PROSES BOOTING PADA SISTEM OPERASI CLOSED SOURCE

PROSES BOOTING PADA SISTEM OPERASI CLOSED SOURCE

1.      Boot Manager

Boot manager adalah suatu aplikasi yang menjadi bawaan dari semua jenis Linux untuk mengatur proses booting agar dapat digunakan untuk multiple boot. Sebagai contoh Kita telah meng-install Windows XP dan ingin meng-install Linux Ubuntu maka secara otomatis bila Linux telah terinstall di hardisk maka Linux akan membuat pilihan booting untuk multiple boot.

Proses booting adalah suatu proses yang terjadi pada saat seseorang menghidupkan komputer, dimana masuknya arus listrik ke dalam peralatan komputer.

a.      Pada windows, proses start up booting dapat diuraikan sebagai berikut :

1.      MBR (Master Boot Record) adalah sebuah program yang sangat kecil yang terdapat pada sector pertama hardisk, MBR kemudian me-load suatu program bernama NTLDR ke dalam memori.

2.      NTLDR kemudian memindahkan komputer ke “flat memory model” (bypassing the 640KB memory restrictions placed on PCs) kemudian membaca file BOOT.INI.

3.      Jika komputer mempunyai beberapa partisi yang bootable, NTLDR akan menggunakan informasi yang terdapat pada file BOOT.INI untuk menampilkan pilihan boot, apabila hanya terinstall windows xp saja maka tampilan menu akan dilewati dan windows akan me-load windows xp.

4.      Sebelum meload Windows XP, NTLDR membuka program lain ke dalam memory yang disebut NDETEC.COM. File ini melakukan pengecekan semua hardware yang terdapat pada komputer. Setelah semua hardware ditemukan, NDTECT.COM memberikan kembali informasi tersebut ke NTLDR.

5.      NTLDR kemudian berusaha me-load versi Windows XP yang dipilih pada step 3. Hal ini dilakukan dengan menemukan file NTOSKRNL pada folder System32 yang terdapat pada directory windows xp . NTOSKRNL adalah program utama pada system operasi windows yaitu sebuah “kernel” Setelah kernel tersebut di-load ke memory, NTLDR passes control of the boot process to the kernel and to another file named HAL.DLL. HAL.DLL controls Windows’ famous hardware abstraction layer (HAL)

6.      NTOSKRNL kemudian menangani proses boot selanjutnya. Langkah pertama adalah meload beberapa “low-level system drivers”. Kemudian NTOSKRNL me-load semua file-file yang dibutuhkan untuk membuat “core” sistem operasi windows xp.

7.      Kemudian, Windows akan memverifikasi apakah terdapat lebih dari satu konfigurasi hardware profile pada komputer, kalau terdapat lebih dari satu hardware profile windows akan menampilkan menu pilihan, tetapi apabila hanya terdapat satu profile maka windows akan langsung me-load default profile.

8.      Sesudah windows mengenali hardware profile yang digunakan, windows kemudian me-load semua device driver untuk semua hardware yang terdapat pada komputer, Pada saat ini tampilan monitor menampilkan “Welcome To Windows XP boot screen”.

9.      Terakhir windows menjalankan semua service yang dijadwalkan secara otomatis. Pada saat ini tampilan monitor menampilkan “logon screen”.

b.      Berdasarkan prosesnya, booting dapat dikenali dengan beberapa jenis, yaitu:

1.      Cold Boot → Boot (proses menghidupkan komputer) yang terjadi pada saat komputer dalam keadaan mati. Cold boot dilakukan dengan cara  menghidupkan komputer dengan menekan tombol switch power. Booting dingin mendaur ulang akses memori acak komputer sekaligus juga menghapus virus-virus yang mungkin berada dalam memori sebelumnya.

2.      Warm Boot → Boot (proses menghidupkan komputer) yang terjadi pada saat komputer dialiri listrik kembali dan listrik dimatikan hanya sejenak. Dengan tujuan mengulang kembali proses komputer dari awal. Warm Boot ini biasanya terjadi disebabkan oleh software crash atau terjadi pengaturan ulang dari sistem. Atau Warm boot bisa juga diartikan mengaktifkan kembali tanpa harus dimatikan terlebih dahulu, misalnya dengan menekan tombol reset, atau memencet sekaligus tombol CTRL+ALT+DEL pada sistem operasi Disk Operating System (DOS). Me-restart komputer dengan menekan Ctrl+Alt+Del atau melakukan shutdown dan restart. Booting panas ini dapat dideteksi dan dimanipulasi oleh virus.

3.      ­­­­­­­Soft Boot → Boot (proses menghidupkan komputer) yang dikendalikan melalui sistem.

4.      Hard Boot → Boot (proses menghidupkan komputer) yang dilakukan dengan cara dipaksa.

5.      ReBoot → Peristiwa mengulang kembali sistem dari awal. reBoot dilakukan oleh beberapa hal, antara lain seperti sistem tidak bereaksi dalam beberapa lama, atau terjadi perubahan setting dalam sistem.

