BAB 1
Pengantar
Sistem Informasi adalah suatu perangkat yang di gunakan sebagai perantara antara brainware dan hardware. Tujuan dari sitem informasi adalah untuk menyediakan lingkungan dimana user dapat menjalankan program dengan cara efisien dan efektif. Sistem operasi untuk komputer genggam yang dirancang untuk menyediakan ruang dimana pengguna dapat dengan mudah melakukan antarmuka dengan komputer untuk mengeksekusi program. Dengan demikian, beberapa sistem operasi dirancang untuk menjadi lebih nyaman, efisien, dan lain-lain beberapa kombinasi dari keduanya.
Yang dapat dilakukan oleh system informasi adalah dengan melihat peran system konputer secara keseluruhan. Pada dasarnya system computer dibagi menjadi empat bagian yaitu perangkat keras, system informasi, program aplikasi dan user.
Hardware-unit pengolahan pusat (CPU), memori, dan input / output (I / O) perangkat-menyediakan sumber daya dasar komputasi untuk sistem. Program-seperti aplikasi pengolah kata, spreadsheet, kompiler, dan web browser-menentukan cara di mana sumber daya ini digunakan untuk memecahkan masalah komputasi pengguna. Kontrol sistem operasi dan mengkoordinasikan penggunaan hardware diantara berbagai program aplikasi untuk berbagai pengguna. Kami juga bisa melihat sebuah sistem komputer sebagai terdiri dari perangkat keras, perangkat lunak, dan data. Untuk memahami leboh jelas peran system informasi adalah sebagai berikut:
Pandangan system
Sebuah sistem komputer memiliki banyak sumber daya yang mungkin diperlukan untuk mengoperasikan computer tersebut: CPU, memori, ruang penyimpanan file, perangkat I / O, dan sebagainya. Sistem operasi bertindak sebagai manajer sumber daya ini. Sistem operasi harus memutuskan bagaimana mengalokasikan komponen tersebut untuk program dan pengguna tertentu sehingga dapat mengoperasikan sistem komputer secara efisien dan adil. Sebuah pandangan yang sedikit berbeda dari sistem operasi menekankan kebutuhan untuk mengontrol I / O perangkat dan program pengguna berbagai. Sebuah sistem operasi adalah program kontrol. Sebuah program pengendalian mengelola pelaksanaan program pengguna untuk mencegah kesalahan dan penyalahgunaan komputer. Hal ini terutama berkaitan dengan operasi dan kontrol dari I / O perangkat.
ORGANISASI SISTEM KOMPUTER
Operasi Komputer-Sistem
Sebuah sistem komputer tujuan umum modern terdiri dari satu atau lebih CPU dan sejumlah pengendali perangkat terhubung melalui bus umum yang menyediakan akses ke memori bersama. Setiap device bertugas pada jenis tertentu di perangkat (misalnya, disk drive, perangkat audio, dan menampilkan video). CPU dan pengendali perangkat dapat mengeksekusi secara bersamaan, bersaing untuk siklus memori. Untuk menjamin akses teratur ke memori bersama, mengatur memori yang tersedia yang fungsinya untuk sinkronisasi akses ke memori. Untuk komputer untuk mulai berjalan-misalnya, ketika dinyalakan atau reboot-itu harus memiliki program awal untuk menjalankan. Program ini awal, atau program bootstrap, cenderung sederhana. Biasanya, akan disimpan dalam read-only memory (ROM) atau elektrik bisa dihapus programmable read-only memory (EEPROM), yang dikenal dengan firmware istilah umum, dalam perangkat keras komputer. Ini menginisialisasi semua aspek dari sistem, dari CPU register ke perangkat mengontrol untuk isi memori. Program bootstrap harus tahu bagaimana untuk memuat sistem operasi dan untuk mulai menjalankan sistem itu. Untuk mencapai tujuan ini, program bootstrap harus mencari dan memuat ke dalam memori kernel sistem operating-. Sistem operasi kemudian mulai melaksanakan proses pertama, seperti "init," dan menunggu beberapa peristiwa terjadi. Terjadinya suatu peristiwa biasanya ditandai dengan interupsi baik dari perangkat keras atau perangkat lunak. Perangkat keras dapat memicu interupsi setiap saat dengan mengirimkan sinyal ke CPU, biasanya dengan cara sistem bus. Software dapat memicu interupsi dengan mengeksekusi operasi khusus yang disebut system call (juga disebut monitor panggilan). Ketika CPU terganggu, berhenti apa yang dilakukannya dan segera mentransfer eksekusi ke lokasi tetap. Lokasi tetap biasanya berisi alamat awal di mana layanan rutin interupsi tersebut berada. Interupsi layanan mengeksekusi rutin; pada saat penyelesaian, CPU resume perhitungan terganggu.
