Implementasi Direktori

IMPLEMENTASI DIREKTORI 

Implementasi direktori menggunakan daftar nama file linier dengan pointer ke blok data. Hal ini berdampak pada pemrograman yang mudah tetapi memerlukan waktu yang lama untuk eksekusi. Untuk mempercepat waktu eksekusi digunakan Tabel Hash berupa daftar linier dengan struktur data hash. Dengan struktur data hash akan mengurangi waktu pencarian direktori. Tetapi struktur hash mempunyai resiko bertabrakan apabila terjadi situasi dimana dua nama file hash yang berbeda berada pada lokasi yang sama. Struktur hash berukuran tetap.

METODE ALOKASI

 Metode alokasi berhubungan dengan bagaimana blok-blok pada disk dialokasikan untuk file. Terdapat beberapa metode alokasi antara lain alokasi berurutan (contiguous allocation), alokasi berhubungan (linked allocation) dan alokasi berindeks (indexed allocation).

Alokasi Berurutan (Contiguous Allocation) 

Pada alokasi berurutan, setiap file menempati sekumpulan blok yang berurutan pada disk. Model ini sangat sederhana karena hanya membutuhkan lokasi awal (block #) dan panjang (jumlah blok). Akses pada blok disk dilakukan secara random dan memakan banyak ruang (permasalahan dynamic storage allocation). File yang disimpan secara berurutan tidak dapat berkembang.

Alokasi Berurutan

Beberapa sistem file yang baru (misalnya Veritas File System) menggunakan skema alokasi berurutan yang dimodifikasi. File sistem Extent-based mengalokasikan blok pada disk secara berkembang (extent). Extent adalah blok berurutan pada disk. Extent dialokasikan untuk alokasi file. Sebuah file terdiri dari satu atau lebih extent.

Alokasi Berhubungan (Linked Allocation)
Pada alokasi berhubungan, setiap file adalah sebuah linked list dari blok-blok terpisah pada disk. Pada setiap blok terdapat satu pointer yang menunjuk ke blok lain.
block = 

Alokasi Berhubungan

Alokasi berhubungan mempunyai bentuk yang sederhana, hanya memerlukan alamat awal. Sistem manajemen ruang bebas pada alokasi berhubungan tidak memakan banyak ruang. Model ini tidak menggunakan random access. Blok yang diakses adalah blok ke-Q pada rantai link dari blok pada file. Perpindahan ke blok = R + 1. Contoh sistem file yang menggunakan alokasi berhubungan adalah file allocation table (FAT) yang digunakan MS-DOS dan OS/2. Bentuk file allocation tabel

File allocation table

Alokasi Berindeks (Indexed Allocation) 

Pada alokasi berindeks, terdapat satu blok yang berisi pointer ke blok-blok file. Alokasi berindeks berupa bentuk logika.

Alokasi berindeks

Pada alokasi berindeks, memerlukan tabel indeks yang membawa pointer ke blok-blok file yang lain. Akses dilakukan secara random. Merupakan akses dinamis tanpa fragmentasi eksternal, tetapi mempunyai blok indeks yang berlebih. Pemetaan dari logika ke fisik dalam file ukuran maksimum 256K word dan ukuran blok 512 word hanya memerlukan 1 blok untuk tabel indeks. Apabila pemetaan dari logika ke fisik dalam sebuah file dari ukuran tak hingga (ukuran blok adalah 512 word) maka digunakan skema menghubungkan blok link dari tabel indeks (ukuran tak terbatas). Untuk ukuran file maksimum 5123 digunakan skema two-level indeks (Gambar 10-8). Pada skema two-level indeks terdapat tabel indeks luar dan dalam. Indeks dipetakan ke tabel indeks luar kemudian dipetakan ke tabel indeks dalam setelah itu mengakses blok file yang dimaksud. Sistem operasi UNIX mengimplementasikan kombinasi alokasi berurutan dan alokasi berindeks

Skema two level indek

Alokasi pada UNIX

Keunggulan dari file system UNIX dan WINDOWS :

1. Sistem berkas UNIX lebih hebat dan mudah diatur daripada Windows (DOS).
2. Pada system Windows, nama diubah menjadi nama yang lebih mudah bagi para pengguna. Contohnya nama folder dalam adalah perubahan dari directory yang masih digunakan oleh UNIX. Penggunaan back slash (\) digunakan untuk memisahkan direktori – diretori dalam Windows. Sedangkan pada UNIX menggunakan case sensitive,  yang artinya nama suatu berkas yang sama jika dibaca, tetapi penulisan namanya berbeda dalam hal ada satu file yang menggunakan huruf kapital dalam penamaan dan satu tidak akan berbeda dalam UNIX. Contohnya ada berkas bernama berkasdaku.txt dan berkasDaku.txt. Jika dibaca nama berkasnya sama tetapi dalam UNIX ini merupakan dua berkas yang jauh berbeda. Jika berkas – berkas ini berada dalam system Windows, mereka menunjuk ke berkas yang sama. Ini berarti Windows tidak case sensitive.
3. UNIX tidak menggunakan drive letter seperti C:, D: dalam Windows. Tetapi semua partisi dan drive ekstra di mount di dalam sub-direktori di bawah diretori root. Ini tidak membuat penguna bingung menentukan letak berkas yang berada di drive letter mana.

REFERENSI

http://oahoa.blogspot.com/2015/03/implementasi-direktori.html

http://irhamteknik.blogspot.com/2010/11/sistem-berkas-sistem-operasi.html

Direct Memory Access (DMA)

Direct Memory Access (DMA)

  DMA (Direct Memory Acces) ialah sebuah prosessor khusus (spesial purpose  processor) yang berguna untuk menghindari pembebanan CPU utama oleh program I/O. DMA (Direct Memory Acces) ialah suatu alat pengendali khusus disediakan untuk memungkinkan transfer blok data langsung antar perangkat eksternal dan memori utama, tanpa intervensi terus menerus dari prosessor.

Penjelasan dari setiap nomor pada gambar di atas adalah :

1.  I/O Interface mengirimkan pengontrol DMA permintaan DMA layanan.
2. Permintaan Bus dibuat untuk pin terus (Tinggi aktif) pada mikroprosesor 8086 dan controller kontrol keuntungan dari bus.
3. Data bantuan Bus dikembalikan ke DMA controller dari Hold mengakui (HLDA) pin (aktif tinggi) pada mikroprosesor 8086.
4. DMA controller tempat isi alamat register ke bus alamat.
5. Controller mengirimkan I/O Interface pengakuan DMA, yang memberi tau I/O Interface untuk menempatkan data pada bus data. (Untuk output itu sinyalantarmuka untuk memalangi data berikutnya yang ditempatkan di bus)
6. Byte data ditransfer ke lokasi memori yang ditunjukkan oleh bus alamat.
7.  I/O Interface Mengkaitkan data.
8. Permintaan Bus terjatuh, pin HOLD pergi rendah, dan controller melepaskan bus.
9. Bantuan Bus dari mikroprosesor 8086 dijatuhkan dan pin HLDA menjadi Rendah.

Transfer DMA dilakukan oleh sirkuit kontrol yang merupakan bagian dari antar muka perangkat I/O. Istilah ini yang sering banyak kita ketahui adalah sebagai kontroler DMA. Kontroler DMA melakukan fungsi yang biasanya dilakukan oleh prosesor pada saat mengakses memori utama (yang sering disebut :RAM). Untuk setiap word yang ditransfer, kontroler ini menyediakan alamat memori dan semua sinyal bus yang mengontrol transfer data. Karena harus mentransfer sejumlah blok data, maka kontroler DMA harus menaikkan alamat memori untuk word yang berurutan dan mencatat jumlah transfer.

