Sistem Operasi - modul. Web viewMemori utama atau lebih dikenal sebagai memori adalah sebuah array...

MODUL PERKULIAHAN

Aplikasi Komputer(APLIKOM)

Operating System

Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh

Ekonomi dan Bisnis Akuntansi 02 90001 Yusuf Elmande., S.Si., M.Kom

Abstract KompetensiUntuk menjalankan sebuah Komputer membutuhkan system operasi. Sistem operasi yang sekarang ini beredar didunia antara lain windows 3.11. Windows 9X, Windows NT. Mac OS, Noveil OS/2, BeOS, dan Unix, secara umum UNIX sendiri berkembang dalam bentuk yang beragam, antara lain : BSD-44, Net BSD, Free BSD, Solaris, SunOS, AIX, QNS, Xenix, SCO, Mach, Xinu, GNU Hurd, Open BSD, dan Linux secara umum.

Mahasiswa lebih memahami tentang struktur dan fungsi dari suatu sistem operasi secara umum

Sistem OperasiPendahuluanUntuk menjalankan sebuah computer membutuhkan system operasi. Sistem operasi yang

sekarang ini beredar didunia antara lain windows 3.11. Windows 9X, Windows NT. Mac OS,

Noveil OS/2, BeOS, dan Unix, secara umum UNIX sendiri berkembang dalam bentuk yang

beragam, antara lain : BSD-44, Net BSD, Free BSD, Solaris, SunOS, AIX, QNS, Xenix,

SCO, Mach, Xinu, GNU Hurd, Open BSD, dan Linux secara umum.

Pengertian Dan Tujuan Operating System (Sistem Operasi)Secara garis besar sistem operasi dapat kita definisikan sebagai perangkat lunak atau

software yang bertindak sebagai perantara antara pemakai (USER) dengan perangkat keras

(Hardware).

Tujuan adanya sistem operasi ini untuk :a. Menjalankan program-program dari user dan membantu user dalam menggunakan

komputer.

b. Menyediakan sarana agar pemakaian computer menjadi mudah (convenient)

c. Memanfaatkan perangkat keras computer yang terbatas secara efesiensi.

Proses Yang Terjadi Pada Sistem OperasiSaat komputer dinyalakan pertama kali, sistem operasilah yang pertama kali dijalankan.

Sistem operasi tersebut mengatur semua proses yang terjadi dalam komputer, termasuk

menterjemahkan masukan, mengatur proses internal, memanajemen penggunaan memori

dan menentukan keluaran (output) ke peralatan yang sesuai.

Proses yang terjadi pada saat Komputer dinyalakan : Sistem BIOS (Basic Input/Output sistem) akan membaca semua periperal yang ada

pada komputer kita. Jika terjadi “error” (kesalahan) maka BIOS akan melaporkannya

kepada kita dengan mengeluarkan bunyi “Beep” yang masing-masing bunyi memiliki arti

masing-masing.

Jika tidak ada error maka BIOS akan melanjutkan proses dan akan membaca harddisk

pada sector O (sektor awal) yang berisi sistem operasi. Jika BIOS menemukan sistem

operasi terinstal pada harddisk tersebut maka BIOS akan melemparkan tugas

selanjutnya kepada sistem operasi yang ada.

2013 2 Aplikasi Komputer

Pusat Bahan Ajar dan eLearningYusuf Elmande., S.Si., M.Kom http://www.mercubuana.ac.id

Oleh sistem operasi, semua informasi yang dikirim oleh BIOS akan digunakan untuk

melakukan Booting selanjutnya, sehingga akhirnya sistem computer kita dapat menyala

dengan benar dan dapat digunakan.

Catatan :Booting sendiri adalah proses menghidupkan komputer dimana proses ROM (Read Only

Memory) mengirim perintah ke CPU (Central Processing Unit) untuk memulai

operasional saat komputet dinyalakan.

Booting dibagi atas dua :

Booting Dingin : Ketika komputer dalam kondisi sudah disalurkan listrik tapi power

belum dinyalakan.

Booting Panas : Proses menghidupkan komputer dari tombol power pada

CPU.

Struktur Sistem KomputerTidak ada suatu ketentuan khusus tentang bagaimana seharusnya struktur sistem sebuah

komputer. Setiap ahli dan desainer arsitektur komputer memiliki pandangannya masing-

masing. Akan tetapi, untuk mempermudah kita memahami detail dari sistem operasi di bab-

bab berikutnya, kita perlu memiliki pengetahuan umum tentang struktur sistem komputer.

