SISTEM OPERASI-09

5/10/2018 SISTEM OPERASI-09 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/sistem-operasi-09 1/31

SISTEM OPERASI

KONSEP MANAGEMENT MEMORY

Konsep manajemen memori ini sangat jelas diperlukan didalam pengelolaan suatu

memory dengan tujuan untuk mengurangi dan memperkecil CPU Idle Time.

CPU Idle Time : Suatu jangka waktu dimana CPU tidak bekerja walaupun ada satu / lebih

proses yang sedang berjalan.Hal ini terjadi karena proses I/O memerlukan

waktu relative kecil lama dari pada proses CPU.

Konsep Pembagian Memory, dapat kita bagi atas :

300 Operating System ( OS )

300

500 Used by Job

800

224 Wasted Area / Blank / Free

1024

Sedangkan untuk dapat menghitung proses untuk tangga CPU, terbagi atas

(1) Mono Programing :

%100×

+

=

Ci Ii

IiW Dimana :

CPU O

I > W : Waktu Menunggu ( Mono )

Ii : Waktu Menunggu I/O

Ci : Waktu Menunggu ( CPU )

(2) Multi Programing :

n

w

w

−1

Dimana :

Sistem Operasi 1



CPU MEMORY I/O Sistem

Disk

Tape

Printer

in

i w

wn∑

=

−0 1! w : Waktu Tunggu secara Multi

W = n : Jumlah proses ( drajat multi programming )

i w : Waktu menunggu CPU

MEMORI MANAJEMEN

Hakekat Memory

Suatu array yang besar dalam satuan byte/word dimana setiap array tersebut

mempunyai masing – masing alamat/address.

Fungsi MemoryDigunakan sebagai tempat penyimpanan code/data untuk dimanipulasi oleh cpu

pengingat dan penyimpanan demikian pula data yang terdapat pada secondary memory

(Disk, Tape) jika akan diakses oleh cpu harus berada dimemory terlebih dahulu.

Karena jumlah memory sangat terbatas sedangkan code dan data yang akan diakses

sangat besar maka hanya sebagian dari data/code tersebut yang dapat berada di memory

dan yang lain tetap berada di Backing Storage.

Hubungan dengan bagian lain:

Pada

keadaan dimana jumlah memory lebih sedikit dibandingkan dengan job yang, maka dapat

terjadi proses :

“ Swapping “, Sebagai berikut :

Swap - In

Swap - Out

RAM BACKING STORAGE

Sistem Operasi 2



- Swap – In : Proses mengambil data dari backing storage (secondary memory)

ke RAM

- Swap – Out : Proses mengambil data dari RAM Backing Storage

Sedangkan waktu yang dibutuhkan dalam proses perpindahan data tersebut ke / dari

RAM ke Backers Stroge disebut “ SWAP – TIME “ proses perpindahan tersebut dalam

pengambilan data tersebut atau sebaliknya dinamakan Swapping.

Macam Memory terbagi atas :

a. Register yang berada pada processor & cache memori

Diatur oleh hardware dan tidak diatur oleh system operasi (Sehingga tidak dibahas)

b. Main memory (Memory kerja / processor memory)

Bertugas untuk menampung pekerjaan pada saat sebelum dan sesudah pekerjaan

dilaksanakan oleh processor menampung program system operasi, system bahasa, dan

berbagai catatan yang diperlukan untuk keperluan pelaksanaan pekerjaan.

c. Backing Storage (Memory Dukung)

d. Memory Arsip dibahas pada I/O Device Management Function.

Jenis Main Memory (memory kerja) :

a) ROM (Read Only Memori / Memory Tetap)

b) PROM (Programmable ROM )

c) EPROM (Electrical PROM)

d) EEPROM (Erasable EPROM)

e) RAM (Random Akses Memori / Baca Tulis)

Backing Storage (Memori Dukung)

Petugas untuk membantu / mendukung memori kerja (main memori), biasanya

pekerjaan / job yang belum segera dikerjakan ditempatkan dimemori dukung.

Hubungan antara memori kerja (main memori) dengan memori dukung (Backing

Storage) diatur memulai algoritma didalam system operasi tanpa campur tangan pemekai

(User).

Memori Dukung (Backing Storage) disebut juga sebagai “Memory Semu” (virtual

memori)

Alamat Memory

a) Alamat Fisik / Mutlak

Sistem Operasi 3



Adalah alamat setiap sel memori yang memiliki nomor unit yang membentuk alamat

memori mutlak / fisik.

b) Alamat Relatif / Logika

Adalah alamat memori yang digunakan oleh user’s dalam bahasa mesin.

Isi Memory

Suatu isi dari memori dapat bersumber dari sejumlah sumber daya computer, seperti

modem memori arsip keyboard.yang meliputi :

a. Sistem Bahasa Programman

b. Sistem Utilities

c. Inti Sistem Operasi Kernel

d. Sistem Operasi

e. Pengendali alat (Device Controller & Driver)

f. File Pemakai (Program & Data)

MANAJEMEN MEMORY

Kegunaan : untuk dapat mengelola penggunaan suatu memori dengan tujuan untuk

mengurangi / memperkecil CPU – Idle Time

CPU Idle Time adalah suatu jangka waktu dimana suatu CPU tidak bekerja walaupun

ada satu atau lebih proses yang sedang berjalan.Hal ini terjadi karena proses input – output

memerlukan waktu yang relative lebih lama dari pada proses CPU.

