Sistem Operasi

Bahan Kuliah IKI-20230

Gabungan Kelompok Kerja 21–28 IKI-20230 Semester Genap 2002/2003

Copyright (Hak Cipta) © 2003 oleh Gabungan Kelompok Kerja 21–28 IKI-20230 Semester Genap 2002/ 2003.

Silakan menyalin, mengedarkan, dan/ atau, memodifikasi bagian dari dokumen – $Revision: 1.3.0.0 $ – – yang dikarang oleh Gabungan Kelompok Kerja 21–28 IKI-20230 Semester Genap 2002/ 2003, sesuai dengan ketentuan "GNU Free Documentation License versi 1.1" atau versi selanjutnya dari FSF (Free Software Foundation); tanpa bagian "Invariant", tanpa teks "Front-Cover", dan tanpa teks "Back-Cover". Lampiran A ini berisi salinan lengkap dari lisensi tersebut. Ketentuan ini TIDAK berlaku untuk bagian dan/ atau kutipan yang bukan dikarang oleh Gabungan Kelompok Kerja 21–28 IKI-20230 Semester Genap 2002/ 2003.

Persembahan

Buku ini dipersembahkan dari Gabungan Kelompok Kerja 21–28 IKI-20230 Semester Genap 2002/ 2003, oleh Gabungan Kelompok Kerja 21–28 IKI-20230 Semester Genap 2002/ 2003, untuk siapa saja yang ingin mempelajari Sistem Operasi. Tim penyusun buku ini ialah sebagai berikut:

Kelompok 21 (Koordinator)

Dhani Yuliarso, Fernan, Hanny Faristin, Melanie Tedja, Paramanandana D.M., Widya Yuwanda.

Kelompok 22 (Bab 1)

Budiono Wibowo, Agus Setiawan, Baya U.H.S., Budi A. Azis Dede Junaedi, Heriyanto, Muhammad Rusdi.

Kelompok 23 (Bab 2)

Indra Agung, Ali Khumaidi, Arifullah, Baihaki A.S., Christian K.F. Daeli, Eries Nugroho, Eko Seno P., Habrar, Haris Sahlan.

Kelompok 24 (Bab 3)

Adzan Wahyu Jatmiko, Agung Pratomo, Dedy Kurniawan, Samiaji Adisasmito, Zidni Agni.

Kelompok 25 (Bab 4)

Nasrullah, Amy S. Indrasari, Ihsan Wahyu, Inge Evita Putri, Muhammad Faizal Ardhi, Muhammad Zaki Rahman, N. Rifka N. Liputo, Nelly, Nur Indah, R. Ayu P., Sita A.R.

Kelompok 26 (Bab 5)

Rakhmad Azhari, Adhe Aries, Adityo Pratomo, Aldiantoro Nugroho, Framadhan A., Pelangi, Satrio Baskoro Y.

Kelompok 27 (Bab 6)

Teuku Amir F.K., Alex Hendra Nilam, Anggraini W., Ardini Ridhatillah, R. Ferdy Ferdian, Ripta Ramelan, Suluh Legowo, Zulkifli.

Kelompok 28 (Bab 7)

Christiono H, Arief Purnama L.K., Arman Rahmanto, Fajar, Muhammad Ichsan, Rama P. Tardan, Unedo Sanro Simon.

Daftar Isi

Kata Pengantar

1. Pendahuluan

Sistem Operasi

Fungsi Dasar
Tujuan Mempelajari Sistem Operasi
Sasaran Sistem Operasi
Sejarah Sistem Operasi
Layanan Sistem Operasi

Struktur Komputer

Sistem Operasi Komputer
Struktur I/O
Struktur Penyimpanan
Storage Hierarchy
Proteksi Perangkat Keras

Struktur Sistem Operasi

Komponen-komponen Sistem
Managemen Proses
Managemen Memori Utama
Managemen Secondary-Storage
Managemen Sistem I/O
Managemen Berkas
Sistem Proteksi
Jaringan
Command-Interpreter System
Layanan Sistem Operasi
System Calls
Mesin Virtual
Perancangan Sistem dan Implementasi
System Generation (SYSGEN)

2. Proses dan Thread

Konsep Dasar dan Definisi Proses
Keadaan Proses
Process Control Block
Threads

Penjadualan Proses

Penjadualan Antrian
Penjadual
Alih Konteks

Operasi-Operasi Pada Proses

Pembuatan Proses
Terminasi Proses

Hubungan Antara Proses

Proses yang Kooperatif
Komunikasi Proses Dalam Sistem

Konsep Dasar
Keuntungan
User Threads
Kernel Threads

Model Multithreading

Model Many to One
Model One to One
Model Many to Many
Thread Dalam Solaris 2
Thread Java
Managemen Thread
Keadaan Thread
Thread dan JVM
JVM dan Sistem Operasi
Contoh Solusi Multithreaded

