Konkurensi

Konkurensi adalah proses-proses (lebih dari satu proses) yang terjadi pada saat bersamaan. Konkurensi merupakan landasan umum perancangan sistem operasi. Proses-proses disebut konkuren jika proses-proses berada pada saat yang sama. Pada proses-proses konkuren yang berinteraksi mempunyai beberapa masalah yang harus diselesaikan:
1.    Mutual Exclusion
2.    Sinkronisasi
3.    Deadlock
4.    Startvation

A.    Prinsip-prinsip Konkurensi
Konkurensi meliputi hal-hal sbb:
•    Alokasi waktu pemroses untuk proses-proses
•    Pemakaian bersama dan persaingan untuk mendapatkan sumber daya
•    Komunikasi antarproses
•    Sinkronisasi aktivitas banyak proses.
Konkurensi dapat muncul pada konteks berbeda, antara lain:
1.    Banyak aplikasi (multiple application).
Multiprogramming memungkinkan banyak proses sekaligus dijalankan. Proses-proses dapat berasal dari aplikasi-aplikasi berbeda. Pada sistem multiprogramming bisa terdapat banyak aplikasi sekaligus yang dijalankan di sistem komputer.
2.    Aplikasi terstruktur.
Perluasan prinsip perancangan modular dan pemrograman terstruktur adalah suatu aplikasi dapat secara efektif diimplementasikan sebagai sekumpulan proses. Dengan sekumpulan proses, maka tiap proses menyediakan satu layanan spesifik tertentu.
3.    Struktur sistem operasi.
Keunggulan strukturisasi dapat juga diterapkan ke pemrograman sistem. Beberapa sistem operasi aktual yang dipasarkan dan yang sedang dalam riset telah diimplementasikan sebagai sekumpulan proses. Sistem operasi bermodelkan client/server menggunakan pendekatan ini.
4.    Untuk Strukturisasi Satu Proses.
Saat ini untuk peningkatan kinerja maka satu proses dapat memiliki banyak thread yang independen. Thread-thread tersebut harus dapat bekerjasama untuk mencapai tujuan proses.
B.    Interaksi Antar Proses.
Pada sistem dengan banyak proses (kongkuren), terdapat 2 katagori interaksi, yaitu:
1.    Proses-proses Saling Tidak Peduli (Independen).
Proses-proses ini tidak dimaksudkan untuk bekerja untukmencapai tujuan tertentu. Pada multiprogramming dengan proses-proses independen, dapat berupa batch atau sesi interaktif, atau campuran keduanya.
2.    Proses-proses Saling Mempedulikan Secara Tidak Langsung.
Proses-proses tidak perlu saling mempedulikan identitas proses-proses lain, tapi sama-sama mengakses objek tertentu, seperti buffer masukan/keluaran. Proses-proses itu perlu bekerja sama (cooperation) dalam memakai bersama objek tertentu.
C.    Kesulitan-kesulitan yang ditimbulkan konkurensi
Masalah yang dihadapi proses-proses kongkurensi pada multiprogramming dan multiprocessing serupa, yaitu: kecepatan eksekusi proses-proses di sistem tidak dapat diprediksi. Beberapa kemungkinan yang terjadi tidak dapat diprediksi seperti:
1.    Kecepatan proses pada sistem tergantung pada beberapa hal, antara lain:
a)    Aktivitas proses-proses lain
b)    Cara sistem operasi menangani interupsi
c)    Kebijaksanaan penjadwalan yang dilakukan oleh sistem operasi.
2.    Beberapa kesulitan yang dapat muncul, di antaranya adalah:
a)    Pemakaian bersama sumber daya global.
Jika dua proses menggunakan variabel global yang sama, serta keduanya membaca dan menulis variabel itu maka urutan terjadinya pembacaan dan penulisan terhadap variabel itu menjadi kritis.
b)    Pengelolaan alokasi sumber daya agar optimal
Jika proses A meminta suatu kanal masukan/keluaran tertentu dan dapat terjadi kemudian proses A di suspend sebelum menggunakan kanal itu. Jika sistem operasi mengunci kanal tersebut dan orang lain tidak dapat menggunakannya, maka akan terjadi inefisiensi.
c)    Pencarian kesalahan pemrograman.
Pencarian kesalahan pada pemrograman kongkuren lebih sulit dibanding pencarian kesalahan pada program-program sekuen.
3.    Proses-proses konkuren mengharuskan beberapa hal yang harus ditangani, antara lain:
a)    Sistem operasi harus mengetahui proses-proses yang aktif
b)    Sistem operasi harus mengalokasikan dan mendealokasikan beragam sumber daya untuk tiap proses aktif. Sumber daya yang harus dikelola, antara lain:
(1)    Waktu pemroses.
(2)    Memori
(3)    Berkas-berkas
(4)    Perangkat I/O
c)    Sistem operasi harus memproteksi data dan sumber daya fisik masing-masing proses dari gangguan proses-proses lain.
d)    Hasil-hasil proses harus independen terhadap kecepatan relatif proses-proses lain dimana eksekusi dilakukan.

