struktur sistem operasi system (OS) serta macamnya
Struktur-struktur OS
Tanpa adanya modularitas maka fungsi dan struktur OS secara keseluruhan rumit
Dibagi dalam modul dengan fungsi tertentu, dengan akses (input, output) tertentu
Komponen dalam Sistem operasi
- Manajemen Proses
- Manajemen Memori
- Manajemen Storage/Data
- Manajemen I/O dan Berkas (File)
- Proteksi
- Networking
- Interface dengan user (command interpreter)
Manajemen Proses
Proses adalah program yang dieksekusi, memerlukan resource, CPU time, memory, file, I/O device.
OS bertanggung jawab dalam :
- Create & delete ; baik proses user maupun sistem
- Suspend & meneruskan proses
- Mendukung mekanisme-mekanisme sinkronisasi proses
- Mendukung mekanisme proses communication
- Mendukung mekanisme penanganan deadlock
Manajemen Memori Utama
Memory merupakan array words/byte dalam jumlah besar. Akses share data secara cepat oleh CPU dan I/O device
Volatile storage device
OS bertanggung jawab dalam :
- Keep track bagian mana dari memori yang sedang digunakan & oleh siapa
- Memutuskan proses-proses mana yang di-load ke ruang memori saat available
- Alokasi & dealokasi ruang memori
Manajemen Secondary-Storage
Back up main memory, non-volatile
Data dan program disimpan disimpan dalam secondary storage (penyimpanan sekunder; disk)
OS bertanggung jawab dalam :
- Bagaimana mengelola ruang yang kosong dalam storage
- Bagaimana mengalokasi storage
- Bagaimana melakukan scheduling penggunaan disk
Manajemen I/O
OS bertanggung jawab dalam :
“menyembunyikan” kekhususan perangkat keras tertentu dari user
Melakukan optimalisasi dalam akses
Buffer cache system : menampung sementara data dari/ke piranti I/O
Spooling : melakukan penjadwalan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian, dsb)
Interface device-driver : open, read, write, close
Drivers untuk spesifik perangkat keras :
Menyediakan driver untuk melakukan operasi detail untuk perangkat keras tertentu
“menyembunyikan” kekhususan perangkat keras tertentu dari user
Melakukan optimalisasi dalam akses
Buffer cache system : menampung sementara data dari/ke piranti I/O
Spooling : melakukan penjadwalan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian, dsb)
Interface device-driver : open, read, write, close
Drivers untuk spesifik perangkat keras :
Menyediakan driver untuk melakukan operasi detail untuk perangkat keras tertentu
Manajemen File
Berkas (File) adalah kumpulan informasi yang berhubungan (sesuai dengan tujuan pembuat berkas tersebut). Biasanya berkas merepresentasikan program dan data
OS bertanggung jawab dalam :
- Pembuatan dan penghapusan file
- Pembuatan dan penghapusan direktori
- Mendukung primitif-primitif manipulasi file dan direktori
- Pemetaan file dalam secondary storage
- Backup file dalam media yang stabil (non-volatile)
Networking (Distributed System)
Distributed system : kumpulan prosesor yang terdistribusi, tidak berbagi (share) memory atau clock. Setiap prosesor memiliki memori lokal masing-masing
Prosesor-prosesor dalam sistem terhubung dalam jaringan komunikasi
Sebagai pengatur (protokol) dalam komunikasi data
Menentukan strategi-strategi menangani masalah-masalah komunikasi
Mengatur network file system
Dengan adanya shared resource :
- Peningkatan kecepatan komputasi
- Peningkatan penyediaan data
- Meningkatkan reliabilitas (kehandalan)
Sistem Proteksi
Mekanisme untuk mengontrol akses yang dilakukan oleh program, prosesor atau user ke resource-resource dalam sistem komputer
Mekanisme proteksi :
Dapat membedakan pemakaian yang sah (authorized) & yang tidak sah (unauthorized)
Spesifikasi kontrol yang dikenakan
Menyediakan alat untuk pemberlakuan sistem
Command Interpreter :
Memungkinkan sistem berkomunikasi dengan user melalui perintah-perintah menjalankan proses yang telah didefinisikan dan parameternya serta melakukan respon
OS menunggu instruksi dari user (command driven)
Control statement berhubungan dengan :
process creation and management
I/O handling
secondary-storage management
main-memory management
file-system access
protection
networking
Program yang membaca instruksi dan mengartikan control statements (keinginan pengguna) umumnya disebut :
control-card interpreter
command-line interpreter
UNIX Shell
Command-Interpreter System sangat bervariasi dari satu sistem operasi ke sistem operasi yang lain dan disesuaikan dengan tujuan dan teknologi I/O peranti yang ada.
