sistem operasi

Sistem Operasi

Memory Virtual

Memori virtual merupakan suatu teknik yang memisahkan antara memori logis dan memori fisiknya. Teknik ini mengizinkan program untuk dieksekusi tanpa seluruh bagian program perlu ikut masuk ke dalam memori.
Berbeda dengan keterbatasan yang dimiliki oleh memori fisik, memori virtual dapat menampung program dalam skala besar, melebihi daya tampung dari memori utama yang tersedia.
Prinsip dari memori virtual yang patut diingat adalah bahwa: "Kecepatan maksimum eksekusi proses di memori virtual dapat sama, tetapi tidak pernah melampaui kecepatan eksekusi proses yang sama di sistem tanpa menggunakan memori virtual."
Konsep memori virtual pertama kali dikemukakan Fotheringham pada tahun 1961 pada sistem komputer Atlas di Universitas Manchester, Inggris (Hariyanto, Bambang : 2001).

Demand paging:

load page ke memori virtual

alokasikan page ke memori utama saat dibutuhkan

Page replacement

saat page akan dialokasikan ke memori utama dan tidak tersedia frame

kebijakan yang dapat digunakan: FIFO, LRU, optimal, LFU, MFU

Alokasi frame:

fixed: frame dialokasikan berdasarkan proses

proporsional: frame dialokasikan berdasarkan page

keuntungan memory Virtual

• Berkurangnya I/O yang dibutuhkan (lalu lintas I/O menjadi rendah). Misal, untuk program butuh membaca dari disk dan memasukkan dalam memory setiap kali diakses.
• Berkurangnya memori yang dibutuhkan (space menjadi lebih leluasa). Contoh, untuk program 10 MB tidak seluruh bagian dimasukkan dalam memori. Pesan-pesan error hanya dimasukkan jika terjadi error.
• Meningkatnya respon, sebagai konsekuensi dari menurunnya beban I/O dan memori.
• Bertambahnya jumlah user yang dapat dilayani. Ruang memori yang masih tersedia luas memungkinkan komputer untuk menerima lebih banyak permintaan dari user.

 

Memory Virtual

Page replacement terkait alokasi frame

global: page replacement dapat dilakukan ke semua frame

lokal: page replacement hanya dilakukan di frame yang sudah

dialokasikan

Thashing: lebih banyak page fault daripada eksekusi

Kasus

Sistem dengan kinerja sbb:

CPU utilization: 20%

Paging disk: 97.7%

Other I/O devices: 5%

Apa yang mendesak dilakukan untuk meningkatkan utilisasi CPU?

Konsep File & Metode Akses

File:

kumpulan informasi terkait dalam secondary storage

satuan penyimpanan logika

File memiliki:

atribut: nama, jenis, lokasi, ukuran, proteksi (kontrol akses), waktu,

identifikasi pengguna

operasi: create, write, read, repositioning (move), delete, truncate (hapus

isi), copy, rename, ...

jenis: sh, exe, bin, cpp, java, py, tar, ...

Struktur File

Tanpa struktur: hanya susunan byte data

Sederhana: per baris, per jumlah byte (fixed atau variable)

Kompleks: dokumen dengan format khusus

Penggunaan di tingkat sistem operasi atau aplikasi

Agar mudah digunakan (baca/tulis)

Metode Akses

Sekuensial

Langsung:

file dipandang sebagai blok/record terurut

tidak ada urutan tertentu dalam mengakses (baca/tulis)

contoh: database

Indeks (contoh kasus IBM Index Sequential Access Method/ISAM)

Struktur direktori dan penerapan

Memudahkan pengelolaan, terutama ketika data sudah sangat banyak:

partisi, minidisk (IBM), volume (MAC)

Setiap partisi berisi informasi tentang file yang berada di dalamnya:

device directory, volume table of contents

Target:

efisiensi: mudah dan cepat mencari lokasi file

penamaan: memudahkan pengguna, pengguna yang berbeda dapat

memiliki file dengan nama yang sama, file yang sama dapat memiliki

nama yang berbeda

pengelompokkan file sejenis dengan mudah

Operasi Pada Direktori

Pencarian file

Membuat dan menghapus file

Melihat isi direktori (list)

Mengganti nama file

Pengertian Struktur Tree

Merupakan salah satu bentuk struktur data tidak linear yang menggambarkan hubungan yang bersifat hirarkis (hubungan one to many) antara elemen-elemen. Tree bisa didefinisikan sebagai kumpulan simpul/node dengan satu elemen khusus yang disebut Root dan node lainnya terbagi menjadi himpunan-himpunan yang saling tak berhubungan satu sama lainnya (disebut subtree). Untuk jelasnya, di bawah akan diuraikan istilah-istilah umum dalam tree :

a)Prodecessor : node yang berada diatas node tertentu.

b)Successor : node yang berada di bawah node tertentu.

c)Ancestor : seluruh node yang terletak sebelum node tertentu dan terletak pada jalur yang sama.

d)Descendant : seluruh node yang terletak sesudah node tertentu dan terletak pada jalur yang sama.

e)Parent : predecssor satu level di atas suatu node.

f)Child : successor satu level di bawah suatu node.

g)Sibling : node-node yang memiliki parent yang sama dengan suatu node.

h)Subtree : bagian dari tree yang berupa suatu node beserta descendantnya dan memiliki semua karakteristik dari tree tersebut.

i)Size : banyaknya node dalam suatu tree.

j)Height : banyaknya tingkatan/level dalam suatu tree.

k)Root : satu-satunya node khusus dalam tree yang tak punya predecssor.

l)Leaf : node-node dalam tree yang tak memiliki seccessor.

m)Degree : banyaknya child yang dimiliki suatu node.

Strukture tree

Pencarian efisien, setiap pengguna memiliki path sendiri, absolute atau

relative

Direktori diperlakukan seperti file dengan flag penanda

Direktori kerja, direktori yang menjadi lokasi pengguna saat ini berada

Mounting system File

Sistem file harus di-mount sebelum digunakan

Penggunaan Bersama File

Diperlukan di sistem operasi dengan pengguna jamak

Penerapan skema proteksi, tidak semua pengguna dapat memodifikasi

sebuah file

Ilustrasi: NFS, CIFS, lustre, pvfs, ...

USER ID: mengidentifikasi pengguna, memungkinkan permisi dan

proteksi berdasarkan pengguna

GROUP ID: mengijinkan akses mewakili grup

Secara remote

Menggunakan jaringan untuk akses antar sistem file

manual: ftp, sftp, ...

otomatis: distributed file system

semi otomatis: www

Client-server: client melakukan mount terhadap sistem file server

server dapat melayani banyak client

system call standar dalam sistem operasi ditranslasi sebagai remote call

Distributed information systems: LDAP, NIS, active directory, DNS,

menerapkan akses tunggal ke informasi yang dibutuhkan remote

Proteksi

Pemilik file/direktori harus dapat mengendalikan:

apa yang dapat dilakukan file

oleh siapa

Kelompok pengguna: masing-masing memilki akses read, write,

execute (rwx)

user

group

public (semua pengguna)

Pengertian Ilustrasi Unix
       UNIX adalah sistem operasi yang digunakan sebagai sistem operasi baku pada berbagai jenis komputer, terutama komputer mini baik sebagai workstation atau server (sistem yang menyediakan pelayanan pada jaringan). Karena dengan unix sebagai server, berpindah kerja dari satu jenis komputer ke komputer lainnya menjadi mudah.
Unix didesain sebagai sistem operasi yang portable, multi-tasking, multi-user, sistem berkas hierarkis dan utilitas.
Keuntungan yang diperoleh dengan menggunakan sistem UNIX yang terkoneksi kesebuah sistem jaringan ialah:
a. Berbagi sumber daya komputer
Sumber daya komputer yang dibagi bersama mencakup :
• CPU dan alokasi memori,
CPU / memori yang sedang diam (tidak terpakai) dapat digunakan oleh sistem lain yang sedang sibuk.
• Penyimpanan data / disk,
Disk yang semula tersebar di semua komputer dengan utilitas yang sama kini dapat digabungkan menjadi unit disk yang besar dan dibagi bersama.
• Pencetak/ printer dan program/ utilitas
Pencetakan/ printing dapat diklasifikasikan berdasarkan prioritas (segera, tidak segera) ataupun mutu cetak (laser printer, LQ printer, line printer).

b. Peningkatan kehandalan.
Komputer dalam sebuah jaringan lebih handal dibandingkan komputer yang berdiri sendiri. Jika ada komputer yang tidak berfungsi, peranannya digantikan oleh komputer yang lain. Sistem dapat diatur / dikendalikan hingga pemakai tidak mengetahui bahwa komputer yang biasa digunakan sedang digantikan oleh komputer lain. Sistem penyimpanan disk dapat diatur derajat keamanannya. Seperti halnya CPU, sistem disk yang tidak berfungsi digantikan oleh sistem yang lain tanpa diketahui oleh pemakai.

c. Penghematan.
Peningkatan kehandalan serta pemakaian sumberdaya secara bersama menghasilkan penghematan biaya operasi. Harga 10 komputer 10 MIPS jauh lebih murah dibandingkan 1 komputer 100 MIPS. Namun, kemampuan kesepuluh komputer 10 MIPS tersebut dapat hampir menyamai kemampuan komputer 100 MIPS jika dilakukan utilisasi yang tinggi. Penghematan lain didapatkan dari penggunaan printer server dan file server (1 sistem data atau disk untuk banyak komputer).