INTERUPSI
Interupsi adalah suatu permintaan khusus pada microprosessor untuk melakukan sesuatu, jadi jika terjadi interupsi maka computer akan menghentikan dahulu apa yang sedang dikerjakan dan melakukan apa yang di minta oleh yang menginterupsi.
STRUKTUR PENYIMPANAN
Program komputer harus berada di memori utama (juga disebut random-access memory atau RAM) untuk dieksekusi. memori utama adalah satu-satunya tempat penyimpanan yang besar (jutaan hingga miliaran byte) yang prosesor dapat mengakses langsung. Dengan demikian, sebagian besar sistem komputer menyediakan penyimpanan sekunder sebagai perpanjangan dari memori utama. Syarat utama untuk penyimpanan sekunder adalah bahwa hal itu dapat menahan sejumlah besar data secara permanen. Perangkat sekunder penyimpanan yang paling umum adalah disk magnetik, yang menyediakan penyimpanan untuk kedua program dan data. Kebanyakan program (web browser, kompiler, pengolah kata, dan sebagainya) disimpan pada disk sampai mereka dimuat ke memori. Banyak program kemudian menggunakan disk baik sebagai sumber dan tujuan dari informasi untuk pengolahan mereka.
Gambar hirarki perangkat penyimpanan
STRUKTUR PENYIMPANAN I / O
Sebagian kode system informasi di olah untuk mengatur input output(i/o). intinya adalah system input memberikan tugas pada register untuk mengkontrol output.
ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER
Berikut adalah struktur dari system computer yang dapat di atur dengan cara berbeda sesuai kategorinya.
1. System single-prosessor
2. System multi-prosessor
3. Sistem Clustered
STRUKTUR SISTEM INFORMASI
Sebuah sistem operasi menyediakan lingkungan dimana program dijalankan. Salah satu aspek yang paling penting dari sistem operasi adalah kemampuan untuk multiprogram. Sistem operasi membuat beberapa pekerjaan dalam memori secara bersamaan. Sistem operasi mengambil dan mulai melaksanakan salah satu pekerjaan dalam memori. Akhirnya, pekerjaan mungkin harus menunggu untuk beberapa tugas, seperti operasi I / O, untuk menyelesaikan.
OPERASI SISTEM-OPERASI
System operasi yang baik adalah dengan apabila ada program yang berbahaya maka tidak akan mengganggu program yang lain.
OPERASI MODE-DUAL
Dalam rangka untuk memastikan pelaksanaan yang tepat dari sistem operasi, kita harus bisa membedakan antara eksekusi kode sistem operasi dan user- kode didefinisikan. Pendekatan yang dilakukan oleh sebagian besar sistem komputer adalah untuk memberikan dukungan hardware yang memungkinkan kita untuk membedakan antara berbagai mode eksekusi. Setidaknya, kita perlu dua mode operasi: mode pengguna dan kernel mode (juga disebut modus supervisor, modus sistem, atau modus istimewa) disebut mode bit, ditambahkan ke perangkat keras komputer untuk menunjukkan mode saat ini: kernel (0) atau user (1). Dengan bit mode, kita dapat membedakan antara tugas yang dijalankan atas nama sistem operasi dan satu yang dieksekusi atas nama pengguna.
TIMER
Harus di pastikan bahwa sistem operasi mempertahankan kontrol atas CPU. Sebuah timer dapat diatur untuk mengganggu komputer setelah jangka waktu tertentu. periode dapat diperbaiki (misalnya, 1/60 detik) atau variabel (misalnya, dari 1 milidetik untuk 1 detik). Sebelum membalik kontrol untuk pengguna, sistem operasi memastikan bahwa timer diatur untuk mengganggu. Jika interupsi timer, mengontrol transfer otomatis ke sistem operasi, yang mungkin memperlakukan interrupt sebagai kesalahan fatal atau dapat memberikan program lebih banyak waktu. Jelas, instruksi yang mengubah isi timer yang istimewa. Dengan demikian, kita dapat menggunakan timer untuk mencegah program pengguna dari berjalan terlalu lama.
PROSES MANAJEMEN
Sistem operasi bertanggung jawab terhadap aktifitas konektor dengan manajemen proses:
• Membuat dan menghapus kedua pengguna dan sistem proses
• proses menangguhkan dan melanjutkan
• Menyediakan mekanisme untuk sinkronisasi proses
• Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi
• Menyediakan mekanisme untuk penanganan penguncian
MANAJEMEN MEMORY
Memori utama adalah pusat operasi dari sebuah sistem komputer modern. Memori utama dapat di ukur secara per byte, namun dalam byte ukuran mulai dari ratusan ribu hingga miliaran. Setiap kata atau byte memiliki alamat sendiri, dengan demikian memori utama adalah gudang data dengan cepat diakses bersama oleh CPU dan I / O perangkat. Memory utama umumnya hanya perangkat penyimpanan untuk data yang besar.
MANAJEMEN PENYIMPANAN
Sistem operasi memetakan file ke media fisik dan mengakses file tersebut melalui perangkat penyimpanan.
MANAJEMEN SISTEM FILE
Manajemen file adalah salah satu komponen yang paling terlihat dari sebuah sistem operasi. Komputer dapat menyimpan informasi pada beberapa jenis media fisik. Magnetic disk, optical disk, dan tape magnetik adalah yang paling umum. Masing-masing media tersebut memiliki karakteristik sendiri dan organisasi fisik. Setiap media dikendalikan oleh perangkat, seperti disk drive atau tape drive, yang juga memiliki karakteristik yang unik.
Sistem operasi bertanggung jawab terhadap manajemen file:
• Membuat dan menghapus file
• Membuat dan menghapus direktori untuk mengatur file
• Mendukung primitif untuk memanipulasi file dan direktori
• file Pemetaan ke penyimpanan sekunder
• Back up file pada stabil (nonvolatile) media penyimpanan
MASS-STORAGE MANAJEMEN
Dikarenakan memori utama terlalu kecil untuk menampung semua data dan program, dan karena data yang dimilikinya hilang saat listrik terputus, sistem komputer harus menyediakan penyimpanan sekunder untuk membuat cadangan memori utama. Oleh karena itu, manajemen yang tepat penyimpanan disk adalah sangat penting untuk sistem komputer. Sistem operasi bertanggung jawab atas aktifitas yang berhubungan dengan manajemen disk:
• manajemen Free-space
• Alokasi Penyimpanan
• penjadwalan Disk
Karena penyimpanan sekunder sering digunakan, harus digunakan secara efisien.
CACHING
Caching merupakan prinsip penting dari sistem komputer. Informasi biasanya disimpan dalam beberapa sistem penyimpanan (seperti memori utama). Seperti yang digunakan, itu disalin ke sistem-penyimpanan yang lebih cepat secara sementara cache-on. Ketika kita membutuhkan bagian tertentu dari informasi, kita periksa dulu apakah itu dalam cache. Jika ya, kami menggunakan informasi langsung dari cache; jika tidak, kita menggunakan informasi dari sumber, menempatkan salinan dalam cache di bawah asumsi bahwa kita akan membutuhkannya lagi segera. Selain itu, register diprogram internal, seperti register indeks, menyediakan cache berkecepatan tinggi untuk memori utama.
Gambar migrasi integer ke register
SISTEM I/O
Salah satu tujuan dari sistem operasi adalah untuk menyembunyikan keanehan perangkat keras dari pengguna. Misalnya, di UNIX, kekhasan perangkat I / O yang tersembunyi dari sebagian besar sistem operasi itu sendiri dengan I / O subsistem. I / O subsistem terdiri dari beberapa komponen:
• Sebuah komponen memori-manajemen yang meliputi buffering, caching, dan spooling
• Sebuah antarmuka perangkat-driver umum
• Driver untuk perangkat keras tertentu
Hanya driver perangkat tahu kekhasan perangkat khusus untuk yang ditugaskan.
