SISTEM OPERASI

SISTEM OPERASI

Sri Kusumadewi

SISTEM OPERASI
Oleh: Sri Kusumadewi
Edisi Pertama
Cetakan Pertama, 2000
Edisi Kedua
Cetakan Pertama, 2002

Perum Candi Gebang Permai Blok R No. 6
Yogyakarta 55511
Telp.
: 0274-882262; 4462135
Fax.
: 0274-4462136
E-mail : info@grahailmu.co.id
Hak Cipta © 2000 pada penulis,
Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau
memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apapun,
secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau
dengan teknik perekaman lainnya, tanpa ijin tertulis dari penerbit.
Anggota IKAPI : 016/DIY/01

ISBN: 979-3289-12-0

Sistem operasi merupakan salah satu bagian terpenting dalam sistem
komputer. Tanpa adanya sistem operasi, komputer tak akan ada
artinya, karena interaksi antara perangkat lunak dengan perangkat
keras hanya dimungkinkan dengan adanya sistem operasi.
Karena pentingnya sistem operasi ini, maka matakuliah sistem
operasi menjadi matakuliah wajib pada program studi ilmu komputer dan informatika. Dengan demikian mahasiswa diharuskan
mengerti dan lebih mendalami sistem operasi secara teoritis, agar
kelak dapat mengembangkan atau bahkan menciptakan sistem
operasi baru.
Pada dasarnya buku ini hanya memuat bagain-bagian pokok dari
teori sistem operasi. Untuk itu, selain membaca buku ini, dianjurkan
agar mahasiswa membaca buku-buku referensi yang tersebut dalam
dagtar pustaka. Mengingat terus berkembangnya sistem operasi,
perlu juga dibaca majalah-majalah komputer terbaru.
Atas tersusunnya buku ini penulis mengucapkan banyak terima
kasih kepada Bapak Ir. Sri Suwarno, M.Eng., dan Bapak Ir. P. Insap
Santosa, M.Sc. yang telah memberikan banyak bimbingan tentang
sistem operasi pada penulis selama mengikuti pendidikan di Teknik
elektro Program Pascasarjana Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.

vi

Sistem Operasi

Demi perbaikan buku ini, penulis mengharapkan kritik dan saran
dari para pembaca.
Semoga buku ini bermanfaat.
Yogyakarta, Januari 2000

Sri Kusumadewi

KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB 1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
1.11
BAB 2
2.1

v
vii

PENDAHULUAN

1

Definisi Sistem Operasi
Sistem Operasi Ditinjau Dari Apa yang Dilakukan-nya
Tujuan adanya Sistem Operasi:
Sejarah Singkat Perkembangan Sistem Operasi
Batch System
Multiprogramming System
Time Sharing System
Multiprocessing System
Distributed System
Real Time System
Latihan

2
2
2
2
4
6
7
8
9
9
9

STRUKTUR SISTEM KOMPUTER

Operasi Sistem Komputer
2.1.1 Siklus Instruksi
2.1.2 Interrupt
2.2 Struktur I/O
2.2.1 I/O Interrupt
2.2.2 Struktur DMA
2.3 Struktur Penyimpanan
2.3.1 Cache Memory
2.3.2 Memori Utama
2.3.3 Magnetic Disk
2.3.4 RAM Disk

11
11
12
14
17
17
19
19
19
24
25
31

viii

2.4
2.5

2.6
BAB 3
3.1

3.2
3.3

3.4
3.5

3.6

Sistem Operasi

Clock
2.4.1 Clock hardware
2.4.2 Clock software
Proteksi Hardware
2.5.1 Operasi Dual-Mode
2.5.2 Proteksi I/O
2.5.3 Proteksi Memori
2.5.4 Proteksi CPU
Latihan

32
32
33
34
34
35
35
36
36

STRUKTUR SISTEM OPERASI

37

Komponen-komponen Sistem
3.1.1 Manajemen Proses
3.1.2 Manajemen Memori Utama
3.1.3 Manajemen Memori Sekunder
3.1.4 Manajemen I/O
3.1.5 Manajemen File
Pelayanan Sistem Operasi
System Call
3.3.1 Kontrol Proses
3.2.2 Manipulasi File
3.3.3 Manipulasi Device
3.3.4 Informasi Lingkungan
3.3.5 Komunikasi
Sistem Program
Struktur Sistem Operasi
3.5.1 Struktur Sederhana
3.5.2 Monolithic System
3.5.3 Pendekatan Terlapis (Layered Approach)
3.5.4 Mesin Virtual (Virtual Machine)
3.5.5 Client-Server Model
Latihan