Operasi Sistem KomputerSecara umum, sistem komputer terdiri atas CPU dan sejumlah device controller yang

terhubung melalui sebuah bus yang menyediakan akses ke memori. Umumnya, setiap

device controller bertanggung jawab atas sebuah hardware spesisfik. Setiap device dan

CPU dapat beroperasi secara konkuren untuk mendapatkan akses ke memori. Adanya

beberapa hardware ini dapat menyebabkan masalah sinkronisasi. Karena itu untuk

mencegahnya sebuah memory controller ditambahkan untuk sinkronisasi akses memori.

Komponen Sistem Operasi

Pada kenyataannya tidak semua sistem operasi mempunyai struktur yang sama, 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

Manajemen ProsesProses adalah keadaan ketika sebuah program sedang dieksekusi. Sebuah proses

membutuhkan beberapa sumber daya untuk menyelesaikan tugasnya. Sumber daya

tersebut dapat berupa CPU Time, Memori, berkas-berkas, serta perangkat-perangkat I/O

Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan

managemen proses seperti:

Pelaksanaan dan penghapusan proses yang diinginkan user atau sistem

Menunda atau melanjutkan proses

Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi

Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi

Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock

Managemen Memori UtamaMemori utama atau lebih dikenal sebagai memori adalah sebuah array yang besar dari word

atau byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau jutaan byte. Setiap word atau

byte mempunyai alamat tersendiri. Memori utama berfungsi sebagai tempat penyimpanan

yang akses utamanya 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-dealokaasikan ruang memori sesuai kebutuhan

Managemen Secondary-StorageData yang disimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya sangat kecil. Oleh

karena itu, untuk menyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan secondary-

storage yang bersifat pemanen dan mampu menampung banyak data. Contoh dari secondary-

storage adalah harddisk, flashdisk, CD Room, disket dan lain-lain.



Managemen Sistem I/O

Managemen sistem I/O sering juga disebut device manager, yang fungsinya menyediakan

“device driver” yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam (seperti kegiatan untuk

membuka, membaca, menulis, menjalankan dan menutup file atau program).

Komponen sistem operasi untuk sistem I/O adalah:

Buffer: menampung sementara data dari dan keperangkat I/O

Spooling : melakukan penjadwalan pemakaian I/O Sistem, supaya lebih efektif dan

efisien (pengaturan antrian)

Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi rinci untuk perangkat keras I/O

tertentu

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:

Pembuatan dan penghapusan berkas

Pembuatan dan penghapusan direktori

Mendukung manipulasi berkas dan direktori

Memetakan berkas ke secondary storage

Mem-backup berkas kemedia penyimpanan yang permanen (non-volatile)

Sistem Proteksi

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 (menetapkan sistem pengaturan yang digunakan)

Provide a mean of enforcement (menyiapkan alat yang digunakan)

Jaringan

Dukungan terhadap komunikasi data antar perangkat komputer mutlak diperlukan. Pada

model sistem terdistribusi, dimana sistem operasi mengatur mekanisme penjadwalan

penggunaan resourse komputer dalam jaringan, maka sekumpulan prosesor yang tidak

berbagi memori atau clock diatur oleh sistem operasi komputer host untuk penggunaan

prosesor dan alokasi tempat penyimpanan serta mekanisme pendistribusian data maupun

proses yang dilakukan.



Tiap prosesor mempunyai memori sendiri, prosesor-prosesor tersebut terhubung melalui

jaringan komunikasi, sistem terdistribusi menyediakan akses pengguna kebermacam

sumber-daya sistem. Akses tersebut menyebabkan:

Computation speed-up (proses komputasi semakin cepat)

Increased data availability (peningkatan ketersediaan data)

Enhanced reliability (peningkatan kemampuan)

Command Interpreter System

Sistem operasi menunggu intruksi dari user (command driven). Program yang dapat

membaca intruksi 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.