Missal : suatu job mempunyai : Proses -1, Proses -2, Proses -3

Algoritma Chartnya :

Proses 1 Proses 2 Proses 3

proses – proses

CPU -1 I/O -1 CPU -2 I/O -2 CPU -3 I/O -3

Idle time Idle time Idle time

Seperti umunya pada IBM S/360 IBM 5/365 dimana tiap job hanya memakai 60 – 70 %

waktu dari waktu total (waktu untuk proses input – output) & 40 – 30 % untuk proses CPU.

Maka Waktu Total = ( Waktu CPU + Waktu I/O ) 1 + ( Waktu CPU + Waktu I/O )2 +

( Waktu CPU + Waktu I/O )3

Sehingga dalam konsep memori kita dapat bagi menjadi 3 bagian yaitu :

Sistem Operasi 4



1. Untuk Operating Sistem ( Sistem Operasi )

2. Untuk User ( Pemakai ) OS

3. Untuk tidak terpakai (

Reality User Job

Blank

MUATAN ISI MEMORY

Muatan informasi yang di muat ke dalam memori disebut dengan loading yang dikerjakan

oleh leader. Dimana kadang kata informasi yang dimuat harus disambung dengan informasi

yang lainnya, penyambungan informasi ini disebutdengan LINKER memuat dan

menyambung ini menjadi satu kesatuan kerja yang disebut Linked leader

a. Pemuatan Mutlak

Bila alamat pada program sama di alamt yang ditempatinya di memori kerja.

b. Pemuatan Relokasi

Alamat yang deprogram tidak selalu sama dengan alamat titik dimemori kerja.

Rumus Relokasi R = P – A...............

/

........Re

AlamatAwal A

Pankal r AlamatAkhi P

lokasi Alamat R

=

=

=

c. Pemuat Sambung ( Link Edit )

Penggantungan informasi yang dilakukan pada saat pemuatan berlangsung dimana

alamat akhir yang disambung tersebut harus di ketahui oleh Linker.

d. Pemuatan Dinamik (Over by)

Ketika ukuran program / job melebihi dari ukuran memori kerja, maka program

tersebut dipenggal kedalam segmen – segmen.

Kegunaan dari fungsi manajemen memori meliputi :

1. Mengikuti status setiap lokasi (allocated / free)

2. Menentukan pengallokasian memori

3. Tehnik Allokasi

4. Tehnik Deallokasi

Tehnik Manajement Memori, terbagi atas :

1. Single Contigious Countigous Allocation

2. Partitioned

3. Relocation Partitioned

Sistem Operasi 5



4. Paged

5. Demand – Paged

6. Segmented Non - Countigous Allocation

7. Segmented & Demand – Paged

8. Swapping, Overlay

9. Page Faulted Halding

10. Shared Pages

SISTEM OPERASI DITINJAU DARI SEGI RESOURCES

Terbagi atas 4 fungsi pengelolaan, yaitu :

a) Memory Management Function ( Fingsi Pengelolaan Memory )

– Mengikuti & menyusuri Resources dalam hal ini memori

– Bagianmana yang sedang dipergunakan & yang tidak sedang digunakan

( bebas ) serta oleh siapa.

– Melakukan alokasi memory pada saat diperlikan.

– Mengambil kembali memory yang sudah tidak digunakan.

b) Proccessor Management Function ( Fungsi Pengelolaan Prosessor )

– Mengikuti & menyusuri prosesor dengan status dari proses

– Modul inidisebut dengan “ Traffic Controller “

– Menentukan siapa yang boleh menggunakan processor untuk menentukan

job / proses yang mendapatkan prosesor model ini dinamakan “ Job Scheduler” dalam

konsep multiprogramming modul ini dinamakan “ Multiprograming Processor

Schduller “

– Melakukan alokasi kembali processor dengan menyiapkan register –

register yang diperlukan modul ini dinamakan “ Dispatcher “

c) Device Managemen Function ( Function ( Fungsi Pengelolaan

Peralatan )

– Mengikuti & menyusuri peralatan dalam hal ini adalah chenel / saluran / &

Control unit

– Modul ini dinmakan dengan istilah “ input – output control unit ”

– Menentukan cara yang paling efisien untuk melakukan allokasi, modul ini

dinamakan : “ Input – Output Schedulling “

– Melakukan alokasi peralatan & mengambil kembali dari operasi I/O.

