Jumat, 08 Juni 2012

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


Tidak ada komentar:

Poskan Komentar