D.    Pokok Penyelesaian Masalah Kongkurensi

Pada dasarnya penyelesaian masalah kongkurensi terbagi menjadi 2, yaitu:
1. Mengasumsikan adanya memori yang digunakan bersama
2. Tidak mengasumsikan adanya memori yang digunakan bersama.
Adanya memori bersama lebih memudahkan penyelesaian masalah kongkurensi. Metode memori bersama dapat dipakai untuk singleprocessor ataupun multiprocessor yang mempunyai memori bersama. Penyelesaian ini tidak dapat digunakan untuk multiprocessor tanpa memori bersama atau untuk sistem tersebar.

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

SISTEM MANAJEMEN FILE

Dalam sistem operasi komputer kita mengenal sistem manajemen file. Sistem manajemen file ini perlu diterapkan agar dapat digunakan dalam sistem operasi komputer. Dalam penerapannya seringkali menimbulkan beberapa masalah, oleh karena itu masalah tersebut harus dapat diselesaikan oleh sistem operasi komputer. Penyelesaian tersebut memiliki beberapa cara yang masing-masing memiliki keunggulan dan kelemahan tersendiri.

Manajemen file dalam sistem operasi keluaran Microsoft Windows dapat dilakukan dengan memanfaatkan fungsi dan fasilitas yang ada pada program aplikasi file manager Windows Explorer. Aplikasi tersebut berfungsi untuk mengelola file dan folder, seperti menyalin file menjadi dua atau lebih salinan, menghapus atau memindahkan file atau folder ke tempat lain, seperti ke dalam disket atau folder lainnya.
Penggunaan menu dan operasi-operasi file pada Windows Explorer ini relatif mudah digunakan dan sederhana. Umumnya, Windows Explorer dieksekusi lewat: Start Menu | Program | Accessories | Windows Explorer. Atau cara cepatnya dengan klik kanan pada Start Menu, kemudian pilih Explorer.

1.Pengertian manajemen file

File system atau manajemen file adalah metode dan struktur data yang digunakan sistem operasi untuk mengatur dan mengorganisir file pada disk atau partisi. File system juga dapat diartikan sebagai partisi atau disk yang digunakan untuk menyimpan file-file dalam cara tertentu. Cara memberi suatu file system ke dalam disk atau partisi dengan cara melakukan Format

2.Manfaat Manajemen File

dapat mengurangi resiko kehilangan file yang dikarenakan: terhapus secara tidak disengaja, tertimpa file baru, tersimpan dimana saja, dan hal lain yang tidak kita inginkan


Pada sebagian besar pemakai, system file merupakan bagian system operasi yang paling tampak. System file menyediakan pengaksesan dan penyimpanan file secara online terhadap data dan program. System file terisi dua bagian terpisah, yaitu kumpulan file yang masing-masing file menyimpan data dan / atau program serta struktur direktori yang mengorganisasikan dan menyediakan informasi mengenai file di system.

1.1 SASARAN DAN FUNGSI SISTEM MANAJEMEN FILE
Komputer dapat menyimpan file di beragam media penyimpanan seperti optical disk, magnetic tape dan magnetic disk. Agar computer dapat digunakan dengan nyaman maka computer harus menyediakan pandanga yang logic seragam dalam hal penyimpanan informasi atau data. Sistem informasi menyembunyikan property-properti fisik dari penyimpana fisik dengan mendefinisikan unit penyimpanan logic yang disebut file. File-file dipetakan ke perangkat fisik oleh system operasi. Perangkat fisik ini bersifat nonvolatile, sehingga isinya tetap bertahan setelah system computer dimatikan mengakhiri satu sesi layanan system computer.
File adalah koleksi yang diberi nama dari sebuah informasi yang direkam pada penyimpanan sekunder. File mempunyai sifat sebagai berikut :
a. Persistance
Informasi dapat bertahan meski proses yang membuatnya berakhir atau catu daya dihilangkan. Dengan property seperti ini maka file yang didapat dari hasil proses dapat dijaga dan digunakan pada masa yang akan dating.
b. Size
Setiap file memiliki ukuran, terkadang file mempunyai ukuran yang sangat besar sehingga memungkinkan membutuhkan tempat penyimpanan yang sangat besar pula.
c. Sharability
File dapat digunakan diberbagai proses yang mengakses informasi secara konkruen.

SASARAN SISTEM MANAJEMEN FILE
Pengolahan file adalah kumpulan perangkat lunak system yang menyediakan layanan-layanan berhubungan dengan penggunaan file ke pemakai dan atau aplikasi. Satu-satunya cara pemakai atau aplikasi mengakses file adalah lewat system file. Pemakai atau pemrogram tidak perlu mengembangkan perangkat lunak khusus untuk mengakses data dimasing-masing aplikasi. Sistem telah menyediakan pengendali terhadap asset penting itu.
Memenuhi manajemen data bagi pemakai (Grosshan[GRO-86]), kebutuhan manajemen data bagi pemakai untuk memberikan kemampuan melakukan operasi-operasi sebagai berikut :
- Menampilkan seluruh record data (Retrieve all)
- Menampilkan satu record data tertentu (retrieve one)
- Menampilkan satu record data berikutnya (retrieve next)
- Menampilkan satu record data sebelumnya (retrieve previous)
- Menyisispkan satu record data (insert one)
- Menghapus satu record data tertentu (delete one)
- Memperbaharui satu data tertentu (update one)
- Memperbaharui beberapa record tertentu dalam suatu criteria (update few)

Optimasi kerja (Grosshan[GRO-86]), yaitu : menurut system yaitu meningkatkan jumlah throughput keseluruhan. Menurut pemakai yaitu cepatnya waktu tanggap.