Sistem Operasi 6



d) System Information Management Function ( Fungsi Pengelolaan

Informasi )

– Mengikuti & menyelusuri informasi data, lokasi pemakaian & statusnya,

modul ini dinamakan “ File System “– Menentukan Akses Routine yaitu menggunakan informasi dengan langkah

– langkah pengambilan suatu file

– Menentukan allokasi yaitu yang disebut dengan operasi “ Close File “ & “

Open File “

Skema Diagram

Disk – A Disk – B Drum A Drum B Tape – 1 Tape - 2

Ket : : Control

: Data

DEVICE MANGEMENT FUNCTION

Fungsi pengolahana peralatan pada system operasi diperlukan untuk melakukan

proses pengalokasian peralatan secara fisik. Pengolahan peralatan pada system operasi yang

dibahas Disk dan Drum.

Perbedaan antara Disk dan Drum :

DISK DRUM

- Kecepatan dalam transfer - Drum memiliki kecepatan transfer data

Sistem Operasi 7

Processor

Memory

Selector

Chanenl -1

Multiplexer

Chanenl

Concentrator

Chanenl

Selector

Chanenl -2

Card

Reader

Printer

1

Printer

2



data lebih kecil

- Harga relative lebih murah

- Secara logika fungsinya sama dengan

Drum- Dirancang untuk menyimpan file

- Terbagi atas dua jenis :

• Fixed Head Disk (FHD)

- Mempunyai 1 Head (Single

Head) untuk setiap track

- Kecepatan data lebih hemat

•

Morning Head Disk (MHD)- Memerlukan Harddisk untuk dapat

menggerakan Head

- Harga relative mahal

lebih besar (High Speed Core)

- Harga relatuf mahal

- Diperlukan sebagai “High Performance”

- Sebagai suatu Backing Storage ( memorycadangan )

- Dirancang untuk Back Up data

Hardware (perangkat keras), suatu disk terbagi atas :

1. Disk Drive

Meliputi motor yang digunakan untuk menggerakan read/write head

2. Disk Controller

Yaitu untuk menentukan interaksi logika (logical interaction) dengan system computer

Kecepatan suatu disk dibagi atas :

1. Seek Time

Yaitu waktu yang diperlukan untuk menggerakan Head ke track yang diinginkan dimana

pergerakan adalah maju mundur ( )

2. Latency Time(Delay)

Waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan posisi track yang diinginkan dimana

pergerakan adalah berputar ( )

3. Transfer Time

Waktu yang dibutuhkan untuk mentransfer data dan berapa lama waktu yang dibutuhkan

1 Rpm : 3600 = 60 Rps

1 Rps : 1/60 Second

Sistem Operasi 8

Transfer Data =

ond sec1

×α



Skema Penampung Disk

Track

Sector Poros

Cluster

Read/Write head

Cylinder

ARM

Plate SERVO

– Setiap pack terdiri dari suatu / lebih plate

– Setiap plate terdiri dari dua buah surface ( kecuali bagian atas /

bawah )

– Setiap surface terdiri dari benyak track

– Setiap track terdiri dari beberapa sector

– Sector adalah yang terkecil yang dapat diakses dari suatu disk – Menulis ( write ) pada suatu teack, selalu dimulai dari boundary

sector ( sector awal )

DISK SCHEDULLING

Adalah suatu algoritma yang digunakan untuk menentukan urutan pengerjaan dari

suatu disk access input – output yang berada pada suatu antrian ( Queu )

Algoritma tersebut terbagi atas :

1. FIFO ( First In First Out )

Sistem Operasi 9



2. SSTF ( Shortest Seek Time First )

3. C-SCAN ( Circulair Scan )

4. SCAN

Contoh :

Apabila terdapat suatu antrian data I / O yang akan di akses sebagai berikut :

98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67. dan pada saat awal, Head berada pada posisi 53.

tentukan jumlah track yang dilalui untuk proses data tersebut ?

Jawab :

1. FIFO ( First In First Out )

0 14 37 53 65 67 98 122 124 183

Jumlah Track = (98 – 53) + (183 – 98) + (183 - 37)+(122 – 37) + (122 – 14) + (124 – 14)

+ (124 – 65) + (67 – 65)

= 640 Track

2. SSTF ( Shortest Seek Time First )

0 14 37 53 65 67 98 122 124 183

Sistem Operasi 10



Jumlah Track = (65 – 53) + (67 – 65) + (67 - 37)+(37 – 14) + (98 – 14) + (122 – 98) +

(124 – 122) + (183 – 124)

= 236 Track

3. C-SCAN ( Circulair Scan )

0 14 37 53 65 67 98 122 124 183

Jumlah Track = (65 – 53) + (67 – 65) + (98 - 67)+(122 – 98) + (124 – 122) + (183 – 124)

+ (14 – 0) + (37 – 14)

= 167 Track

4. SCAN

0 14 37 53 65 67 98 122 124 183

Jumlah Track = (53 – 37) + (37 – 14) + (65 - 14)+(67 – 65) + (98 – 67) + (122 – 98) +

(124 – 122) + (183 – 124)

= 208 Track

DEVICE MANAGEMEN FUNCTION

CLOCK

Sistem Operasi 11



Dalam Sistem computer dilengkapi dengan komponen RTC (Real Time Clock)

dimana perangkat keras clock tersebut terdiri dari :

1. Clock yang ditimbulkan impulse tegangan listrik clock ini dapat melakukan

interupsi 50 – 60 interupt / dtk sesuai dengan frekunsi listrik.