PROTECTION AND SECURITY
Jika sistem komputer memiliki beberapa pengguna dan memungkinkan pelaksanaan bersamaan dari beberapa proses, maka akses ke data harus diatur. Untuk itu, mekanisme memastikan bahwa file, segmen memori, CPU, dan sumber daya lainnya dapat dioperasikan oleh hanya proses-proses yang telah mendapatkan dan otorisasi yang tepat dari sistem operasi. Misalnya, hardware memori-menangani memastikan bahwa proses dapat mengeksekusi hanya dalam ruang alamat sendiri. timer memastikan bahwa tidak ada proses dapat menguasai CPU tanpa akhirnya melepaskan kontrol. register perangkat kontrol yang tidak dapat diakses oleh pengguna, sehingga integritas berbagai perangkat periferal dilindungi. Perlindungan, kemudian, adalah mekanisme untuk mengendalikan akses proses atau pengguna ke sumber daya yang didefinisikan oleh sistem komputer. Mekanisme ini harus menyediakan sarana untuk spesifikasi kontrol untuk dikenakan dan berarti untuk penegakan hukum. Perlindungan dapat meningkatkan kehandalan dengan mendeteksi kesalahan laten pada antarmuka antara subsistem komponen. Deteksi dini kesalahan antarmuka sering dapat mencegah kontaminasi dari subsistem sehat dengan subsistem lain yang rusak. Sebuah sumber yang tidak dilindungi tidak bisa membela terhadap penggunaan (atau penyalahgunaan) oleh pengguna yang tidak sah atau tidak kompeten. Sebuah sistem perlindungan berorientasi menyediakan sarana untuk membedakan antara penggunaan yang sah dan tidak sah.
SISTEM TERDISTIBUSI
Sebuah sistem terdistribusi adalah kumpulan yang terpisah secara fisik, sistem komputer mungkin heterogen yang jaringan untuk menyediakan pengguna dengan akses ke berbagai sumber daya dengan sistem mempertahankan. Akses ke sumber daya bersama meningkatkan kecepatan komputasi, fungsi, ketersediaan data, dan kehandalan. Beberapa sistem operasi generalisasi akses jaringan sebagai bentuk akses file, dengan rincian networking yang terkandung dalam driver perangkat antarmuka jaringan. Orang lain membuat pengguna khusus memanggil fungsi jaringan. Umumnya, sistem mengandung campuran dari dua mode-misalnya FTP dan NFS. Protokol yang menciptakan sistem terdistribusi dapat sangat mempengaruhi utilitas sistem dan popularitas. Sebuah jaringan, dalam istilah yang paling sederhana, adalah jalur komunikasi antara dua atau lebih sistem. sistem terdistribusi tergantung pada jaringan untuk fungsi mereka. Jaringan bervariasi dengan protokol yang digunakan, jarak antara node, dan media transportasi. TCP / IP adalah protokol jaringan yang paling umum, meskipun ATM dan protokol lainnya yang digunakan secara luas. Demikian juga, dukungan sistem operating- protokol bervariasi. Sebagian besar sistem operasi mendukung TCP / IP, termasuk sistem operasi Windows dan UNIX. Beberapa sistem mendukung protokol proprietary untuk memenuhi kebutuhan mereka. Untuk sistem operasi, protokol jaringan hanya perlu sebuah antarmuka perangkat-adaptor jaringan, untuk misalnya-- dengan driver perangkat untuk mengelolanya, serta perangkat lunak untuk menangani data. Konsep-konsep ini dibahas dalam buku ini. Jaringan ditandai berdasarkan jarak antar node mereka. Sebuah jaringan area lokal (LAN) menghubungkan komputer dalam sebuah kamar, lantai, atau bangunan. Sebuah jaringan wide-area (WAN) biasanya menghubungkan bangunan, kota, atau negara. Sebuah perusahaan global mungkin memiliki WAN untuk menghubungkan kantor di seluruh dunia. Jaringan ini dapat menjalankan satu protokol atau beberapa protokol. Munculnya terus teknologi baru membawa bentuk-bentuk baru dari jaringan. Misalnya, jaringan metropolitan-area (MAN) bisa menghubungkan bangunan di dalam kota.
