Sebutkan dan jelaskan aktivitas utama dari sistem operasi yang berkaitan dengan manajemen memory

PERTANYAAN : 1. Sebutkan tiga tujuan utama dari sistem operasi! 2. Sebutkan keuntungan dari multiprogramming! 3. Sebutkan perbedaan utama dari sistem operasi antara komputer mainframe dan PC? 4. Sebutkan kendala-kendala yang harus diatasi oleh programmer dalam menulis sistem operasi untuk lingkungan waktu nyata? 5. Jelaskan perbedaan antara symmetric dan asymmetric multiprocessing. Sebutkan keuntungan dan kerugian dari sistem multiprosessor! 6. Apakah perbedaan antara trap dan interrupt? Sebutkan penggunaan dari setiap fungsi tersebut! 7. Untuk jenis operasi apakah DMA itu berguna? Jelaskan jawabannya! 8. Sebutkan dua kegunaan dari memory cache! Problem apakah yang dapat dipecahkan dan juga muncul dengan adanya cache tersebut? 9. Beberapa CPU menyediakan lebih dari dua mode operasi. Sebutkan dua kemungkinan penggunaan dari mode tersebut? 10. Sebutkan lima kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen proses! 11. Sebutkan tiga kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen memori! 12. Sebutkan tiga kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen secondary-storage! 13. Sebutkan lima kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen berkas! 14. Apakah tujuan dari command interpreter? Mengapa biasanya hal tersebut terpisah dengan kernelJawaban :1. Tujuan utama sistem operasi : Untuk User : Untuk dapat melakukan interaksi dengan komponen komputer melalui sistem operasi. Untuk seleksi dari berbagai macam sistem operasi pada setiap instalasi computer Untuk penggunaan aplikasi tertentu, sistem operasi dapat menyesuaikan dengan kebutuhan kita.2. Keuntungan dari multiprogramming adalah : Satu komputer mengerjakan banyak program yang ada pada memori utamapada satu waktu . Teknik multiprogramming meningkatkan utilisasi CPU dengan mengorganisasikan job-job yang ada dan mengurangi total waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tugas-tugas tersebut .Multiprogramming, yang dibuat untuk meningkatkan kemampuan, juga mengizinkan time sharing. Sistem operasi yang bersifat time-shared memperbolehkan banyak pengguna untuk menggunakan komputer secara interaktif pada saat yang bersamaan.3. Perbedaan utama dari sistem operasi antara komputer mainframe dan PC : Komputer mainframe adalah sebuah sistem komputer yang mengumpulkan device -device yang berfungsi sama atau bermacam -macam yang disatukan dalam sebuah sistem yang saling berbagi. Personal Computer(PC) adalah sebuah komputer yang dirancang hanya digunakan oleh satu orang dalam suatu waktu. Harganya cenderung lebih murah dan biasanya mampu mengerjakan berbagai macam tugas. Perbedaan PC dengan komputer mainframe adalah PC ukurannya lebih kecil dan harganya lebih murah dibanding mainframe.Sistem operasi untuk komputer-komputer seperti ini dalam beberapa hal diuntungkan oleh pengembangan sistem operasi untuk komputer mainframe. Namun, semenjak penggunaan komputer untuk keperluan pribadi, maka utilisasi CPU tidak lagi menjadi perhatian utama. Karena itu, beberapa desain untuk komputer mainframe tidak cocok untuk sistem yang lebih kecil. .Kendala-kendala yang harus diatasi oleh programmer dalam menulis sistem operasi untuk lingkungan waktu nyata : Secondary storage sangat terbatas Terjadinya page faults tambahan selama eksekusi Sistem yang mengharuskan suatu komputasi selesai dalam jangka waktu tertentu Kemampuan untuk operasi, response dalam batasan waktu tertentu Digunakan sebagai control device untuk aplikasi khusus5. Perbedaan antara symmetric dan asymmetric multiprocessing. Sebutkan keuntungan dan kerugian dari sistem multiprosessor : Perbedaan antara symmetric multiprocessing(SMP) dan asymmetric multiprocessing( ASMP): Dalam SMP setiap prosesor menjalankan salinan identik dari sistem operasi dan banyak job yang dapat berjalan di suatu waktu tanpa pengurangan performance. Sementara itu dalam ASMP setiap prosesor diberikan suatu tugas yang spesifik. Sebuah prosesor bertindak sebagai Master processor yang bertugas menjadwalkan dan mengalokasikan pekerjaan pada prosesor lain yang disebut slave processors.Umumnya ASMP dipakai pada sistem yang