Mohammad Iqbal
KULIAH UMUM : Trend Sistem Operasi Masa Kini Universitas Gunadarma, 23 Desember 2010
ADA APA DENGAN SISTEM OPERASI Mohammad Iqbal
Mohammad Iqbal
Menu Spesial Sesi ini… SISTEM SISTEM OPERASI, OPERASI, APA-AN APA-AN TUH? TUH?
SEJARAH SEJARAH SISTEM SISTEM OPERASI OPERASI
KONSEP KONSEP && STRUKTUR STRUKTUR SISTEM SISTEM OPERASI OPERASI
CARA CARA KERJA KERJA SISTEM SISTEM OPERASI OPERASI
Mohammad Iqbal
SISTEM OPERASI, APA‐AN TUH? Nama-nama Selebritis Sistem Operasi
Mohammad Iqbal
SISTEM OPERASI, APA‐AN TUH? Fakta Penggunaan Sistem Operasi di dunia Kuartal ke-3 tahun 2010 Data Source: Gartner, Canalys, AdMob http://en.wikipedia.org/wiki/Usage_share_of_operating_systems
Operating System Market Share March, 2010
http://marketshare.hitslink.com/
Mohammad Iqbal
SISTEM OPERASI, APA‐AN TUH? Definisi Sistem Operasi
Seperangkat program yang memantau dan mengatur pemakaian sumber daya komputer (processor, main memory, file, I/O device, dll).
Input Sistem Sistem Operasi Operasi
Control Unit
Prosesor
Memori internal
Clock
Output
Memori Eksternal
Mohammad Iqbal
SISTEM OPERASI, APA‐AN TUH? Definisi Sistem Operasi
Software layer yang memfasilitasi semua software utiliti dan aplikasi (Menjembatani / penghubung antara user (program user) dengan perangkat keras komputer ) Office
Games
Etc..
compiler
editor
interpreter
Sistem Operasi Bahasa Mesin (Machine Language) Micro programming Perangkat fisik
Program Aplikasi
Program Sistem
Perangkat Keras
Mohammad Iqbal
SISTEM OPERASI, APA‐AN TUH? Fungsi Sistem Operasi
Sebagai Extended Machine : • Menyembunyikan kompleksitas pemrograman hardware dari programmer atau user. • Menyajikan fasilitas yang lebih mudah dan sederhana untuk menggunakan hardware Service provider • Menyediakan layanan standar seperti File system, standard libraries, Windowing system, user interface
Mohammad Iqbal
SISTEM OPERASI, APA‐AN TUH? Fungsi Sistem Operasi Sebagai Koordinator Tiga Aspek : •
Resource Manager Mengatur dan mengefisienkan penggunaan sumber daya komputer (computer resources) ; memantau penggunaan semua resources; menerapkan aturan (policy); mengalokasikan resources yang diminta; mengambil kembali (dealokasi) resource
•
Security Mencegah job dari gangguan/interferensi satu sama lain
•
Communication Mempersiapkan job agar dapat berinteraksi satu sama lain
Mohammad Iqbal
Sejarah Sistem Operasi Generasi ke‐1 (1945‐ 1955) : Vacuum Tubes dan Plugboards • Analytical Engine (Charles Babbage) Operasional Mesin von Neumann • Calculating Engine menggunakan vacuum tubes (Howard Aitken, • Belum ada sistem operasi & John von Neumann, J.P bahasa pemrograman • Operasi menggunakan Eckert, Konrad Zuse) plugboard (Data dan Proses pada punched card)
Mohammad Iqbal
Sejarah Sistem Operasi Generasi Ke‐2 (1955‐1965) : Transistors dan Batch System • Pengenalan job (program atau seperangkat program) • Penggunaan bahasa pemrograman FORTRAN dan Assembler • Penerapan Batch System dengan pengoperasian Off‐Line • Penggunaan mesin‐mesin besar untuk kalkulasi sains dan engineering • Typical operating system : FMS (Fortran Monitor System) dan IBSYS (sistem operasi untuk IBM 7094)
Mohammad Iqbal
Sejarah Sistem Operasi Eksekusi Job sekuensial VS Sistem Batch
OS = Loader + Sequencer + output processor
Mohammad Iqbal
Sejarah Sistem Operasi Generasi Ke-3 (1965-1980) : IC dan Multiprogramming • Dapat menangani komputasi sains dan komersial • Mengenalkan multiprogramming (menerapkan partisi memori dengan job‐job yang berbeda pada setiap partisi)
Mohammad Iqbal
Sejarah Sistem Operasi Generasi Ke-3 (1965-1980) : IC dan Multiprogramming • Mengenalkan SPOOLING (Simultaneous Peripheral Operation On Line) : Membuat peripheral seolah‐olah dapat digunakan bersama‐sama sekaligus, dapat diakses secara simultan, yaitu dengan cara menyediakan beberapa partisi memori. • Mengenalkan Time Sharing (berbagi waktu) : Sistem time sharing pertama, CTSS, dikembangkan di MIT. PenggunaanTimer interrupt dalam penjadwalan proses (job)
