Kernel
Dalam kegiatannya sehari-hari, sistem operasi memiliki sebuah mekanisme proteksi untuk memastikan dirinya, semua program yang berjalan, dan data-data penggunanya berjalan dengan baik. Untuk melakukan hal tersebut, sistem operasi memiliki dua jenis (mode) operasi yang saling terpisah. Dua operasi tersebut, yaitu user mode, eksekusi program dikendalikan oleh pengguna, dan kernel mode, eksekusi program dikendaikan oleh sistem operasi, dinamakan dual-mode operation.
Dual-mode operation diimplementasikan pada arsitektur perangkat keras. Sebuah bit yang disebut mode bit ditambahkan ke perangkat keras untuk menunjukkan mode operasi saat itu: 0 untuk kernel mode dan 1 untuk user mode.
Dengan adanya dual-mode operation, eksekusi sebuah program/proses bisa dibedakan sumbernya, apakah dieksekusi oleh sistem operasi atau dieksekusi oleh pengguna. Hal ini akan sangat berguna dalam berjalannya sistem operasi.
Direct Memory Access
Berikut adalah hal-hal mengenai DMA secara garis besar :
· Perangkat DMA digunakan agar perangkat M/K (I/O device) yang dapat memindahkan data dengan
kecepatan tinggi (mendekati frekuensi bus memori). Perangkat pengendali memindahkan data dalam
blok-blok dari buffer langsung ke memory utama atau sebaliknya tanpa campur tangan prosesor.
Interupsi 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 pengendali DMA.
· Interupsi pada prosesor hanya terjadi saat proses transfer selesai.
· Hak terhadap penggunaan bus memory yang diperlukan pengendali DMA didapatkan dengan bantuan bus arbiter yang dalam PC sekarang berupa chipset Northbridge.Media penyimpanan data yang non-volatile yang dapat berupa Flash Drive, Optical Disc, Magnetic Disk, Magnetic Tape. Media ini biasanya daya tampungnya cukup besar dengan harga yang relatif murah. Portability-nya juga relatif lebih tinggi.
Sinkronisasi dan Asinkronisasi
Sinkron ( Syncrhronous )
Digunakan untuk transmisi data dengan kecepatan tinggi. Data yang dikirimkan berupa satu blog data. Sikronisasi terjadi dengan cara mengirimkan pola data tertentu antara pengirim dan penerima. Pola data ini disebut dengan karakter sinkronisasi.
Asinkron ( Asynchronous)
Transmmisi asinkron digunakan apabila pengiriman data dilakukan satu karakter setiap kali pengiriman. Transmisinya dilakukan dengan memberikan bit awal pada saat pengiriman karakter dan diakhiri dengan bit akhir. Pertanyaan – pertanyaan
1. Sebutkan tiga tujuan utama dari sistem operasi!
Jawab : Dari sudut pandang tujuan Sistem Operasi, Sistem Operasi dapat dipandang sebagai alat yang membuat komputer lebih nyaman digunakan (convenient) untuk menjalankan aplikasi dan menyelesaikan masalah pengguna. Tujuan lain Sistem Operasi ialah membuat penggunaan sumber-daya komputer menjadi efisien..
2. Sebutkan keuntungan dari multiprogramming!
Jawab : Dengan hadirnya multiprogramming yang memungkinkan adanya utilisasi beberapa program di memori pada saat bersamaan, maka utilisasi dapat ditingkatkan dengan penggunaan sumberdaya secara bersamaan 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. Sebutkan perbedaan utama dari sistem operasi antara komputer mainframe dan PC?
Jawab : komputer mainframe adalah sebuah sistem komputer yang mengumpulkan device -device yang berfungsi sama, sedangkan 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. Sehingga, sistem operasi untuk komputer-komputer seperti ini dalam beberapa hal diuntungkan oleh pengembangan sistem operasi untuk komputer mainframe.
4. Sebutkan kendala-kendala yang harus diatasi oleh programmer dalam menulis sistem operasi untuk lingkungan waktu nyata?
Jawab : 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,dan digunakan sebagai control device untuk aplikasi khusus
5. Jelaskan perbedaan antara symmetric dan asymmetric multiprocessing. Sebutkan keuntungan dan kerugian dari sistem multiprosessor!
Jawab : Pada model ASMP, ide dasarnya adalah master/slave, yaitu kernel selalu berjalan di prosesor tertentu, sedangkan prosesor-prosesor lainnya menjalankan utiliti yang ada di sistem operasi atau mengerjakan tugas-tugas tertentu. Prosesor master bertugas menjadwal proses atau thread. Ketika suatu proses/thread aktif, dan prosesor slave membutuhkan layanan (misal untuk I/O), maka dia harus mengirim permintaan ke prosesor master dan menunggu hingga permintaanya dilaksanakan.