Contohnya : CLI, Windows, Pen-based (touch), dll
Layanan Operating System
Eksekusi program : load program user ke memory dan menjalankannya (run)
Operasi-operasi I/O : pengguna tidak bisa mengontrol I/O secara langsung (untuk efisiensi & keamanan), sistem harus bisa menyediakan mekanisme untuk melakukan operasi I/O
Manipulasi file system : read, write, create & delete
System Call
Menyediakan antarmuka antara proses (program yang run) dengan OS
Umumnya dalam bentuk instruksi bahasa assembly
Bahasa untuk system programming tingkat tinggi biasanya memungkinkan system call dilakukan langsung
Misal C, C++, Bliss, PL/360
Tiga metode untuk passing parameter antara running program dan OS :
Pass parameter melalui register
Meyimpan parameter dalam blok atau tabel pada memory, dan alamat tabel di-passing sebagai parameter dlm register
Mmenyimpan parameter (push) ke dalam stack (oleh program), dan pop off parameter pada stack (oleh OS)
Jenis-jenis System Call
- Process Control
- File Manipulation
- Device Manipulation
- Information Maintenance
- Communication
Model Komunikasi
Komunikasi dapat dilakukan dengan cara message passing atau shared memory
Pemrograman Sistem
Pemrograman sistem menyediakan lingkungan yang memungkinkan pengembangan program dan eksekusi berjalan dengan baik
Dapat dikategorikan :
Manipulasi Berkas (File)
Informasi Status : tanggal, jam, jumlah memori, disk, dll
Modifikasi Berkas
Mendukung bahasa pemrograman : kompilator, assembly, interpreter
Loading & eksekusi program
Komunikasi : menyediakan mekanisme komunikasi antara proses, user dan sistem komputer yang berbeda
Dari sisi user, operasional sistem dilakukan dengan system program, bukan system call
Struktur Sistem
- Struktur Sederhana : 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
- Struktur Lapisan MS-DOS
- Struktur Sistem UNIX
Memiliki struktur yang terbatas
Terdiri dari 2 bagian :
- Kernel : Berada dibawah antarmuka system call dan diatas hardware Menyediakan sistem berkas, penjadualan CPU, manajemen memori, device driver, dan fungsi OS lainnya
- Program Sistem
Kernel
Kategori kernel :
Monolithic kernel. Kernel yang menyediakan abstraksi akses ke perangkat keras yang kaya dan handal. Semua layanan OS dilakukan pada kernel
Semua code pada address space yang sama (kernel space) Meningkatkan performance system
Mudah dalam hal design dan implementasi Bugs dapat menyebabkan sistem crash
Microkernel adalah Kernel yang menyediakan hanya sekumpulan kecil abstraksi perangkat keras sederhana, dan menggunakan aplikasi-aplikasi yang disebut sebagai server untuk menyediakan fungsi-fungsi lainnya.
Banyak layanan OS yang run pada user space untuk me-minimalisasi kernel (seperti networking)
Modularity : mudah dalam me-memaintain code
Hybrid (modifikasi dari microkernel). Kernel yang mirip microkernel, tetapi ia juga memasukkan beberapa service tambahan di kernel (network stack, file system) agar menjadi lebih cepat.