2.      POST (Power On Self Test)

POST (Power on Self-Test) yaitu test yang dilakukan oleh PC untuk mengecek fungsi-fungsi komponen pendukung PC apakah bekerja dengan baik. POST dilakukan PC pada saat booting, jika PC mengalami suatu masalah maka akan dapat terdeteksi gejala kesalahannnya melalui POST, PC akan memberikan pesan/peringatan kesalahan dalam bentuk suara yang dihasilkan melalui speaker atau tampilan visual di monitor. Selain itu pesan/peringatan kesalahan juga dapat dideteksi melalui kinerja dari PC, misalkan PC tidak hidup walaupun sumber listrik AC sudah terhubung dan tombol power sudah ditekan.

POST memungkinkan user dapat mendeteksi, mengisolasi, menentukan, dan menemukan kesalahan sehingga dapat memperbaiki penyimpangan atau kerusakan yang terjadi pada PC. Mekanisme POST disediakan oleh semua produk PC atau motherboard dan tersimpan di dalam ROM atau flash ROM BIOS. Secara umum proses dan prosedur yang dilakukan dalam POST pada semua produk motherboard sama. Terdapat beberapa perbedaan yang menjadikan ciri dari produk motherboard tertentu, tetapi pada dasarnya tetap sama.

a.      Prosedur POST (Power on Self-Test)

POST dilakukan sesaat setelah komputer dihidupkan dan mulai booting, proses ini dilakukan oleh BIOS. Adapun urutan prosedur POST adalah sebagai berikut :

1.      Test Power Supply ditandai dengan lampu power hidup dan kipas pendingin power supply berputar.

2.      Secara otomatis dilakukan reset terhadap kerja CPU oleh sinyal power good yang dihasilkan oleh power supply jika dalam kondisi baik pada saat dihidupkan, kemudian CPU mulai melaksanakan instruksi awal pada ROM BIOS dan selanjutnya.

3.      Pengecekkan terhadap BIOS dan isinya. BIOS harus dapat dibaca. Instruksi awal ROM BIOS adalah jump (lompat) ke alamat program POST.

4.      Pengecekkan terhadap CMOS, CMOS harus dapat bekerja dengan baik. Program POST diawali dengan membaca data setup (seting hardware awal) pada RAM CMOS setup, sebagai data acuan untuk pengecekan.

5.      Melakukan pengecekkan CPU, timer (pewaktuan), kendali memori akses langsung, memory bus dan memory module.

6.      Memori sebesar 16 KB harus tersedia dan dapat dibaca/ditulis untuk keperluan ROM BIOS dan menyimpan kode POST.

7.      Pengecekkan I/O controller dan bus controller. Controller tersebut harus dapat bekerja untuk mengontrol proses read/write data. Termasuk I/O untuk VGA card yang terhubung dengan monitor.

Jika ada salah satu prosedur POST yang tidak berhasil dilewati maka PC akan menerima pesan/peringatan kesalahan dari POST. Pesan/peringatan kesalahan berupa kode beep yang dikeluarkan melalui speaker yang terhubung dengan motherboard atau tampilan di layar monitor sesuai dengan standar masing-masing motherboard.

b.      Pesan/Peringatan Kesalahan POST (Power on Self-Test)

Pesan/peringatan kesalahan hasil POST berupa tampilan performance PC, visual di monitor dan beep dari speaker. Sesuai dengan urutan prosedur POST yang dilakukan oleh BIOS maka gejala-gejala permasalahan yang muncul adalah sebagai berikut:

No	Gejala	Diagnosa Pesan/Peringatan Kesalahan
1	CPU dan Monitor mati, tidak ada beep	1.      Instalasi fisik ke tegangan listrik AC 110/220V 2.      Power supply
2	CPU hidup, Monitor Mati, Tidak ada beep	1.      Instalasi kabel data dari VGA card ke Monitor 2.      Monitor
3	CPU hidup, Monitor Mati, ada beep	Disesuaikan dengan beep

Kode Beep AWARD BIOS

No	Gejala	Diagnosa Pesan/Peringatan Kesalahan
1	1 beep pendek	PC dalam keadaan baik
2	1 beep panjang	Problem di memori
3	1 beep panjang 2 beep pendek	Kerusakan di modul DRAM parity
4	1 beep panjang 3 beep pendek	Kerusakan di bagian VGA.
5	Beep terus menerus	Kerusakan di modul memori atau memori video

Kode Beep AMI BIOS

No	Gejala	Diagnosa Pesan/Peringatan Kesalahan
1	1 beep pendek	DRAM gagal merefresh
2	2 beep pendek	Sirkuit gagal mengecek keseimbangan DRAM Parity (sistem memori)
3	3 beep pendek	BIOS gagal mengakses memori 64KB pertama.
4	4 beep pendek	Timer pada sistem gagal bekerja
5	5 beep pendek	Motherboard tidak dapat menjalankan prosessor
6	6 beep pendek	Controller pada keyboard tidak dapat berjalan dengan baik
7	7 beep pendek	Video Mode error
8	8 beep pendek	Tes memori VGA gagal
9	9 beep pendek	Checksum error ROM BIOS bermasalah
10	10 beep pendek	CMOS shutdown read/write mengalami errror
11	11 beep pendek	Chache memori error
12	1 beep panjang 3 beep pendek	Conventional/Extended memori rusak
13	1 beep panjang 8 beep pendek	Tes tampilan gambar gagal