FUNGSI MANAJEMEN FILE
Beberapa fungsi yang diharapkan dari pengelolaan manajemen file :
1. Penciptaan, modifikasi dan penghapusan file
2. Mekanisme pemakaian file secara bersama
Menyediakan beragam tipe pengaksesan terkendali seperti :
- Read access (kendali terhadap akses membaca)
- Write access (kendali terhadap akses modifikasi)
- Execute access (kendali terhadap akses menjalankan program)
- Dan beragam kombinasi lain
3. Kemampuan back up dan pemulihan (recovery) untuk mencegah kehilangan karena kecelakaan atau dari upaya penghancuran informasi.
4. Pemakai dapat mengacu file dengan nama simbolik (symbolic name) bukan menggunakan penamaan yang mengacu perangkat fisik
5. Pada lingkungan sensitive dikehendaki informasi tersimpan aman dan rahasia
Lingkungan seperti : electronic fund transfer system, criminal record system, medical record system, dsb
System file menyediakan enkripsi data (merubah data menjadi symbol tertentu) dan dekripsi (pembukaan file bersandi rahasia) untuk menjaga agar data hanya dapat digunakan oleh pemakai yang diotorisasi saja.
6. System file harus menyediakan antarmuka (interface) yang bersifat user-frendly
System file harus menyediakan : pandangan secara logic (logical view) bukan pandangan secara fisik (physical view) terhadap data, fungsi dapat dilakukan terhadap data.

1.2 ARSITEKTUR PENGOLAHAN FILE
Pengolahan file biasanya terdiri dari :
1. System akses :barkaitan dengan nagaimana cara data yang disimpan pada file akses
2. Manajemen File : berkaitan dengan penyediaan mekanisme operasi pada file
3. Manajemen Ruang penyimpanan : berkaitan dengan alokasi tempat penyimpanan file diperangkat penyimpanan
4. Mekanisme integritas file : berkaitan dengan jaminan informasi pada file tidak terkorupsi

Program dapat mengakses file pada umumnya melalui system basis data (DBMS)atau fasilitas yang disediakan Sistem Operasi. Umumnya Sistem Operasi menyediakan manajemen file, manajemen penyimpanan file dan mekanisme integrasi. DBMS umumnya memuat bagian database engine, diataranya berisi mekanisme integrasi dan system akses.
DBMS menggunakan fasilitas yang disediakan system operasi untuk memberikan layanan-layanannya. Mekanisme integrasi merupakan masalah yang dilakukan ditingkat system operasi maupun di DBMS. Hanya system operasi tertentu, yaitu siste operasi yang dikhususkan untuk basisdata yang secara langsung menyatukan system akses di system operasi. Hal ini dilakukan untuk memperoleh kinerja yang lebih bagus. Sebagian besar system operasi hanya menyediakan pengelolaan file yang akan digunakan peragkat lunak aplikasi diatasnya

Pengolahan file melibatkan banyak subsistem penting di system computer, yaitu :
1. Manajemen perangkat masukan/keluaran di system operasi
Device driver, merupakan lapisan terbawah. Device driver berkomunikasi dengan perangkat secara langsung. Device driver bertanggung jawab memulai operasi masukan/keluaran dan mengolah penyelesaian permintaan masukan/keluaran. Pada operasi file perangkat yang sering digunakan adalah disk dan tape. Device driver merupakan bagian dari manajemen masukan/keluaran.

2. System file di system operasi
System file dasar,atau tingkat masukan/keluaran fisik merupakan antarmuka utama dengan perangkat keras. Lapisan ini berhubungan dengan blok-blok data yang dipertukarkan antara system dengan disk dan tape. Lapisan ini berfungsi dalam penempatan blok-blok datadiperangkat penyimpanan sekunder dan buffering blok-blok data itu di memori utama. Lapisan ini tidak berhubungan dengan isi data auat struktur file.

Abstraksi file dan direktori, system file memberikan abstraksi ke pemakai berupa file dan direktori. Pemakai maupun proses tidak perlu lagi berhubungan dengan blok-blok data melainkan beroperasi terhada abstraksi file dan/atau direktori.

Operasi-operasi terhadap file dan direktori, kumpulan system call dan/atau pustaka untuk manipulasi file dan direktori.

3. System akses dan/atau system manajemen basis data
System Akses,metode kases merupakan lapisan terakhir. Metode ini menyediakan antarmuka standar antara aplikasi dengan system file secara perangkat yang menyimpan data. Metode pengaksesan yang berbeda merefleksikan struktur file berbeda dan cara-cara pengaksesan dan pengolahan yang berbeda.
Metode pengaksesan yang paling dikenal adalah :
1. File pile (pile file)
2. File sekuen (sequential file)
3. File sekuen berindeks (indexed-sequenstial file)
4. File berindek majemuk (multiple-indexed file)
5. File ber-hash (hashed file)
6. File multiring (multiring file)

1.3 SISTEM FILE
Konsep terpenting dalam system operasi adalah file dan direktori. Pemakai memanipulasi data dengan merujuknya sebagai file atau direktori. Pemakai tidak dibebani dengan masalah penyimpanan, manipulsi perangkat dan sebagainya.