Running beberapa layanan OS (network stack, file system) dalam kernel space untuk mengurangi performance overhead dari metode microkernel, tetapi tetap menjalankan kernel code (seperti device driver) sebagai server di user space
Exokernel. Kernel yang tidak menyediakan sama sekali abstraksi hardware, tapi ia menyediakan sekumpulan library yang menyediakan fungsi-fungsi akses ke perangkat keras secara langsung.
Mikrokernel
Menyusun sistem operasi dengan menghapus semua komponen yang tidak esensial darikernel, dan mengimplementasikannya sebagai sistem program dan level pengguna
Fungsi utama : mendukung fasilitas komunikasi antara program klien dan bermacam-macam layanan yang juga berjalan di user-space
Keuntungan :
Ketika layanan baru akan ditambahkan ke user-space, kernel tidak perlu di-modif
OS lebih mudah ditempatkan (porting) pada suatu desain perangkat keras ke desain perangkat keras lainnya (asrsitektur sistem yang baru)
Mendukung keamanan & reliabilitas lebih
Contoh sistem operasi :
Tru64 UNIX, MacOSX, QNX
Virtual Machine (VM)
Menggunakan layered approach
Melihat hardware dan kernel OS sebagai suatu “hardware”
Menyediakan interface yang identik dengan underlaying bare hardware
OS menyediakan illusion dari banyak proses yang masing-masing berjalan pada prosesornya serta memorinya (virtual) sendiri
Resource dari komputer fisiknya di-share menjadi sejumlah mesin-mesin virtual
CPU scheduling yang menciptakan penampilan seakan-akan user memiliki prosesor sendiri
Spooling & file system menyediakan virtual card readers dan virtual line printers
Sebuah time-sharing terminal user berlaku sebagai virtual console
VM software membutuhkan ruang di dalam disk untuk menyediakan memori virtual danspooling, yaitu sebuah disk virtual
Struktur Sistem Operasi Windows
Disini saya akan melanjutkan mengenai penjelasan struktur sistem operasi lebih mendetail. Saya akan menjelaskan struktur sitem operasi pada windows :
Windows merupakan sistem operasi yang paling banyak di gunakan oleh pengguna komputer di seluruh dunia. Mengapa? tentu saja tampilannya yang user friendly sangat mudah di gunakan oleh user. Selain itu Windows juga membuat struktur direktori yang mudah di gunakan.
Ada 3 Sistem File yang terdapat di dalam sistem operasi ini:
Untuk Struktur File Windows ini dapat di lihat dari gambar berikut:
Dari gambar di atas sudah cukup jelas menjelaskan pembagian direktori file pada sistem operasi windows. Sedangkan My Computer sendiri adalah sebagai root nya, yang terdiri dari C:, D:, dan E: yang penggunaannya dapat di sesuaikan oleh user. kecuali untuk C: yang otomatis untuk tempat menyimpan file Sistem operasi nya itu sendiri.
Penjelasan berikut, merupakan direktori yang secara otomatis akan terbentuk saat instalasi Windows:
Struktur Sistem Operasi Linux
Struktur Sistem Operasi Linux itu terdiri dari 3 komponen utama.
1. Kernel : yakni suatu perangkat lunak yang menjadi bagian utama dari sebuah sistem operasi.Disini kernel menyediakan semua fungsi untuk menjalankan proses, juga menyediakan layanan sistem untuk memberikan pengaturan dan proteksi akses ke sumber daya perangkat keras termasuk memori virtual.
2. System Library : yakni kumpulan fungsi standar dimana aplikasi dapat berinteraksi
dengan inti dari sebuah sistem operasi yaitu kernel.
3. System Utilities : yakni program yang bertugas mengatur dan memanage secara
individual, termasuk semua program yang di perlukan untuk menginisialisasi sistem.
Dan untuk struktur sistem file nya, di Linux di kenal dengan nama Directory. Berikut beberapa penjelasan dan kegunaan dari masing-masing file-file di Linux:
1. / (Root)
o Merupakan directory yang dapat di akses oleh super administrator atau user root.
o Perhatikan saat penulisannya / tidak sama dengan /root.