besar.6. Perbedaan antara trap dan interrupt dan penggunaan dari setiap fungsi tersebut : Trap adalah interupsi karena terjadinya kesalahan atau kondisi kekecualian yang dihasilkan proses yang running seperti usaha ilegal dalam mengakses file. Dengan adanya trap,sistem operasi menentukan apakah kesalahan yang dibuat merupakan kesalahan fatal. Jika fatal, proses yang saat itu running disingkirkan dan terjadi alih proses. Jika kesalahan tidak fatal bergantung sifat kesalahan dan rancangan sistem operasi kemungkinan yang dilakukan adalah menjalankan prosedur pemulihan atau memperingatkan pemakai Interupsi adalah suatu permintaan khusus kepada mikroprosessor untuk melakukan sesuatu bila terjadi interupsi,maka komputer akan menghentikan dahulu apa yang sedang dikerjakannya dan melakukan apa yang diminta oleh yang menginterupsi7. Direct Memory Access berguna untuk : Operasi penanganan I/O dimana device controller langsung berhubungan dengan memori tanpa campur tangan CPU,DMA digunakan untuk perangkat I/O dengan kecepatan tinggi hanya terdapat satu interupsi setiap blok. Interrupt hanya terjadi tiap blok bukan tiap word atau byte data. Seluruh proses DMA dikendalikan oleh sebuah controller bernama DMA Controller (DMAC) . DMA Controller mengirimkan atau menerima signal dari memori dan I/O device. Prosesor hanya mengirimkan alamat awal data, tujuan data, panjang data ke DMA Controller . . Interrupt pada prosesor hanya terjadi saat proses transfer selesai. Hak terhadap penggunaan bus memory yang diperlukan DMA controller didapatkan dengan bantuan bus arbiter yang dalam PC sekarang berupa chipset Northbridge .8. Kegunaan memori cache: Tempat penyimpanan sementara (volatile)sejumlah kecil data Meningkatkan kecepatan pengambilan atau penyimpanan data dari memori oleh prosessor berkecepatan tinggiMasalah yang dipecahkan: Kecepatan pengambilan atau penyimpanan data di memori oleh CPU meningkat, karena tidak perlu mencari di disk fisik.Masalah yang timbul:tidak dapat menyimpan data dalam jumlah besar (karena cache berdaya tampung lebih kecil).9. Beberapa CPU menyediakan lebih dari dua mode operasi.Dua kemungkinan penggunaan dari mode tersebut yaitu :Dual mode sistem operasi User -> Eksekusi dikendalikan oleh user. Monior/kernel/Sistem Mode -> Eksekusi dikendalikan oleh sistem operasi.Pada saat boot time,perangkat keras bekerja pada mode monitor dan stelah sistem operasi di-load maka akan mulai masuk ke mode pengguna.Ketika terjadi trap atau interupsi,perangkat keras akan menswitch lagi keadaan dari mode pengguna menjadi mode monitor(terjadi perubahan state menjadi bit 0) dan akan kembali menjadi mode pengguna jikalau sistem operasi menambil alih proses dan kontrol komputer (state akan berubah menjadi bit1 )10. Lima kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen proses : Pembuatan dan penghapusan proses pengguna dan sistem proses. Menunda atau melanjutkan proses. Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi. Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi. Menyediakan mekanisme untuk proses penanganan deadlock.11. Tiga kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen memori : Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya. Memilih program yang akan di-load ke memori. Mengalokasikan dan meng-dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan.12. Tiga kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen secondary-storage : Menyimpan data besifat sementara Memindahkan data dari satu tempat ke tempat lain Alternatif pengganti memory (virtual memory)13. Lima kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen berkas : Pembuatan dan penghapusan berkas. Pembuatan dan penghapusan direktori. Mendukung manipulasi berkas dan direktori. Memetakan berkas ke secondary storage. Mem-backup berkas ke media penyimpanan yang permanen (non-volatile)14. Tujuan dari command interpreter dan mengapa biasanya hal tersebut terpisah dengan kernel : Tujuan dari command interpreter adalah agar pengguna dapat membuat permintaan tanpa menulis program.Biasa terpisah karena Konsep mesin virtual menyediakan proteksi yang lengkap untuk sumberdaya sistem, dikarenakan tiap mesin virtual terpisah dari mesin virtual yang lain.

