STRUKTUR SISTEM OPERASI

STRUKTUR SISTEM OPERASI

1. KOMPONEN SISTEM OPERASI

Pada kenyataannya tidak semua sistem operasi mempunyai struktur yang sama.
Komponen sistem operasi modern :

• Managemen Proses.
• Managemen Memori Utama.
• Managemen Secondary-Storage.
• Managemen Sistem I/O.
• Managemen Berkas.

MANAGEMEN PROSES
Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang dieksekusi.
Proses membutuhkan beberapa sumber daya berupa CPU time, memori, berkas-berkas, dan perangkat perangkat I/O untuk menyelesaikan tugasnya. Tanggung jawab Sistem operasi atas aktivitas managemen proses:
1.Pembuatan dan penghapusan proses pengguna dan sistem proses.
2.Menunda atau melanjutkan proses.
3.Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi.
4.Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi.

Managemen Memori Utama
Memori utama adalah sebuah array yang besar terdiri dari word atau byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan. 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. 

Tanggung jawab Sistem operasi atas aktivitas managemen memori:

1. Menjaga track memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya.
2. Memilih program yang akan di-load ke memori.
3. Mengalokasikan dan meng-dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan.

Managemen Secondary-Storage
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.

Tanggung-jawab Sistem operasi atas aktivitas disk-management :
1.Free-space management.
2.Alokasi penyimpanan.
3.Penjadualan disk.

Managemen Sistem I/O
Sering disebut device manager.

Menyediakan "device driver" yang umum àoperasi I/O seragam (membuka, membaca, menulis, menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang sama untuk membaca berkas pada hard-disk, CD-ROM dan floppy disk.
Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi "rinci" untuk perangkat keras I/O tertentu.

Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O:
1.Buffer penyangga : menampung sementara data dari/ ke perangkat I/O.
2.Spooling : melakukan penjadwalan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.).

Managemen Berkas
Berkas adalah kumpulan informasi yang berhubungan sesuai dengan tujuan pembuat berkas tersebut.
Tanggung-jawab Sistem operasi atas aktifitas managemen berkas :
1.Pembuatan dan penghapusan berkas.
2.Pembuatan dan penghapusan direktori.
3.Mendukung manipulasi berkas dan direktori.
4.Memetakan berkas ke secondary storage.
5.Mem-backup berkas ke media penyimpanan yang permanen (non-volatile).


2. Layanan Sistem Operasi

Dalam sebuah sistem operasi yang baik harus memiliki layanan sebagai berikut:
1.Pembuatan program.
2.Eksekusi program
3.Pengaksesan I/O Device
4.Pengaksesan terkendali terhadap berkas
5.Pengaksesan sistem
6.Deteksi
7.Pemberian tanggapan pada kesalahan
8.Akunting

3. System calls
System calls menyediakan antarmuka antara Proses dan sistem operasià tersedia sebagai instruksi bahasa rakitan Beberapa sistem mengizinkan system calls dibuat langsung dari bahasa pemrograman tingkat tinggi. Beberapa bahasa pemrograman tingkat tinggi (contoh : C,C++) telah didefenisikan untuk menggantikan bahasa rakitan untuk sistem pemrograman System Calls.

Tiga metode umum yang digunakan dalam memberikan parameter kepada sistem operasi
1.Melalui register
2.Menyimpan parameter dalam blok atau tabel pada memori dan alamat blok tersebut diberikan sebagai parameter dalam register
3.Menyimpan parameter (push) ke dalam stack (oleh program), dan melakukan pop off pada stack (oleh sistim operasi).

Jenis System Calls
•Pengendalian proses
•Manajemen berkas
•Manajemen Peranti
•Mempertahankan informasi
•Komunikasi

Pemrograman sistem
Pemrograman sistem menyediakan lingkungan yang memungkinkan pengembangan program dan eksekusi berjalan dengan baik

Dapat dikategorikan :
1.Managemen/manipulasi Berkas
2.Informasi status
3.Modifikasi berkas
4.Pendukung bahasa pemrograman
5.Loading dan eksekusi program
6.Komunikasi

Struktur Sederhana
Dimulai dengan sistem yang kecil, sederhana dan terbatas kemudian berkembang dengan cakupan original. Struktur sistem MS-DOS:

disusun untuk mendukung fungsi yang banyak pada ruang yang kecil.

4. Mesin Virtual

Konsep dasar dari mesin virtual ini tidak jauh berbeda dengan pendekatan terlapis, hanya saja konsep ini memberikan sedikit tambahan berupa antarmuka yang menghubungkan perangkat keras dengan kernel untuk tiap-tiap proses
Model mesin virtual :

Mesin virtual menyediakan antar muka yang identik untuk perangkat keras yang ada. Sistem operasi membuat ilusi untuk beberapa proses, masing-masing mengeksekusi prosessor masing-masing untuk memori (virtual) masing-masing.

Keuntungan Penggunaan Mesin virtual :

1. Keamanan bukanlah masalah VM mempunyai pelindungan lengkap pada berbagai sistem sumber daya.Tidak ada pembagian sumber daya secara langsung. Pembagian disk mini dan jaringan diimplementasikan pada perangkat lunak 

2. VM sistem adalah kendaraan yang “sempurna” untuk penelitian dan pengembangan sistem operasi.Dengan VM perubahan suatu bagian tidak akan mempengaruhi komponen yang lain.

Kerugian Penggunaan VM :

1. VM sulit diimplementasikan karena banyak syarat yang dibutuhkan untuk menyediakan duplikat yang tepat dari underlying machine

2. Harus punya virtual-user mode dan virtualmonitor mode yang keduanya berjalan di pysical mode. 

3. Akibatnya, saat instruksi yang hanya membutuhkan virtual monitor mode dijalankan,register berubah dan bisa berefek pada virtual user mode, bahkan bisa me-restart VM

4. Waktu yang dibutuhkan I/O bisa lebih cepat(karena adaspooling), tapi bisa lebih lambat( karena diinterpreted)