Sedangkan Pada model SMP, kernel bisa dijalankan di prosesor mana saja, dan tiap prosesor bisa melakukan penjadwalan proses/thread secara mandiri. Model seperti ini membuat desain sistem operasi menjadi lebih rumit, karena proses-proses bisa berjalan secara paralel. Karena itu, haruslah dijamin agar hanya 1 prosesor yang mengerjakan tugas tertentu dan proses-proses itu tidak mengalami starvation.
Kerugian sistem multiprosessor :
a. Kegagalan prosesor utama bisa menyebabkan kegagalan keseluruhan sistem.
b. Bisa terjadi penururan performa, yaitu terjadi bottleneck di prosesor utama karena dialah yang bertanggung jawab atas penjadwalan dan manajenem proses.
Keuntungan sistem multiprosessor :
a. Performance. Jika komputer yg menggunakan 1 prosesor bisa diatur sedemikian rupa sehingga sebagian pekerjaan bisa dilakukan secara paralel, maka komputer SMP bisa melakukannya dengan lebih baik lagi.
b. Availability. Karena semua prosesor menjalankan tugas yang sama, maka kegagalan pada salah satu prosesor tidak membuat sistem berhenti. Sistem tetap berjalan (fungsional), walaupun performa menurun.
c. Incremental growth. Performa bisa ditingkatkan dengan menambah prosesor lagi.
6. Apakah perbedaan antara trap dan interrupt? Sebutkan penggunaan dari setiap fungsi tersebut!
Jawab : 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.
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 menginterupsi.
7. Untuk jenis operasi apakah DMA itu berguna? Jelaskan jawabannya!
Jawab : 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.
8. Sebutkan dua kegunaan dari memory cache! Problem apakah yang dapat dipecahkan dan juga muncul dengan adanya cache tersebut?
Jawab : Kegunaan memori cache adalah Tempat penyimpanan sementara (volatile) sejumlah kecil data untuk meningkatkan kecepatan pengambilan atau penyimpanan data di memori oleh prosesor yang berkecepatan tinggi.
Masalah yang dipecahkan dengan adanya cache tersebut adalah kecepatan pengambilan atau penyimpanan data di memori oleh CPU meningkat, karena tidak perlu mencari di disk fisik. Tetapi dapat juga menimbulkan masalah yaitu tidak dapat menyimpan data dalam jumlah besar (karena cache berdaya tampung lebih kecil).
9. Beberapa CPU menyediakan lebih dari dua mode operasi. Sebutkan dua kemungkinan penggunaan dari mode tersebut?
Jawab : sistem operasi memiliki dua jenis (mode) operasi yang saling terpisah. Dua operasi tersebut, yaitu user mode, eksekusi program dikendalikan oleh pengguna, dan kernel mode, eksekusi program dikendaikan oleh sistem operasi, dinamakan dual-mode operation.
Dual-mode operation diimplementasikan pada arsitektur perangkat keras. Sebuah bit yang disebut mode bit ditambahkan ke perangkat keras untuk menunjukkan mode operasi saat itu: 0 untuk kernel mode dan 1 untuk user mode.
10. Sebutkan lima kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen proses!
Jawab :
a. Membuatan dan Menghapusan proses pengguna dan sistem proses.
b. Menunda autau melanjutakan proses.
c. Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi.
d. Mernyediakan mekanisme untuk proses komunikasi.
e. Mmenyediakan mekanisme untuk proses penanganan deadlock.
b. Menunda autau melanjutakan proses.
c. Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi.
d. Mernyediakan mekanisme untuk proses komunikasi.
e. Mmenyediakan mekanisme untuk proses penanganan deadlock.
11. Sebutkan tiga kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen memori!
Jawab : 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. Sebutkan tiga kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen secondary-storage!
Jawab : Menyimpan data besifat sementara,memindahkan data dari satu tempat ke tempat lain dan alternatif pengganti memory (virtual memory).
13. Sebutkan lima kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen berkas!
Jawab : Pembuatan dan penghapusan berkas, pembuatan dan penghapusan direktori,mendukung manipulasi berkas dan direktori,memetakan berkas ke secondary storage dan mem-backup berkas ke media penyimpanan yang permanen.
14. Apakah tujuan dari command interpreter? Mengapa biasanya hal tersebut terpisah dengan kernel?
Jawab : 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.
0 komentar:
Posting Komentar