2. Programtable Interval Timer (PIT)

Clock ini yang terdiri dari cystal osci later, coventer & Holding Register

Keunggulan PIT : 1. Mempunyai akurasi tinggi.

2. Frekuensi interrupt dapat diatur secara perangkat lunak /

software.

PIT digunakan sebagai :

1. Waktu Sistem

2. Pembangkit Band – Rate (pada usart)

3. Penghitung Kejadian

4. Pengendali Motor

5. Pembangkit Musik

Mode Programan PIT

1. One – Shot Mode :

Mode ini hanya menghasilkan suatu kejadian tunggal perlakuan ketika clock

diaktifkan berdasarkan kejadian.

2. Squere Wave Mode

Mode ini untuk menghasilkan kejadian – kejadian interupsi timer secara periodic

dilakukan secara otomatis tanpa melihat.

Beberapa Fungsi clock pada system operasi

1. Mengolah waktu dan tanggal

2. Mencegah proses berjalan lebih di waktu yang ditetapkan

3. menghitung penggunaan pemrosesan

4. menangani system call alarm yang dibuat oleh user

5. mengerjakan profiling, monitoring dan pengumpulan statistic

Contoh Kasus PIT

– Teori : Apabila PIT digunakan untuk pewaktu, maka

akan menghasilkan interupsi secara periodik, keluaran PIT menghitung pulsa

eksternal yang diberikan cystal oscillator dan diteruskan langsung ke IRQ

Sistem Operasi 12



(Interupt Request).Periode waktu antara 2 interupt timer berurutan dapat

deprogram dengan memasukan nilai holding regist.

– Rumus : Interval Interrupt = Periode Clock X Nilai

Holding Register.– Problem : Apabila dikehendaki interval pewaktu setiap 10

– 15 Frekuensi Cystal oscillator adalah 2 MHz

– Pertanyaan : Berapa nilai yang harus dimasukan ke holding

register ?

– Jawab : Periode Clock = ( )6102

1

×= 0,5 x 10 6− = 0,5

MHz

Nilai yang diberikan ke holding register

Holding Register =( )( )6

3

105,0

1010−

−

×

×

= 20,10 3

– Artinya : di – set dengan nilai 20.000 ,-

PROCESSOR MANAGEMENT

Manajemen processor berkaitan dengan masalah pengolahan secara physic khususnya

allokasi processor untuk proses.

A. Penjadwalan JOB ( Job Schedulling ).

Job scheduling merupakan general manager dengan tugas – tugas sebagai berikut :

1. Mengikuti status semua job, untuk mengetahui job mana yang sedang

menunggu selain itu juga untuk mengetahui status job yang sedang dalam system.

B. Penjadwalan Proses ( Process Schuduling )

Setelah suatu proses berubah statusnya dari kondisi “ Hold “ ke “ Ready “ maka akan

ada satu atau lebih proses menentukan proses mana yang akan mendapatkan resources

( sumber ). Kapan dan untuk jangka berapa lama ?

C. Sinkronisasi JOB dengan Proses

– Pada tingkat job umumnya telah tersedia suatu mekanisme untuk

mengatur pelaksanaan lebih dari satu job.

Misalnya : Apabila job step – 1, sebelum dilaksanakan.

– Sedangkan pada tingkat proses mekanisme tersebut harus kita buat

yang kita sebut Race Condition.

Sistem Operasi 13



o Race Condition

Race Condition terjadi sebagai akibat dari pergantian proses komputasi,

dengan demikian tergantung pula pada waktu atau timing proses lainnya .

Misanya : Suatu proses membutuhkan suatu printer, sedangkan suatu proses yang lainsedang menggunakan printer.

– Proses -1 Perlu Printer

– Proses -2 Sedang mempergunakan printer (sedang mencetak,

printer)

Maka apabila printer kita serakan pada proses -1 maka hasil yang

akan tercetak, merupakan suatu campuran dari hasil kedua proses

tersebut. Untuk itu diperlukan suatu mekanisme agar proses tidak

tercampur yaitu :

– Proses -2 : dikerjkan lebih dahulu sampai selesai baru untuk proses

-1 dalam suatu kondisi multi programming (multiprogrammed environment)

umumnya mempergunakan prosessor selama = ± 100 mili second atau kurang

yaitu sebelum proses tersebut diberhentikan untuk menunggu input / output.

Misal :

Ada proses A dan D yang sama – sama membutuhkan : tape. Seandainya proses –A

lebih dahulu meminta maka drive akan diberikan ke proses –A.Untuk proses –D

sementara harus di block sampai proses –A tidak mempergunakan drive lagi untuk

mengikuti dan menelusuri maka digunakan PCB (Proses Control Back), dimana setiap

proses mempunyai satu PCB dan PCB yang sama kondisinya digabungkan dalam suatu

daftar yang disebut : “Ready List”.