Mohammad Iqbal
Sejarah Sistem Operasi Generasi Ke-3 (1965-1980) : IC dan Multiprogramming Typical operating system : • IBM mengenalkan IBM 360 dengan sistem operasi OS/360 • Pengembangan OS untuk komputer MINI (DEC‐ PDP‐1 s/d PDP‐11) • Ken Thompson mengembangkan versi satu pemakai (single user) dari MULTICS (MULTIplex and Computing Services) • UNIX (Uniplexed Information and Computing Services)
Mohammad Iqbal
Sejarah Sistem Operasi Generasi Ke‐4 (1980‐1990) : LSI, VLSI, dan Personal Computer (PC) – Pengembangan LSI dan VLSI melahirkan PC dan Workstation (single computing) – Pengembangan Sistem operasi RISC Processor (parallel computing) – Network Operating System & Distributed Operating System
Mohammad Iqbal
Sejarah Sistem Operasi Generasi Ke‐4 (1980‐1990) : LSI, VLSI, dan Personal Computer (PC) – Perangkat lunaknya mulai ‘user friendly’ – Dua sistem operasi yang dominan : • MS‐DOS (pada IBM‐PC dengan CPU Intel 8088, 80286, 80386, 80486) • UNIX (pada Non‐Intel computer dan workstation)
Mohammad Iqbal
Sejarah Sistem Operasi Generasi Ke‐5 (1990‐sekarang) : VLSI, ULSI dan teknologi Nano Second, Internet, Multimedia • Pengembangan VLSI an ULSI melahirkan PC berkecepatan tinggi untuk server, desktop maupun workstation • Pengembangan sistem operasi dengan Graphical User Interface • Pengembangan aplikasi multimedia • Pengembangan aplikasi yang berbasis internet
Mohammad Iqbal
Sejarah Sistem Operasi Generasi Ke‐5 (1990‐sekarang) : VLSI, ULSI dan teknologi Nano Second, Internet, Multimedia • Pengembangan teknologi I/O untuk interaksi manusia dan komputer • Pengembangan teknologi mobile computing • Pengembangan Realtime Operating System • Sistem Operasi : – Desktop & laptop – Server – Mobile (smartphone) dan tablet – Super komputer dan mainframe
Mohammad Iqbal
Sejarah Sistem Operasi
/WINDOWS /MAC
Migrasi Konsep dan Fitur Sistem Operasi /WINDOWS /MAC
Mohammad Iqbal
Konsep Sistem Operasi 1. Adanya Proses atau Job • Proses adalah program yang sedang di‐eksekusi. Contoh : Executable program; Data dan stack; Program counter; dll • Pada sistem timesharing secara periodik sistem operasi menggilir eksekusi proses yang ada, biasanya berdasarkan porsi waktu CPU. • Suatu proses terdiri dari : address space (core image) dan atribut / informasi pada tabel proses.
Mohammad Iqbal
Konsep Sistem Operasi 2. Adanya System Call • Dikenal juga dengan istilah API (Application Programming Interface) • System call adalah tata cara pemanggilan di program aplikasi untuk memperoleh layanan sistem operasi. • System call berupa rutin sistem operasi (berupa rutin procedure atau fungsi) untuk keperluan tertentu yang spesifik.
Mohammad Iqbal
Konsep Sistem Operasi 2. Adanya System Call
Mohammad Iqbal
Konsep Sistem Operasi 3. Penanganan Berkas (Files) • Identifikasi Path name dan working directory/folder dari struktur berkas. • Status rwx (read, write, execute) bits protection code. • File descriptor / handle ; Status permission utk memproses file. • Special file (block & character) untuk operasi I/O. • Standard input (proses read), Standard output (proses write) ; Standard error; • Pipe (konektifitas antar berkas yang diproses)
Mohammad Iqbal
Konsep Sistem Operasi 4. Shell (Prompt – Command Interpreter) • Merupakan istilah pada sistem operasi UNIX • Ini adalah pemicu (trigger) dari user untuk memberi perintah pada sistem operasi (Dalam prompt UNIX, ditandai sebuah karakter tanda dollar ($). Pada sistem MS DOS umumnya path name dan disebut prompt, pada sistem berbasiskan GUI umumnya berupa icon‐icon program sistem.