Kode Beep IBM BIOS

No	Gejala	Diagnosa Pesan/Peringatan Kesalahan
1	Tidak ada beep	Power supply rusak, card monitor/RAM tidak terpasang
2	1 beep pendek	Normal POST dan PC dalam keadaan baik
3	beep terus menerus	Power supply rusak, card monitor/RAM tidak terpasang
4	Beep pendek berulang-ulang	Power supply rusak, card monitor/RAM tidak terpasang
5	1 beep panjang 1 beep pendek	Masalah Motherboard
6	1 beep panjang 2 beep pendek	Masalah bagian VGA Card (mono)
7	1 beep panjang 3 beep pendek	Masalah bagian VGA Ccard (EGA).
8	3 beep panjang	Keyboard error
9	1 beep, blank movnitor	VGA card sirkuit PROSES BOOTING PADA SISTEM OPERASI CLOSED SOURCE 1.      Boot Manager Boot manager adalah suatu aplikasi yang menjadi bawaan dari semua jenis Linux untuk mengatur proses booting agar dapat digunakan untuk multiple boot. Sebagai contoh Kita telah meng-install Windows XP dan ingin meng-install Linux Ubuntu maka secara otomatis bila Linux telah terinstall di hardisk maka Linux akan membuat pilihan booting untuk multiple boot. Proses booting adalah suatu proses yang terjadi pada saat seseorang menghidupkan komputer, dimana masuknya arus listrik ke dalam peralatan komputer. a.      Pada windows, proses start up booting dapat diuraikan sebagai berikut : 1.      MBR (Master Boot Record) adalah sebuah program yang sangat kecil yang terdapat pada sector pertama hardisk, MBR kemudian me-load suatu program bernama NTLDR ke dalam memori. 2.      NTLDR kemudian memindahkan komputer ke “flat memory model” (bypassing the 640KB memory restrictions placed on PCs) kemudian membaca file BOOT.INI. 3.      Jika komputer mempunyai beberapa partisi yang bootable, NTLDR akan menggunakan informasi yang terdapat pada file BOOT.INI untuk menampilkan pilihan boot, apabila hanya terinstall windows xp saja maka tampilan menu akan dilewati dan windows akan me-load windows xp. 4.      Sebelum meload Windows XP, NTLDR membuka program lain ke dalam memory yang disebut NDETEC.COM. File ini melakukan pengecekan semua hardware yang terdapat pada komputer. Setelah semua hardware ditemukan, NDTECT.COM memberikan kembali informasi tersebut ke NTLDR. 5.      NTLDR kemudian berusaha me-load versi Windows XP yang dipilih pada step 3. Hal ini dilakukan dengan menemukan file NTOSKRNL pada folder System32 yang terdapat pada directory windows xp . NTOSKRNL adalah program utama pada system operasi windows yaitu sebuah “kernel” Setelah kernel tersebut di-load ke memory, NTLDR passes control of the boot process to the kernel and to another file named HAL.DLL. HAL.DLL controls Windows’ famous hardware abstraction layer (HAL) 6.      NTOSKRNL kemudian menangani proses boot selanjutnya. Langkah pertama adalah meload beberapa “low-level system drivers”. Kemudian NTOSKRNL me-load semua file-file yang dibutuhkan untuk membuat “core” sistem operasi windows xp. 7.      Kemudian, Windows akan memverifikasi apakah terdapat lebih dari satu konfigurasi hardware profile pada komputer, kalau terdapat lebih dari satu hardware profile windows akan menampilkan menu pilihan, tetapi apabila hanya terdapat satu profile maka windows akan langsung me-load default profile. 8.      Sesudah windows mengenali hardware profile yang digunakan, windows kemudian me-load semua device driver untuk semua hardware yang terdapat pada komputer, Pada saat ini tampilan monitor menampilkan “Welcome To Windows XP boot screen”. 9.      Terakhir windows menjalankan semua service yang dijadwalkan secara otomatis. Pada saat ini tampilan monitor menampilkan “logon screen”. b.      Berdasarkan prosesnya, booting dapat dikenali dengan beberapa jenis, yaitu: 1.      Cold Boot → Boot (proses menghidupkan komputer) yang terjadi pada saat komputer dalam keadaan mati. Cold boot dilakukan dengan cara  menghidupkan komputer dengan menekan tombol switch power. Booting dingin mendaur ulang akses memori acak komputer sekaligus juga menghapus virus-virus yang mungkin berada dalam memori sebelumnya. 2.      Warm Boot → Boot (proses menghidupkan komputer) yang terjadi pada saat komputer dialiri listrik kembali dan listrik dimatikan hanya sejenak. Dengan tujuan mengulang kembali proses komputer dari awal. Warm Boot ini biasanya terjadi disebabkan oleh software crash atau terjadi pengaturan ulang dari sistem. Atau Warm boot bisa juga diartikan mengaktifkan kembali tanpa harus dimatikan terlebih dahulu, misalnya dengan menekan tombol reset, atau memencet sekaligus tombol CTRL+ALT+DEL pada sistem operasi Disk Operating System (DOS). Me-restart komputer dengan menekan Ctrl+Alt+Del atau melakukan shutdown dan restart. Booting panas ini dapat dideteksi dan dimanipulasi oleh virus. 3.      ­­­­­­­Soft Boot → Boot (proses menghidupkan komputer) yang dikendalikan melalui sistem. 4.      Hard Boot → Boot (proses menghidupkan komputer) yang dilakukan dengan cara dipaksa. 5.      ReBoot → Peristiwa mengulang kembali sistem dari awal. reBoot dilakukan oleh beberapa hal, antara lain seperti sistem tidak bereaksi dalam beberapa lama, atau terjadi perubahan setting dalam sistem. 2.      