2. /bin (User Binaries)
o Berisi file-file ekseskusi. Direcktori ini juga menyimpan perintah yang di gunakan oleh sistem.
o Contoh : ps, ls, ping, grep, cp
3. /sbin (System Binaries)
o Fungsinya masih sama dengan /bin, perbedaannya ini untuk perintah-perintah yang di lakukan oleh administrator sistem untuk memelihara sistem.
o Contoh: arp, halt, shutdown, route dll.
4. /etc (Configuration Files)
o Berisi file yang di jalankan ketika startup, serta file-file konfigurasi semua program.
o Contoh: /etc/resolv.conf , /etc/logrotate.conf
5. /dev (Device Files)
o Berisi file device komputer. Termasuk perangkat terminal, USB atau perangkat lainnya.
o Contoh: /dev/tty1 , /dev/usbmon0
6. /proc (Process Information)
o Berisi informasi tentang proses sistem, baik itu file System virtual dengan teks yang menginformasikan tentang sumber daya sistem maupun informasi tentang menjalankan proses.
o Contoh: /proc/uptime , /proc/{pid}
7. /var (Variable Files) beberapa contoh nya sebagai berikut:
o /var/log = berisi file-file log sistem
o /var/lib = berisi paket dan file database
o /var/mail = email
o /var/spool = antrian print
o /var/lock = kunci file
o /var/tmp = temporary file yang di butuhkan saat reboot.
8. /tmp (Temporary Files)
o Berisi file-file sementara yang di buat oleh sistem dan user, dan akan di hapus saat sistem reboot.
9. /usr (User Program)
o Berisi file-file binari, libraries, dokumentasi dan source code dari sistem.
o Terbagi menjadi beberapa:
§ Yang berisi file binari untuk program (/usr/bin). Contoh : at, awk, cc
§ Yang berisi file binari untuk sistem administrator (/usr/sbin). Contoh : atd, cron, sshd
§ Yang berisi file libraries (/usr/lib)
10. /home (Home Directories)
o Direktori ini digunakan untuk menyimpan semua file pribadi pengguna.
o Contoh: /home/nurul
11. /boot (Boot Loader Files)
o Berisi file-file yang berhubungan dengan boot loader, seperti initrd.img-5.2.20-12-generic
12. /lib (System Libraries)
13. /opt (Optional add-on Applications)
o Menyimpan file-file tambahan dari vendor tertentu yang bersifat sementara.
14. /mnt (Mount Directory)
o Direktori sementara tempat sysadmin men mount filesystem.
15. /media (Removable Media Device)
o Direktori sementara untuk removable device.
16. /srv (Service Data)
o Berisi file-file yang di perlukan oleh server.
Sistem Operasi Machintosh
Machintosh disebut juga Mac-OSX yang merupakan suatu sistem operasi keluaran Apple yang dikembangkan dari BSD turunan dari Unix.
Dalam Mac-OS X terdapat beberapa hal antara lain :
- Finder : mengenalkan direktori-direktori dalam home
- Finder management berisi penjelasan antara lain : pembuatan shortcutz, jenis view folder, manajemen berkas ,dll
- Aplikasion management
Di dalamnya akan diperkenalkan antara lain : menutup aplikasi, menyembunyikan, cara cetak melalui mesin cetak, ke format PDF, cara Fax & E-mail, koneksi antar kamera & Video cam, dll
- Pengenalan aplikasi untuk kebutuhan secara umum seperti office, foto, web, music, film, dll.
Kelebihan machintosh antara lain :
- Dengan tampilan GUI-nya yang indah dan ekslusif membuat pemakai nyaman menggunakanya, lebih interaktif
- Lebih tahan terhadap serangan virus seperti halnya Linux
- Dengan dukungan software yang lebih baik dari pada Linux
Kekurangan :
- Harga softwarenya lebih mahal dibandingkan windows
- Pelayanan Apple store belum sacara keseluruhan masuk ke wilayah Indonesia, menyebankan masalah dalam mencari aplikasinya
Kita bisa lihat pada gambar berikut ini tentang Struktur Machintosh :  |