Mohammad Iqbal
Konsep Sistem Operasi 5. Deadlock
Potensial deadlock
Aktual deadlock
Mohammad Iqbal
Komponen Sistem Operasi • • • • • • •
Process Management Main Memory Management Secondary‐Storage Management I/O System Management File Management Protection System Networking
Mohammad Iqbal
Komponen Sistem Operasi Manajemen proses • Create dan delete • Penundaan dan pemanggilan kembali • Mekanisme untuk : –sinkronisasi –Komunikasi
Manajemen memori Utama • Memantau bagian memori yang digunakan oleh suatu proses • Memutuskan proses yang akan di‐load ke memori ketika sudah tersedia. • Mengalokasikan dan mengosongkan ruang memori sesuai kebutuhan.
Mohammad Iqbal
Komponen Sistem Operasi Manajemen memori Tambahan • Manajemen ruang bebas memori eksternal • Alokasi tempat penyimpanan • Disk scheduling
Manajemen Sistem masukan/keluaran • Sistem buffer‐caching perangkat I/O • Sebagai antarmuka device‐driver • Mengatur drivers untuk specifik hardware
Mohammad Iqbal
Komponen Sistem Operasi • • •
• •
Manajemen Pengamanan berkas (file) Sistem • Memilih antara Create dan delete file penggunaan yang Create dan delete folder diizinkan (authorized) Penunjang proses atau tidak diizinkan manipulasi file dan (unauthorized). folder. • Spesifikasikan sistem Mapping file ke kontrol yang dibutuhkan penyimpanan eksternal • Melakukan hal‐hal yang Backup file pada media dianggap perlu untuk penyimpanan yang kestabilan sistem. tetap/stabil(nonvolatile)
Mohammad Iqbal
Komponen Sistem Operasi Jaringan (Distributed Computing) • Memungkinkan user mengakses dan berbagi berbagai sumber daya sistem. • Mempercepat Proses komputasi • Meningkatkan ketersediaan data • Meningkatkan reliabilitas.
Mohammad Iqbal
Struktur OS : Monolithic Main procedure
Service routines
Utility routines
Sistem operasi sebagai kumpulan prosedur dimana prosedur dapat saling dipanggil oleh prosedur lain di sistem bila diperlukan
Mohammad Iqbal
Struktur OS : Layer Layer 5
Operator
Layer 4
User Program
Layer 3
Manajemen I/O
Layer 2
Operator-Process Communication
Layer 1
Memory Int & Ext Management
Layer 0
Alokasi Processor & Multiprogramming
Sistem operasi dibentuk secara hirarki berdasarkan lapisanlapisan, dimana lapisan-lapisan memberi layanan lapisan lebih atas
Mohammad Iqbal
Struktur OS : Virtual machines App1 App2 App3 System calls I/O instructions Calls to simulate I/O “Real” I/O instructions
Linux
Windows NT
FreeBSD
VMware
VMware
VMware
Linux Bare hardware
“Awalnya struktur ini membuat seolah‐olah user mempunyai seluruh komputer dengan simulasi atas pemroses yang digunakan. Sistem operasi melakukan simulasi mesin nyata. Mesin hasil simulasi (mesin maya) merupakan tiruan 100% atas mesin nyata. Semua user diberi ilusi mempunyai satu mesin yang sama‐sama canggih”.
Mohammad Iqbal
Struktur OS : Microkernels (client‐server) Client process
Client process
Process server
Terminal server
Microkernel
…
File server
Memory server
User mode Kernel mode
Server adalah proses yang menyediakan layanan, dan Client adalah proses yang memerlukan / meminta layanan. Proses client yang memerlukan layanan mengirim pesan ke server dan menanti pesan jawaban. Proses server setelah melakukan tugas yang diminta, mengirim hasil dalam bentuk pesan jawaban ke proses client. Server hanya menanggapi permintaan client dan tidak memulai percakapan dengan client
Mohammad Iqbal
Cara Kerja Sistem Operasi Outside world
Video controller
CPU
Hard drive controller
USB controller
Network controller
Di dalam Komputer Memory
Mohammad Iqbal
Cara Kerja Sistem Operasi Sub Sistem Sistem Operasi
Mohammad Iqbal
Cara Kerja Sistem Operasi 1: Interrupt
3 CPU 1
5 Interrupt controller 6
2
Disk controller 4
Instructionn Instructionn+1
Operating system Interrupt handler
3: Return
2: Process interrupt Ilustrasi interrupt handler Sistem Operasi
Ilustrasi pada Perangkat keras
Mohammad Iqbal
Cara Kerja Sistem Operasi
Mohammad Iqbal
Merci…
Cukup Sekian Dulu kali ini
Terima kasih
Ada pertanyaan ?