     Sekalipun kontroler DMA dapat mentransfer data tanpa intervensi dari prosesor, operasinya tetap berada dibawah kontrol program yang dieksekusi oleh prosesor. Untuk menginisiasi transfer suatu blok word, prosesor mengirim alamat awal, jumlah word dalam blok, dan arah transfer. Pada saat seluruh blok telah ditransfer, kontroler tersebut memberitahu prosesor dengan memunculkan sinyal interupt. Pada saat transfer DMA terjadi, program yang meminta transfer tersebut berhenti bekerja dan prosesor dapat digunakan untuk mengeksekusi program lain. Setelah transfer DMA selesai, prosesor dapat kembali ke program yang meminta transfer tersebut.

    Operasi I/O selalu dilakukan oleh OS sebagai respon terhadap request dari program aplikasi. OS juga bertanggung jawab untuk menunda eksekusi satu program dan memulai eksekusi program lain. Sehingga, untuk operasi I/O yang melibatkan DMA, OS menetapkan program yang meminta transfer tsb pada keadaan blocked, menginisiasi operasi DMA, dan memulai eksekusi program lain. Pada saat transfer selesai, kontroler DMA memberitahu prosesor dengan mengirim interupt request. Sebagai responnya, OS menetapkan program yang ditunda ke keadaan runnable sehingga dapat dipilih oleh scheduler untuk melanjutkan eksekusi.

    Prinsip kerja DMA :

• CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada DMA 
• CPU hanya akan terlibat pada awal proses untuk memberikan instruksi lengkap pada DMA dan akhir proses saja
• CPU dapat menjalankan proses lainnya tanpa banyak terganggu dengan interupsi
• Melaksanakan transfer data secara mandiri :

1. DMA memerlukan pengambil alihan kontrol bus dari CPU
2. DMA akan menggunakan bus bila CPU tidak menggunakannya atau DMA memaksa CPU untuk menghentikan sementara penggunaan bus
3. Teknik cyclestealing, modul DMA mengambil alih siklus bus.

REFERENSI

http://nadyafarhana11.blogspot.com/2018/10/tugas-3-data-transfer-with-dma.html

https://slideplayer.info/slide/3970061

http://margono.staff.uns.ac.id/2009/04/08/direct-memory-access-dma/

https://fujhyzhu.wordpress.com/2010/05/22/direct-memory-access-dma/

http://ripnalmegiandeska.blogspot.com/2018/11/tugas-3-sistem-operasi.html

DEFINISI DAN CONTOH : BATCH SYSTEM , CRITICAL SECTION , PROCESS CONTROL BLOCK , DISTRIBUTED PROCESSING , HANDHELD , THREAD.

BATCH SYSTEM

Batch system adalah dimana job-job yang mirip dikumpulkan dan dijalankan secara kelompok kemudian setelah kelompok yang dijalankan tadi selesai maka secara otomatis kelompok lain dijalankan. jadi dengan kata lain adalah teknologi proses komputer dari generasi ke-2. yang jika suatu tugas sedang dikerjakan pada 1 rangkaian, akan di eksekusi secara berurutan. Pada komputer generasi ke-2 sistem komputer nya maasih belum dilengkapi oleh sebuah sistem operasi. But, dalam beberapa fungsi sistem operasi, seperti os yang tengah berkembang pada jaman sekarang ini. Contohnya adalah FMS ( Fortarn Monitoring System ) dan IBSYS.

Jadi bisa disimpulkan, bahwa komputer generasi ke-2 ini merupakan generasi pertama Sistem Operasi.

Contoh sebuah Batch System adalah sebuah e-mail dan transaksi batch processing. Dalam suatu sistem batch processing, transaksi secara individual dientri melalui peralatan terminal, dilakukan validasi tertentu, dan ditambahkan ke transaction file yang berisi transaksi lain, dan kemudian dientri ke dalam sistem secara periodik. Di waktu kemudian, selama siklus pengolahan berikutnya, transaction file dapat divalidasi lebih lanjut dan kemudian digunakan untuk meng-up date master file yang berkaitan.

CRITICAL SECTION

Sebuah proses memiliki bagian dimana bagian ini akan melakukan akses dan manipulasi data. Bagian ini disebut dengan critical section. Ketika sebuah proses sedang dijalankan dalam critical section nya, tidak ada proses lain yang boleh dijalankan dalam critical section nya. Karena hal ini dapat memungkinkan terjadinya akses ke resources yang sama dalam waktu yang sama. Keadaan seperti ini disebut proses tersebut mutually exclusive. Oleh karena itu, diperlukan suatu mekanisme atau aturan agar proses sifat mutually exclusive dapat terpenuhi.

Dengan mengontrol variabel mana yang diubah baik didalam maupun diluar critical section, concurrent access dapat dicegah. Critical section biasanya digunakan saat program multithreading, dimana program tersebut terdiri dari banyak thread, akan mengubah nilai dari variabel. Dalam hal ini critical section diperlukan untuk melindungi variabel dari concurrent access yang dapat membuat nilai dari variabel tersebut menjadi tidak konsisten.

Lalu bagaimana critical section tersebut diimplementasikan didalam sistem operasi. Metode yang paling sederhana adalah dengan mencegah adanya thread lain yang mengubah variabel yang sedang digunakan dalam critical section. Selain itu, system call yang dapat menyebabkan context switch juga dihindari. Jika scheduler meng- interrupt proses yang sedang mengakses critical section nya, maka scheduler akan membiarkan proses tersebut menyelesaikan critical section nya atau menghentikannya sementara untuk memberi kesempatan bagi proses lain untuk menjalankan critical section nya. Proses yang sedang berada dalam critical section nya dijalankan secara mutually exclusive.

Contoh

do{

critical section

}while(1)

PROCESS CONTROL BLOCK

Setiap proses dalam sebuah sistem operasi mendapatkan sebuah PCB (Process Control Block) yang memuat informasi tentang proses tersebut, yaitu: sebuah tanda pengenal proses (Process ID) yang unik dan menjadi nomor identitas, status proses, prioritas eksekusi proses dan informasi lokasi proses dalam memori.

Process Control Block adalah informasi-informasi lain yang diperlukan SO untuk mengendalikan dan koordinasi beragam proses aktif, termasuk ini:

• Keadaan proses: Keadaan mungkin, new ,ready ,running, waiting, halted, dan juga banyak lagi.
• Program counter: Counter mengindikasikan address dari perintah selanjutnya untuk dijalankan untuk ditambah code information pada kondisi apapun. Besertaan dengan program counter, keadaan/ status informasi harus disimpan ketika gangguan terjadi, untuk memungkinkan proses tersebut berjalan/bekerja dengan benar setelahnya.
• Informasi manajemen memori: Informasi ini dapat termasuk suatu informasi sebagai nilai dari dasardan batas register. tabel page/ halaman, atau tabel segmen tergantung pada sistem memori yangdigunakan oleh sistem operasi (ch 9).
• Informasi pencatatan: Informasi ini termasuk jumlah dari CPU dan waktu riil yang digunakan bataswaktu, jumlah akun, jumlah job atau proses, dan banyak lagi.
• Informasi status I/O: Informasi termasuk daftar dari perangkat I/O yang di gunakan pada proses ini,suatu daftar open file dan banyak lagi.
• PCB hanya berfungsi sebagai tempat menyimpan/gudang untuk informasi apapun yang dapatbervariasi dari prose ke proses.proses ini.
• CPU register: Register bervariasi dalam jumlah dan jenis, tergantung pada rancangan komputer.Register tersebut termasuk accumulator, index register, stack pointer, general-puposes register.

