Jenis System Calls Layanan dan Antarmuka
Bab 7. Struktur Sistem Operasi
7.1. Pendahuluan
Sistem operasi modern adalah suatu sistem yang besar dan kompleks. Dan tentu saja proses mendesain sistem operasi bukanlah pekerjaan mudah. Karena itu, didalam desain sistem operasi digunakan suatu struktur agar sistem tersebut bisa dipelajari dengan mudah. digunakan, dan dikembangkan ebih lanjut. Jika pada bab sebelumnya, kita memandang sistem operasi dari luar, yaitu dengan system call yang bisa digunakan, maka dalam bab ini kita akan melihat dari dalam, yaitu bagaimana sistem operasi disusun. Ternyata, ada beberapa pendekatanmodel yang digunakan, seperti struktur sederhana, struktur berlapis, dan mikro kernel.7.2. Struktur Sederhana
Pada awalnya, sistem operasi dimulai sebagai sistem yang kecil, sederhana, dan terbatas. Lama kelamaan, sistem operasi semakin berkembang menjadi suatu sistem yang lebih besar dari awalnya. Dalam perkembangannya, ada sistem yang terstruktur dengan kurang baik, dan ada juga yang baik. Contoh sistem yang terstruktur kurang baik adalah MS-DOS. Sistem operasi ini dirancang sedemikian rupa agar mampu berjalan pada hardware yang terbatas. Memang memiliki struktur, tapi belum terbagi-bagi dalam modul-modul, dan interface serta fungsionalitas tidak begitu jelas batasannya. Begitu pula dengan UNIX, yang pada awalnya juga terbatas oleh hardware yang ada. Sistem ini dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu kernel dan program sistem. Kernel sendiri dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu device driver dan interface, yang kemudian terus berkembang seiring dengan perkembangan UNIX. Berikut ini adalah skema struktur UNIX. Gambar 7.1. Struktur UNIX Versi-versi UNIX selanjutnya dirancang agar mampu bekerja dengan hardware yang lebih baik. Begitu pula dengan strukturnya, yang dibuat makin modular.7.3. Struktur Berlapis
Rasanya susah membayangkan sekian banyak fungsi yang disediakan oleh sistem operasi diimplementasikan dalam satu program saja. Karena itu, lebih mudah untuk membaginya dalam sejumlah layerlapisan. Tentu setiap lapisan memiliki fungsinya sendiri-sendiri, dan juga bisa 47 menambah fungsi-fungsi lain, berdasarkan fungsi-fungsi yang tersedia pada lapisan-lapisan lain yang dibawahnya. Lapisan-lapisan sistem operasi adalah suatu abstraksi dari enkapsulasi sekumpulan struktur data dalam sistem operasi. Lapisan-lapisan yang berada di atas bisa mengakses operasi-operasi yang tersedia di lapisan-lapisan bawahnya. Stallings memberi model yang lebih detail, sebagai berikut: • Lapisan 1. Berisi berbagai sirkuit elektronik, misal register, memory cells, dan logic gate. • Lapisan 2. Berisi instruksi prosesor, misal instruksi aritmatika, instruksi transfer data, dsb. • Lapisan 3. Penambahan konsep seperti prosedursubrutin, maupun fungsi yang me-return nilai tertentu. • Lapisan 4. Penambahan interrupt. • Lapisan 5. Program sebagai sekumpulan instruksi yang dijalankan oleh prosesor. • Lapisan 6. Berhubungan dengan secondary storage device, yaitu membacamenulis head,track, dan sektor. • Lapisan 7. Menciptakan alamat logika untuk proses. Mengatur hubungan antara main memory, virtual memory, dan secondary memory. • Lapisan 8. Program sebagai sekumpulan instruksi yang dijalankan oleh prosesor. • Lapisan 9. Berhubungan dengan secondary storage device, yaitu membacamenulis head,track, dan sektor. • Lapisan 10. Menciptakan alamat logika untuk proses. Mengatur hubungan antara main memory, virtual memory, dan secondary memory. • Lapisan 11. Program sebagai sekumpulan instruksi yang dijalankan oleh prosesor. • Lapisan 12. File adalah objek yang memiliki nama dan ukuran. Abstraksi dari lapisan 9. • Lapisan 13. Menyediakan interface agar bisa berinteraksi dengan pengguna. Lapisan-lapisan dari 1-4 bukanlah bagian dari sistem operasi dan masih menjadi bagian dari prosesor secara ekslusif. Lapisan ke-5 hingga ke-7, sistem operasi sudah berhubungan dengan prosesor. Selanjutnya dari lapisan ke-8 hingga 13, sistem operasi berhubungan dengan media penyimpanan maupun perlatan-peralatan lain yang ditancapkan, misalnya peralatan jaringan.7.4. Mikro Kernel
Pada pembahasan Struktur Sederhana, sempat disinggung istilah kernel. Apakah kernel itu? Kernel adalah komponen sentral dari sistem operasi. Ia mengatur hal-hal seperti interrupt handler untuk menyediakan layanan interupsi, process scheduler membagi-bagi proses dalam prosesor, memory management, IO, dan sebagainya. Atau dengan kata lain, ia adalah jembatan antara hardware dengan software. Cara tradisional untuk membangun sistem operasi adalah dengan membuat kernel monolitis, yaitu semua fungsi disediakan oleh kernel, dan ini menjadikan kernel suatu program yang besar dan kompleks. Cara yang lebih modern, adalah dengan menggunakan kernel mikro. Pada awalnya, konsep mikro kernel dikembangkan pada sistem operasi Mach. Ide dasar dari pengembangan kernel mikro adalah bahwa hanya fitur-fitur yang perlu saja yang diimplementasikan dalam kernel mengenai fitur-fitur apa saja yang perlu diimplementasikan, ini bisa berbeda tergantung desain sistem operasi. Walaupun garis pembatas mengenai apa saja yang berada di dalam dan luar kernel mikro bisa berbeda antara desain yang satu dengan yang lain, namun ada karakteristik yang umum, yaitu servis-servis yang umumnya menjadi bagian sistem operasi menjadi subsistem eksternal yang bisa berinteraksi satu sama lain dan dengan kernel tentunya. Ini mencakup device driver, file system, virtual memory manager, windowing system, dan security devices. Pendekatan kernel mikro menggantikan pendekatan berlapis yang vertikal tradisional. Komponen-komponen sistem operasi yang berada di luar kernel mikro diimplementasikan sebagai server process dan berkomunikasi dengan message passing via kernel mikro. Misalnya jika user ingin membuat berkas baru, dia mengirim pesan ke file system server, atau jika ingin membuat proses baru, dia mengirimkan pesan ke process server. 48Parts
» Kumpulan Makalah | Blogger Lampung Tengah SO
» Konsep Dasar Perangkat Komputer
» Pendahuluan Hari Gini Belajar SO?
» Mengapa Mempelajari Sistem Operasi?
» Definisi Sementara Hari Gini Belajar SO?
» Sejarah Perkembangan Hari Gini Belajar SO?
» Bahan Pembahasan Tantangan Prasyarat Sasaran Pembelajaran Rangkuman
» Pendahuluan HaKI Perangkat Lunak
» Perangkat Lunak Bebas HaKI Perangkat Lunak
» Aneka Ragam HaKI HaKI Perangkat Lunak
» Lisensi Perangkat Lunak HaKI Perangkat Lunak
» Copyleft HaKI Perangkat Lunak
» Ilustrasi Lisensi Tantangan Rangkuman
» Pendahuluan Organisasi Sistem Komputer
» Prosesor Organisasi Sistem Komputer
» Penyimpan Data Organisasi Sistem Komputer
» MasukanKeluaran Organisasi Sistem Komputer
» Rangkuman Organisasi Sistem Komputer
» Sistem Operasi Java Bahasa Java
» Dasar Pemrograman Bahasa Java
» Atribut Protected Bahasa Java
» Konstruktor Metode Bahasa Java
» Inheritance Abstract Package Interface
» Pendahuluan Komponen Sistem Operasi
» Kegiatan Sistem Operasi Komponen Sistem Operasi
» Manajemen Proses Komponen Sistem Operasi
» Manajemen Memori Utama Komponen Sistem Operasi
» Harganya murah. Perbandingan harga yang dibayar oleh pengguna per byte data jauh lebih
» Menyimpan berkas secara permanen. Data atau berkas diletakkan secara fisik pada piringan
» Menyimpan program yang belum dieksekusi prosesor. Jika sebuah program ingin dieksekusi
» Pendahuluan Layanan dan Antarmuka
» Jenis Layanan Layanan dan Antarmuka
» Antarmuka Layanan dan Antarmuka
» System Calls API Application Program Interface
» Jenis System Calls Layanan dan Antarmuka
» System Programs Layanan dan Antarmuka
» Application Programs Layanan dan Antarmuka
» Rangkuman Layanan dan Antarmuka
» Pendahuluan Struktur Sistem Operasi
» Struktur Sederhana Struktur Sistem Operasi
» Struktur Berlapis Struktur Sistem Operasi
» Mikro Kernel Struktur Sistem Operasi
» Portability. Pada kernel mikro, semua atau sebagian besar kode yang prosesor-spesifik berada di
» Reliability. Semakin besar suatu software, maka tentulah semakin sulit untuk menjamin
» Support for object-oriendted OS. Model kernel mikro sangat sesuai untuk mengembangkan
» Proses Boot Struktur Sistem Operasi
» Kompilasi Kernel Struktur Sistem Operasi
» Mengekstrak kernel. Source code kernel Anda yang lama bisa dilihat di direktori usrsrclinux.
» Buat symbolic link. Struktur Sistem Operasi
» Konfigurasi kernel. Sebelum proses kompilasi, anda memiliki 2 pilihan, yaitu membuat
» Kompilasi. Jalankan perintah make bzImag Proses kompilasi kernel bisa memakan waktu
» Komputer Meja Struktur Sistem Operasi
» Sistem Prosesor Jamak Struktur Sistem Operasi
» Lebih ekonomis. Daripada sistem dengan banyak prosesor tunggal, karena bisa berbagi memori,
» Peningkatan kehandalan. Jika pekerjaan terbagi rata, maka kegagalan salah satu prosesor bisa
» Availability. Karena semua prosesor menjalankan tugas yang sama, maka kegagalan pada salah
» Incremental growth. Performa bisa ditingkatkan dengan menambah prosesor lagi.
» Sistem Terdistribusi dan Terkluster
» Computation speedup. Jika suatu proses komputasi bisa dipecah-pecah menjadi sejumlah bagian
» Reliability. Jika satu komputer mengalami kegagalan, maka secara keseluruhan sistem masih
» Communication. Karena satu komputer terhubung dengan komputer-komputer laiinya, sangat
» Incremental scalability. Kluster diatur sedemikian rupa sehingga bisa dupgrade sedikit demi
» High availability. Karena setiap komputer yang tergabung adalah standalone mandiri, maka
» Superior priceperformance. Dengan konfigurasi yang tepat, dimungkinkan untuk membangun
» Sistem Waktu Nyata Struktur Sistem Operasi
» Aspek Lainnya Struktur Sistem Operasi
» Rangkuman Struktur Sistem Operasi
» Pendahuluan Virtual Machine VM
» Virtualisasi Penuh Virtual Machine VM
» VMware Xen VMM Virtual Machine VM
» .NET Framework Virtual Machine VM
» Efisien. Kemudahan pada saat proses pembuatan aplikasi, akan berimplikasi terhadap efisiensi
» Konsisten. Kemudahan-kemudahan pada saat proses pembuatan aplikasi, juga bisa berimplikasi
» Microkernel. Kumpulan Makalah | Blogger Lampung Tengah SO
» Hybrid modifikasi dari microkernel. Kernel yang mirip microkernel, tetapi ia juga
» Credentials. Setiap proses harus memiliki hubungan antara user ID dengan group ID yang
» Pembentukan Thread Thread Java
» Penggabungan Thread Thread Java
» Pembatalan Thread Thread Java
» Penjadwalan Preemptive Penjadwalan Non Preemptive
» Context switching. Kumpulan Makalah | Blogger Lampung Tengah SO
» Throughput. Salah satu ukuran kerja adalah banyaknya proses yang diselesaikan per satuan
» Turnaround Time. Dari sudut pandang proses tertentu, kriteria yang penting adalah berapa lama
» Waiting Time. Algoritma penjadwalan CPU tidak mempengaruhi waktu untuk melaksanakan
» Response Time. Di sistem yang interaktif, turnaround time mungkin bukan waktu yang terbaik
» FCFS First Come First Served
» Pendahuluan Penjadwalan Prosesor Jamak
» Penjadwalan MasterSlave Penjadwalan Prosesor Jamak
» Penjadwalan SMP Affinity dan Load Ballancing
» Symetric Multithreading Penjadwalan Prosesor Jamak
» Multicore Penjadwalan Prosesor Jamak
» Rangkuman Penjadwalan Prosesor Jamak
» Pendahuluan Deterministic Modelling Evaluasi dan Ilustrasi
» Queueing Modelling Evaluasi dan Ilustrasi
» Simulasi Implementasi Evaluasi dan Ilustrasi
» Ilustrasi: Linux Evaluasi dan Ilustrasi
» Ilustrasi: Solaris Evaluasi dan Ilustrasi
» System SYS. Solaris menggunakan system class untuk menjalankan kernel proses, seperti
» Time Sharing TS. Time sharing class merupakan default class untuk proses dan kernel thread
» Interactive IA. Kelas Interaktif menggunakan aturan yang sama dengan aturan dengan kelas
» Fixed Priority FX. Thread di kelas fixed priority memiliki range prioritas 0-59 yang sama
» Komunikasi Antar Proses Konsep Interaksi
» Komunikasi tidak langsung. Berbeda dengan komunikasi langsung, jenis komunikasi ini
» Deadlock. Deadlock adalah suatu kondisi dimana dua proses atau lebih saling menunggu proses
» Pendahuluan Race Condition Critical Section
» Prasyarat Solusi Critical Section
» Terjadi kemajuan progress . Jika tidak ada proses yang sedang menjalankan critical
» Ada batas waktu tunggu bounded waiting . Jika seandainya ada proses yang sedang
» Interupsi. Interupsi adalah suatu masalah bila mengandung critical section-nya sendiri. Timer
» Page Fault. Page faults adalah suatu masalah yang potensial; jika sebuah kernel routine
» Kernel code memanggil fungsi penjadwalan sendiri. setiap waktu banyak proses yang berjalan
» Mutual Exclusion. 2. Terjadi kemajuan progress .
» Ada batas waktu tunggu bounded waiting.
» Pendahuluan TestAndSet Perangkat Sinkronisasi
» Counting semaphore. Semafor ini memiliki nilai 0, 1, serta integer lainnya. Banyak sistem
» Mutual Exclusion. Sesuai dengan prinsip mutual exclusion, jika suatu thread sedang berada
» Cooperation. Cooperation berarti membantu beberapa thread untuk bekerjasama mencapai
» Model Sistem Transaksi Atomik
» Pemulihan Berbasis Log Transaksi Atomik
» Checkpoint Serialisasi Transaksi Atomik
» Protokol Penguncian Transaksi Atomik
» Exclusive. Jika sebuah transaksi Ti melakukan exclusive-mode lock pada data Q, maka transaksi
» Critical Section Sinkronisasi Linux
» Penyebab Konkurensi Kernel Integer Atomik
» Spin Locks Sinkronisasi Linux
» Pengabaian. Maksud dari pengabaian di sini adalah sistem mengabaikan terjadinya deadlock
» Pencegahan. Penanganan ini dengan cara mencegah terjadinya salah satu karakteristik
» Penghindaran. Menghindari keadaan deadlock. Bagian yang perlu diperhatikan oleh pembaca
» Pendeteksian dan Pemulihan. Pada sistem yang sedang berada pada kondisi deadlock,
» Mutual Exclusion. Kondisi mutual exclusion pada sumber daya adalah sesuatu yang wajar
» Hold and Wait. Untuk kondisi yang kedua, sistem perlu memastikan bahwa setiap kali proses
» No Preemption. Pencegahan kondisi ini dengan cara membolehkan terjadinya preemption.
» Proses . Kumpulan Makalah | Blogger Lampung Tengah SO
» Pendahuluan Penggunaan Semafor Bounded-Buffer
» Pendahuluan Penggunaan Semafor Sinkronisasi Dengan Semafor
» Program Sinkronisasi Dengan Semafor
Show more