1. File : abstraksi penyimpanan dan pengambilan informasi didisk. Abstraksi ini membuat pemakai tidak dibebani cara dan letak penyimpana informasi, serta mekanisme kerja penyimpanan data.
Terdapat beragam pandangan mengenai file :
a. Pandangan pemakai
Terhadap file pemakai berkepentingan memahami hal-hal berikut :
- penamaan file
pemakai mengacu file dengan nama simbolik. Masing-masing file pada system harus mempunyai nama yang unik agar tidak ambigu. Penamaan file mutlak dengan menyertakan nama direktori tempat file, sebagai nama awal harus memberikan nama yang unik untuk semua file di system. Tidak boleh memberikan nama file yang sama dalam satu direktori.
Penamaan file berbeda sesuai direktori. Terdapat aturan dalam penamaan file :
• system yang case-sensitive, yang membedakan antara huruf kecil dan besar. Ex: LINUX/UNIX
• system case-sensitive tetapi tidak membedakan antara huruf besar dan kecil. Ex : DOS
“sekarang penamaan file cenderung menggunakan nama yang panjang karena lebih deskriptif”

- tipe file
terdapat tiga tipe file pada system operasi :
1. regular : file regular beridi informasi, terdiri dari file ASCII dan biner. File ASCII berisi baris teks, sedangkan file biner adalah file bukan file ASCII. Untuk file biner eksekusi (exe) mempunyai struktur internal (layout) yang hanya diketahui system operasi tertentu. Untuk file biner hasil program apliksi, struktur internal hanya diketahui program aplikasi tersebut.
2. Direktori : file direktori merupakan file yang dimikili system untuk mengelola struktur system file. File direktori merupakan file berisi informasi mengenai file didirektori.
3. Special : merupakan logic perangkat masukan/keluaran. Perangkat masukan/keluaran dapat dipandang sebagai file. Pengguna dihindarkan dari kerumitan operasi perangkat maukan/keluaran.
File special terbagi menjadi dua, yaitu :
• file special karakter : berhubungan dengan perangkat masukan/keluaran aliran karakter. File ini memodelkan perangkat masukan/keluaran seperti : terminal, printer, port jaringan, modem, dan perangkat bukan penyimpanan skunder.
• File special blok : berhubungan dengan perangkat masukan/keluaran sebagai kumpulan blok-blok data.

- atribut file
informasi tambahan mengenai file untuk memperjelas dan membatasi operasi-operasi yang dapat diterapkan. Atribut digunakan untuk pengelolaan file. Contoh atribut-atribut pada file[TAN-92] : protection, password, creator, owner, read-olny flag dll.

- perintah-perintah untuk manipulsi file.
Merupakan perintah yang dapat diberikan pemakai dibaris perintah ke shell (command interpreter). Perintah tersebut dapat dikategorikan menjadi :
• menciptakan file
• menghapus file
• mengcopi file
• merubah nama file
• dan manipulasi yang lain.
- Operasi pada file.
Operasi-operasi pada file yang sering diimplementasikan system operasi [TAN-92] : create, delete, open, close, read, write, append, seek, get attributes, set attributes, rename.

b. Pandangan pemrogram
Pemrogram perlu memahami operasi-operasi terhadap file

c. Pandangan perancang system
Implementasi pengelolaan file


2. Direktori : berisi informasi mengenai file. Kebanyakan informasi berkaitan dengan penyimpanan. Direktori adalah file, namun dimikili system operasi dan dapat diakses dengan rutin di system operasi.

Meski beberapa informasi direktori tersedia bagi pemakai atau aplikasi, informasi itu umumnya disediakan secara tidak langsung. Pemakai tidak dapat mengakses direktori secara langsung meski dalam mode read only.

Pandangan Pemakai : direktori menyediakan pemetaan nama file ke file. Informasi terpenting pada direktori berkaitan dengan penyimpanan termasuk lokasi dan ukuran penyimpanan file. Pada system bersama (shared system ), informasi yang penting adalah informasi pengendalian akses file. Satu pemakai adalah pemilik file yang dapat member wewenang pengaksesan ke pemakai-pemakai lain.

Aturan penamaan direktori mengikuti aturan penamaan file karena direktori merupakan file khusus. Beberapa konsep penting yang dipahami oleh pemakai :
• Hirarki direktori
Kebanyakan system menggunakan hirarki direktori atau berstruktur pohon. Terdapat satu direktori master (root) yang didalamnya terdapat subdirektori-subdirektori. Subdirektori dapat memuat subditerktori berikutnya, demikian seterusnya. Penamaan direktori sama aturannya dengan penamaan file, karena direktori merupakan file yang memiliki arti khusus.

• Jalur pengaksesan (path name)
Apabila system file diorganisasikan dengan pohon direktori, maka diperlukan cara menspesifikasikan nama file. Masalah penamaan file diselesaikan dengan penamaan absolute dan penamaan file relative. Terdapat dua jalur, yaitu :
1. Nama jalur absolute (absolute pathname) : nama jalur dari direktori root ke file, dimulai dari direktori root dan akan bernilai unik.
2. Nama jalur relative (relative pathname): jalur relative terhadap direktori kerja/saat itu (working directory atau current directory). Pemakai dapat menyatakan satu direktori sebagai current directory. Nama jalur tidak dimulai direktori root berarti relative current directory.