Layanan Sistem OperasiSebuah sistem operasi yang baik menurut Tanenbaum, harus memiliki layanan sebagai

berikut:

Pembuatan Program, yaitu sistem operasi menyediakanfasilitas dan layananuntuk

membantu para pemogram untuk menulis program

Eksekusi program, adalah kemampuan sistem untuk load program ke memori dan

menjalankan program yang dikehendaki user maupun sistem

Operasi I/O (pengakses I/O Device), merupakan kegiatan dimana pengguna tidak

dapat secara langsung mengakses sumber daya perangkat keras, sehingga sistem

operasi harus menyediakan mekanisme untuk melakukan operaasi I/O atas nama

pengguna

Sistem manipulasi berkas, adalah kemampuan program untuk operasi

berkas(membaca, menulis, membuat dan menghapus berkas yang berupa file atau

directori)

Komunikasi,I adalah penukaran data/informasi antar dua atau lebih proses yang berada

pada satu komputer atau lebih

Deteksi Error, adalah kegiatan untuk menjaga kestabilan sistem dengan mendeteksi

error, perangkat keras maupun operasi yang dilakukan.

Deteksi dan pemberian tanggapan pada kesalahan, jika terjadi kesalahan pada

sistem komputer maka sistem operasi harus memberikan tanggapan yang menjelaskan

kesalahan yang terjadi serta dampaknya terhadap aplikasi yang sedang berjalan

Efesiensi penggunaan sistem, diantaranya



Resourse allocator, yaitu mengalokasikan sumber daya hardware maupun

software kebeberapa pengguna atau mengalokasikan job yang jalan pada saat

yang bersamaan ke beberapa komputer dalam jaringan

Proteksi sistem, yaitu untuk menjamin akses ke sistem sumber daya yang aman,

dikendalikan oleh sistem sehingga pengguna dikontrol aksesnya ke sistem

Accounting, adalah kegiatan merekam aktifitas pengguna, report pemakaian sumber

daya. Sistem operasi yang baik harus mampu mengumpulkan data statistik penggunaan

beragam sumber daya dan memonitor parameter kinerja

System Call

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,

contoh UNIX menyediakan system call: read, write → operasi I/O untuk berkas.

Seing 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 adalah

Melalui registers

Menyimpan parameter pada data struktur (tabel) di memori, dan alamat tabel tersebut

ditunjuk oleh pointer yang disimpan di register

Push (store) melalui stack pada memori dan OS mengambilnya melalui POP pada stack

tersebut

Mesin Virtual

Program sistem diatas kernel dapat menggunakan system call atau intruksi-intruksi

hardware. Dalam beberapa hal, program sistem tidak membedakan kedua lapisan tersebut,

program sistem memperlakukan system call dan hardware dilapisan yang sama. Beberapa

sistem mengadopsi teknik ini supaya program sistem dapat dipanggil secara mudah oleh

program-program aplikasi. Meskipun program sistem berada ditingkat yang lebih tinggi dari

rutin-rutin program aplikasi yang lain, program-pragram aplikasi akan melihat semua yang

berada dibawahnya (dalam hirarki).



Gambar Sistem Virtual

Perancangan Sistem dan Implementasi

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, sebagaimanafleksibel, error, dan efisien

System Generation (Sysgen)Sistem operasi dirancang untuk dapat dijalankan di berbagai jenis mesin, sistemnya harus di

konfigurasi untuk tiap tipe komputer. Program Sysgen mendapatkan informasi mengenai

konfigurasi khusus ini dari sistem perangkat keras, ketika melakukan:

Booting, yakni melalui komputer dengan me-load kernel

Bootstrap program, yakni kode yang disimpan di code ROM yang dapat menempatkan

kernel, memasukkannya kedalam memori, dan memulai eksekusinya.

Struktur I/O

Ada dua macam tindakan jika ada operasi I/O . Kedua macam tindakan itu adalah:

Setelah proses I/O dimulai, kendali akan kembali ke user program saat proses I/O

selesai (Synchronous). Instruksi wait menyebabkan CPU idle sampai interrupt

berikutnya. Akan terjadi Wait loop (untuk menunggu akses berikutnya). Paling banyak

satu proses I/O yang berjalan dalam satu waktu.

Setelah proses I/O dimulai, kendali akan kembali ke user program tanpa menunggu

proses I/O selesai (Asynchronous). System call permintaan pada sistem operasi untuk

mengizinkan user menunggu sampai I/O selesai.Device-status table mengandung data

masukkan untuk tiap I/O device yang menjelaskan tipe, alamat, dan keadaannya. Sistem



operasi memeriksa I/O device untuk mengetahui keadaan device dan mengubah tabel

untuk memasukkan interrupt. Jika I/O device mengirim/mengambil data ke/dari memory

hal ini dikenal dengan nama (Direct Memory Access) DMA.

Direct Memory AccessDigunakan untuk I/O device yang dapat memindahkan data dengan kecepatan tinggi

(mendekati frekuensi bus memori). Device controller memindahkan data dalam blok-blok

dari buffer langsung ke memory utama atau sebaliknya tanpa campur tangan prosesor.

Interrupt hanya terjadi tiap blok bukan tiap word atau byte data. Seluruh proses DMA

dikendalikan oleh sebuah controller bernama DMA Controller (DMAC) . DMA Controller

mengirimkan atau menerima signal dari memori dan I/O device. Prosesor hanya

mengirimkan alamat awal data, tujuan data, panjang data ke DMA Controller . . Interrupt

pada prosesor hanya terjadi saat proses transfer selesai. Hak terhadap penggunaan bus

memory yang diperlukan DMA controller didapatkan dengan bantuan bus arbiter yang dalam

PC sekarang berupa chipset Northbridge .

BusSuatu jalur transfer data yang menghubungkan setiap device pada komputer. Hanya ada

satu buah device yang boleh mengirimkan data melewati sebuah bus, akan tetapi boleh

lebih dari satu device yang membaca data bus tersebut. Terdiri dari dua buah model:

Synchronous bus di mana digunakan dengan bantuan clock tetapi berkecepatan tinggi, tapi

hanya untuk device berkecepatan tinggi juga; Asynchronous bus digunakan dengan sistem

handshake tetapi berkecepatan rendah, dapat digunakan untuk berbagai macam device



Struktur Storage

Hal penting yang perlu diingat adalah program adalah bagian dari data.

RegisterTempat penyimpanan beberapa buah data volatile yang akan diolah langsung di prosesor

yang berkecepatan sangat tinggi. Register ini berada di dalam prosesor dengan jumlah yang

sangat terbatas karena fungsinya sebagai tempat perhitungan/komputasi data

Cache Memory

Tempat penyimpanan sementara ( volatile ) sejumlah kecil data untuk meningkatkan

kecepatan pengambilan atau penyimpanan data di memori oleh prosesor yang

berkecepatan tinggi. Dahulu cache disimpan di luar prosesor dan dapat ditambahkan.

Misalnya pipeline burst cache yang biasa ada di komputer awal tahun 90-an. Akan tetapi

seiring menurunnya biaya produksi die atau wafer dan untuk meningkatkan kinerja, cache

ditanamkan di prosesor. Memori ini biasanya dibuat berdasarkan desain static memory.

Random Access Memory (RAM) - Main Memory

Tempat penyimpanan sementara sejumlah data volatile yang dapat diakses langsung oleh

prosesor. Pengertian langsung di sini berarti prosesor dapat mengetahui alamat data yang

ada di memori secara langsung. Sekarang, RAM dapat diperoleh dengan harga yang cukup

murah dangan kinerja yang bahkan dapat melewati cache pada komputer yang lebih lama.

Extension MemoryTambahan memory yang digunakan untuk membantu proses-proses dalam komputer,

biasanya berupa buffer. Peranan tambahan memori ini sering dilupakan akan tetapi sangat

penting artinya untuk efisiensi. Biasanya tambahan memori ini memberi gambaran kasar

kemampuan dari perangkat tersebut, sebagai contoh misalnya jumlah VGA memory,

soundcard memory.

Secondary Storage

Media penyimpanan data yang non-volatile yang dapat berupa Flash Drive, Optical Disc,

Magnetic Disk, Magnetic Tape. Media ini biasanya daya tampungnya cukup besar dengan

harga yang relatif murah. Portability-nya juga relatif lebih tinggi.



Gambar Struktur Harddisk

Gambar Struktur Optical Disc

Hirarki Storage

Dasar susunan sistem storage adalah kecepatan, biaya, sifat volatilitas. Caching menyalin

informasi ke storage media yang lebih cepat; Main memory dapat dilihat sebagai cache

terakhir untuk secondary storage . Menggunakan memory berkecepatan tinggi untuk

memegang data yang diakses terakhir. Dibutuhkan cache management policy. Cache juga

memperkenalkan tingkat lain di hirarki storage. Hal ini memerlukan data untuk disimpan

bersama-sama di lebih dari satu level agar tetap konsisten.