37
37
37
37
38
38
38
39
39
39
39
40
40
41
41
41
43
45
47
48
49

BAB 4 PROSES-PROSES
4.1 Konsep Proses
4.1.1 Definisi Proses
4.1.2 Status Proses
4.1.3 Process Control Block (PCB)
4.2 Penjadwalan Proses
4.2.1 Scheduling Queue
4.2.2 Schedulers

51
51
51
51
52
54
54
55

ix

Daftar Isi

4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8

4.9

4.2.3 Context Switch
Operasi Pada Proses
4.3.1 Pembuatan Proses
4.3.2 Penghentian Proses
Proses-proses yang Saling Bekerjasama
(Cooperating Process)
Threads
Komunikasi Antar Proses
4.6.1 Komunikasi Langsung
4.6.2 Komunikasi Tak Langsung
Buffering
Kondisi-kondisi Perkecualian
4.8.1 Proses dihentikan
4.8.2 Kehilangan Pesan
4.8.3 Pesan Terganggu
Latihan

BAB 5 PENJADWALAN PROSES
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6

5.7
5.8
5.9

Konsep Dasar
CPU Scheduler
Preemptive Scheduling
Dispatcher
Kriteria Penjadwalan
Algoritma Penjadwalan
5.6.1 First-Come First-Served Scheduling (FCFS)
5.6.2 Shortest Job First Scheduler (SJF)
5.6.3 Priority Scheduling
5.6.4 Round-Robin Scheduling
5.6.5 Multilevel Queue Scheduling
5.6.6 Multilevel Feedback Queue Scheduling
5.6.7 Guaranteed Scheduling
5.6.8 Policy versus Mechanism
5.6.9 Two-level Scheduling
Implementasi Penjadwalan Prosesor
Implementasi Penjadwalan Multiprosesor
Latihan

BAB 6 SINKRONISASI
6.1
6.2
6.3

Latar Belakang
Masalah Critical Section
Sinkronisasi Software

55
55
55
56
57
59
60
60
61
62
63
63
64
64
64
67
67
67
68
68
68
69
69
71
73
74
76
77
78
80
80
81
89
92
95
95
97
98

x

Sistem Operasi

6.4
6.5
6.6
6.7

6.8
BAB 7
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6

7.7
7.8

Sinkronisasi Hardware
6.4.1 Instruksi Test And Set Lock
6.4.2 Instruksi Exchange
Semaphore
Deadlock dan Starvation
6.6.1 Deadlock
6.6.2 Starvation
Masalah-masalah Klasik dalam Sinkronisasi.
6.7.1 The Bounded-Buffer (Producer-Concumer)
Problem
6.7.2 The Reader and Writers Problem
6.7.3 The Dining-Philosophers Problem
6.7.4 The Sleeping Barber Problem
Latihan

106
107
108
110
112
112
112
113

DEADLOCK

121

Resource
Karakteristik Deadlock
Resource-Allocation Graph
Metode untuk Mengendalikan Deadlock
Deadlock Prevention
Deadlock Avoidence
7.6.1 Safe State
7.6.2 Algoritma Resource-Allocation Graph
7.6.3 Algoritma Banker
7.6.4 Algoritma Safety
7.6.5 Algoritma Resource-Request
Deadlock Detection
Latihan

121
124
125
128
128
129
129
130
131
132
133
134
135

BAB 8 MANAJEMEN MEMORI
8.1 Konsep Dasar
8.1.1 Konsep Binding
8.1.2 Dynamic Loading
8.1.3 Dynamic Linking
8.1.4 Overlay
8.2 Strategi Manajemen Memori
8.3 Ruang Alamat Logika & Fisik
8.4 Swapping
8.5 Pencatatan Pemakaian Memori
8.5.1 Peta Bit (Bit Map)

113
114
115
117
118

137
137
139
140
140
141
142
143
144
145
145