• Perintah-perintah manipulasi direktori
1. Pindah direktori
2. Penciptaan direktori
3. Penghapusan direktori
4. Penghapusan direktori mensyaratkan : direktori tidak sedang digunakan dan direktori telah kosong.

• Operasi pada direktori
Beragan operasi dapat diterapkan pada direktori, seperti pada file. Operasi-operasi yang khusus pada direktori yang dapat diimplementasikan system operasi sbb : create, delete, open directory, close directory, read directory, rename, link dan unlink.

3. Manipulasi seluruh system file
Terdapat perintah-perintah manipulsi system file :
• Pembentukan system file
• Pemeriksaan system file
• Pengkopian seluruh system file
• Manipulsi lain

1.4 SHARED FILE
Adalah file yang tidak hanya diacu oleh satu direktori (pemakai) tetapi juga oleh direktori-direktori yang lain. System file tidak lagi berupa pohon melainkan directory acyclic graph (DAG). Masalah-masalah di shared file :
1. Metode implementasi shared file
2. Metode pemberian kases pada shared file
3. Metode pengendalian atau penanganan terhadap pengaksesan simultan yang dilakukan pemakai-pemakai yang mengacu file, mencakup integrasi atau koherensi data.

1.5 SISTEM AKSES FILE
System akses merupakan pilihan, yaitu :
1. Dapat menjadi bagian system operasi, atau
2. System operasi sama sekali tidak memiliki komponen system berkas.

System operasi bertujuan umum (general-purposes operating system ) tidak mengimplementasikan system akses sebagai komponen system operasi, terserah system memanajemen basisdata yang dijalankan di system operasi itu yang menangani system akses. System operasi hanya memberikan pengelolaan system file dasar.

System operasi tertentu sering mengimplementasikan system akses sebagai bagiannya seperti system operasi mainframe untuk tujuan khusus. Implementasi system akses ditingkat system operasi untuk meningkatkan kinerja system menejemen basisdata.

a. Cara akses perangkat penyimpanan
Perangkat penyimpanan berdasar disiplin pengaksesan dibagi dua, yaitu :
• Perangkat akses sekuen (sequential access devices)
Proses harus membaca semua byte atau record file secara berurutan mulai dari awal, tidak dapat meloncati dan membaca diluar urutan. Ex : tape
• Peragkat akses acak (random access devices)
Dimungkinkan dapat membaca byte atau record di file secara tidak berurutan.

b. Organisasi file
Element pokok perancangan system akses adalah cara record-record diorganisasikan atau distrukturkan.
Beberapa criteria umum untuk pemilihan organisasi file adalah [WIE-87]
• Redudansi yang kecil
• Pengaksesan yang cepat
• Kemudahan dalam memperbaharui
• Pemeliharaan yang sederhana
• Kehandalan yang tinggi
Terdapat enam organisasi dasar, kebanyakan organisasi file system termasuk salah satu atau kombinasi kategori-kategori ini. Enam organisasi pengaksesan file secara dasar adalah sebagai berikut :
1. File pile (pile file)
2. File sekuen (sequential file)
3. File sekuen berindeks (indexed-sequenstial file)
4. File berindek majemuk (multiple-indexed file)
5. File ber-hash (hashed file)
6. File cincin (multiring file)
Keenam organisasi dasar ini dirinci dibukua Gio Wiederhold [WIE-87].

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

MANAJEMEN FILE



1.      Pengertian manajemen file
File system atau manajemen file adalah metode dan struktur data yang digunakan sistem operasi untuk mengatur dan mengorganisir file pada disk atau partisi. File system juga dapat diartikan sebagai partisi atau disk yang digunakan untuk menyimpan file-file dalam cara tertentu. Cara memberi suatu file system ke dalam disk atau partisi dengan cara melakukan Format
2.      manfaat manajemen file
dapat mengurangi resiko kehilangan file yang dikarenakan: terhapus secara tidak disengaja, tertimpa file baru, tersimpan dimana saja, dan hal lain yang tidak kita inginkan

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

MANAJEMEN MEMORY


* Memori adalah salah satu pusat kegiatan pada sebuah komputer, karena setiap proses yang akan dijalankan harus melalui memori terlebih dahulu.

* CPU mengambil instruksi dari memori sesuai yang ada pada program counter. Instruksi memerlukan proses memasukkan/menyimpan ke alamat di memori.

* Tugas sistem operasi adalah mengatur peletakan banyak proses pada suatu memori.

* Memori harus dapat digunakan dengan baik, sehingga dapat memuat banyak proses dalam suatu waktu.

* Sebuah proses agar bisa dieksekusi bukan hanya membutuhkan sumber daya dari CPU, tetapi juga harus terletak dalam memori.

Swapping

* Dalam tahapannya, suatu proses bisa saja ditukar sementara keluar memori ke sebuah penyimpanan sementara dan kemudian dibawa lagi ke memori untuk melanjutkan pengeksekusian.

* Hal ini dalam sistem operasi disebut swapping.

Contoh Swapping

* Asumsikan sebuah multiprogramming environment dengan penjadwalan CPU Round-Robin.

* Ketika waktu kuantum habis, pengatur memori akan menukar proses yang telah selesai dan memasukkan proses yang lain ke dalam memori yang sudah bebas.