Gambar Hirarki Strorage

Proteksi Hardware dan Struktur Jaringan

Proteksi Perangkat Keras

Dual Mode Operation

Membagi sumber daya sistem yang memerlukan sistem operasi untuk menjamin bahwa

program yang salah tidak menyebabkan program lain berjalan salah juga. Menyediakan

dukungan hardware untuk membedakan minimal dua mode operasi yaitu: User Mode -

Eksekusi dikendalikan oleh user; Monitor/Kernel/System Mode - Eksekusi dikendalikan oleh

sistem operasi. Instruksi tertentu hanya berjalan di mode ini. (Privileged Instruction).

Ditambahkan sebuah bit penanda operasi. Jika terjadi interrupt, maka hardware berpindah

ke monitor mode .

Gambar Dual Mode Operation

I/O Protection

Semua instruksi I/O umumnya Privileged Instruction (kecuali pada DOS, dan program

tertentu). Harus menjamin user program tidak dapat mengambil alih kontrol komputer di

monitor mode



.

Gambar I/O Protection

Memory Protection

Harus menyediakan perlindungan terhadap memori minimal untuk interrupt vector dan

interrupt service routine . Ditambahkan dua register yang menentukan di mana alamat legal

sebuah program boleh mengakses, yaitu base register untuk menyimpan alamat awal yang

legal dan limit register untuk menyimpan ukuran memori yang boleh diakses Memori di luar

jangkauan dilindungi.

Gambar Memory Protection

CPU Protection

Timer melakukan interrupt setelah perioda waktu tertentu untuk menjamin kontrol sistem

operasi. Timer diturunkan setiap clock. Ketika timer mencapai nol, sebuah Interrupt terjadi.

Timer biasanya digunakan untuk mengimplementasikan pembagian waktu. Timer dapat juga

digunakan untuk menghitung waktu sekarang walaupun fungsinya sekarang ini sudah

digantikan Real Time Clock (RTC). (System Clock Timer terpisah dari Pencacah Waktu).

Timer sekarang secara hardware lebih dikenal sebagai System Timer/ CPU Timer . Load

Timer juga Privileged Instruction .

Struktur Jaringan

Local Area Network

Muncul untuk menggantikan komputer besar. Dirancang untuk melingkupi suatu daerah

yang kecil. Menggunakan peralatan berkecepatan lebih tinggi daripada WAN . Hanya terdiri

atas sejumlah kecil komputer.



Gambar 1-21. Local Area Network

Wide Area Network

Menghubungkan daerah yang lebih luas. Lebih lambat, dihubungkan oleh router

melalui jaringan telepon.

Gambar 1-22. Wide Area Network



Daftar Pustakahttps://www.google.com/

http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=8&cad=rja&ved=0CHAQFjAH&url=http%3A%2F%2Fimages.akhiwagiman.multiply.multiplycontent.com%2Fattachment%2F0%2FSveVMAoKCCoAAFJPQTc1%2FStruktur%2520Sistem%2520Komputer.doc%3Fkey%3Dakhiwagiman%3Ajournal%3A23%26nmid%3D296165399&ei=NZU1UYaxFq6tiQeb_4DwAw&usg=AFQjCNEzZ_Im4Dom90c3VoNClJKbdOMqDg&sig2=D-EILjZ7s_3tTk3wCC9Bsw&bvm=bv.43148975,d.aGc

http://hasiaulia.net/tag/komponen-komputer/

Kadir, Abdul, 2007, “Pengenalan Teknologi informasi”, Yogyakarta, Penerbit Andi

Pawirosumarto, Suharno, 2008, “Aplikasi komputer”, Jakarta:Mitra Wacana Media

Suharno, pawirisumanto., Elmande, Yusuf., Nugraha, Nugi “Aplikasi Komputer Edisi Ketiga”, Jakarta:Mitra Wacana Media



http://hasiaulia.net/tag/komponen-komputer/




https://www.google.com/

Sistem Operasi - modul. Web viewMemori utama atau lebih dikenal sebagai memori adalah sebuah array...

Documents

Transcript of Sistem Operasi - modul. Web viewMemori utama atau lebih dikenal sebagai memori adalah sebuah array...