D. Sinkronisasi Proses

Masalah yang timbul adalah di akibatkan karena resource yang ada digunakan

bersama- sama, ada 2 masalah yang harus kita tanggungi, yaitu :

1. Race Condition

O / S

Proses - 1

Proses - 2

Meminta printer

Pemecahan yang harus kita laksanakan, yaitu :

– Dengan mengharuskan proses secara Eksplisit.

Sistem Operasi 14

Printer



– Menyatakan bahwa proses membutuhkan printer sebelum

menggunakannya

– Baru setelah proses yang menggunakan printer selesai maka proses

yang lain harus mendapatkan giliran

– Prosesnya satu persatu.

2. Deadly Embrace

Yaitu suatu situasi dimana dua proses secara tidak tahu menahu saling menunggu.

VIRTUAL MEMORY

Virtual memory yaitu merupakan suatu tehnik yang memungkinkan pelaksanaan

proses yang tidak secara lengkap berada didalam memorinya.

Virtual memori semacam kotak pita dengan melakukan execute yang secara lengkap

tidak ada dalam memorinya.dan suatu proses akan di execute bila semua proses telah ada di

memori.

Virtual Memory

Di Execute

Keuntungan dari Penggunaan Virtual Memory

(1) User program dapat lebih besar dari pada kapasitas / ukuran fisik memori

meskipun demikian virtual memori tidak mudah untuk di emplementasikan, apabila

tidak digunakan secara baik, maka kemungkinan bisa menurunkan performance salah

satu alasan mengapa diperlukan manajemen memoti adalah karena ruang alamat logika

dari pada proses harus terletak didalam memorisebelum proses tersebut dapat

dilaksanakan.

Program sering berisi kode – kode untuk menangani kondisi error padahal sering kali

error tersebut tidak terjadi.

(2) Array , list dan table biasanya menempati lokasi di dalam memori yang jauh

lebih besar dari pada yang dibutuhkan.

Sistem Operasi 15

PROSES

PROSES

PROSES



Contoh :

Suatu program assembler 2 pass dimana pada pass -2, dihasilkan symbol –

symbol table dan menghasilkan kode bahasa mesinnya pada saat pass -2. Selain itu

diperlikan juga subroutine yang digunakan untuk pass -1 maupun pass -2 dengan

ukuran masing – masing komponen :

Pass -2 dengan ukuran masing – masing komponen :

Pass -1 : 8 k

Pass -2 : 10 k

Symbol table : 14 k

Common routine : 5 k

Table lokasi yang diperlukan : 37 k

Misalkan :

Kita mempunyai memoti dengan kapasitas : 32 k bagaimana meleksanakan

program assembler tersebut ?

Memory

14 k

5 k 32 k 2 k

10 k

29 k – 31 k

8 k 10 k

Driver

Digunakan untuk proses pemanggilan untuk pass -1 dan pass -2 secara bergantian

yang kemudian diatur sehingga tidak kelebihan kapasitas pada memory tersebut.

DEVICE MANAGEMENT

Disk and Drum Scheduling

Disk surface dibagi dalam beberapa track yaitu :

– Fixed Head Disk ( FHD )

Sistem Operasi 16

Symbol Table

Common RoutineOverlay Driver

Pass -2 / Pass -1

Pass -1 Pass -2



Mempunyai satu nead untuk setiap track.. Sehingga memungkinkan computer

untuk dapat berpindah dari satu track ke track yang lain dengan cepat namun tipe ini

harganya mahal.

– Morning Head Disk ( MHD )

Memerlukan hardware untuk menggerakan head tersebut. Jadi disini hanya

perlu satu single hard dan harganya murah.

– Fixed Head Disk ( FHD )

Secara logika sama fungsinya dengan sebuah drum. Drum mempunyai

kecepatan transferred lebih besar dari pada disk namun kapasitas drum lebih sedikit

dari disk.

Drum, biasanya harganya lebih mahal.

Drum, diperlukan untuk high performance.

Drum, biasanya dipakai sebagai backing storage.

PROCESSOR MANAGEMENT FUNCTION

Management prosesor berkaitan secara fisik. Khususnya pengalokasian processor

untuk proses.

Aloritma Penjadwalan CPU ini dikelompokan atas :

1. FEFS (First Come First Serve )

Contoh :

Apabila Job-job tersebut datanya berurutan sesuai dengan table maka tentukanlah :

a) Gantt Chart

b) Turn Arround Time

c) Average Turn Arround Time

Jawab :

a) Gantt Chart

Job – 1 Job – 2 Job - 3

0 24 27 30

b) Turn Arround Time : Job -1 : 24Job -2 : 27

Sistem Operasi

JOB BURST TIME

1 24

2 3

3 3

17



Job -3 : 30

c) Average Turn Arround Time :3

302724 ++=3

81= 27

2. SJK ( Shortest Job First )

Contoh :

