SISTEM OPERASI

Sebutkan tiga tujuan utama dari sistem operasi !

Jawab :

• 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.

Sebutkan keuntungan dari multiprogramming !

Jawab :

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.

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. 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 menginterupsi

Untuk jenis operasi apakah DMA itu berguna? Jelaskan jawabannya!

Jawab :

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 .

Beberapa CPU menyediakan lebih dari dua mode operasi. Sebutkan dua kemungkinan penggunaan dari mode tersebut?

Jawab :

• 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 )

Sebutkan dua kegunaan dari memory cache! Problem apakah yang dapat dipecahkan dan juga muncul dengan adanya cache tersebut?

Jawab :

• Tempat menyimpan sementara (volatile) sejumlah data kecil

• Meningkatkan kecepatan pengambilan atau penyimpanan data dari memory oleh processor berkecepatan tinggi
• Masalah yang dipecahkan : meningkatkan kecepatan pengambilan atau penyimpanan data dimemory oleh CPU karena tidak perlu mencari di disk fisik
•  Masalah yang timbul : tidak dapat menyimpan data dalam jumlah besar ( berdaya tamping lebih kecil )

Sebutkan lima kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen proses!

Jawab :

• 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.

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.

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
• Alternatif pengganti memory (virtual memory)

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. 
• Mem-backup berkas ke media penyimpanan yang permanen (non-volatile)

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.

Tunjukkan dua contoh pemrograman dari multithreading yang dapat meningkatkan sebuah solusi thread tunggal.

Jawab :

• Dalam web browser yang multithreading, sebuah thread dapat melayani permintaan pengguna sementara thread lain berusaha menampilkan image

• Dalam pembuatan sebuah proses banyak dibutuhkan pengalokasian memori dan sumber daya. Alternatifnya adalah dengan penggunaan thread, karena thread berbagi memori dan sumber daya proses yang memilikinya maka akan lebih ekonomis untuk membuat dan context switch thread. Akan susah untuk mengukur perbedaan waktu antara proses dan thread dalam hal pembuatan dan pengaturan, tetapi secara umum pembuatan dan pengaturan proses lebih lama dibandingkan thread. Pada Solaris, pembuatan proses lebih lama 30 kali dibandingkan pembuatan thread, dan context switch proses 5 kali lebih lama dibandingkan context switch thread

Tunjukkan dua contoh pemrograman dari multithreading yang tidak dapat meningkatkan sebuah solusi thread tunggal.

Jawab :

·         Program 1[2]

class CobaThread2 implements Runnable

{

public void run()

{

for(int ii = 0; ii<4; ii++)

{System.out.println("Ini CobaThread2");

Test.istirohat(7);

}

}

public class Test

{

public static void main (String[] args)

{

Thread t1 = new CobaThread1();

Thread t2 = new Thread (new CobaThread2());

t1.start();

t2.start();

for (int ii = 0; ii<8; ii++){

System.out.println("Thread UTAMA");

istirohat(5);

}

}

public static void istirohat(int tunda)

{

try{

Thread.sleep(tunda*100);

} catch(InterruptedException e) {}

}

}

·         Program 2

class CobaThread3 implements Runnable

{

public void run(){

while (true){

System.out.println("saya thread CobaThread3");

if (Thread.currentThread.isInterrupted()) //cek status

break;

}

}

}

Sebutkan dua perbedaan antara user level thread dan kernel thread. Saat kondisi bagaimana salah satu dari thread tersebut lebih baik

Jawab :

• User Level Thread

User thread didukung di atas kernel dan diimplementasi oleh thread library pada user level. Library menyediakan fasilitas untuk pembuatan thread, penjadualan thread, dan managemen thread tanpa dukungan dari kernel. Karena kernel tidak menyadari user-level thread maka semua pembuatan dan penjadualan thread dilakukan di user space tanpa intervensi dari kernel. Oleh karena itu, user-level thread biasanya cepat untuk dibuat dan diatur. Tetapi user thread mempunyai kelemahan yaitu apabila kernelnya merupakan thread tunggal maka apabila salah satu user-level thread menjalankan blocking system call maka akan mengakibatkan seluruh proses diblok walaupun ada thread lain yang dapat jalan dalam aplikasi tersebut. Contoh user-thread libraries adalah POSIX Pthreads, Mach C-threads, dan Solaris threads.

• Kernel Level Thread

Kernel thread didukung langsung oleh sistem operasi. Pembuatan, penjadualan, dan managemen thread dilakukan oleh kernel pada kernel space. Karena pengaturan thread dilakukan oleh sistem operasi maka pembuatan dan pengaturan kernel thread lebih lambat dibandingkan user thread. Maka Kernel Level Thread dapat dikatakan lebih baik dari User Level Thread adalah thread diatur oleh kernel, karena itu jika sebuah thread menjalankan blocking system call maka kernel dapat menjadualkan thread lain di aplikasi untuk melakukan eksekusi. Kemudian pada lingkungan multiprocessor, kernel dapat menjadual thread-thread pada processor yang berbeda. Contoh sistem operasi yang mendukung kernel thread adalah Windows NT, Solaris, Digital UNIX.

Jelaskan tindakan yang diambil oleh sebuah kernel saat alih konteks antara kernel level thread.

Jawab :

Karena pengaturan thread dilakukan oleh sistem operasi maka pembuatan dan pengaturan kernel thread lebih lambat dibandingkan user thread. Maka Kernel Level Thread dapat dikatakan lebih baik dari User Level Thread adalah thread diatur oleh kernel, karena itu jika sebuah thread menjalankan blocking system call maka kernel dapat menjadualkan thread lain di aplikasi untuk melakukan eksekusi. Kemudian pada lingkungan multiprocessor, kernel dapat menjadual thread-thread pada processor yang berbeda.

Sumber daya apa sajakah yang digunakan ketika sebuah thread dibuat? Apa yang membedakannya dengan pembentukan sebuah proses.

Jawab :

Sumber daya yang digunakan oleh sebuah thread dibuat yaitu berbagi memori dan berbagi kode. Yang membedakan pembuatan thread dengan proses yaitu dalam pembuatan sebuah proses banyak dibutuhkan pengalokasian memori dan sumber daya. Alternatifnya adalah dengan penggunaan thread, karena thread berbagi memori dan sumber daya proses yang memilikinya maka akan lebih ekonomis untuk dibuat dan context switch thread. Akan susah untuk mengukur perbedaan waktu antara proses dan thread dalam hal pembuatan dan pengaturan, tetapi secara umum pembuatan dan pengaturan proses lebih lama dibandingkan thread.

Tunjukkan tindakan yang diambil oleh sebuah thread library saat alih konteks antara user level thread.

Jawab :

Thread Library menyediakan fasilitas untuk pembuatan thread, penjadualan thread, dan managemen thread tanpa dukungan dari kernel. Karena kernel tidak menyadari user-level thread maka semua pembuatan dan penjadualan thread dilakukan di user space tanpa intervensi dari kernel. Oleh karena itu, user-level thread biasanya cepat untuk dibuat dan diatur. Tetapi user thread mempunyai kelemahan yaitu apabila kernelnya merupakan thread tunggal maka apabila salah satu user-level thread menjalankan blocking system call maka akan mengakibatkan seluruh proses diblok walaupun ada thread lain yang dapat jalan dalam aplikasi tersebut. Contoh user-thread libraries adalah POSIX Pthreads, Mach C-threads, dan Solaris threads.

Sebutkan lima aktivitas sistem operasi yang merupakan contoh dari suatu managemen proses.

Jawab :

Aktivitas – aktivitas sistem operasi yang berkaitan dengan manajemen proses, yaitu:

o   Pembuatan dan penghapusan proses pengguna dan sistem proses.

o   Menunda atau melanjutkan proses.

o   Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi.

o   Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi.

o   Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock.

Definisikan perbedaan antara penjadualan short term, medium term dan long term.

Jawab :

• Penjadualan jangka pendek (short term scheduler):

Mempunyai tugas untuk menjadwalkan alokasi pemroses di antara proses ready di memori utama. Penjadwalan dijalankan setiap terjadi di pengalihan proses untuk memilih proses berikut yang harus dijalankan.

o   Di dalam short term ini digunakan untuk memilih diantara proses – proses yang siap dieksekusi & satu diantaranya dialokasikan ke CPU.

o   Penjadwalan short term biasa digunakan untuk CPU, proses dieksekusi dan hanya beberapa milidetik saja sebelum menunggu I/O.

• Penjadualan jangka menengah (medium term scheduler):

Aktivitas pemindahan proses yang tertunda dari memori utama ke memori sekunder yang disebut swapping. Proses ini mempunyai kepentingan kecil saat itu sebagai proses yang tertunda. Tetapi, begitu kondisi yang membuatnya tertunda hilang dan proses dimasukkan kembali ke memori utama dan ready.

Dalam penjadwalan medium term ini, beberapa OS seperti contoh time-sharing harus membutuhkan penjadwalan dengan level tambahan.

• Penjadualan jangka panjang (long term scheduler):

Penjadwalan ini bekerja terhadap antrian batch dan memilih batch berikutnya yang harus dieksekusi. Batch biasanya adalah proses-proses dengan penggunaan sumber daya yang intensif, program ini berprioritas rendah, digunakan sebagai pengisi selama periode aktivitas job-job interaktif rendah.

o   Jika pada long term ini tiding sering mengeksekusi, dan digunakan jika proses meninggalkan suatu sistem.

o   Digunakan untuk memilih suatu proses dari pool & menyimpan pada memori.

Jelaskan tindakan yang diambil oleh sebuah kernel ketika alih konteks antar proses.

Jawab :

Ketika alih konteks terjadi, kernel menyimpan konteks dari proses lama kedalam PCB nya dan mengisi konteks yang telah disimpan dari process baru yang telah terjadual untuk berjalan. Pergantian waktu konteks adalah murni overhead, karena sistem melakukan pekerjaan yang tidak perlu. Kecepatannya bervariasi dari mesin ke mesin, bergantung pada kecepatan memori, jumlah register yang harus di copy, dan keberadaan instruksi khusus (seperti instruksi tunggal untuk mengisi atau menyimpan seluruh register). Tingkat kecepatan umumnya berkisar antara 1 sampai 1000 mikro detik.

Informasi apa saja yang disimpan pada tabel proses saat alih konteks dari satu proses ke proses lain.

Jawab :

Informasi yang disimpan pada saat alih konteks adalah pemroses menyimpan konteks program ke dalam stack, hal ini bertujuan agar saat selesai penanganan interupsi, konteks program dapat dipanggil kembali dari stack dan konteks program dapat kembali seperti semula tanpa terjadi pengalihan ke proses lain. Pada pengalihan konteks dapat terjadi tanpa adanya pengalihan state process yang sedang running. Siklus penanganan interupsinya sebagai berikut:

o   Pemroses menyimpan konteks program saat itu yang sedang dieksekusi ke stack.

o   Kemudian Pemroses menset register PC dengan alamat awal program untuk interuppet handler.

o   Selanjutnya pemroses menjalankan instruksi-instruksi berikutnya pada interuppt handler yang melayani interrupt.

o   Setelah penanganan interupsi selesai maka konteks yang terdapat pada stack dikembalikan. Pengalihan proses terjadi jika proses yang running beralih menjadi state lain (ready, blocked), kemudian sistem operasi harus membuat perubahan-perubahan berarti terhadap lingkungannya.

Apa keuntungan dan kekurangan dari:

·         Komunikasi Simetrik dan asimetrik

·         Automatic dan explicit buffering

·         Send by copy dan send by reference

·         Fixed-size dan variable sized messages

Jawab :

·         Komunikasi Simetrik dan asimetrik

Komunikasi simetrik langsung adalah rasa sakit karena kedua belah pihak memerlukan nama proses lain. Hal ini membuat komunikasi asimetrik sulit untuk membangun server.

·         Automatic dan explicit buffering.

Otomatis membuat pemrograman lebih mudah, tapi pada explicit buffering sebuah sistem sulit untuk membangun.

·         Send by copy dan send by reference.

Send by copy adalah jaringan yang lebih baik bagi generasi dan masalah sinkronnisasi. Sedangkan send by reference lebih efisien untuk besar struktur data tetapi sulit untuk kodenya, karena memori bersama implikasi.

·         Fixed size dan variable sized messages.

Fixed size membuat pemrograman lebih mudah tetapi untuk variable sized messages sistem lebih sulit untuk membangun.

Jelaskan perbedaan short-term, medium-term dan long-term?

Jawab :

·      Long-term adalah penjadualan jangka panjang (atau pekerjaan penjadwalan) pilih proses dari kolam ini dan beban mereka ke dalam memori untuk eksekusi.

·   Medium-term adalah jangka panjang scheduler mengotrol derajat multi-program

·         Short-term adalah jangka pendek scheduler (atau CPU scheduler ) memilih dari antara proses-proses yang siap untuk ,mengalokasi CPU untuk salah satu dari mereka, penjadulan jangka menengah diperkenalkan oleh sistem operasi seperti waktu saham.

Jelaskan apa yang akan dilakukan oleh kernel kepada alih konteks ketika proses sedang berlangsung?

Jawab :

Yang dilakukan pertama kali adalah : Pemroses menyimpan konteks program saat itu yang sedang dieksekusi ke dalam stack, selanjutnya Pemroses menge-set register PC dengan alamat awal program untuk interrupt handler.

Beberapa single-user mikrokomputer sistem operasi seperti MS-DOS menyediakan sedikit atau tidak sama sekali arti dari pemrosesan yang konkuren. Diskusikan dampak yang paling mungkin ketika pemrosesan yang konkuren dimasukkan ke dalam suatu sistem operasi?

Jawab :

·         Mutual exclusion.

·         Deadlock.

·         Starvation.

·         Sinkronisasi.

Perlihatkan semua kemungkinan keadaan dimana suatu proses dapat sedang berjalan, dan gambarkan diagram transisi keadaan yang menjelaskan bagaimana proses bergerak diantara state.

Jawab :

·         Running : Proses sedang mengeksekusi intruksi proses

·         Ready : Proses siap dieksekusi, tetapi proses tidak tersedia untuk eksekusi proses ini serta Proses dengan state Blocked dapat menjadi ready saat sumber daya yang diperlukan telah tersedia atau layanan perangkat masukan/keluaran selesai (event occours).

·         Penggunaan pemroses untuk proses itu karena proses yang saat itu Running berubah state (menjadi Ready atau Blocked) atau telah menyelesaikan sehingga disingkirkan dari sistem. maka dari itu proses menjadi mendapatkan jatah untuk pemrosesan. Itulah transisi d antara state selama siklus hidup proses. Di bawah ini merupakan diagram state proses:

Apakah suatu proses memberikan 'issue' ke suatu disk I/O ketika, proses tersebut dalam 'ready' state, jelaskan?

Jawab :

Ya, karena issue menyampaikan informasi ke dalam state.

Kernel menjaga suatu rekaman untuk setiap proses, disebut Proses Control Blocks (PCB). Ketika suatu proses sedang tidak berjalan, PCB berisi informasi tentang perlunya melakukan restart suatu proses dalam CPU. Jelaskan dua informasi yang harus dipunyai PCB.

Jawab :

·         Informasi Identifikasi proses : Adalah informasi informasi yang berkaitan dengan identitas proses yang unik. Dengan identifier ini, proses dikaitkan ke tabel tabel yang lain. Identifier tersebut antara lain ( identifier proses, identifier proses yang menciptakan dan identifier pemakai ).

·         Informasi status Pemroses : Informasi status pemroses berisi informasi informasi yang esensinya merupakan nilai atau isi dari register register pemroses.. Saat proses berstatus RUNNING, informasi informasi tersebut berada di register. Ketika proses di interupsi, semua informasi register harus disimpan agar dapat dikembalikan saat proses dieksekusi kembali.

·         Informasi Kendali Proses : Adalah informasi informasi lain yang diperlukan sistem operasi untuk mengendalikan dan koordinasi beragam proses aktif.

 

readmore »»