Komponen Inti Sistem Operasi (OS) dan Fungsi Kernel
Posted on Selasa, 10 April 2012
Filed under
Lecture Project
Komponen Inti Sistem Operasi (OS)
Pengertian dari Sistem Operasi sendiri adalah seperangkat program yang mengelola sumber daya perangkat keras komputer, dan menyediakan layanan umum untuk aplikasi perangkat lunak. Sistem operasi adalah jenis yang paling penting dari perangkat lunak sistem dalam sistem komputer. Tanpa sistem operasi, pengguna tidak dapat menjalankan program aplikasi pada komputer mereka, kecuali program aplikasi boot diri.
Komponen dari suatu sistem operasi yang ada adalah untuk membuat bagian-bagian berbeda yang bekerja dari sebuah komputer. Seiring dengan berkembangnya Sistem Operasi, semakin banyak lagi layanan yang menjadi layanan inti umum. Kini, sebuah OS mungkin perlu menyediakan layanan network dan koneksitas internet, yang dulunya tidak menjadi layanan inti umum.
Secara garis besar Sistem Operasi mempunyai 2 tugas utama, yaitu sebagai :
a. Pengelola Seluruh Sumber Daya Pada Sistem Komputer (Resource Manager).
Yang dimaksud dengan sumber daya pada sistem komputer adalah semua komponen yang memberikan fungsi (manfaat) atau dengan pengertian lain adalah semua yang terdapat atau
terhubung ke sistem komputer yang dapat untuk memindahkan, menyimpan, dan memproses data, serta untuk mengendalikan fungsi-fungsi tersebut.
Sumber daya pada sistem komputer, antara lain :
1) Sumber daya fisik
Contoh dari sumber daya fisik diantaranya keyboard, bar-code reader, mouse, joystick, lightpen, track-ball, touchscreen, pointing devices, floppy disk drive, hard-disk, tape drive,
optical disk, CD ROM drive, CRT, LCD, printer, modem, ethernet card, PCMCIA, RAM,
cache memory, register, kamera, sound card, radio, digitizer, scanner, plotter, dan
sebagainya. Salah satu sasaran yang harus dicapai sistem operasi adalah dapat memanfaatkan
seluruh sumber daya agar dapat digunakan secara efektif dan efisien mungkin.
2) Sumber daya abstrak
Terdiri dari :
n Data, misalnya :Semaphore untuk pengendalian sinkronisasi proses-proses, PCB
(Process Control Block) untuk mencatat dan mengendalikan proses, tabel segmen,
tabel page, i-node, FAT, file dan sebagainya.
n Program yang berupa kumpulan instruksi yang dapat dijalankan oleh sistem
komputer, yang dapat berupa utilitas dan program aplikasi pengolahan data tertentu.
b. Penyedia layanan (extended/virtual machine)
Secara spesifik berfungsi :
- Memberi abstaksi mesin tingkat tinggi yang lebih sederhana dan menyembunyikan
kerumitan perangkat keras. Sistem operasi menyediakan system call (API=Application Programming Interface) yang berfungsi menghindarkan kompleksitas pemograman dengan
memberi sekumpulan instruksi yang mudah digunakan.
- Basis untuk program lain. Program aplikasi dijalankan di atas sistem operasi yang bertujuan
untuk memanfaatkan dan mengendalikan sumber daya sistem komputer secara benar,
efisien, dan mudah dengan meminta layanan sistem operasi.
Komponen Inti Sistem Operasi
Komponen sistem operasi terdiri dari:
> manajemen proses,
> manajemen memori utama,
> manajemen berkas,
> manajemen sistem I/O,
> manajemen penyimpanan sekunder,
> sistem proteksi,
> jaringan dan
> Command-Interpreter System.
Manajemen Proses
Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang di eksekusi. Sebuah proses
membutuhkan beberapa sumber daya untuk menyelesaikan tugasnya. sumber daya tersebut dapat
berupa CPU time, memori, berkas-berkas, dan perangkat-perangkat I/O.
Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan manajemen proses seperti:
· 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 penanganan deadlock.
Manajemen Memori Utama
Memori utama atau lebih dikenal sebagai memori adalah sebuah array yang besar dari word atau byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan. Setiap word atau byte mempunyai alamat tersendiri. Memori Utama berfungsi sebagai tempat penyimpanan yang akses datanya digunakan oleh CPU atau perangkat I/O. Memori utama termasuk tempat penyimpanan data yang sementara (volatile), artinya data dapat hilang begitu sistem dimatikan.
Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan manajemen
memori seperti:
· 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.
Manajemen Penyimpanan Sekunder
Data yang disimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya sangat kecil.
Oleh karena itu, untuk meyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan secondarystorage yang bersifat permanen dan mampu menampung banyak data. Contoh dari secondarystorage adalah harddisk, disket, dll.
Sistem operasi bertanggung-jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan diskmanagement seperti: free-space management, alokasi penyimpanan, penjadualan disk.
Manajemen Sistem I/O
Sering disebut device manager. Menyediakan "device driver" yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam (membuka, membaca, menulis, menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang sama untuk membaca berkas pada hard-disk, CD-ROM dan floppy disk.
Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O:
· Buffer: menampung sementara data dari/ ke perangkat I/O.
· Spooling: melakukan penjadualan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.).
· Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi "rinci" untuk perangkat keras I/O
· tertentu.
Manajemen Berkas
Berkas adalah kumpulan informasi yang berhubungan sesuai dengan tujuan pembuat berkas tersebut. Berkas dapat mempunyai struktur yang bersifat hirarkis (direktori, volume, dll.).
Sistem operasi bertanggung-jawab:
· 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).
Sistem Proteksi
Proteksi mengacu pada mekanisme untuk mengontrol akses yang dilakukan oleh program, prosesor, atau pengguna ke sistem sumber daya.
Mekanisme proteksi harus:
membedakan antara penggunaan yang sudah diberi izin dan yang belum.
· specify the controls to be imposed.
· provide a means of enforcement.
Jaringan
Sistem terdistribusi adalah sekumpulan prosesor yang tidak berbagi memori atau clock. Tiap prosesor mempunyai memori sendiri. Prosesor-prosesor tersebut terhubung melalui jaringan
komunikasi Sistem terdistribusi menyediakan akses pengguna ke bermacam sumber-daya
sistem.
· Increased data availability.
· Enhanced reliability.
· Computation speed-up.
· Increased data availability.
· Enhanced reliability.
Command-Interpreter System
Sistem Operasi menunggu instruksi dari pengguna (command driven). Program yang membaca instruksi dan mengartikan control statements umumnya disebut: control-card interpreter, commandline interpreter, dan UNIX shell. Command-Interpreter System sangat bervariasi dari satu system operasi ke sistem operasi yang lain dan disesuaikan dengan tujuan dan teknologi I/O devices yang ada. Contohnya: CLI, Windows, Pen-based (touch), dan lain-lain.
Fungsi Kernel
Dalam sebuah perangkat komputer, kernel merupakan komponen inti dari Sistem
Operasi yang berjalan dalam perangkat tersebut. Kernel bertugas untuk mengatur
pembagian sumber daya sistem; komunikasi antara komponen hardware dan software.
Kernel menghubungkan antara software aplikasi dan hardware komputer. Ia menyediakan abstraction layer pada level terendah untuk resource-resource seperti memori, prosesor dan perangkat I/O di mana suatu software aplikasi harus mengontrol resource-resource tersebut agar dapat berfungsi. Kernel mampu menyediakan fasilitas seperti ini bagi proses-proses aplikasi melalui mekanisme IPC (Inter Process
Communication) dan System call.
Tugas sistem operasi dilakukan secara berbeda oleh kernel yang berbeda pula, tergantung pada desain dan implementasi. Meskipun kernel monolitik mengeksekusi semua kode sistem operasi di ruang alamat yang sama untuk meningkatkan kinerja sistem, microkernels menjalankan sebagian besar layanan pengguna sistem operasi di ruang sebagai server, yang bertujuan untuk meningkatkan pemeliharaan dan modularitas dari sistem operasi.
Fungsi utama kernel adalah untuk mengelola sumber daya komputer dan memungkinkan program lain untuk menjalankan dan menggunakan sumber daya koputer tersebut. Biasanya, sumber daya komputer terdiri dari:
Central Processing Unit (CPU/prosesor)
Ini adalah bagian paling sentral dari sebuah sistem komputer, bertanggung jawab untuk menjalankan atau mengeksekusi program di atasnya. Kernel bertanggung jawab untuk memutuskan setiap saat dimana banyak program yang berjalan serta harus dialokasikan ke prosesor (yang biasanya masing-masing prosesor hanya dapat menjalankan satu program pada satu waktu)
Memori komputer.
Memori digunakan untuk menyimpan instruksi program baik dan data. Biasanya, berdua harus hadir dalam memori agar program untuk mengeksekusi. Seringkali beberapa program akan menginginkan akses ke memori, sering menuntut memori lebih dari komputer telah tersedia. Kernel bertanggung jawab untuk menentukan memori memilih proses yang dapat menggunakan, dan menentukan apa yang harus dilakukan bila tidak cukup kapasitas memori yang tersedia.
Input / Output (I / O)
Perangkat-perangkat komputer I/O, seperti keyboard, mouse, disk drive, printer, monitor, dll kernel mengalokasikan permintaan dari aplikasi untuk melakukan I/O ke perangkat yang sesuai (atau pemilihan perangkat, misal dalam kasus pemilihan file pada disk atau menampilakan windows pada monitor) dan memberikan metode mudah untuk menggunakan perangkat (biasanya diabstraksikan ke titik di mana aplikasi tidak perlu tahu rincian pelaksanaan perangkat).
Kernel juga biasanya menyediakan metode untuk sinkronisasi dan komunikasi antara proses (disebut antar-proses komunikasi atau IPC inter-process communication).
Kernel dapat mengimplementasikan fitur-fitur ini sendiri, atau bergantung pada beberapa proses dijalankan untuk menyediakan fasilitas untuk proses lainnya, meskipun dalam hal ini harus menyediakan beberapa cara untuk memungkinkan proses IPC untuk mengakses fasilitas yang disediakan oleh masing-masing lain.
Kernel dapat mengimplementasikan fitur-fitur ini sendiri, atau bergantung pada beberapa proses dijalankan untuk menyediakan fasilitas untuk proses lainnya, meskipun dalam hal ini harus menyediakan beberapa cara untuk memungkinkan proses IPC untuk mengakses fasilitas yang disediakan oleh masing-masing lain.
Akhirnya, kernel harus memberikan program yang berjalan dengan metode untuk membuat permintaan untuk mengakses fasilitas ini. from http://en.wikipedia.org
Sumber:
Leave a Reply