SISTEM MULTIMEDIA
Sebagian data di rancang untuk mengolah data konvesional seperti, file text, program, dan dokumen pengolahan data. Namun inovasi terbaru adalah penggabungan data multimedia ke dalam system computer. Data multimedia terdiri dari file audio, video dan data kovensional. Multimedia menggambarkan berbagai aplikasi yang digunakan populer saat ini. Ini termasuk file audio seperti DVD film MP3, video conferencing, dan klip video pendek dari preview film atau berita-download melalui Internet.
SISTEM GENGGAM
Banyak yang menggunakan system genggam ini untuk tujuan khusus. Pengembangan sistem genggam dan aplikasi menghadapi banyak tantangan, yang sebagian besar adalah karena ukuran terbatas perangkat tersebut. Misalnya, PDA biasanya sekitar 5 inci tinggi dan 3 inci lebar, dan berat kurang dari satu-setengah pon. Karena ukuran mereka, sebagian besar perangkat genggam memiliki sejumlah kecil memori, prosesor lambat, dan layar tampilan kecil.
LINGKUNGAN KOMPUTANSI
a. Komputasi tradisional
Beberapa tahun yang lalu lingkungan terdiri dari PC, yang terhubung ke jaringan, dengan server menyediakan layanan file dan print. portabilitas dicapai dengan penggunaan komputer laptop. Kecenderungan saat ini adalah menuju menyediakan lebih banyak cara untuk mengakses lingkungan komputasi ini. teknologi web peregangan batas-batas komputasi tradisional.
b. Komputasi client-server
Bentuk sistem terdistribusi khusus, yang disebut sistem client-server, memiliki struktur umum. sistem server dapat dikategorikan sebagai server komputasi dan file server:
• Sistem menghitung-server menyediakan sebuah antarmuka yang klien dapat mengirim permintaan untuk melakukan tindakan (misalnya, membaca data); dalam menanggapi, server mengeksekusi tindakan dan mengirimkan kembali hasilnya ke klien. Sebuah server yang menjalankan database yang merespon permintaan klien untuk data adalah contoh dari sistem tersebut.
• Sistem file-server menyediakan antarmuka file sistem di mana klien dapat membuat, memperbarui, membaca, dan menghapus file. Contoh dari sistem tersebut adalah server web yang memberikan file ke klien menjalankan web browser.
c. Komputasi peer to peer
Dalam model ini, klien dan server tidak dibedakan dari satu sama lain; sebaliknya, semua komponen dalam sistem dianggap rekan-rekan, dan masing-masing dapat bertindak baik sebagai klien atau server, tergantung pada apakah itu meminta atau memberikan layanan.
d. Komputasi Berbasis Web
Komputasi ini telah menciptakan sistem operasi seperti Windows 95, yang bertindak sebagai klien web, telah berkembang menjadi Linux dan Windows XP dll, yang dapat bertindak sebagai server web serta klien. Umumnya, Web telah meningkatkan kompleksitas perangkat, karena pengguna mereka meminta mereka untuk menjadi web - diaktifkan.
BAB 2 STRUKTUR SISTEM OPERASI
TUJUAN BAB
• Untuk menggambarkan layanan sistem operasi menyediakan kepada pengguna, proses, dan sistem lainnya.
• Untuk membahas berbagai cara penataan sistem operasi.
• Untuk menjelaskan bagaimana sistem operasi dipasang dan disesuaikan dan bagaimana mereka boot.
LAYANAN SISTEM OPERASI
Sebuah sistem operasi menyediakan lingkungan untuk pelaksanaan program. Ini menyediakan layanan tertentu untuk program dan untuk para pengguna program-program tersebut.
ALOKASI SUMBER DAYA
Intinya adalah pada saat terjadi pekerjaan yang di lakukan secara bersamaan maka sangat penting untuk mengalokasikan sumber daya tersebut sehingga dapat lebih efisien.
ANTARMUKA PENGGUNA SISTEM INFORMASI
System ini berguna untuk user apabila ingin menggunakan system operasi. Beberapa cara melakukan antarmuka dalam system operasi:
1. Command Interpreter,
2. Antarmuka Pengguna Grafis,
3. Panggilan Sistem, Jenis Panggilan Sistem:
a. Proses control
b. Manajemen file
c. Manajemen perangkat
d. Pemeliharaan informasi
e. Komunikasi( lewat pesan dan model bersama memori)
4. Program system
program sistem menyediakan lingkungan yang nyaman untuk pengembangan program dan eksekusi.
5. System operasi desain
a. Desain gol
b. Mekanisme dan kebijakan
STRUKTUR SISTEM OPERASI
Sebuah sistem yang besar dan kompleks sebagai sistem operasi modern harus direkayasa dengan hati-hati jika ingin berfungsi dengan baik dan dimodifikasi dengan mudah.
1. Struktur sederhana
2. Pendekatan berlapis
3. Microkernel(seperangkat perangkat lunak dalam jumlah minimum yang menyediakan beragam mekanisme dasar yang di butuhkan untuk bekerja sebagai sebuah system operasi.
MESIN VIRTUAL
Manfaat mesin virtual, sebagai sarana memecahkan masalah kompatibilitas sistem. Setiap mesin virtual benar-benar terisolasi dari semua mesin virtual lain.
VMware
VMware adalah aplikasi komersial populer yang abstrak hardware Intel 80x86 ke mesin virtual terisolasi. VMware berjalan sebagai aplikasi pada sistem operasi host seperti Windows atau Linux dan memungkinkan sistem host ini untuk secara bersamaan menjalankan beberapa sistem operasi tamu yang berbeda sebagai mesin virtual independen.
Java Virtual Machine
Java adalah berorientasi objek bahasa pemrograman populer diperkenalkan oleh Sun Microsystems pada tahun 1995. Selain spesifikasi bahasa dan perpustakaan API besar, Java juga menyediakan spesifikasi untuk Java mesin virtual atau JVM. objek Java ditentukan dengan membangun kelas; program Java terdiri dari satu atau lebih kelas. Untuk masing-masing kelas Java, kompiler menghasilkan file arsitektur-netral bytecode keluaran (.class) yang akan berjalan pada pelaksanaan JVM. The JVMis spesifikasi untuk komputer abstrak.
Sistem Boot
Adalah suatu proses yang terjadi pada saat seseorang menghidupkan computer , dimana masuknya arus listrik kedalam peralatan computer dan kemudian system memeriksa ada atau tidaknya perangkat keras yang terhubung pada computer agar computer dapat berkomunikasi dengan pengguna.
Ringkasan
sistem operasi menyediakan sejumlah layanan. Pada tingkat terendah, panggilan sistem memungkinkan program berjalan untuk membuat permintaan dari sistem operasi secara langsung. Pada tingkat yang lebih tinggi, perintah interpreter atau shell menyediakan mekanisme bagi pengguna untuk mengeluarkan permintaan tanpa menulis program. program sistem disediakan untuk memenuhi banyak permintaan pengguna umum. Jenis-jenis permintaan bervariasi sesuai dengan tingkat. Tingkat sistem-panggilan harus menyediakan fungsi dasar, seperti kontrol proses dan berkas dan perangkat manipulasi. permintaan yang lebih tinggi tingkat, puas dengan perintah interpreter atau sistem program, dijabarkan ke dalam urutan panggilan sistem. layanan sistem dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa kategori: kontrol program, permintaan status, dan I / O permintaan. kesalahan program dapat dianggap permintaan implisit untuk layanan. Setelah layanan sistem didefinisikan, struktur dari sistem operasi dapat dikembangkan. Berbagai tabel diperlukan untuk merekam informasi yang mendefinisikan status dari sistem komputer dan status pekerjaan sistem. Desain sebuah sistem operasi baru adalah tugas utama. Adalah penting bahwa tujuan dari sistem didefinisikan dengan baik sebelum desain dimulai. Jenis sistem yang diinginkan adalah dasar untuk pilihan antara berbagai algoritma dan strategi yang akan dibutuhkan.
REFERENSI
ABRAHAM SILBERSCHATZ Yale University
PETER BAER GALVIN Corporate Technologies, Inc.
GREG GAGNE Westminster College
Komentar
Posting Komentar