Pada
kenyataannya tidak semua sistem operasi mempunyai struktur yang sama. Namun
menurut Avi Silberschatz, Peter Galvin, dan Greg Gagne, umumnya sebuah sistem
operasi modern mempunyai komponen sebagai berikut:
- Managemen Proses.
- Managemen Memori Utama.
- Managemen Secondary-Storage.
- Managemen Sistem I/O.
- Managemen Berkas.
- Sistem Proteksi.
- Jaringan.
- Command-Interpreter system.
Proses
adalah keadaan ketika sebuah program sedang di eksekusi. Sebuah proses
membutuhkan beberapa sumber daya untuk menyelesaikan tugasnya. sumber daya
tersebut dapat berupa CPU time, memori, berkas-berkas, dan
perangkat-perangkat I/O.
Sistem
operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan
managemen proses seperti:
- Pembuatan dan penghapusan proses pengguna dan sistem proses.
- Menunda atau melanjutkan proses.
- Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi.
- Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi.
- Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock.
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 tersendiri. Memori Utama
berfungsi sebagai tempat penyimpanan yang akses datanya digunakan oleh CPU atau
perangkat I/O. Memori utama termasuk tempat penyimpanan data yang sementara (volatile),
artinya data dapat hilang begitu sistem dimatikan.
Sistem
operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan
managemen memori seperti:
- Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya.
- Memilih program yang akan di-load ke memori.
- Mengalokasikan dan meng-dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan.
Data yang
disimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya sangat kecil. Oleh
karena itu, untuk meyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan secondary-storage
yang bersifat permanen dan mampu menampung banyak data. Contoh dari secondary-storage
adalah harddisk, disket, dll.
Sistem
operasi bertanggung-jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan disk-management
seperti: free-space management, alokasi penyimpanan, penjadualan disk.
Sering
disebut device manager. Menyediakan "device driver"
yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam (membuka, membaca, menulis,
menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang sama untuk membaca berkas
pada hard-disk, CD-ROM dan floppy disk.
Komponen
Sistem Operasi untuk sistem I/O:
- Buffer: menampung sementara data dari/ ke perangkat I/O.
- Spooling: melakukan penjadualan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.).
- Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi "rinci" untuk perangkat keras I/O tertentu.
Berkas
adalah kumpulan informasi yang berhubungan sesuai dengan tujuan pembuat berkas
tersebut. Berkas dapat mempunyai struktur yang bersifat hirarkis (direktori,
volume, dll.). Sistem operasi bertanggung-jawab:
- Pembuatan dan penghapusan berkas.
- Pembuatan dan penghapusan direktori.
- Mendukung manipulasi berkas dan direktori.
- Memetakan berkas ke secondary storage.
- Mem-backup berkas ke media penyimpanan yang permanen (non-volatile).
Proteksi
mengacu pada mekanisme untuk mengontrol akses yang dilakukan oleh program,
prosesor, atau pengguna ke sistem sumber daya. Mekanisme proteksi harus:
- membedakan antara penggunaan yang sudah diberi izin dan yang belum.
- specify the controls to be imposed.
- provide a means of enforcement.
Sistem
terdistribusi adalah sekumpulan prosesor yang tidak berbagi memori atau clock.
Tiap prosesor mempunyai memori sendiri. Prosesor-prosesor tersebut terhubung
melalui jaringan komunikasi Sistem terdistribusi menyediakan akses pengguna ke
bermacam sumber-daya sistem. Akses tersebut menyebabkan:
- Computation speed-up.
- Increased data availability.
- Enhanced reliability.
Sistem
Operasi menunggu instruksi dari pengguna (command driven). Program yang
membaca instruksi dan mengartikan control statements umumnya disebut: control-card
interpreter, command-line interpreter, dan UNIX shell. Command-Interpreter
System sangat bervariasi dari satu sistem operasi ke sistem operasi yang
lain dan disesuaikan dengan tujuan dan teknologi I/O devices yang ada.
Contohnya: CLI, Windows, Pen-based (touch), dan
lain-lain.
Command
Interpreter :
Memungkinkan
sistem berkomunikasi dengan user melalui perintah-perintah menjalankan proses
yang telah didefinisikan dan parameternya serta melakukan respon
OS menunggu
instruksi dari user (command driven)
Control
statement berhubungan dengan :
process
creation and management
I/O handling
secondary-storage
management
main-memory
management
file-system
access
protection
networking
Program yang
membaca instruksi dan mengartikan control statements (keinginan pengguna)
umumnya disebut :
control-card
interpreter
command-line
interpreter
UNIX
Shell
Command-Interpreter
System sangat bervariasi dari satu sistem operasi ke sistem operasi yang lain
dan disesuaikan dengan tujuan dan teknologi I/O peranti yang ada.
Contohnya :
CLI, Windows, Pen-based (touch), dll
Eksekusi program adalah kemampuan sistem untuk "load"
program ke memori dan menjalankan program. Operasi I/O: pengguna tidak dapat
secara langsung mengakses sumber daya perangkat keras, sistem operasi harus
menyediakan mekanisme untuk melakukan operasi I/O atas nama pengguna. Sistem
manipulasi berkas dalah kemampuan program untuk operasi pada berkas (membaca,
menulis, membuat, and menghapus berkas). Komunikasi adalah pertukaran data/
informasi antar dua atau lebih proses yang berada pada satu komputer (atau
lebih). Deteksi error adalah menjaga kestabilan sistem dengan mendeteksi
"error", perangkat keras mau pun operasi.
Efesisensi penggunaan sistem:
- Resource allocator adalah mengalokasikan sumber-daya ke beberapa pengguna atau job yang jalan pada saat yang bersamaan.
- Proteksi menjamin akses ke sistem sumber daya dikendalikan (pengguna dikontrol aksesnya ke sistem).
- Accounting adalah merekam kegiatan pengguna, jatah pemakaian sumber daya (keadilan atau kebijaksanaan).
System call menyediakan interface antara
program (program pengguna yang berjalan) dan bagian OS. System call
menjadi jembatan antara proses dan sistem operasi. System call ditulis
dalam bahasa assembly atau bahasa tingkat tinggi yang dapat
mengendalikan mesin (C). Contoh: UNIX menyediakan system call: read,
write => operasi I/O untuk berkas.
Sering
pengguna program harus memberikan data (parameter) ke OS yang akan dipanggil.
Contoh pada UNIX: read(buffer, max_size, file_id);
Tiga cara
memberikan parameter dari program ke sistem operasi:
- Melalui registers (sumber daya di CPU).
- Menyimpan parameter pada data struktur (table) di memori, dan alamat table tsb ditunjuk oleh pointer yang disimpan di register.
- Push (store) melalui "stack" pada memori dan OS mengambilnya melalui pop pada stack tsb.
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.
Target untuk
pengguna: sistem operasi harus nyaman digunakan, mudah dipelajari, dapat
diandalkan, aman dan cepat. Target untuk sistem: sistem operasi harus gampang
dirancang, diimplementasi, dan dipelihara, sebagaimana fleksibel, error,
dan efisien.
Mekanisme
dan Kebijaksanaan:
- Mekanisme menjelaskan bagaimana melakukan sesuatu kebijaksanaan memutuskan apa yang akan dilakukan. Pemisahan kebijaksanaan dari mekanisme merupakan hal yang sangat penting; ini mengizinkan fleksibilitas yang tinggi bila kebijaksanaan akan diubah nanti.
- Kebijaksanaan memutuskan apa yang akan dilakukan.
Pemisahan
kebijaksanaan dari mekanisme merupakan hal yang sangat penting; ini mengizinkan
fleksibilitas yang tinggi bila kebijaksanaan akan diubah nanti.
Implementasi
Sistem biasanya menggunakan bahas assembly, sistem operasi sekarang
dapat ditulis dengan menggunakan bahasa tingkat tinggi. Kode yang ditulis dalam
bahasa tingkat tinggi: dapat dibuat dengan cepat, lebih ringkas, lebih mudah
dimengerti dan didebug. Sistem operasi lebih mudah dipindahkan ke perangkat
keras yang lain bila ditulis dengan bahasa tingkat tinggi.
Sistem
operasi dirancang untuk dapat dijalankan di berbagai jenis mesin; sistemnya
harus di konfigurasi untuk tiap komputer. Program SYSGEN mendapatkan informasi
mengenai konfigurasi khusus dari sistem perangkat keras.
- Booting: memulai komputer dengan me-load kernel.
- Bootstrap program: kode yang disimpan di code ROM yang dapat menempatkan kernel, memasukkannya kedalam memori, dan memulai eksekusinya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar