Struktur dan komponen sistem operas

Struktur dan komponen sistem operas

Setelah saya posting kemaren tentang perkembangaan sistem operasi , sekarang saya akan memposting tentang struktur dan komponen sistem operasi, namun bagi anda yang masih belum paham tentang agamana perkembangan sistem operasi itu, anda bisa klik disini.

1. Pengertian sistem operasi

                 Sistem Operasi merupakan sebuah lapisan antara hardware dan program pemakai (user software) di sistem komputer. SO dpt mengerjakan sesuatu yg semua software juga mengerjakannya, yaitu mengimplementasikan beberapa fungsionalitas yg diinginkan dengan membangun fungsionalits tsb diatas fungsionalitas yg disediakan tingkat bawahnya.

                hal tersebut membutuhkan  suatu pengelolaan dan manejemen yg merupakan komponen SO.

2. Komponn sistem  operasi

1.         Managemen Proses.

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:

a)      Pelaksanaan dan penghapusan proses yang diinginkan user atau sistem.

b)      Menunda atau melanjutkan proses.

c)       Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi.

d)      Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi.

e)      Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock.

2.       Managemen Memori Utama.

Memori utama (RAM & ROM) adalah sebuah array yang besar dari word atau byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan byte. 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:

a)           Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang     menggunakannya.

b)      Memilih program yang akan di-load ke memori.

c)       Mengalokasikan dan meng-dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan.

3.       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, flashdisk,  CD-ROM, disket, dll.

Sistem operasi bertanggung-jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan disk-management seperti: free-space management, alokasi penyimpanan, & penjadualan disk.

4.       Managemen Sistem I/O.

Sering disebut device manager. Menyediakan "device driver" yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam (seperti kegiatan untuk membuka, membaca, menulis, menjalankan dan menutup file atau program).  Contohnya: user menggunakan operasi yang sama untuk membaca berkas pada hard-disk, CD-ROM, flashdisk, floppy disk, dll.

Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O:

a)        Buffer: menampung sementara data dari dan ke perangkat I/O.

b)        Spooling: melakukan penjadualan pemakaian I/O sistem supaya lebih efektif dan efisien (pengaturan antrian).

c)         Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi "rinci" untuk perangkat keras I/O tertentu.

5.       Managemen Berkas.

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 terhadap:

a)        Pembuatan dan penghapusan berkas.

b)        Pembuatan dan penghapusan direktori.

c)         Mendukung manipulasi berkas dan direktori.

d)        Memetakan berkas ke secondary storage.

e)        Mem-backup berkas ke media penyimpanan yang permanen (non-volatile).

6.       Sistem Proteksi.

Proteksi mengacu pada mekanisme untuk mengontrol akses yang dilakukan oleh program, prosesor, atau pengguna ke sistem sumber daya.

Mekanisme proteksi harus:

a)      membedakan antara penggunaan yang sudah diberi izin dan yang belum.

b)      specify the controls to be imposed (menetapkan sistem pengaturan yang digunakan).

c)       provide a means of enforcement (menyiapkan alat yang digunakan).

7.       Jaringan.

Dukungan terhadap komunikasi data antar perangkat komputer mutlak diperlukan. Pada model sistem terdistribusi, jaringan komputer peer to peer ataupun client server, sistem operasi berfungsi untuk mengatur model komunikasi antar komputer dan komunikasi antar device jaringan. Jaringan komputer menyediakan akses bagi pengguna ke bermacam sumber-daya sistem pada jaringan.

Akses tersebut menyebabkan:

a)      Computation speed-up (proses komputasi semakin cepat).

b)      Increased data availability (peningkatan ketersediaan data).

c)       Enhanced reliability (peningkatan kemampuan).

8.       Command-Interpreter system.

Sistem Operasi menunggu instruksi dari user (command driven).

Program yang dapat membaca instruksi dan mengartikan control statements berdasarkan masukan dari user umumnya disebut: control-card interpreter, atau command-line interpreter.  Pada sistem UNIX sering disebut juga shell atau console.

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: Command Line Interpreter (CLI), Windows (GUI-dgn Click, drag ‘n drop), Pen-based (touch), dan lain-lain.

3. Layanan sistem operasi

                           1.      Pembuatan program, yaitu sistem operasi menyediakan fasilitas dan layanan untuk membantu para pemrogram untuk menulis program.

                           2.      Eksekusi program adalah kemampuan sistem untuk "load" program ke memori dan menjalankan program yang dikehendaki user maupun sistem.

                           3.      Operasi I/O merupakan kegiatan dimana pengguna tidak dapat secara langsung mengakses sumber daya perangkat keras, sehingga sistem operasi harus menyediakan mekanisme untuk melakukan operasi I/O atas nama pengguna.

                           4.      Sistem manipulasi berkas adalah kemampuan program untuk operasi pada berkas (membaca, menulis, membuat, dan menghapus berkas yang berupa file atau direktori).

                           5.      Komunikasi adalah pertukaran data/ informasi antar dua atau lebih proses yang berada pada satu komputer (atau lebih).

                           6.      Deteksi error adalah kegiatan untuk menjaga kestabilan sistem dengan mendeteksi "error", perangkat keras maupun operasi yang dilakukan.

                           7.      Deteksi dan Pemberian tanggapan pada kesalahan, jika muncul permasalahan pada sistem komputer maka sistem operasi harus memberikan tanggapan yang menjelaskan kesalahan yang terjadi serta dampaknya terhadap aplikasi yang sedang berjalan.

                           8.      Efesisensi penggunaan sistem, diantaranya:

§  Resource allocator, yakni: mengalokasikan sumber-daya hardware maupun software ke beberapa pengguna atau mengalokasikan job yang jalan pada saat yang bersamaan ke beberapa komputer dalam jaringan.

§  Proteksi sistem untuk menjamin akses ke sistem sumber daya yang aman, dikendalikan oleh sistem sehingga pengguna dikontrol aksesnya ke sistem).

                           9.      Accounting adalah kegiatan merekam aktifitas pengguna, report pemakaian sumber daya. Sistem Operasi yang bagus harus mampu mengumpulkan data statistik penggunaan beragam sumber-daya dan memonitor parameter kinerja.

D.      Sistem call

v  System call menyediakan interface antara program 

         (program pengguna yang berjalan) dan bagian OS.

v   System call menjadi jembatan antara proses dan

         sistem operasi.

v   System call ditulis dalam bahasa assembly atau

         bahasa tingkat tinggi yang dapat mengendalikan mesin.

Contoh: UNIX menyediakan system call: read, write à 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:

a)      Melalui registers (sumber daya di CPU).

b)      Menyimpan parameter pada data struktur (table) di memori, dan alamat table tsb ditunjuk oleh pointer yang disimpan di register.

c)       Push (store) melalui "stack" pada memori dan OS mengambilnya melalui pop pada stack tsb.

Jenis- jenis system call yaitu:

a)      Process Control

b)      File Manipulation

c)       Device Manipulation

d)      Information Maintenance

e)      Communication

5. Struktur system operasi

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

6. Mesin virtual (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. Sumber daya komputer secara fisik dibagi pakai untuk membuat suatu mesin virtual. Penjadwalan CPU dapat digunakan untuk membagi pakai CPU dan membuat tampilan seolah-olah pemakai mempunyai prosesor sendiri.

Model mesin virtual