KumpulanMateriKuliah
hendroagungs.blogspot.co.id
StrukturSistemOperasi
Sistem Operasi
3
III. Struktur sistem operasi
III.1. Struktur sederhana
• Sistem operasi yang kecil, sederhana
dan terbatas pada hardware contoh
MSDOS dan UNIX
MSDOS
• MSDOS menggunakan single tasking
dan single mode (tanpa proteksi
hardware)
• Terdapat dua fasilitas layanan
interrupsi :
- Layanan ROM BIOS
- Layanan di MS DOS
4
UNIX
• Terdiri dari Kernel dan program sistem
• Kernel berisi sistem file, penjadwalan CPU, manajemen memori dan
system call
• Program sistem memanggil fungsi yang ada pada kernel
5
Diagram Blok
Sistem Kernel UNIX
6
Struktur UNIX
7
III.2. Struktur Monolithic
• Merupakan struktur sederhana yang dilengkapi dengan dual mode
• Berupa kumpulan prosedur yang dapat dipanggil bila diperlukan
dan dieksekusi pada monitor mode
• User program melakukan trap pada kernel. Intruksi berpindah dari
user mode ke monitor mode dan mentransfer kontrol ke sistem
operasi
• Sistem operasi mengecek parameter dari pemanggilan tersebut
untuk menentukan system call mana yang memanggil
• Sistem operasi menunjuk ke suatu tabel yang berisi system call
yang dimaksud
• Setelah system call selesai, kontrol dikembalikan ke user program
8
Kelemahan sistem monolithic
• Merupakan pemborosan bila setiap komputer harus menjalankan kernel
monolitik karena sangat besar ukurannya sementara sebenarnya tidak
memerlukan seluruh layanan yang disedikan kernel
• Pengujian dan penghilangan kesalahan sulit dilokalisasi dan bila ada
kesalahan dapat mematikan seluruh sistem
Keunggulan sistem monolithic
• Layanan dapat dilakukan sangat cepat karena terdapat di satu ruang yang
sama
9
III.3. Struktur Berlapis
• Sistem operasi dibagi menjadi modul-modul (modular) dan tiap modul
memiliki hirarki top-down.
• Modul yang merupakan lapisan bawah akan melayani lapisan di
atasnya.
• Contoh : UNIX termodifikasi, THE, Venus dan OS2
Struktur THE :
Lapis-5 : user program
Lapis-4 : buffering untuk I/O device
Lapis-3 : operator-console device driver
Lapis-2 : manajemen memori
Lapis-1 : penjadwalan CPU
Lapis-0 : hardware
10
Keunggulan Struktur Berlapis
• Karena sistem dibagi menjadi beberapa modul, tiap lapisan dapat dirancang
dan diuji secara independen
Kelemahan Struktur Berlapis
• Fungsi-fungsi sistem operasi harus diberikan ke setiap lapisan secara hati-
hati
III. 4. Struktur dengan Mesin Virtual
• Awalnya struktur ini melakukan simulasi mesin nyata dan hasil simulasi
berupa mesin virtual yang digunakan user
• Kemudian berkembang menjadi emulator sistem operasi yang
memungkinkan sistem operasi diemulasikan pada sistem operasi yang
berbeda
• Mula-mula digunakan pada IBM S/370 dengan VM370-nya
12
Contoh emulasi sistem operasi
• Sistem operasi MS-Windows NT dapat menjalankan aplikasi untuk
MS-DOS, OS/2 mode teks dan aplikasi Win16. Aplikasi tersebut
dijalankan sebagai masukan bagi subsistem di MS-Windows NT yang
mengemulasikan system calls yang dipanggil aplikasi dengan WIN32
API
• IBM mengembangkan WABI yang mengemulasikan WIN32 API
sehingga diharapkan sistem operasi yang menjalankan WABI dapat
menjalankan aplikasi-aplikasi untuk MS Windows
• Pada LINUX ada DOSEMU untuk menjalankan aplikasi DOS pada
LINUX dan WINE untuk menjalankan aplikasi MS Windows pada
LINUX
13
III.5. Struktur dengan Client-Server
• Sistem operasi berupa kumpulan proses yang dapat dikategorikan :
- Server : proses yang menyediakan layanan
- Client : proses yang meminta layanan