Table of Contents Show

Komponen Sistem Operasi dan Penjelasannya
2. Manajemen Memori Utama
4. Manajemen Sistem I/O
5. Manajemen Berkas
6. Sistem Proteksi
7. Jaringan
8. Command-Interpreter System
Video yang berhubungan
Video yang berhubungan

Definisi Memory Management

Memori manajemen adalah tindakan mengelola memori komputer. Kebutuhan utama manajemen memori adalah untuk menyediakan cara untuk secara dinamis mengalokasikan bagian-bagian dari memori untuk program atas permintaan mereka, dan membebaskan untuk digunakan kembali ketika tidak lagi diperlukan. Ini sangat penting untuk setiap sistem komputer canggih di mana lebih dari satu proses mungkin berlangsung setiap saat.

Alamat Memori

a) Alamat memori mutlak (alamat fisik)

Sel memori pada memori kerja adalah sumber daya berbentuk fisik, sehingga untuk mencapai sel memori ini digunakan kata pengenal. Maka disebutlah alamat fisik dan karena nomor alamat fisik ini bersifat mutlak (nomor setiap sel adalah tetap), maka disebut juga alamat mutlak.

b) Alamat memori relatif (alamat logika)

Alamat memori yang digunakan oleh program / data berurutan / berjulat. Jika kita menggunakan alamat 1, maka kitapun menggunakan alamat 2,3, … dan untuk 1 informasi jika alamat awalnya 0 dan alamat lainnya relatif terhadap alamat awal 0 ini, maka dinamakan alamat relatif. Dan alamat tersebut adalah logika dari untaian alamat yang menyimpan informasi maka dikenal alamat memori logika. Contoh : alamat awal relatif 0, alamat awal fisik 14726, maka selisihnya = relokasinya = 14726-0 = 14726.

Fungsi Manajemen Memori

Mengelola informasi yang dipakai dan tidak dipakai.
Mengalokasikan memori ke proses yang memerlukan.
Mendealokasikan memori dari proses telah selesai.
Mengelola swapping atau paging antara memori utama dan disk.

Partisi Memori

Partisi memori adalah pembagian harddisk menjadi beberapa bagian yang digunakan untuk mempermudah manajemen file.

Terdapat 2 jenis partisi memori, yaitu :

Fixed Partitioning Ciri-ciri : – Pembagian memori ditentukan di awal dan tidak dapat dirubah – Ukuran partisi bisa sama (equal-size) atau berbeda (unequal-size)Kesulitan yang dihadapi : – Ukuran program > ukuran partisi – Penggunaan memori yang tidak efisien
– Internal Fragmentation

Contoh OS yang menggunakan : IBM OS/MFT (Multiprogramming with a Fixed Number of Tasks)
Dynamic Partitioning Dalam dynamic memory partitioning,,memori dipartisi menjadi bagian-bagian dengan jumlah dan besar yang tidak tentu.Ciri-ciri : – Alokasi memori ditentukan saat runtime
– Setiap proses diberikan alokasi sesuai yang dibutuhkan

Kesulitan yang dihadapi : – External Fragmentation
– Ruang kosong di memori banyak, tetapi terbagi-bagi

Syarat Pengelolaan Memori

Relokasi
Prosesor dan sistem operasi harus dapat mentransfer memory referensi ( dalam bentuk kode program ) ke alamat fisik yang mengalokasikan program dalam memory utama.
Proteksi
User tidak boleh mengakses beberapa bagian dari wilayah sistem operasi.

Sharing
Memory skunder pada manajemen memory dapat mengontrol sharing area pada memory utama.

Organisasi Logika
Sistem oerasi dan hardware berusaha untuk dapat berhubungan dengan user program dalamsatu modul.

Organisasi fisik
Harus ada pengaturan yang jelas antara memory utama dngan memory skunder pada Longterm scheduling.

Resources:

//iisariska.ilearning.me/memory-management/ //jeffryhermawan-irodikromo.blogspot.com/2013/04/alamat-memori.html

//demsyos.blogspot.com/2015/01/memory-partition.html //arinformatika.blogspot.com/2011/05/manajemen-memori.html?m=1

Authors : Caesar Alberto Fernandez, Hendy Odwin Santoso, Lucky Jiriki, Yohanes Kevin, Bayu Kanigoro

Published at : 28 February 2019 Updated at : 04 March 2019

Ada tiga elemen dasar yang dapat membangun suatu perancangan sebuah sistem operasi pada umumnya. Komponen tersebut bisa disebut juga dengan modular, hal itu dikarenakan ia mempunyai fungsi yang berbeda dan bisa dikembangkan dengan cara terpisah. Bagian-bagian tersebut yaitu :

UI (User Interface)
Kernel
Sistem Manajemen File

Dan dikenyataan yang sebenarnya tak semua dari sistem operasi memiliki struktur yang sama. Tetapi Avi Silberschatz, Peter Galvin, dan Greg Gagne beranggapan, biasanya suatu sistem operasi yang modern memiliki komponen seperti berikut ini :

Komponen Sistem Operasi dan Penjelasannya

Sistem operasi juga memiliki beberapa komponen. Komponen-komponen tersebut terbagi atas 8 komponen, yaitu Manajemen proses, manajemen memori utama, manajemen secondary storage, manajemen sistem I/O, manajemen berkas, sistem proteksi, jaringan, Command-Interpreter system. Berikut penjelasan lebih lengkap mengenai komponen sistem operasi:

Proses merupakan keadaan pada saat suatu program tengah di eksekusi. Sebuah proses juga membutuhkan sejumlah sumberdaya untuk dapat menyelesaikan tugasnya masing-masing. Sumber daya tersebut meliputi memori, perangkat Input dan Output, CPU time, dan berkas-berkas.

Sistem operasi juga sangat bertanggung jawab pada kegiatan maupun aktivitas yang berkaitan erat dengan manajemen proses, contohnya yaitu :

Menunda maupun melanjutkan suatu proses.
Menyediakan mekanisme yang dibutuhkan untuk proses dari sinkronisasi.
Menyediakan mekanisme yang dibutuhkan untuk proses dari komunikasi.
Menyediakan mekanisme yang dibutuhkan untuk proses penanganan pada deadlock.

2. Manajemen Memori Utama

Memori utama juga sering disebut juga dengan memoriyaitu suatu array yang besar dari byte, dan ukurannya dapat mencapai ratusan, ribuan dan juga jutaan. Setiap byte memiliki alamatnya tersendiri.

Memori tersebut juga memiliki fungsi yaitu untuk menjadi tempat dari penyimpanan yang suatu akses datanya dapat digunakan oleh sebuah CPU maupun perangkat input dan output. Memori ini juga termasuk sebagai tempat penyimpanan yang volatile atau sementara. Hal itu berarti datanya dapat hilang pada saat sistemnya dimatikan.

Sistem operasi juga dapat bertanggung jawab pada aktivitas yang berkaitan dengan manajemen memori, contohnya yaitu :

Dapat memilih program yang hendak di load ke dalam memori.
Dapat mengalokasikan dan juga mengdealokasikan ruang memorinya yang disesuaikan degan kebutuhan.
Dapat menjaga track dari memori yang tengah digunakan dan siapapun yang dapat menggunakannya.

Data yang sudah disimpan kedalam memori utama memiliki sifat yang sementara dan juga jumlahnya dangatlah kecil. Maka dari itu, Untuk dapat menyimpan seluruh data dan juga program yang ada di komputer sangat dibutuhkan secondary-storage.

Dimana secondary-storage tersebut memiliki sifat yang permanen dan juga dapat menampung banyaknya data. Contoh dari secondary-storage yaitu seperti disket, harddisk dan lain sebagainya.

Sistem operasi juga akan bertanggungjawab pada aktivitas yang berkaitan erat dengan disk managemen. Contohnya seperti alokasi penyimpanan, penjadwalan disk, dan juga free-space management.

4. Manajemen Sistem I/O

Managemen sistem Input dan output juga sering disebut dengan device manager. Hal ini juga akan menyediakan device driver yang biasa, yang mana nantinya operasi input dan output bisa seragam (membaca, membuka, menulis maupun menutup).

Contohnya yaitu pengguna dapat menggunakan operasi yang sama tersebut untuk membaca suatu berkas yang ada pada hard disk, floppy disk, dan juga CD-ROM. Komponen pada manajemen sistem I/O ini yaitu :

Spooling, hal ini dapat melakukan penjadwalan dari pemakaian sistem input maupun output agar dapat lebih efisien dan juga efektif.
Buffer, hal ini dapat menampung sementara sejumlah data dari dan juga ke dalam perangkat input maupun output.
Menyediakan suatu driver yang bisa melakukan operasi yang rinci untuk suatu hardware I/O tertentu.

5. Manajemen Berkas

Berkas merupakan sekumpulan informasi-informasi yang berhubungan sesuai pada tujuan pembuat berkas tersebut. Berkas juga bisa mempunyai suatu struktur yang memiliki sifat hirarkis.

Dan juga sistem operasi dapat bertanggung jawab pada hal di bawah ini :

Pembuatan dan juga penghapusan suatu direktori.
Dapat memerakan berkas ke dalam secondary storage.
Pembuatan dan juga penghapusan suatu berkas.
Dapat membackup berkas ke dalam media penyimpanan yang non volatile.
Dapat mendukung manipulasi suatu direktori dan juga berkas.

6. Sistem Proteksi

Sistem proteksi dapat mengacu pada suatu mekanisme yang dapat mengontrol akses yang bisa dilakukan oleh processor, program, maupun pengguna ke dalam sistem sumber daya. Tetapi mekanisme proteksi juga wajib untuk :

Dapat menentukan kontrol yang akan dilakukan.
dapat menyediakan sarana penegakan pelaksanaan.
Dapat membedakan antara penggunaan yang telah diberikan izin dan juga yang belum.

7. Jaringan

Suatu sistem yang terdistribusi merupakan kumpulan dari processor-processor yang tak dapat berbagi dengan clock maupun memori. Setiap processor memiliki memorinya sendiri.

Processor tersebut juga telah tersambung melalui jaringan komunikasi. Sistem yang terdistribusi dapat menyediakan akses dari pengguna kepada bermacam-macam sumper daya sistemnya. Akses tersebut juga bisa menyebabkan :

Mempercepat komputasi.
Peningkatan ketersediaan data.
Peningkatan kemampuan.

8. Command-Interpreter System

Suatu sistem operasi akan menunggu instruksi dari command driven atau pengguna. Programnya akan membaca sejumlah instruksi dan juga akan mengartikan control statements yang biasanya juga disebut sebagai control-card interpreter, command-line interpreter, dan UNIX shell.

Command Interpreter System ini juga memiliki banyak sekali variasi dari suatu sistem operasi ke sistem operasi yang lainnya dan dapa disesuaikan dengan teknologi input dan output device yang tersedia juga tujuannya. Contohnya yaitu seperti Pen-based (touch, CLI, Windows, dan lain sebagainya.

Demikianlah penjelasan mengenai komponen-komponen sistem operasi beserta dengan penjelasan lengkapnya. Semoga artikel ini dapat bermanfaat untuk Anda.