 

Jenis Jaringan Berbasis UNIX
a. UUCP Unix to Unix CoPy
UUCP merupakan jenis jaringan pertama kali muncul pada sistem UNIX. Pada awalnya, UUCP dikembangkan dengan hanya memanfaatkan saluran serial atau terminal dari sebuah komputer. Kini, UUCP bekerja pada setiap versi UNIX bahkan sistem non-UNIX seperti VMS dan DOS.

Layanan yang disediakan UUCP diantaranya: 

• Alih berkas (file transfer) dan surat elektronis (e-mail)
Penyampaian berkas melalui UUCP dilakukan secara beranting. Jika seseorang di Indonesia hendak mengirim surat elektronis kepada rekannya di Amerika, cukup disimpan/ dikerjakan dikomputer secara lokal. Komputer akan secara otomatis menyampaikan surat tersebut ke sebuah simpul di Amerika Serikat yaitu UUNET (Arlington, Va.). Secara beranting, surat tersebut akan diteruskan kesimpul berikut hingga sampai tujuan.

• Terminal jarak jauh (remote terminal) dan eksekusi perintah jarak jauh (remote execution)
Jaringan UUCP secera internasional menghubungkan lebih dari seratus ribu komputer. Secara total, berjuta-juta byte beralih setiap harinya antara komputer sedunia. Sebagian besar peralihan tersebut terjadi di Amerika Serikat karena murahnya biaya komunikasi. Sebagian besar data berupa USENET NEWS, forum diskusi elektronis terbesar didunia.

b. TCP atau IP (Transmission Control Protocol / Internet Protokol)
TCP merupakan protokol yang mengatur transportasi data antar sistem. TCP dapat diumpamakan sebagai "sekretaris perusahaan" yang mengelola pengiriman berkas antar alamat. TCP biasanya memanfaatkan jasa IP sebagai media pengantar. Seperti halnya sekretaris, TCP bertanggung jawab atas kehilangan pengiriman paket berikut tindak lanjutnya (mengirim ulang paket).
TCP dimanfaatkan oleh aplikasi-aplikasi lain sebagai pengiriman data yang handal yaitu mencakup:
• Login jarak jauh: TELNET (umum) dab rlogin (khusus UNIX)
• Eksekusi jarak jauh: rsh (khusus UNIX)
• Alih berkas : FTP (File Transfer Protocol)
• Surat elektronis: SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
• Program aplikasi lokal (buatan sendiri) dapat memanfaatkan fasilitas TCP/IP untuk saling berkomunikasi.

c. NFS (Network File System) dan RPC (Remote Procedure Call)
NFS pada mulanya dikembangkan oleh Sun Microsystem (1984). Kini, NFS yang menggunakan RPC diterapkan pada lebih dari 100 jenis komputer dan diperkirakan dioperasikan pada lebih dari 100.000 komputer. NFS memungkinkan sebuah kompuer mengakses sistem berkas komputer lain, dan memperlakukan sistem berkas tersebut seperti bagiannya sendiri.

d. NCS -- Network Computing System
Beban antara CPU dalam jaringan biasanya tidak sama pada saat yang sama. Beberapa penelitian telah mengarah pada pemanfaatan CPU yang sedang diam (idle). Hingga kini, setiap pembuat komputer masih mengembangkan protokolnya secara terpisah serta tidak cocok satu dengan lainnya. Namun, usaha menuju pembakuan sedang dirintis dan diharapkan akan disepakati dalam kurun waktu yang tidak lama lagi.

Ilustrasi Unix

Struktur dan Penerapan Sistem Fle

Dikelola dalam layer-layer

Sistem file berada dalam media penyimpanan sekunder (HD)

Memungkinkan data disimpan, dicari dan diambil dengan mudah

File Control Block: struktur penyimpanan yang terdiri dari informasi

tentang file

Device Driver: mengendalikan perangkat fisik

Penerapan

On disk sistem file

Boot Control Block: berisi informasi yang diperlukan untuk menjalankan

(booting) sistem operasi dari partisi tertentu

Volume Control Block: berisi detil tentang volume (partisi)

Struktur direktori mengelola file

File Control Block (per setiap file): berisi detil tentang file

In-memory sistem file, digunakan untuk pengelolaan sistem file dan

peningkatan kinerja (caching)

Tabel partisi: berisi informasi tentang partisi yang di-mounted

Struktur direktori: berisi informasi tentang direktori yang baru saja

diakses

System-wide open-file table: berisi salinan dari file control block dari

setiap file yang dibuka

Per-process open-file table: berisi pointer ke entry yang sesuai di dalam

system-wide open-file table