* Di saat yang bersamaan, penjadwal CPU akan mengalokasikan waktu untuk proses lain di dalam memori.

* Ketika waktu kuantum setiap proses sudah habis, proses tersebut akan ditukar dengan proses lain.

* Untuk kondisi ideal, penukaran proses dapat dilakukan dengan cepat sehingga proses akan selalu berada dalam memori dan siap dieksekusi saat penjadwal CPU hendak menjadwal CPU.

* Hal ini berkaitan dengan CPU utilization.

* Swapping dapat juga terdapat dalam penjadwalan berbasis prioritas (priority scheduling).

* Jika proses dengan prioritas lebih tinggi tiba dan meminta layanan, manajer memori dapat menukar keluar memori proses-proses yang prioritasnya rendah sehingga proses-proses yang prioritasnya lebih tinggi tersebut dapat dieksekusi.

* Setelah proses-proses yang memiliki prioritas lebih tinggi tersebut selesai dieksekusi, proses-proses dengan prioritas rendah dapat ditukar kembali ke dalam memori dan dilanjutkan eksekusinya.

* Cara ini disebut juga dengan metoda roll in, roll out.

Alokasi Memori

* Ketika proses yang sebelumnya ditukar, akan dikembalikan ke ruang memori. Ada 2 kemungkinan yang terjadi.

* Pertama, apabila pemberian alamat dilakukan pada waktu pembuatan atau waktu pengambilan, maka proses tersebut pasti akan menempati ruang memori yang sama.

* Kedua, apabila pemberian alamat diberikan pada waktu eksekusi, ada kemungkinan proses akan dikembalikan ke ruang memori yang berbeda dengan sebelumnya.

* Penukaran membutuhkan sebuah penyimpanan sementara.

* Penyimpanan sementara pada umumnya adalah sebuah fast disk, dan harus cukup untuk menampung salinan dari seluruh gambaran memori untuk semua pengguna, dan harus mendukung akses langsung terhadap gambaran memori tersebut.

* Sistem mengatur ready queue yang berisikan semua proses yang gambaran memorinya berada di memori dan siap untuk dijalankan.

* Saat sebuah penjadwal CPU ingin menjalankan sebuah proses, ia akan memeriksa apakah proses yang mengantri di ready queue tersebut sudah berada di dalam memori tersebut atau belum.

* Apabila belum, penjadwal CPU akan melakukan penukaran keluar terhadap proses-proses yang berada di dalam memori sehingga tersedia tempat untuk memasukkan proses yang hendak dieksekusi tersebut.

* Setelah itu proses yang diinginkan akan dieksekusi.

Proteksi Memori

* Proteksi memori adalah sebuah sistem yang mencegah sebuah proses dari pengambilan memori proses lain yang sedang berjalan pada komputer yang sama dan pada saat yang sama pula.

* Proteksi memori selalu mempekerjakan hardware (Memori Manajemen Unit/MMU) dan sistem software untuk mengalokasikan memori yang berbeda untuk proses yang berbeda.

* Memori utama harus dapat melayani baik sistem operasi maupun proses pengguna.

* Harus ada alokasi pembagian memori seefisien mungkin.

* Salah satunya adalah dengan cara alokasi memori berkesinambungan.

* Alokasi memori berkesinambungan berarti alamat memori diberikan kepada proses secara berurutan dari kecil ke besar.

* Keuntungan Alokasi Memori Berkesinambungan

1. Sederhana

2. Cepat

3. Mendukung proteksi memori

* Sedangkan kerugian dari menggunakan alokasi memori berkesinambungan adalah

Apabila tidak semua proses dialokasikan di waktu yang sama, akan menjadi sangat tidak efektif sehingga mempercepat habisnya memori.

* Alokasi memori berkesinambungan dapat dilakukan baik menggunakan sistem partisi banyak, maupun menggunakan sistem partisi tunggal.

* Sistem partisi tunggal berarti alamat memori yang akan dialokasikan untuk proses adalah kelanjutan dari alamat memori proses sebelumnya.

* Sedangkan sistem partisi banyak berarti sistem operasi menyimpan informasi tentang semua bagian memori yang tersedia untuk dapat diisi oleh proses-proses (disebut lubang / hole).

*

Alokasi Penyimpanan Dinamis

* Alokasi penyimpanan dinamis, yakni bagaimana memenuhi permintaan sebesar n dari kumpulan lubang-lubang (alokasi untuk proses) yang tersedia.

Ada berbagai solusi untuk mengatasi hal ini, yaitu:

* First fit : Mengalokasikan lubang pertama ditemukan yang besarnya mencukupi. Pencarian dimulai dari awal.

* Best fit : Mengalokasikan lubang dengan besar minimum yang mencukupi permintaan.

* Worst fit : Mengalokasikan lubang terbesar yang ada

* Setiap metoda memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.

* Menggunakan best fit dan worst fit berarti kita harus selalu memulai pencarian lubang dari awal, kecuali apabila lubang sudah disusun berdasarkan ukuran.

* Metode worst fit akan menghasilkan sisa lubang yang terbesar.

* Sementara metoda best fit akan menghasilkan sisa lubang yang terkecil.

Fragmentasi

* Fragmentasi adalah munculnya lubang-lubang yang tidak cukup besar untuk menampung permintaan dari proses.