JOB BURST TIME

1 6

2 3

3 8

4 7

Jawab :

a) Gantt Chart

Job - 2 Job – 1 Job – 4 Job - 3

0 3 9 16 24

b) Turn Arround Time : Job -2 : 3

Job -1 : 9

Job -4 : 16

Job -3 : 24


1026517 +++=4

58= 14,5

Bentuk Algoritma Lain, Selain tersebut adalah

1. PRE – EMPRIVE

Contoh :

JOB ARRIVAL TIME BURST TIME

1 0 8

2 1 4

3 2 94 3 5

Jawab :

a) Gantt Chart

Job - 1 Job – 2 Job – 4 Job - 1 Job - 3

0 1 5 10 17 26

Sistem Operasi 18




Job -2 : 5

Job -3 : 26

Job -4 : 14


241693 +++

=4

52= 13

2. NON PRE – EMPRIVE

JOB ARRIVAL TIME BURST TIME

1 0 8

2 1 4

3 2 94 3 5

Contoh :

Jawab :

a) Gantt Chart

Job - 1 Job - 2 Job - 4 Job -1 Job - 3

0 1 5 10 18 27


Job -2 : 5

Job -3 : 27

Job -4 : 10


1027518 +++=4

60= 15

PROTEKSI H/W

Dilakukan apabila monitor dilebihkan pada Low-Memory dan User Program yang

akan dilaksanakan pada High-Memory proteksi hardware tersebut, berupa “Fence Address”

(batas Alamat), apabila :

Address < Fence Address : Illegal

Address > Fence Address : Legal, disimpan untuk user program

Keuntungan : agar data – data yang masuk terhadap program tidak mengalami

perubahan

di dalam memory tersebut.

Sistem Operasi 19



Address Y

RELOCATION ( Relokasi )

Untuk mengatasi jumlah / kapasitas memori dan user dalam fence address (batas

alamat), perlu adanya amonitor dan data dalam memori ke dalam bentuk variable, proses

tersebut dinamakan : Relokasi

KEUNTUNGAN MULTIPROGRAMMING

• Pemanfaatan processor dan I/O Device Effisien

• Tak memerlukan H/W Khusus yang mahal.

• Algoritma yang digunakan sederhana dan mudah untuk di implementasi

SINGLE CONTIGUOUS ALLOCATION

Suatu bentuk pengaturan memori yang dilakukan oleh system (patent) dan dapat pula

dilakukan dengan cara proteksi H/W.

OS

actullyused by Job

AVAILABLE

allocated

but un used

(wasted)

H/W SUPPORT / PENUNJANG

– Tidak memerlukan H/W khusus

– Cukup dengan mekanisme proteksi H/W Primitif untuk melindungi

system Operasi Bound Register.(Alamat daerah yang dilindungi)

Sistem Operasi 20

Fence address

Add>F.a

ddMemory

Address Error

CPU



S/W SUPPORT

4 kb Fence address agar

Penggunaan Monitor Fence

dan User lebih Register

Fleksibel

FENCE REGISTER

Merupakan isi dari alamat batas / Fence address yang digunakan untuk mengecek

alamat yang benar dari pada semua user program.Dimasukan melalui system operasi, dengan

intruksi tertentu :

MAR m Transfer alamat ke MAR

( Memory Accumulator Register )

MBR m membuat data

( Memory Buffer Register )

OPERASINYA / MAKRO ( TERDIRI DARI 3 SIKLUS )

AC + M AC

1. MAR m : Transfer alamat ke MAr

2. MBR m : Membaca ke MBR

Sistem Operasi 21

Enter

Berikan

memory ke

job

Job<=memo

ry

Job selesai deallocated

memory & dari Job

lain

Job tidak dapat di

Run-Coba Job lain

Monitor

USER

Monitor

USER



3. AC AC + MBR : Jumlahkan isi AC dengan MBR hasil disimpan pd AC

Apabila Fence Address, diketahui pada saat compile maka akan dibangkitkan kembali :

Kode Absolute pada Fence Address tersebut.

Apabila Fence Address tersebut variable ( selalu berubah ), maka perlu adanya :

Recompile, dimulai dari kode absolute pada Fence address terdebut, karena Fence address

setiap waktu dapat berubah, sehingga perlu di-compile untuk menempatkan alamat pada

monitor.

MULTI-STEP PROCESSING DARI USER PROGRAM :

SOURCE PROGRAM

COMPILER TIME

LOAD TIME

( Loading )

Execution Time / Runtime

Sistem Operasi 22

Program

sumber

Computer /

Assembler

Modul

Object

Linkage

Editor

Leader

In Care

Memory

Modul

Load



RELOKASI DINAMIS DENGAN REGISTER RELOKASI

Register Basis

alamat alamatBahasa Mesinnya logika fisik

0346 1746

(0346+1400)

MOV AX, “ ADDR “ : Direct addressing

MOV AX, BX : Register addressing

ADD AX, 10 : Immidinate addressing

MEMORY MANAGEMENT FUNCTION

Pada dasarnya konsep pengelolaan suatu memory pada suatu proses,merupakan bentuk

pengalokasian suatu pad eke suatu manajement system operasi :

1.SINGLE CONTIGOUS ALLOCATION (SCA)

Merupakan suatu bentuk pengaturan memory pada suatu proses,dimana bentuk memory tsb

sudah dalam bentuk fabricasi/pabrik atau patent,akan tetapi dapat dilakukan pengolahan

secara:

Proteksi H/W: -H/W

-S/W

OS

Allocation Used by Job

Available

Allocation but Un Used / wasted

(Free / Blank )

KEKURANGAN SCA:

1. Sebagian memori sama sekali tidak digunakan (wasted area).

2. Kadang-kadang seluruh memori sama sekali tidak digunakan (prosesI/O rutin).

3. User program berisi informasi yang tidak pernah dipergunakan tetapi menempati

sebagian isi memory (proses error routines).

4. User program harus lebih kecil daripada kapasitas memory.

Sistem Operasi 23

+

1400

Memory

CPU



2.NON CONTIGOUS ALLOCATION (NCA)

Pengelolaan NCA dapat terbagi atas beberapa teknik:

1. Partitioned

2. Paged poulted handling

3. Segmented

4. Demand page

5. Relocation

6. Shared paged

7. Page/paged

8. Segment and Demand page

9. Swapping,Overlay

10. Trashing

PAGE FOULTED HANDLING

Skema diagram :

(3) Seek in Beacking Storage

(2) Trap

(1) Reference

(6) Re-start intruction Page Table

Backing Storage

Logical Memory

(5) Rest Page

Table (4) Seek in Free Frame

Phiscal Memory

Keterangan :

1. Pada waktu proses satu instruksi terlebih dahulu dilakukan pengecekan apakah sudah

ada instruksi dimemory.

2. Jika belum beritahu O/S kemudian Trap proses.

3. Cari di secondary memory/backing storage.

4. Setelah ketemu frame yang free lakukan berikutnya untuk page tersebut.

5. Riset page table dari kondisi invalid jadi valid.6. Siap untuk melanjutkan eksekusi.

Sistem Operasi 24

O/S

Load

M

Frame Free



PAGE FOULTED HANDLING

Adalah suatu teknik penanganan memory pada suatu proses komputasi dimana belum

terdapat data pada memory tersebut.

Contoh :

Setiap page terdiri dari 100 word kemudian urutan data akan di-execute adalah :

0100 0432 0101 0612 0102 0103 0104

0101 0611 0102 0103 0104 0101 0610

0120 0103 0104 0101 0609 0102 0105

- Maka bentuk nilai reference string : 1416111161111611

- Nilai reference string tersebut, dapat ditulis,menjadi : 14161616161

- Sehingga maximum pages/program = 1

1 4 1 6 1 6 1 6 1 6 1

multi

level

programing

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

REPLACEMENT ALGORITMA

1. Fifo

2. Optimal Replacement

3. Least

4. Dirty bit

5. Second charge bit

Sebagai contoh soal :- Maximum page/program = 3

- Multiprograming level = 3 (tingkat memory maximum untuk dapat tampung beberapa

program)

- Nilai reference string = 7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,0,1,7,0,1

Tentukan jumlah page replacement tersebut.

Sistem Operasi 25



Jawab :

FIFO

7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0

1 2 3 4 * 5 6 7 8 9 10 * * 11 12 *

1 7 0 1

* 13 14 15DEMAND PAGE

Merupakan suatu bentuk pengalokasian memory,dimana cara pemanfaatan memory <= 100

%,dikarenakan memakai konsep virtual memory dan tidak harus semua page berada di

memory.

Skema Proses :

Frame Valid

Invalid 0

1 Swap In

0 2

1 3

2 4

3 5

Logical Memory 4 6

Page Table 7 Swap Out

8Phisical Memory Backing Storage

Pada Demand Page Management memory

1. Tidak seluruh addres spare selalu diperlukan , seperti :

error,routine,option,label

2. Pemakaian table : PMT , MBT , FMT (file) (page) (memory)

3. Demand Page Memory

4. Deallokasi

5. Allokasi

Sistem Operasi 26

A

B

C

D

E



H/W PERPANJANG

1. Suatu bit pada PMT

2. Interupt action ke O/S bila job acess page yang tidak ada dimemory

3. Catatan terhadap page secara individual untuk kepentingan O/S

S/W PERPANJANG

1. Diperlukan FMT yang berisi inti tentang file yang digunakan untuk dapat

menyimpan job addres space pada disk

2. Page interrupt processy ………..flow chart

3. Algoritma page removal

ISTILAH-ISTILAH TEKNIK UNTUK PENGATUTRAN PAGE

1. Page Swapping

2. Page Removal

3. Page Replacement

4. Page Turning

5. Page Canibalizing

6. Trashing (Hindari…..)

Trashing,terjadi apabila page yang baru diambil dari memori harus dimasukan kembali.

