S.P. HARININGSIH, S.T.
SISTEM OPERASI Oleh: S.P. Hariningsih, S.T. Edisi Pertama Cetakan Pertama, 2003 Hak Cipta © 2003 pada penulis, Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit.
Candi Gebang Permai Blok R No. 6 Yogyakarta 55511 Telp./Fax : 0274-882262 E-mail :
[email protected]
Hariningsih, S.P, S.T. Sistem Operasi/S.P. Hariningsih, S.T. − Edisi Pertama – Yogyakarta; Penerbit Graha Ilmu, 2003 viii + 176 hlm, 1 Jil. : 23 cm.
ISBN: 979-3289-24-4 1. Komputer
I. Judul
KATA PENGANTAR Alhamdulillah, segala puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas petunjuk dan bimbingan yang telah dilimpahkan sehingga penulisan buku ini dapat terselesaikan. Sistem operasi merupakan bagian penting dari sistem komputer. Mustahil komputer dapat dioperasikan dengan baik tanpa menggunakan sistem operasi. Dengan kata lain, sistem operasi merupakan penghubung (interface) antara pemakai dengan komputer. Jika pemakai komputer hanya ingin menjadi pemakai saja, jelas tidak perlu memahami sistem operasi dari sudut perancangan dan cara kerjanya. Tetapi, mengingat semua produk sistem operasi yang dijual tidak selalu dapat memenuhi seluruh kebutuhan pemakai, maka tetap penting untuk mempelajari sistem operasi. Mata kuliah sistem operasi saat ini diajarkan ke universitasuniversitas di mana terdapat jurusan ilmu komputer, teknik informatika maupun manajemen informatika. Maka dari itu, penulis mengharapkan para pembaca juga dapat membaca buku-buku lain sebagai penunjang. Akhirnya, semoga buku ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan dapat meningkatkan kualitas proses belajar mengajar.
Penulis
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR DAFTAR ISI BAB I
SISTEM OPERASI DAN SISTEM KOMPUTER A. B. C. D. E. F.
BAB II
SISTEM OPERASI A. B. C.
BAB III
BAB IV
Pengertian Dasar Sistem Operasi Skema Dasar Sistem Komputer Fungsi Sistem Operasi Komponen-komponen Sistem Operasi Struktur Sistem Operasi Studi Kasus Sistem Operasi
v vii 1 1 7 13 15 16 17 25
Pendahuluan 25 Sistem Komputer dalam Beragam Sudut Pandang 32 Struktur Dasar Sistem Operasi 34
MANAJEMEN PROSES
43
A. B. C. D. E. F. G.
43 46 49 50 54 56 56
Pengertian Proses dan Diagram Status Proses Operasi-operasi pada Proses Metode-metode Proses dalam Sistem Komputer Pengendalian Proses Penjadwalan Proses Strategi Penjadwalan Proses Algoritma-algoritma Penjadwalan Proses
KONKURENSI A. B.
71
Prinsip-prinsip Konkurensi 71 Kesulitan-kesulitan yang Ditimbulkan Konkurensi 72
viii BAB V
Sistem Operasi MANAJEMEN PERANGKAT MASUKAN DAN KELUARAN A. B. C. D.
BAB VI
MANAJEMEN MEMORI A. B. C.
BAB VII
Klasifikasi Perangkat Masukan / Keluaran Teknik Pengopersian Perangkat Masukan / Keluaran Prinsip-prinsip perangkat Masukan / Keluaran Penggunaan Interupsi dalam Sistem Operasi Pengertian Dasar Strategi Manajemen Memori Isi Memori
87 88 88 91 97 97 109 114
SISTEM MANAJEMEN BERKAS
117
A. B.
117 125
Pendahuluan Directory
BAB VIII KEAMANAN SISTEM A. B. BAB IX
87
Keamanan Matriks Pengaksesan Objek
SISTEM MEMORI MULTIPROGRAMMING A. B.
Manajemen Memori tanpa Swapping atau Pagging Multiprogramming dan Pemakai Memori
129 130 140 149 149 150
DAFTAR PUSTAKA
157
DAFTAR ISTILAH SOAL DAN LATIHAN
159 163
SOAL DAN LATIHAN SISTEM OPERASI DISERTAI PEMBAHASANNYA
169
oo0oo
BAB
I SISTEM OPERASI DAN SISTEM KOMPUTER A. Pengertian Dasar Sistem Operasi Sistem operasi adalah bagian yang sangat penting bagi semua sistem komputer. Secara umum sistem komputer terbagi atas hardware, sistem operasi, program aplikasi, dan user. Sistem operasi telah menyentuh ke semua bagian dalam sistem sehingga apabila akan dirumuskan berarti kita harus terlebih dahulu memahami bagaimana kerja suatu sistem. Demikian juga pada awal bahasan ini, pengertian sistem operasi yang di berikan akan sangat dangkal bila dibanding setelah kita benar-benar memahami tentang ilmu dan arsitektur suatu sistem. Akan tetapi, di sini akan dibahas terlebih dahulu mengenai pengertian dasar sistem operasi, yang dalam hal ini sistem operasi suatu komputer. Apabila kita menyebut suatu sistem operasi tidak lain adalah suatu sistem yang mampu melakukan kontrol atau pengawasan. Sistem yang dimaksud di sini adalah suatu kumpulan bait yang saling berinteraksi satu sama lain. Maka, dapat disimpulkan bahwa wujud nyata sistem operasi adalah suatu perangkat lunak atau software. Oleh karena sifat sistem operasi adalah hardware oriented, maka sifat selanjutnya adalah pendekatan secara perangkat keras. Terlebih dari itu, untuk melakukan suatu pendekatan pada sistem operasi, pertama kita harus menentukan sudut pandang yang akan kita ambil, yaitu sebagai operator atau programmer. Dan apabila kita akan mengambil definisi awal suatu sistem operasi, ada baiknya bila kita menggabungkan semua sudut pandang di atas dan mengambil kesimpulan sementara terhadap arti sistem
2
Sistem Operasi
operasi. Jadi, sistem operasi merupakan perangkat lunak yang bertindak menjembatani antara komputer dan pengguna sehingga mempermudah pengguna untuk mengoperasikannya. Dengan kata lain, sistem operasi akan memberikan pengawasan terhadap setiap perintah yang diberikan oleh pengguna. Sistem operasi mempunyai dua tugas utama, yaitu: 1. 2.
Mengelola seluruh sumber daya yang terdapat pada sistem komputer. Menyediakan sekumpulan layanan (disebut system calls) ke pemakai sehingga pemakai lebih mudah dan nyaman dalam menggunakan atau memanfaatkan sumber daya system komputer. Processor mng. Processor mng.
Pembebasan processor
Pemb. Memory
Processor mng.
Completion
Pemb. I/O Running
Submit
Hold
Ready Waiting
Device Spooling
Informasi Manajer File System)
Proses Manajemen (Job Scheduller)
Memory manager
Memory Manajemen
Processor Manajer (Traffic Controller) I/O Manajer
Gambar 1.1 Hierarki penanganan sistem operasi dalam perpindahan state suatu proses job
Bab-I: Sistem Operasi dan Sistem Komputer
3
Keterangan gambar: 1.
2.
3.
4.
5.
Pada waktu kita memasukkan job, maka akan ditangani oleh device manajer (SPOOLING), dan device spooling ini akan memanggil manajer informasi untuk menyimpan dalam file, maka dia akan memanggil file sistem dan akan tersimpan dalam status HOLD karena akan menginstruksikan bahwa dia membutuhkan tempat penyimpanan sementara. Kemudian ada alat yang mengatur job mana yang akan diatur, ini akan ada pada Processor manajer atau Job Scheduller. Job scheduller ini di dalam tugasnya akan meminta bantuan pada memory management, yaitu menanyakan apakah memori tersebut masih tersedia tempat atau tidak. Dan Device management, yaitu I/O traffic controller akan menyakan peralatan ada yang siap atau tidak. Job maupun program yang kita masukkan dalam status proses yaitu process manajer akan dikendalikan oleh Processor scheduller, akan menanyakan status dari processor, yaitu processor management traffic controller. Kalau suatu proses sudah dalam keadaan siap, maka tinggal menunggu processor untuk mengerjakannya. Maka dalam hal ini, dari state ready ke state running ditangani oleh processor management yang disebut Processor Scheduller. Processor management minta bantuan pada traffic controller yaitu dalam status processor, sehingga dalam hal ini processor management sangat berperan. Kalau suatu proses sudah dilayani oleh processor dalam keadaan running, maka: a.
Dia akan dihentikan karena jatah waktunya sudah habis (time out). Time out dapat terjadi disebabkan oleh beberapa hal, yaitu: a.1. Jatah waktu eksekusi telah habis. a.2. Waktu quantum habis. a.3. Lama eksekusi telah habis.
b.
Dia akan membutuhkan informasi management, maka dia akan memanggil manajer-manajer dan akan menanyakan pada device management ini, dia membuat proses I/O yang ditangani oleh processor management di dalam traffic controller. Kalau semua sudah selesai, maka traffic controller akan membuat proses kita dari wait atau blocked ke state ready.
c.
4
Sistem Operasi d.
Dalam proses yang mengarah ke output (selesai), yaitu: • • • •
Membebaskan semua sumber daya yang dipakai. Melepaskan memory. Melepaskan Processor. Melepaskan I/O device.
Jika status proses dari Running ke Waiting, maka proses ini terjadi status umpan balik maupun komunikasi call to read antara information management dengan device management dan processor management maupun processor management traffic controller karena hasil eksekusi belum sesuai kebenarannya. Dan jika terjadi status proses dari waiting ke ready, maka status proses akan terjadi signal processor management traffic controller.
Pengelola seluruh sumber daya Sistem Komputer Sumber daya sistem komputer adalah semua komponen yang terdapat pada sistem komputer yang dapat memberi manfaat, terdiri dari: 1. 2.
Sumber daya fisik. Sumber daya abstrak.
Sumber Daya Fisik Yang dimaksud dengan sumber daya fisik adalah hardware atau perangkat keras, yaitu perangkat keras utama maupun perangkat keras bantu. Pada perangkat keras utama mempunyai sifat wajib ada, tetapi perangkat keras bantu sifatnya tidak wajib ada, dia hanya sebagai pelengkap dan membantu work area pada perangkat keras utama. Perangkat keras utama terdiri dari beberapa unit, yaitu: 1. 2. 3. 4. 5.
Unit masukan atau input. Unit keluaran atau output. Unit memori. Aritmatic logic unit. Control Unit.