* Fragmentasi dapat berupa fragmentasi internal maupun fragmentasi eksternal.

Fragmentasi Ekternal

Fragmentasi ekstern muncul apabila jumlah keseluruhan memori kosong yang tersedia memang mencukupi untuk menampung permintaan tempat dari proses, tetapi letaknya tidak berkesinambungan atau terpecah menjadi beberapa bagian kecil sehingga proses tidak dapat masuk

* Misalnya, sebuah proses meminta ruang memori sebesar 17 KB, sedangkan memori dipartisi menjadi blok-blok yang besarnya masing-masing 5 KB.

* Maka, yang akan diberikan pada proses adalah 3 blok ditambah 2 KB dari sebuah blok.

* Sisa blok yang besarnya 3 KB akan disiapkan untuk menampung proses lain atau jika ia bertetangga dengan ruang memori yang kosong, ia akan bergabung dengannya.

* Akibatnya dengan sistem partisi banyak dinamis, bisa tercipta lubang-lubang di memori, yaitu ruang memori yang kosong.

Keadaan saat lubang-lubang ini tersebar yang masing-masing lubang tersebut tidak ada yang bisa memenuhi kebutuhan proses padahal jumlah dari besarnya lubang tersebut cukup untuk memenuhi kebutuhan proses disebut sebagai fragmentasi ekstern.

Fragmentasi intern muncul apabila jumlah memori yang diberikan oleh penjadwal CPU untuk ditempati proses lebih besar daripada yang diminta proses karena adanya selisih antara permintaan proses dengan alokasi lubang yang sudah ditetapkan.

Fragmentasi Internal

* Misalnya ada proses dengan permintaan memori sebesar 17 KB dan memori dipartisi menjadi blok yang masing-masing besarnya 5 KB.

* Pada sistem partisi banyak tetap, memori yang dialokasikan untuk proses adalah 4 blok, atau sebesar 20 KB. Padahal, yang terpakai hanya 17 KB.

* Sisa 3 KB tetap diberikan pada proses tersebut, walaupun tidak dipakai oleh proses tersebut.

* Hal ini berarti pula proses lain tidak dapat memakainya.

* Perbedaan memori yang dialokasikan dengan yang diminta inilah yang disebut fragmentasi intern.

Linear Address

* Salah satu jenis alamat memori pada arsitektur mikroprosesor Intel 80×86

* Merupakan penghubung antara segmentation unit dan paging unit

* 32-bit unsigned integer tunggal yang dapat digunakan untuk pengalamatan hingga 4 GB

* Umumnya berupa notasi heksadesimal

* Kernel menggunakan bagian awal dari memori yang dimulai dari PAGE_OFFSET

* Semua linear address setelah PAGE_OFFSET dapat digunakan untuk memetakan berbagai area memori non-kontigu

* Setiap area memori dipisahkan oleh interval sebesar 4-8 KB

* Untuk mencari interval linear address dapat dimulai dari PAGE_OFFSET


Overlays

Overlays berguna untuk memasukkan suatu proses yang membutuhkan memori lebih besar dari yang tersedia. Idenya untuk menjaga agar di dalam memori berisi hanya instruksi dan data yang dibutuhkan dalam satuan waktu. Routine -nya dimasukkan ke memori secara bergantian.

ini merupakan skema dari two-Pass Assembler

Sebagai contoh, sebuah two-pass assembler . selama pass1 dibangun sebuah tabel simbol, kemudian selama pass2, akan membuat kode bahasa mesin. kita dapat mempartisi sebuah assembler menjadi kode pass1, kode pass2, dan simbol tabel, dan routine biasa digunakan untuk kedua pass1 dan pass2.

Untuk menempatkan semuanya sekaligus, kita akan membutuhkan 200K memori. Jika hanya 150K yang tersedia, kita tidak dapat menjalankan proses. Bagaimana pun perhatikan bahwa pass1 dan pass2 tidak harus berada di memori pada saat yang sama. Kita mendefinisikan dua overlays . Overlays A untuk pass1, tabel simbol dan routine , overlays 2 untuk simbol tabel, routine , dan pass2.

Kita menambahkan sebuah driver overlays (10K) dan mulai dengan overlays A di memori. Ketika selesai pass1, pindah ke driver , dan membaca overlays B ke dalam memori, menimpa overlays A, dan mengirim kontrol ke pass2. Overlays A butuh hanya 120K, dan B membutuhkan 150K memori. Kita sekarang dapat menjalankan assembler dalam 150K memori. Pemanggilan akan lebih cepat, karena lebih sedikit data yang ditransfer sebelum eksekusi dimulai. Jalan program akan lebih lambat, karena ekstra I/O dari kode overlays B melalui overlays A.

Seperti dalam pemanggilan dinamis, overlays tidak membutuhkan bantuan dari sistem operasi. Implementasi dapat dilakukan secara lengkap oleh user dengan berkas struktur yang sederhana, membaca dari berkas ke memori, dan pindah dari memori tersebut, dan mengeksekusi instruksi yang baru dibaca. Sistem operasi hanya memperhatikan jika ada lebih banyak I/O dari biasanya.

Di sisi lain pemrogram harus merancang program dengan struktur overlays yang layak. Tugas ini membutuhkan pengetahuan yang lengkap tentang struktur dari program, kode dan struktur data.