Penjadual CPU

Konsep Dasar
Algoritma Penjadual First Come, First Served
Penjadual Shortest Job First
Penjadual Prioritas
Penjadual Round Robin

Penjadualan Multiprocessor

Penjadualan Multiple Processor
Penjadualan Real Time
Penjadualan Thread

Java Thread dan Algoritmanya

Penjadualan Java Thread
Evaluasi Algoritma

Proses
Thread
Penjadualan CPU

Soal-soal Latihan

Proses
Thread
Penjadualan CPU

Daftar Istilah

3. Sinkronisasi dan Deadlock

Sinkronisasi

Latar Belakang
Critical Section
Solusi Hardware pada Sinkronisasi
Semaphore
Problem Klasik pada Sinkronisasi
Monitors

Latar Belakang
Resources-Allocation Graph
Model Sistem
Strategi menghadapi Deadlock
Mencegah Deadlock
Menghindari Deadlock
Algoritma Bankir
Mendeteksi Deadlock dan Memulihkan Deadlock

Rujukan Sinkronisasi
Rujukan Deadlock

Latar Belakang

Pengikatan Alamat
Ruang Alamat Fisik dan Logik
Penempatan Dinamis
Perhubungan Dinamis dan Berbagi Library
Lapisan Atas

Penukaran (Swap)

Alokasi Memori Yang Berdampingan

Pemberian Halaman

Metode Dasar
Struktur Tabel Halaman
Pemberian Halaman Secara Multilevel

Metode Dasar
Perangkat Keras
Pemeliharaan dan Pembagian
Fragmentasi

Segmentasi Dengan Pemberian Halaman

Pengertian
Kelebihan Segmentasi dengan Pemberian Halaman
Perbedaan Segmentasi dan Paging
Pengimplementasian Segmentasi dengan Pemberian Halaman Intel i386

Memori Virtual

Pengertian
Keuntungan
Implementasi

Permintaan Pemberian Halaman (Demand Paging)

Permasalahan pada Page Fault
Skema Bit Valid - Tidak Valid

Pemindahan Halaman

Skema Dasar
Pemindahan Halaman Secara FIFO
Pemindahan Halaman Secara Optimal
Pemindahan Halaman Secara LRU
Pemindahan Halaman Secara Perkiraan LRU
Dasar Perhitungan Pemindahan Halaman
Algoritma Page-Buffering

Alokasi Frame

Jumlah Frame Minimum
Algoritma Alokasi
Alokasi Global lawan Local

Thrashing

Penyebab Thrashing
Model Working Set
Frekuensi Kesalahan Halaman

Contoh Pada Sistem Operasi

Windows NT
Solaris 2
Linux

Pertimbangan Lain

Sebelum Pemberian Halaman
Ukuran Halaman
Tabel Halaman yang Dibalik
Struktur Program
Penyambungan Masukan dan Keluaran
Pemrosesan Waktu Nyata

5. Sistem Berkas

Konsep Dasar
Atribut Pada Berkas
Operasi Pada Berkas
Jenis Berkas
Struktur Berkas
Struktur Berkas Pada Disk
Penggunaan Berkas Secara Bersama-sama

Metode Akses

Akses Secara Berurutan
Akses Langsung
Akses Dengan Menggunakan Indeks

Struktur Direktori

Operasi Pada Direktori
Direktori Satu Tingkat
Direktori Dua Tingkat
Direktori Dengan Struktur Tree
Direktori Dengan Struktur Acyclic-Graph
Direktori Dengan Struktur Graph

Proteksi Berkas

Tipe Akses Pada Berkas
Akses List dan Group
Pendekatan Sistem Proteksi yang Lain

Struktur Sistem Berkas

Organisasi Sistem Berkas
Mounting Sistem Berkas

Metode Alokasi Berkas

Alokasi Secara Berdampingan (Contiguous Allocation)
Alokasi Secara Berangkai (Linked Allocation)
Alokasi Dengan Indeks (Indexed Allocation)
Kinerja Sistem Berkas

Managemen Ruang Kosong (Free Space)

Menggunakan Bit Vektor
Linked List
Grouping
Counting

Implementasi Direktori

Linear List
Hash Table

Efisiensi dan Unjuk Kerja

Efisiensi
Kinerja

Pemeriksaan Rutin
Back Up and Restore

Macam-macam Sistem Berkas

Sistem Berkas Pada Windows
Sistem Berkas pada UNIX (dan turunannya)
Perbandingan antara Windows dan UNIX
Macam-macam Sistem Berkas di UNIX

Soal-Soal Sistem Berkas

6. I/O dan Disk

Perangkat Keras I/O

Polling
Interupsi
DMA

Interface Aplikasi I/O

Peralatan Block dan Karakter
Peralatan Jaringan
Jam dan Timer
Blocking dan Nonblocking I/O

Kernel I/O Subsystem

I/O Scheduling
Buffering
Caching
Spooling dan Reservasi Device
Error Handling
Kernel Data Structure

Penanganan Permintaan I/O

Kinerja I/O

Pengaruh I/O pada Kinerja
Cara Meningkatkan Efisiensi I/O
Implementasi Fungsi I/O

Struktur Disk

Penjadualan Disk

Penjadualan FCFS
Penjadualan SSTF
Penjadualan SCAN
Penjadualan C-SCAN
Penjadualan LOOK
Pemilihan Algoritma Penjadualan Disk

Managemen Disk

Memformat Disk
Boot Block
Bad Blocks

Penanganan Swap-Space

Penggunaan Swap-Space
Lokasi Swap-Space
Pengelolaan Swap-Space

Kehandalan Disk

Implementasi Stable-Storage

Tertiary-Storage Structure

Macam-macam Tertiary-Strorage Structure
Masalah-Masalah yang Berkaitan Dengan Sistem Operasi
Interface Aplikasi
Penamaan Berkas
Managemen Penyimpanan Hirarkis

I/O
Disk

Soal Latihan

Daftar Istilah

Kernel Linux
Sistem Linux
Distribusi Linux
Lisensi Linux
Linux Saat Ini
Tux: Logo Linux

Prinsip Rancangan

Prinsip Desain Linux
Komponen Sistem Linux

Modul Kernel Linux

Pengertian Modul Kernel Linux
Managemen Modul Kernel Linux
Registrasi Driver
Resolusi Konflik

Manajemen Proses

Pendahuluan
Deskriptor Proses
Pembuatan Proses Dan Thread

Sinkronisasi Kernel
Penjadualan Proses
Symmetric Multiprocessing

Managemen Memori di Linux

Managemen Memori Fisik
Memori Virtual
Load dan Eksekusi Program

Sistem Berkas Linux

Sistem Berkas Virtual
Sistem Berkas Linux
Pembagian Sistem Berkas Secara Ortogonal

Device Karakter
Device Blok
Device Jaringan

Komunikasi Antar Proses

Sinyal
Pipa

Struktur Jaringan

Jaringan TCP/IP
Protokol Internet (IP)
Protokol Pengontrol Transmisi (TCP)
Protokol Pengontrol Pesan di Internet (ICMP)
Protokol Datagram Pengguna (UDP)
IPX dan Sistem Berkas NCP

Pendahuluan
Keamanan Fisik
Keamanan Lokal

Perangkat Lunak Bebas

Serba-Serbi PLB
Pembagian Perangkat Lunak

Point-Point Kernel Linux dan PLB

Sejarah Linux
Design Principles
Modul Kernel Linux
Managemen Proses
Penjadualan
Managemen Memori di Linux
Sistem Berkas di Linux
I/O Linux
Komunikasi Antar Proses
Struktur Jaringan
Keamanan
Perangkat Lunak Bebas

Kesimpulan Kernel Linux dan Perangkat Lunak Bebas

Daftar Istilah

Rujukan Kernel Linux dan Perangkat Lunak Bebas

Sejarah Linux (Rujukan)
Linux Umumnya (Rujukan)
Modul Kernel (Rujukan)
Process Management(Rujukan)
GNU (Rujukan)

A. GNU Free Documentation License

PREAMBLE
APPLICABILITY AND DEFINITIONS
VERBATIM COPYING
COPYING IN QUANTITY
MODIFICATIONS
COMBINING DOCUMENTS
COLLECTIONS OF DOCUMENTS
AGGREGATION WITH INDEPENDENT WORKS
TRANSLATION
TERMINATION
FUTURE REVISIONS OF THIS LICENSE
How to use this License for your documents

Daftar Tabel
2-1. Tabel untuk soal 4 — 5
3-1. Tabel Deadlock
5-1. Tabel Jenis Berkas
5-2. Contoh sistem daftar akses pada UNIX

Daftar Gambar
2-1. Keadaan Proses. Sumber: . . .
2-2. Process Control Block. Sumber: . . .
2-3. CPU Register. Sumber: . . .
2-4. Device Queue. Sumber: . . .
2-5. Diagram Anrian. Sumber: . . .
2-6. Penjadual Medium-term. Sumber: . . .
2-7. Alih Konteks. Sumber: . . .
2-8. Pohon Proses. Sumber: . . .
2-9. Operasi pada Proses. Sumber: . . .
2-10. Program Fork. Sumber: . . .
2-11. Program Produser Konsumer. Sumber: . . .
2-12. Program Produser Konsumer Alternatif. Sumber: . . .
2-13. Keluaran Program Produser Konsumer. Sumber: . . .
2-14. Keluaran Program Produser Konsumer. Sumber: . . .
2-15. Program Send/ Receive. Sumber: . . .
2-16. Thread. Sumber: . . .
2-17. User dan Kernel Thread. Sumber: . . .
2-18. Model Multithreading. Sumber: . . .
2-19. Model Many to One. Sumber: . . .
2-20. Model One to One. Sumber: . . .
2-21. Model Many to Many. Sumber: . . .
2-22. Thread Solaris dan Java. Sumber: . . .
2-23. Runnable. Sumber: . . .
2-24. Class Worker2. Sumber: . . .
2-25. Keadaan Thread. Sumber: . . .
2-26. CPU Burst. Sumber: . . .
2-27. Kedatangan Proses. Sumber: . . .
2-28. Gannt Chart Kedatangan Proses I. Sumber: . . .
2-29. Gannt Chart Kedatangan Proses II. Sumber: . . .
2-30. Gannt Chart Kedatangan Proses III. Sumber: . . .
2-31. Gannt Chart Kedatangan Proses IV. Sumber: . . .
2-32. Kedatangan Proses. Sumber: . . .
2-33. Gannt Chart SJF Non-Preemtive. Sumber: . . .
2-34. Rata-rata Menunggu. Sumber: . . .
2-35. Kedatangan Proses. Sumber: . . .
2-36. Gannt Chart SJF Preemtive. Sumber: . . .
2-37. Rata-rata Menunggu. Sumber: . . .
2-38. Round Robin. Sumber: . . .
2-39. Time Quantum dan Alih Konteks. Sumber: . . .
2-40. Round Robin. Sumber: . . .
2-41. Sinkronisasi. Sumber: . . .
2-42. Contoh Wait() dan Notify(). Sumber: . . .
3-1. Race Condition. Sumber...
3-2. Critical Section. Sumber: . . .
3-3. Prosis Pi. Sumber: . . .
3-4. Process Pi. Sumber: . . .
3-5. Kode. Sumber: . . .
3-6. Process Pi. Sumber: . . .
3-7. Process Pi. Sumber: . . .
3-8. Process Pi. Sumber: . . .
3-9. Lock. Sumber: . . .
3-10. Block. Sumber: . . .
3-11. Block. Sumber: . . .
3-12. Mutex. Sumber: . . .
3-13. Persimpangan. Sumber: . . .
3-14. Graph. Sumber: . . .
3-15. Non Deadlock. Sumber: . . .
3-16. Deadlock. Sumber: . . .
3-17. Safe. Sumber: . . .
4-1. Alokasi Kembali. Sumber: . . .
4-2. Alokasi Kembali. Sumber: . . .
4-3. Perangkat Keras Pemberian Halaman. Sumber: . . .
4-4. Model pemberian halaman dari memori fisik dan logis. Sumber: . . .
4-5. Alamat logis. Sumber: . . .
4-6. Skema Tabel Halaman Dua Tingkat. Sumber: . . .
4-7. Penterjemahan alamat untuk arsitektur pemberian halaman dua tingkat 32-bit logis. Sumber: . . .
4-8. Tabel halaman yang dibalik. Sumber: . . .
4-9. Berbagi kode pada lingkungan berhalaman. Sumber: . . .
4-10. Alamat Logis Sumber: . . .
4-11. String Acuan. Sumber: . . .
4-12. String Acuan. Sumber: . . .
4-13. String Acuan. Sumber: . . .
4-14. String Acuan. Sumber: . . .
4-15. Derajat dari Multiprogramming. Sumber: . . .
4-16. Jumlah Frame. Sumber: . . .
5-1. Lapisan pada sistem berkas. Sumber: . . .
6-1. Polling Operation. Sumber: . . .
6-2. DMA Interface. Sumber: . . .
6-3. DMA Controller. Sumber: . . .
6-4. Floppy Disk. Sumber: . . .
6-5. Magneto Optic. Sumber: . . .
6-6. Optical Disk. Sumber: . . .
6-7. Worm Disk. Sumber: . . .
6-8. Tape. Sumber: . . .
7-1. Logo Linux. Sumber: . . .
7-2. Pemetaan Memori Virtual ke Alamat Fisik. Sumber: . . .
7-3. Struktur Sistem Berkas EXT2. Sumber: . . .
7-4. Inode Sistem Berkas EXT2. Sumber: . . .
7-5. CharDev. Sumber: . . .
7-6. Buffer. Sumber: . . .
7-7. Pipa. Sumber: . . .
7-8. Jaringan. Sumber: . . .
7-9. Kategori. Sumber: . . .

Daftar Contoh
4-1. Tabel Halaman
7-1. Isi Deskriptor Proses
7-2. Antrian Tunggu

		Next
		Kata Pengantar