• Server dan client ditempatkan pada user mode
• Kernel dibuat sekecil mungkin dan hanya bertugas mengatur
komunikasi antara client dan server
14
Kelemahan Struktur Client Server
• Layanan dilakukan lambat karena harus melalui pertukaran pesan yang
dapat menjadi bottleneck
Keunggulan Struktur Client Server
• Pengembangan dapat dilakukan secara modular
• Kesalahan pada sub sistem tidak akan mematikan seluruh sistem
• Dapat diadaptasikan pada sister terdistribusi
15
III.6. Struktur Berorientasi Obyek
• Sistem operasi mengerjakan layanan sebagai obyek
• Tiap obyek berisi (encapsulated) struktur data dan operasi data dan
diberi tipe sesuai dengan propertinya (proses, direktori, berkas)
Contoh : Window NT, Medusa, X-kernel
Pelayanan Sistem Operasi (pada programmer)
• Eksekusi Program
• Operasi I/O
• Manipulasi sistem file (pembuatan, penghapusan, write, read)
• Komunikasi
• Pendeteksian kesalahan
16
System Call
System call dapat dikelompokkan menjadi 5 kategori
A. Kontrol Proses
• Mengakhiri (end) dan membatalkan (abort)
• Mengambil (load) dan eksekusi (execute)
• Membuat dan mengakhir proses
• Menentukan dan mengeset atribut proses
• Wait for time
• Wait event, signal event
• Mengalokasikan dan membebaskan memori
17
B. Memanipulasi File
• Membuat dan menghapus file
• Membuka dan menutup file
• Membaca, menulis dan mereposisi
file
• Menentukan dan mengeset atribut file
C. Manipulasi Device
• Meminta dan membebaskan device
• Membaca, menulis dan mereposisi
device
• Menentukan dan mengeset atribut
device
D. Informasi Lingkungan
• Mengambil atau mengeset waktu
dan tanggal
• Mengambil atau mengeset sistem
data
• Mengambil atau mengeset proses,
file atau attribut device
E. Komunikasi Proses
• Membuat dan menghapus
sambungan komunikasi
• Mengirim dan menerima pesan
• Mentransfer status informasi

3.struktur sistemoperasi

  • 1.
  • 2.
  • 3.
    3 III. Struktur sistemoperasi III.1. Struktur sederhana • Sistem operasi yang kecil, sederhana dan terbatas pada hardware contoh MSDOS dan UNIX MSDOS • MSDOS menggunakan single tasking dan single mode (tanpa proteksi hardware) • Terdapat dua fasilitas layanan interrupsi : - Layanan ROM BIOS - Layanan di MS DOS
  • 4.
    4 UNIX • Terdiri dariKernel dan program sistem • Kernel berisi sistem file, penjadwalan CPU, manajemen memori dan system call • Program sistem memanggil fungsi yang ada pada kernel
  • 5.
  • 6.
  • 7.
    7 III.2. Struktur Monolithic •Merupakan struktur sederhana yang dilengkapi dengan dual mode • Berupa kumpulan prosedur yang dapat dipanggil bila diperlukan dan dieksekusi pada monitor mode • User program melakukan trap pada kernel. Intruksi berpindah dari user mode ke monitor mode dan mentransfer kontrol ke sistem operasi • Sistem operasi mengecek parameter dari pemanggilan tersebut untuk menentukan system call mana yang memanggil • Sistem operasi menunjuk ke suatu tabel yang berisi system call yang dimaksud • Setelah system call selesai, kontrol dikembalikan ke user program
  • 8.
    8 Kelemahan sistem monolithic •Merupakan pemborosan bila setiap komputer harus menjalankan kernel monolitik karena sangat besar ukurannya sementara sebenarnya tidak memerlukan seluruh layanan yang disedikan kernel • Pengujian dan penghilangan kesalahan sulit dilokalisasi dan bila ada kesalahan dapat mematikan seluruh sistem Keunggulan sistem monolithic • Layanan dapat dilakukan sangat cepat karena terdapat di satu ruang yang sama
  • 9.
    9 III.3. Struktur Berlapis •Sistem operasi dibagi menjadi modul-modul (modular) dan tiap modul memiliki hirarki top-down. • Modul yang merupakan lapisan bawah akan melayani lapisan di atasnya. • Contoh : UNIX termodifikasi, THE, Venus dan OS2 Struktur THE : Lapis-5 : user program Lapis-4 : buffering untuk I/O device Lapis-3 : operator-console device driver Lapis-2 : manajemen memori Lapis-1 : penjadwalan CPU Lapis-0 : hardware
  • 10.
  • 11.
    Keunggulan Struktur Berlapis •Karena sistem dibagi menjadi beberapa modul, tiap lapisan dapat dirancang dan diuji secara independen Kelemahan Struktur Berlapis • Fungsi-fungsi sistem operasi harus diberikan ke setiap lapisan secara hati- hati III. 4. Struktur dengan Mesin Virtual • Awalnya struktur ini melakukan simulasi mesin nyata dan hasil simulasi berupa mesin virtual yang digunakan user • Kemudian berkembang menjadi emulator sistem operasi yang memungkinkan sistem operasi diemulasikan pada sistem operasi yang berbeda • Mula-mula digunakan pada IBM S/370 dengan VM370-nya
  • 12.
    12 Contoh emulasi sistemoperasi • Sistem operasi MS-Windows NT dapat menjalankan aplikasi untuk MS-DOS, OS/2 mode teks dan aplikasi Win16. Aplikasi tersebut dijalankan sebagai masukan bagi subsistem di MS-Windows NT yang mengemulasikan system calls yang dipanggil aplikasi dengan WIN32 API • IBM mengembangkan WABI yang mengemulasikan WIN32 API sehingga diharapkan sistem operasi yang menjalankan WABI dapat menjalankan aplikasi-aplikasi untuk MS Windows • Pada LINUX ada DOSEMU untuk menjalankan aplikasi DOS pada LINUX dan WINE untuk menjalankan aplikasi MS Windows pada LINUX
  • 13.
    13 III.5. Struktur denganClient-Server • Sistem operasi berupa kumpulan proses yang dapat dikategorikan : - Server : proses yang menyediakan layanan - Client : proses yang meminta layanan • Server dan client ditempatkan pada user mode • Kernel dibuat sekecil mungkin dan hanya bertugas mengatur komunikasi antara client dan server
  • 14.
    14 Kelemahan Struktur ClientServer • Layanan dilakukan lambat karena harus melalui pertukaran pesan yang dapat menjadi bottleneck Keunggulan Struktur Client Server • Pengembangan dapat dilakukan secara modular • Kesalahan pada sub sistem tidak akan mematikan seluruh sistem • Dapat diadaptasikan pada sister terdistribusi
  • 15.
    15 III.6. Struktur BerorientasiObyek • Sistem operasi mengerjakan layanan sebagai obyek • Tiap obyek berisi (encapsulated) struktur data dan operasi data dan diberi tipe sesuai dengan propertinya (proses, direktori, berkas) Contoh : Window NT, Medusa, X-kernel Pelayanan Sistem Operasi (pada programmer) • Eksekusi Program • Operasi I/O • Manipulasi sistem file (pembuatan, penghapusan, write, read) • Komunikasi • Pendeteksian kesalahan
  • 16.
    16 System Call System calldapat dikelompokkan menjadi 5 kategori A. Kontrol Proses • Mengakhiri (end) dan membatalkan (abort) • Mengambil (load) dan eksekusi (execute) • Membuat dan mengakhir proses • Menentukan dan mengeset atribut proses • Wait for time • Wait event, signal event • Mengalokasikan dan membebaskan memori
  • 17.
    17 B. Memanipulasi File •Membuat dan menghapus file • Membuka dan menutup file • Membaca, menulis dan mereposisi file • Menentukan dan mengeset atribut file C. Manipulasi Device • Meminta dan membebaskan device • Membaca, menulis dan mereposisi device • Menentukan dan mengeset atribut device D. Informasi Lingkungan • Mengambil atau mengeset waktu dan tanggal • Mengambil atau mengeset sistem data • Mengambil atau mengeset proses, file atau attribut device E. Komunikasi Proses • Membuat dan menghapus sambungan komunikasi • Mengirim dan menerima pesan • Mentransfer status informasi