Pemakaian dari overlays , dibatasi oleh komputer mikro, dan sistem lain yang mempunyai batasan jumlah memori fisik, dan kurangnya dukungan perangkat keras, untuk teknik yang lebih maju. Teknik otomatis menjalankan program besar dalam dalam jumlah memori fisik yang terbatas, lebih diutamakan.

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Manajemen I/O

Salah satu fungsi utama sistem operasi adalah mengatur operasi Input/Output (I/O) beserta perangkatnya. Sistem operasi harus dapat memberikan perintah ke perangkat-perangkat tersebut, menangkap interupsi, dan menangani error/kesalahan yang terjadi. Selain itu, sistem operasi juga menyediakan fasilitas antarmuka(interface) antara perangkat-perangkat tersebut dengan keseluruhan sistem yang ada.

-PerangkatI/O (1)
Secara umum, perangkatI/O dibagi menjadi : Perangkatblok.
Perangkat blok adalah perangkat yang menyimpan informasi dalam bentuk blok-blok berukur anter tentu dan setiap blok memiliki alamat masing-masing.
Umumnya ukuran blok adalah512 byte sampai32.768 byte.
Hal penting dari perangkat blok adalah memungkinkan membaca atau menulis setiap blok secara independen.
Contoh perangkat blok yaitu disk.
Bila kita ingin membuka suatu berkas lagu dalam sebuah direktori di disk, berkas bila langsung kita akses.
-PerangkatI/O (2) Perangkat karakter.
Perangkat karakter adalah perangkat yang mengirim atau menerima sebarisan karakter, tanpa menghiraukan struktur blok.
Printer, network interface, dan perangkat yang bukan disk termasuk didalamnya.
Pada kenyataannya, terdapat perangkat yang tidak memenuhi salah satu kriteria, yaitu clock.
Clock merupakan perangkat yang tidak memiliki blok beralamat, tidak mengirim dan menerima barisan karakter, melainkan perangkat yang hanya menimbulkan interupsi dalam jangka waktu tertentu.
-PerangkatI/O(3)
Sebuah perangkat berkomunikasi dengan sistem dikomputer dengan cara pengiriman sinyal melalui kabel atau udara. Perangkat tersebut berhubungan dengan komputer melalui suatu titik yang dinamakan PORT. Jika satu atau lebih perangkat menggunakan serangkaian kabel atau penghubung yang sama, penghubung itu disebut BUS.
-PerangkatI/O (4)
Ada juga bentuk komunikasi dimana sebuah perangkat (sebut saja perangkat A) mempunyai kabel yang terhubung ke perangkat B, lalu kabel di B terhubung ke perangkat C, dan perangkat C terhubung ke sebuah port dikomputer.Pengaturan ini disebut daisy chain. Daisy chain juga berfungsi sebagai sebuah bus.
- KomponenI/O (1)
Unit I/O terdiri dari dua komponen, yaitu : Komponen mekanis
Komponen mekanis yakni perangkat M/K itu sendiri, seperti mouse, layar (screen), keyboard, dan lain-lain.Komponen elektronis
Komponen elektronis disebut pengendali perangkat I/O (device controller).
- KomponenI/O (2)Device controller
hampir selalu berhubungan dengan sistem operasi dalam hal yang berkenaan dengan I/O. Dengan kata lain, dalam menangani operasiI/O, sistem operasi tidak berhubungan langsung dengan perangkat melainkan dengan  pengendalinya. Beberapa pengendali perangkat dapat menangani dua, atau lebih perangkatI/O yang sejenis. Pada komputer desktop, komponen ini biasannya berupa kartu sirkuit yang dapat dimasukkan ke dalam slot pada motherboard.
-Komponen I/O (3)
Terdapat berbagai macam antar muka antara perangkat dengan pengendalinya, antaralain ANSI, IEEE, atau ISO. Selain itu, adapula IDE (Integrated Drive Electronics), dan SCSI (Small Computer System Interface). Kedua antarmuka terakhir merupakan antarmuka yang menjadi standar pabrik-pabrik pembuat perangkat M/K ataupun pembuat pengendalinya.
- Penanganan I/O (1)
Dalam berkomunikasi dengan device controller, terdapat dua cara sistem operasi memberikan perintah dan data, yaitu: Instruksi I/O
Merupakan instruksi CPU yang khusus menangani transfer byte atau word ke sebuah port I/O. Cara kerjanya, instruksi tersebut memicu line bus untuk memilih perangkat yang dituju kemudian mentransfer bit-bit dari atau ke register perangkat.
- Penanganan I/O (2) I/O Memory-mapped
Register-register pengendali perangkat dipetakan keruang alamat prosesor.
Operasi membaca atau pun menulis di alamat tersebut di interpretasikan sebagai perintah untuk perangkat I/O.
- Penanganan I/O (3) Sebagai contoh, sebuah operasi write di gunakan untuk mengirim data keperangkat I/O dimana data tersebut diartikan sebagai sebuah perintah. Saat CPU menempatkan alamat dan data tersebut di memori bus, memori sistem mengacuhkan operasi tersebut karena alamat nya mengindikasikan jatah ruang memori untuk I/O. Namun, pengendali perangkat melihat operasi tersebut, mengambil data, kemudian men transmisi ke perangkat sebagai sebuah perintah.

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS