (komputer) yang menjalankan program seperti
mesin secara fisik.mesin secara fisik.

Duplikat dari mesin sebenarnyaDuplikat dari mesin sebenarnya

Masing-masing VM mempunyai prosesor, Masing-masing VM mempunyai prosesor,
memori dan sumber daya lain secara terpisah di memori dan sumber daya lain secara terpisah di
dalam satu mesin host.dalam satu mesin host.

26. Virtual MachineVirtual Machine
Non-virtual MachineNon-virtual Machine Virtual MachineVirtual Machine

27. Contoh VM SoftwareContoh VM Software

VirtualPCVirtualPC

VMWareVMWare

VirtualBoxVirtualBox

28. MikrokernelMikrokernel

Kernel yang menyediakan hanya sekumpulan kecil abstraksi Kernel yang menyediakan hanya sekumpulan kecil abstraksi
perangkat keras sederhana, dan menggunakan aplikasi-aplikasi perangkat keras sederhana, dan menggunakan aplikasi-aplikasi
yang disebut sebagai server untuk menyediakan fungsi-fungsi yang disebut sebagai server untuk menyediakan fungsi-fungsi
lainnya.lainnya.

29. MikrokernelMikrokernel

Menyusun sistem operasi dengan menghapus semua Menyusun sistem operasi dengan menghapus semua
komponen yang tidak esensial dari komponen yang tidak esensial dari kernelkernel, dan , dan
mengimplementasikannya sebagai sistem program dan level mengimplementasikannya sebagai sistem program dan level
penggunapengguna
Monolithic
Mikrokernel

30. ExokernelExokernel

Kernel yang hampir tidak menyediakan sama sekali Kernel yang hampir tidak menyediakan sama sekali
abstraksi hardware, tapi ia menyediakan sekumpulan abstraksi hardware, tapi ia menyediakan sekumpulan
library yang menyediakan fungsi-fungsi akses ke library yang menyediakan fungsi-fungsi akses ke
perangkat keras secara langsung.perangkat keras secara langsung.