Sistem Operasi yang Menggunakan Demand Page :

MVS,VS/1,VS/2,VM/370,YSE (pada IBM S/370),MULTIC (pada HONEYWELL

6180),VMOS (pada UNIVAC SERIE 70/46 UNIX

4.FUNGSI MEMORY AGAR DAPAT MENJADI LEBIH Fleksibel

1. Mengikuti status dari 3 total

a) PMT : Satu/addres space

b) MBT : Satu/system

c) PMT : Satu/address space

Sistem Operasi 27



2 Kebijakan untuk menentukan siapa yang mendapat memori dan kapan ,ditentukan

oleh job secondary dan juga oleh “Demand Page Interupt”

3 Allokasi

Kapan block harus di allokasikan,block yang available harus didapatkan dan

status block harus dirubah.

4. Deallokasi

Bila tidak mungkin mendapatkan block yang available untuk allokasi,salah

Satu block harus di deallocated,bila job telah selesai,semua block yang

kemudian menjadi available

Keuntungan

1. Virtual Memorynya besar

2. Penggunaan memori yang lebih effisien

3. Multiprograming yang tidak ter

Kerugian

1. H/W cost

2. Page Breakage

3. Processor Overhead

4. Space untuk table-tabel

5. Perlu pencegahan trashing

SWAPPING

Dalam time sharing lebih dari satu user yang running secara bersamaan,tapi hanya satu

program yang dapat berada di dalam memori,sehingga jika suatu program hendak di execute

tapi memori masih ada program yang lain,maka program yang lain harus dipindahkan lebih

dahulu ke breaking storage (secondary memory).Proses ini dinamakan Swapping.

Fence Address

Swap - In

Swap - Out

Sistem Operasi 28

Monitor



Logical Memory Page Table Phiscal Memory

page number Frame = Page = 2n = 25

frame number

0 01

0 Swap-In 2

1 3

2 4

3 Swap-Out 5

4 6

5 7 32

6

Pada teknik swapping,terbagi atas :

1.Swap-In

Memasukan program dari logical ke physical memori (dari breaking storage ke

memori)

2.Swap-Out

Mengeluarkan program dari memori ke breaking storage karena sudah penuh.

OVERLAY

Merupakan proses kegiatan pemindahan program yang disimpan pada secondary memory dan

sebagian saja yang mempunyai instruksi yang akan di execute untuk disimpan pada primary

memory (RAM),dikarenakan primary memori terbatas,program lebih besar dr primary

memori dan CPU lainnya dapat mesexecute satu prioritas setiap load.

Contoh :

0 2 pass Assembler

14 Pass -1 : 8 kb

Pass -2 : 10 kb

5 Symbol Table : 14 k

Common Routine : 5 kb

2

10 k

32

8 k

Sistem Operasi 29

5

4

3

2

1

0

2

3

1

4

5

6

1

2

3

4

5

Simbol

Table

Common

Routine

Overlay

driver

Pass-1 Pass-2



TRASHING

Adalah suatu pengertian dimana cpu lebih bagus bekerja untuk dapat menentukan page

replacement dari pada execute program (99%),apabila hal tersebut terjadi multiprogramming

level harus

SEGMENTED PAGED

Merupakan bentuk pengalokasian memori dengan cara pengelompokan informasi secara

logika (Logical Grouping Of Information) seperti : subroutine,array,data area

Job Table:

Job

Number

Size Location Of

Page Map Table

Status

1. 8 kb 3600 Allocated



4. - - Empty Entry

Page No Block No Page No Block No Page No Block No

0 ( 3600 ) 0 ( 4160 ) 0 ( 3820 )

1 ( 3602 ) 1 ( 4162 )

Job -1’s PMT 2 ( 4164 ) Job -3’s PMT

Job -2’s

PMT

Pada Segmented,diperlukan addres space dengan komponen :

1.Segment specifier

2.Lokasi dalam segment

Perbedaan segment dengan page

Segment : Merupakan logical unit dari informasi dengan ukuran bebas yang visible bagi

user.

Page : Merupakan Phisical unit dari informasi yang tidak visible bagi user.

Konversi 2 alamat yang tersegment ke alamat fisik memori secara linier,dilakukan secara

otomatis selama eksekusi berlangsung tidak secara statis oleh compiler atau loader.

Keuntungan :

Sistem Operasi 30

6

6

2

4

7

8



1.Menghilangkan Fragmentasi

2.Virtual memori

3.Memungkinkan segment tumbuh secara dinamis serta checking batas secara

otomatis

4.Linking dan Loading secara dinamis

5.Memberi fasilitas “Shared Segment” (Data Area Procedur )

6.Menjamin aksess terkendali.

Pemakaian Konsep Segmentation,pada :

Bourrrogh 8500

Honeywell 6180 MULTIC

IBM S/370 OS/VS2

Tabel Pendukung Untuk Segment Memori Management :

1. SMT (Segment Map Table ) : 1 per address space

2. UAT (Unallocated Area Table ) : 1 pada system

3. ART (Active Reference Table ) : 1 per address space

4. AST (Active Segment Table ) : 1 pada system

Sistem Operasi 31

SISTEM OPERASI-09

Documents

Transcript of SISTEM OPERASI-09