POST (Power On Self Test) POST (Power on Self-Test) yaitu test yang dilakukan oleh PC untuk mengecek fungsi-fungsi komponen pendukung PC apakah bekerja dengan baik. POST dilakukan PC pada saat booting, jika PC mengalami suatu masalah maka akan dapat terdeteksi gejala kesalahannnya melalui POST, PC akan memberikan pesan/peringatan kesalahan dalam bentuk suara yang dihasilkan melalui speaker atau tampilan visual di monitor. Selain itu pesan/peringatan kesalahan juga dapat dideteksi melalui kinerja dari PC, misalkan PC tidak hidup walaupun sumber listrik AC sudah terhubung dan tombol power sudah ditekan. POST memungkinkan user dapat mendeteksi, mengisolasi, menentukan, dan menemukan kesalahan sehingga dapat memperbaiki penyimpangan atau kerusakan yang terjadi pada PC. Mekanisme POST disediakan oleh semua produk PC atau motherboard dan tersimpan di dalam ROM atau flash ROM BIOS. Secara umum proses dan prosedur yang dilakukan dalam POST pada semua produk motherboard sama. Terdapat beberapa perbedaan yang menjadikan ciri dari produk motherboard tertentu, tetapi pada dasarnya tetap sama. a.      Prosedur POST (Power on Self-Test) POST dilakukan sesaat setelah komputer dihidupkan dan mulai booting, proses ini dilakukan oleh BIOS. Adapun urutan prosedur POST adalah sebagai berikut : 1.      Test Power Supply ditandai dengan lampu power hidup dan kipas pendingin power supply berputar. 2.      Secara otomatis dilakukan reset terhadap kerja CPU oleh sinyal power good yang dihasilkan oleh power supply jika dalam kondisi baik pada saat dihidupkan, kemudian CPU mulai melaksanakan instruksi awal pada ROM BIOS dan selanjutnya. 3.      Pengecekkan terhadap BIOS dan isinya. BIOS harus dapat dibaca. Instruksi awal ROM BIOS adalah jump (lompat) ke alamat program POST. 4.      Pengecekkan terhadap CMOS, CMOS harus dapat bekerja dengan baik. Program POST diawali dengan membaca data setup (seting hardware awal) pada RAM CMOS setup, sebagai data acuan untuk pengecekan. 5.      Melakukan pengecekkan CPU, timer (pewaktuan), kendali memori akses langsung, memory bus dan memory module. 6.      Memori sebesar 16 KB harus tersedia dan dapat dibaca/ditulis untuk keperluan ROM BIOS dan menyimpan kode POST. 7.      Pengecekkan I/O controller dan bus controller. Controller tersebut harus dapat bekerja untuk mengontrol proses read/write data. Termasuk I/O untuk VGA card yang terhubung dengan monitor. Jika ada salah satu prosedur POST yang tidak berhasil dilewati maka PC akan menerima pesan/peringatan kesalahan dari POST. Pesan/peringatan kesalahan berupa kode beep yang dikeluarkan melalui speaker yang terhubung dengan motherboard atau tampilan di layar monitor sesuai dengan standar masing-masing motherboard. b.      Pesan/Peringatan Kesalahan POST (Power on Self-Test) Pesan/peringatan kesalahan hasil POST berupa tampilan performance PC, visual di monitor dan beep dari speaker. Sesuai dengan urutan prosedur POST yang dilakukan oleh BIOS maka gejala-gejala permasalahan yang muncul adalah sebagai berikut: No Gejala Diagnosa Pesan/Peringatan Kesalahan 1 CPU dan Monitor mati, tidak ada beep 1.      Instalasi fisik ke tegangan listrik AC 110/220V 2.      Power supply 2 CPU hidup, Monitor Mati, Tidak ada beep 1.      Instalasi kabel data dari VGA card ke Monitor 2.      Monitor 3 CPU hidup, Monitor Mati, ada beep Disesuaikan dengan beep Kode Beep AWARD BIOS No Gejala Diagnosa Pesan/Peringatan Kesalahan 1 1 beep pendek PC dalam keadaan baik 2 1 beep panjang Problem di memori 3 1 beep panjang 2 beep pendek Kerusakan di modul DRAM parity 4 1 beep panjang 3 beep pendek Kerusakan di bagian VGA. 5 Beep terus menerus Kerusakan di modul memori atau memori video Kode Beep AMI BIOS No Gejala Diagnosa Pesan/Peringatan Kesalahan 1 1 beep pendek DRAM gagal merefresh 2 2 beep pendek Sirkuit gagal mengecek keseimbangan DRAM Parity (sistem memori) 3 3 beep pendek BIOS gagal mengakses memori 64KB pertama. 4 4 beep pendek Timer pada sistem gagal bekerja 5 5 beep pendek Motherboard tidak dapat menjalankan prosessor 6 6 beep pendek Controller pada keyboard tidak dapat berjalan dengan baik 7 7 beep pendek Video Mode error 8 8 beep pendek Tes memori VGA gagal 9 9 beep pendek Checksum error ROM BIOS bermasalah 10 10 beep pendek CMOS shutdown read/write mengalami errror 11 11 beep pendek Chache memori error 12 1 beep panjang 3 beep pendek Conventional/Extended memori rusak 13 1 beep panjang 8 beep pendek Tes tampilan gambar gagal Kode Beep IBM BIOS No Gejala Diagnosa Pesan/Peringatan Kesalahan 1 Tidak ada beep Power supply rusak, card monitor/RAM tidak terpasang 2 1 beep pendek Normal POST dan PC dalam keadaan baik 3 beep terus menerus Power supply rusak, card monitor/RAM tidak terpasang 4 Beep pendek berulang-ulang Power supply rusak, card monitor/RAM tidak terpasang 5 1 beep panjang 1 beep pendek Masalah Motherboard 6 1 beep panjang 2 beep pendek Masalah bagian VGA Card (mono) 7 1 beep panjang 3 beep pendek Masalah bagian VGA Ccard (EGA). 8 3 beep panjang Keyboard error 9 1 beep, blank monitor VGA card sirkuit

Read more

STRUKTUR SISTEM OPERASI CLOSED SOURCE

   1.      Gambar / Arsitektur Sistem Operasi

Arsitektur perangkat lunak adalah struktur-struktur yang menjadi landasan untuk menentukan keberadaan komponen-komponen perangkat lunak, cara komponen-komponen saling berinteraksi dan organisasi komponen-komponen dalam membentuk perangkat lunak. Arsitektur sistem operasi adalah arsitektur perangkat lunak yang digunakan dalam membangun perangkat lunak sistem operasi.

Arsitektur sistem operasi yang terkenal antara lain:

a.      Sistem monolitik

Operating System/ Sistem operasi merupakan kumpulan prosedur bahwa prosedur-prosedur di dalamnya dapat saling memanggil apabila perlu. Semua layanan yang disediakan sistem operasi berisi karnel. Seluruh komponen sistem operasi berada di satu ruang alamat.

Ø  Kelemahan :

1.      Karena tidak dapat dipisahkan dan dilokalisasikan maka pengujian dan penghilangan kesalahan sulit, namun praktik pemrograman yang berdisiplin bagus dapat mempermudah pengembangan.

2.      Dalam menyediakan fasilitas pengamanan tergolong sulit

3.       Pemborosan apabila setiap komputer harus menjalankankernel monolitik sangat besar sementara sebetulnya tidak membutuhkan semua layanan yang telah disediakan kernel. Tidak fleksibel.

4.      Mengakibatkan matinya seluruh sistem karena kekeliruan pemrograman di satu bagian kernel

b.      Sistem Berlapis

Operating System/ Sistem operasi dibentuk secara hirarki berdasarkan lapisan-lapisan , dalam hal ini lapisan-lapisan bawah memberi layanan untuk lapisan lebih atas. Masing-masing lapisan di satu ruang alamat tersendiri. Sistem operasi berlapis yang pertama kali memakai sistem berlapis THE. THE dibuat oleh Dijkstra dan mahasiswa-mahasiswanya. Sistem berlapis bertujuan untuk mengurangi implementasi sistem operasi dan kompleksitas rancangan. Tiap lapisan memiliki antarmuka dan fungsional masukan-keluaran dengan 2 lapisan bersebelahan dengan terdefinisi baik.

Ø  Kelemahan :

Fungsi-fungsi sistem operasi yang harus diberikan ke masing-masing lapisan harus dilakukan secara hati-hati.

Ø  Keunggulan :

Sistem berlapis memiliki semua keunggulan rancangan yang modular, yaitu sistem terbagi dalam beberapa modul. Masing-masing lapisan atau modul itu dapat dirancang, dikode, dan diuji secar independen. Pendekatan berlapis menyederhanakan rancangan, spesifikasi, dan implementasi sistem operasi.

c.       Sistem Client/Server

Sistem operasi merupakan kumpulan proses, dalam hal ini proses-proses dikategorikan menjadi server dan client. Server dan client berinteraksi, saling melayani yaitu :

·         Server  adalah proses yang menyediakan layanan

·         Client adalah proses yang memerlukan / meminta layanan

Ø  Kelemahan :

1.      Layanan dilakukan secara lambat karena harus melalui pertukaran pesan

2.      Pertukaran pesan dapat menjadi bottleneck

Ø  Kelebihan :

1.      Pengembangan dapat dilakukan secara modular

2.      Kesalahan (bugs) di satu sub sistem (diimplementasikan sebagai satu proses tersendiri) tidak merusak sub sistem-sub sistem lain sehingga tidak mengakibatkan satu sistem mati secara keseluruhan.

d.      Sistem Mesin Maya

Awalnya struktur ini membuat seolah-olah semua pemakai mempunyai seluruh komputer sendirian. Teknik yang digunakan adalah degnan atas pemroses yang digunakan. Sistem operasi melakukan simulasi banyak mesin nyata. Mesin maya hasil simulasi digunakan pemakai. Mesin maya ini merupakan tiruan seratus persen atas mesin nyata. Satu pemakai diberi satu mesin maya. Semua pemakai diberi ilusi mempunyai satu mesin nyata(maya) yang sama-sama canggih.

Ø  Kelemahan :

Implementasi yang efisien merupakan masalah yang sulit karena sistem menjadi besar dan kompleks

Ø  Keunggulan :

Sistem mesin maya memberikan fleksibilitas tinggi sehingga sampai memungkinkan sistem operasi-sistem operasi berbeda dapat dijalankan di mesin maya – mesin maya berbeda oleh pemakai-pemakai yang berbeda

e.       Sistem Berorientasi Objek

Sistem operasi yang merealisasikan layanan sebagai kumpulan proses disebut sistem operasi bermodel proses. Pendekatan lain implementasi layanan adalah sebagai objek-objek. Sistem operasi yang diinstruksikan berdasarkan paradigma objek disebut sistem operasi berorientasi objek. Pendekatan ini dimaksudkan untuk mengadopsi keunggulan teknologi berorientas objek.

    2.     Penjadwalan Processor

Penjadwalan merupakan kumpulan kebijaksanaan dan mekanisme di sistem operasi yang berkaitan dengan urutan kerja yang dilakukan sistem komputer. Penjadwalan bertugas memutuskan : Proses harus berjalan, Kapan dan berapa lama proses itu berjalan.

a.      Tipe-tipe Penjadwalan

Ø  Penjadwalan jangka pendek, bertugas menjadwalkan alokasi pemrosesan di antara proses-proses yang telah siap dimemori utama

Ø  Penjadwalan jangka menengah, menangani serta mengendalikan transisi dari suspended to ready dari proses swapping

Ø  Penjadwalan jangka panjang, bekerja terhadap antrian batch dan memilih batch berikutnya yang harus dieksekusi sistem

b.      Penjadwalan Proses

3 istilah yang digunakan pada penjadwalan proses:

1.      Antrian

Sejumlah proses yang menunggu menggunakan prosesor dan akan     diproses sesuai dengan urutan antrian proses.

2.      Prioritas

Mendahului pada antrian proses, kalau proses itu berada di     bagian belakang antrian, maka dengan pemberian prioritas,   proses itu langsung berada di bagian paling depan pada antrian itu.

3.      Prempsi

Mendahului pada antrian proses, kalau proses  itu berada di bagian  belakang antrian,  maka dengan pemberian prempsi, proses itu            langsung berada di bagian paling depan pada             antrian itu bahkan  akan memberhentikan kerja prosessor untuk mengerjakan proses  yang prempsi tersebut.

c.       Kriteria Penjadwalan

1.      CPU utilization: Diharapkan agar CPU selalu dalam keadaan sibuk

2.      Throughput: Throughput adalah banyaknya proses yang selesai di kerjakan dalam satu satuan waktu

3.      Turnaround time: Banyaknya waktu yang di perlukan untuk mengeskusi proses,dari mulai menunggu untuk memerintah tempat di memori utama,menunggu di ready queue,eksekusi oleh CPU,dan mengerjakan I/O samapi semua proses-proses tersebut diselesaikan.

4.      Waiting time: Waktu yang di perlukan oleh suatu proses untuk menunggu di ready queue

5.      Response time: Waktu yang di butuhkan oleh suatu proses dari minta di layani hingga ada respont pertama yang menanggapi permintaan tersebut

d.      Algoritma Penjadwalan

Ø  First Come First Server (FCFS)

Ø  First Come First Server (FCFS)

Ø  Priority Scheduling

Ø  Round-Robin Scheduling

Ø  RR- FCFS

Ø  RR- SJF (Non- Preemptive)

Ø  RR- SJF (Preemptive)

    3.     Manajemen Memori

Menejemen memori di bagi menjadi 2 yaitu :

a.      Menejemen memori statis

Dengan pemartisian statis, jumlah, lokasi dan ukuran proses dimemori tidak beragam sepanjang waktu secara tetap.

b.      Menejemen memori dinamis

Dengan pemartisian dinamis, jumlah, lokasi dan ukuran proses memori dapat beragam sepanjang waktu secara dinamis.

a.      Manajemen memori berdaasar alokasi memori:

1.      Alokasi memori secara berturutan

Alokasi memori secara berturutan adalah tiap proses menempati satu blok tunggal memori yang berturutan

Ø  Keunggulan :

·         Sederhana

·         Tak terbentuk lubang lubang memori bersebaran

·         Proses dapat dieksekusi lebih cepat

Ø  Kelemahan:

·         Dapat memboroskan memori

·         Tidak dapat memuatkan proses jika tidak ada satu blok memori yang mencukupi

2.      Alokasi memori tak berturutanokasi memori tak berturutan

Program dibagi menjadi beberapa blok atau segmen. Blokblok program ditempatkan di memori dalam potonganpotongan tanpa perlu saling berdekatan. Teknik ini biasa digunakan pada system memori maya sebagai alokasi pagepage dilakukan secara global.

Ø  Keunggulan:

·         Sistem dapat memanfaatkan memori utama secara lebih efisien

·         System operasi masih mampu memuatkan proses bila jumlah total lubanglubang  memori cukup untuk memuat proses yang akan dieksekusi

Ø  Kelemahan:

·         Pengendalian yang rumit

·         Kemungkinan terjadi banyak lubang memori yang tak terpakai bersebaran

b.      Manajemen Memori Berdasarkan Keberadaan

1.      Manajemen memori dengan swapping

Manajemen memori dengan pemindahan citra proses antara memori utama dengan disk selama eksekusi.

2.      Manajemen memori tanpa swapping

Manajemen memori tanpa pemindahan citra proses antara memori utama dengan disk selama eksekusi

3.      Manajemen memori tanpa swapping

Terdiri dari :

a)      Monoprogramming

Monoprogramming sederhana tanpa swapping merupakan manajemen memori sederhana. Sistem computer hanya mengijinkan satu program pemakai berjalan pada satu waktu. Semua sumber daya sepenuhnya dikuasai proses yang sedang berjalan.

Ciriciri:

·         Hanya satu proses pada satu saat

·         Hanya satu proses menggunakan semua memori

·         Pemakai memuatkan program ke seluruh memori dari disk/tape

·         Program mengambil alih kendali seluruh mesin

·         Karena hanya terdapat satu proses dan menguasai seluruh sistem maka alokasi memori dilakukan secara berturutan

1.      Embedded system

Teknik monoprogramming masih dipakai untuk sistem kecil yaitu system tempelan (Embedded sitem) yang terdapat pada system lain. Sistem tempelan menggunakan mikroprosessor kecil. Sistem ini biasanya mengendalikn suatu alat sehingga bersifat intelejen(intelejentdevice) dalam menyediakan satu fungsi spesifik.

2.      Proteksi pada monoprogramming sederhana

Pada monoprogramming pemakai memiliki kendali penuh terhadapmemori utama.Memori terbagi menjadi 3 bagian , yaitu

·         Bagian rutin system operasi

·         Bagian program pemakai

·         Bagian yang tidak digunakan

Masalah proteksi di monoprogramming adalah cara untuk melindungi rutin system operasi dari penghancuran program pemakai. Program
pemakai dapat tersesat sehingga memanipulasi atau menempati ruang memori rutin system operasi. Aktivitas ini dapat merusak system operasi. Proteksi diimplementasikan dengan menggunakan satu register batas di processor. Setiap kali program pemakai mengacu alamat memori dibandingkan dengan register batas untuk memastikan proses tidak pemakai tidak merusak system operasi, yaitu tidak melewati nilai register batas.

Register batas berisi alamat memori tertinggi yang dipakai system operasi.Jika program pemakai mencoba memasuki system operasi, instruksi diintersepsi dan job diakhiri dan diberi pesan kesalahan.

b)     Multiprogramming dengan pemartisian statis

1.      Alasan penggunaan multiprogramming:

·         Mempermudah programmer

·         Agar dapat memberikan layanan interaktif ke beberpapa orang secara simultan

·         Efisiensi penggunaan sumber daya

·         Eksekusi lebih mudah jika proses besar dipecah menjadi beberapa proses kecil

·         Dapat mengerjakan sejumlah job secara simultan

2.      Strategi penempatan program ke paritisi

a.       Strategi penempatan pada pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran sama.Penempatan proses ke memori dilakukan secara mudah karena dapat dipilih sembarang partisi yang kosong.

b.      Strategi penempatan pada pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran berbeda.

3.      Relokasi

Adalah masalah penempatan proses sesuai alamat fisik sehubungan alamat partisi memori dimana proses ditempatkan. Proses dapat ditempatkan pada  partisi-partisi berbeda menurut keadaan sistem saat itu. Pengalamatan  fisik secara absolut untuk proses tidak dapat dilakukan.

4.      Proteksi pada Multiprogramming

Masalah proteksi pada banyak partisi dengan banyak proses di satu system secara bersamaan dikhawatirkan proses menggunakan atau modifikas idaerah yang dikuasai proses lain.Pada komputer IBM 360 membagi memori menjadi blok-blok,tiap blok ditambah 4 bit kode proteksi. Proses juga mempunyai PSW (programstatus Word) yang antar lain berisi status proteksi. Status proteksi berisi 4bit yang merupakan kunci dalam pengasesan memori.

Proses hanya diijinkan mengakses blok blok memori yang berkode proteksi sama dengan kode proteksi yang dimiliki PSW proses.Solusi lain adalah dengan base register dan limit register. Base register diisi alamat awal partisi dan limit register diisi panjang partisi. Setiap alamat yang dihasilkan secara otomatis ditambah dengan nilai base register.Instruksi yang mengacu pada alamat yang melebihi limit register akan menimbulkan trap yang memberi tahu system operasi bahwa telah terjadi pelanggaran akses memori.

5.      Fragmentasi pada pemartisian statis

·         Fragmentasi internal, yaitu proses tidak mengisi penuh partisi yangtelah ditetapkan untuk proses

·         Fragmentasi eksternal, partisi dapat tidak digunakan karena ukuranpartisi lebih kecil dibandingkan ukuran proses yang menunggu diantrian, sehingga tidak digunakan.

    4.     Manajemen Input/Output

a.      Manajemen Sistem M/K ( I/O)

Pekerjaan utama yang paling sering dilakukan oleh sistem komputer selain melakukan komputasi adalah Masukan/Keluaran (M/K). Dalam kenyataannya, waktu yang digunakan untuk komputasi lebih sedikit dibandingkan waktu untuk M/K. Ditambah lagi dengan banyaknya variasi perangkat M/K sehingga membuat manajemen M/K menjadi komponen yang penting bagi sebuah sistem operasi. Sistem operasi juga sering disebut device manager, karena sistem operasi mengatur berbagai macam perangkat ( device).

Fungsi-fungsi sistem operasi untuk sistem M/K:

·         Penyanggaan ( buffering). Menampung data sementara dari/ke perangkat M/K

·         Penjadwalan ( scheduling). Melakukan penjadualan pemakaian M/K sistem supaya lebih efisien.

·         Spooling. Meletakkan suatu pekerjaan program pada penyangga, agar setiap perangkat dapat mengaksesnya saat perangkat tersebut siap.

·         General device-driver interface. Driver digunakan agar sistem operasi dapat memberi perintah untuk melakukan operasi pada perangkat keras M/K yang umum, seperti optical drive, media penyimpanan sekunder, dan layar monitor.

·         Drivers for specific hardware devices.  Driver digunakan agar sistem operasi dapat memberi perintah untuk melakukan operasi pada perangkat keras M/K tertentu, seperti kartu suara, kartu grafis, dan motherboard

b.      Manajemen Sistem I/O

Sering disebut device manager. Menyediakan device driveryang umum sehingga operasi I/O dapat seragam (membuka, membaca, menulis,menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang sama untuk membaca berkas pada perangkat keras, CD-ROM dan floppy disk .

Manajemen sistem I/O merupakan aspek perancangan sistem operasi yang terluas disebabkan sangat beragamnya perangkat dan begitu banyaknya aplikasi dari perangkat- perangkat itu.

Sistem operasi bertanggung jawab dalam aktivitas yang berhubungan dengan manajemen sistem/perangkat I/O:

·         Mengirim perintah ke perangkat I/O agar menyediakan layanan.

·         Menangani interupsi perangakat I/O .

·         Menangani kesalahan pada perangakat I/O.

·         Menyediakan antarmuka ke pengguna.

c.       Perangkat Keras Manajemen I/O

1.      Pooling

Busy-waiting/ polling adalah ketika host mengalami looping yaitu membaca status register secara terus-menerus sampai status busy di-clear.

Pada dasarnya polling dapat dikatakan efisien. Akan tetapi polling menjadi tidak efisien ketika setelah berulang-ulang melakukan looping, hanya menemukan sedikit device yang siap untuk men-service, karena CPU processing yang tersisa belum selesai.

2.      Interupsi

Ø  Mekanisme Dasar Interupsi :

·         Ketika CPU mendeteksi bahwa sebuah controller telah mengirimkan sebuah sinyal ke interrupt request line (membangkitkan sebuah interupsi), CPU kemudian menjawab interupsi tersebut (juga disebut menangkap interupsi) dengan menyimpan beberapa informasi mengenai state terkini CPU–contohnya nilai instruksi pointer, dan memanggil interrupt handler agar handler tersebut dapat melayani controller atau alat yang mengirim interupsi tersebut.

Ø  Fitur Tambahan pada Komputer Modern :

·         Pada arsitektur komputer modern, tiga fitur disediakan oleh CPU dan interrupt controller (pada perangkat keras) untuk dapat menangani interrupsi dengan lebih bagus. Fitur-fitur ini antara lain adalah kemampuan menghambat sebuah proses interrupt handling selama prosesi berada dalam critical state, efisiensi penanganan interupsi sehingga tidak perlu dilakukan polling untuk mencari device yang mengirimkan interupsi, dan fitur yang ketiga adalah adanya sebuah konsep multilevel interupsi sedemikian rupa sehingga terdapat prioritas dalam penanganan interupsi (diimplementasikan dengan interrupt priority level system).

Ø  Penyebab Interupsi

·         Interupsi dapat disebabkan berbagai hal, antara lain exception, page fault, interupsi yang dikirimkan oleh device controllers, dan system call Exception adalah suatu kondisi dimana terjadi sesuatu/ dari sebuah operasi didapat hasil tertentu yang dianggap khusus sehingga harus mendapat perhatian lebih, contoh nya pembagian dengan 0 (nol), pengaksesan alamat memori yang restricted atau bahkan tidak valid, dan lain-lain.

·         System call adalah sebuah fungsi pada aplikasi (perangkat lunak) yang dapat mengeksekusikan instruksi khusus berupa software interrupt atautrap.

3.      DMA

DMA adalah sebuah prosesor khusus (special purpose processor) yang berguna untuk menghindari pembebanan CPU utama oleh program I/O(PIO).

4.      Handshaking

Proses handshaking antara DMA controller dan device controller dilakukan melalui sepasang kabel yang disebut DMA-request dan DMA-acknowledge. Device controller mengirimkan sinyal melalui DMA-request ketika akan mentransfer data sebanyak satu word. Hal ini kemudian akan mengakibatkan DMA controller memasukkan alamat-alamat yang dinginkan ke kabel alamat memori, dan mengirimkan sinyal melalui kabel DMA-acknowledge. Setelah sinyal melalui kabel DMA-acknowledge diterima, device controller mengirimkan data yang dimaksud dan mematikan sinyal pada DMA-request.

Hal ini berlangsung berulang-ulang sehingga disebut handshaking. Pada saat DMA controller mengambil alih memori, CPU sementara tidak dapat mengakses memori (dihalangi), walau pun masih dapat mengaksees data pada cache primer dan sekunder. Hal ini disebut cycle stealing, yang walau pun memperlambat komputasi CPU, tidak menurunkan kinerja karena memindahkan pekerjaan data transfer ke DMA controller meningkatkan performa sistem secara keseluruhan.

Read more