DISTRIBUTED PROCESSING

Distributed Processing adalah kemampuan menjalankan semua proses pengolahan data secara bersama antara komputer yang berfungsi sebagai pusat dengan beberapa komputer yang lebih kecil dan saling dihubungkan melalui jalur komunikasi. Setiap komputer tersebut memiliki prosesor mandiri sehingga mampu mengolah sebagian data secara terpisah, kemudian hasil pengolahan tadi digabungkan menjadi satu penyelesaian total. Jika salah satu prosesor mengalami kegagalan atau masalah maka prosesor yang lain akan mengambil alih tugasnya. Dalam proses distribusi sudah mutlak diperlukan perpaduan yang mendalam antara teknologi komputer dan telekomunikasi, karena selain proses yang harus didistribusikan, semua host komputer wajib melayani terminal-terminalnya dalam satu perintah dari komputer pusat.

Contoh  Aplikasi facebook.Com yang biasa anda gunakan untuk bersosialisai dengan saudara, kawan dan orang di seluruh dunia melalui internet. Bila kita lihat aplikasi tersebut, database tidak didistribusikan, tetapi proses sistem dan penggunaan fungsi-fungsi atau feature pada sistem terpisah-pisah prosesnya tidak satu proses saja dalam satu waktu. Pada waktu tertentu ada orang yang sedang isi status, dan mungkin di waktu yang sama ada sedang mencari teman, ada yang mengupload foto dan sebagainya.  Tampak disini beberapa proses pada sistem terdistribusi pada setiap client yang berbeda.

Pada penggunaan aplikasi pembayaran / transaksi online pada suatu perusahaan, misalnya saja tiket pesawat terbang. Aplikasi tersebut juga contoh dari aplikasi pengolahan data terdistribusi, dimana data pembayaran ada tersimpan di database bank, sementara data tiketnya tersimpan di database server maskapai yang menyediakan aplikasi tiket online tersebut. Jadi dapat dikatakan bila aplikasi yang digunakan menggunakan database yang terpisah tidak satu database saja, maka dapat dikatakan itu adalah aplikasi pengolahan data terdistribusi atau dikenal juga dengan distributed  data processing system.

HANDHELD

Handheld computer adalah komputer yang cukup kecil sehingga dapat digenggam. Komputer genggam ini dapat bekerja dengan fungsi yang hampir sama dengan komputer biasa. Meskipun sangat mudah untuk dibawa, komputer genggam tidak dapat menggantikan komputer biasa (PC) karena hanya memiliki keyboard dan layar yang kecil. Beberapa produsen mencoba untuk memecahkan masalah keyboard yang terlalu kecil. Keyboard tersebut diganti dengan electronic pen. Bagaimanapun, electronic pen ini masih bergantung pada teknologi pengenalan tulisan tangan yang masih dalam tahap pengembangan.

Kelebihan dari komputer genggam ini adalah pengguna dapat menyimpan serta mengatur data dengan lebih efisien dan akurat. Biasanya komputer genggam dilengkapi dengan teknologi Bluetooth. Bluetooth memang tepat untuk mencetak secara nirkabel, menghubungkan antara komputer genggam dengan mobile printer. Tidak hanya dengan printer tetapi komputer genggam juga dapat dihubungkan dengan alat-alat lain melalui koneksi Bluetooth.

Komputer genggam dapat meningkatkan produktivitas pengguna dan memudahkan mereka untuk bekerja lebih efisien. Komputer genggam yang paling banyak digunakan adalah komputer yang khusus dirancang untuk menyediakan fungsi PIM (Personal Information Manager), seperti kalender, agenda, dan buku alamat.

Contoh system handheld adalah Android, Symbian.

THREAD

Thread

• Thread adalah unit terkecil dalam suatu proses yang bisa dijadwalkan oleh sistem operasi.
• Merupakan sebuah status eksekusi (ready, running, suspend, block, queue, dll)
• Kadang disebut sebagai proses ringan (lightweight).
• Unit dasar dari dari sistem utilisasi pada processor (CPU).
• Dalam thread terdapat: ID Thread, Program Counter, Register dan Stack.
• Sebuah thread berbagi code section, data section dan resource sistem operasi dengan thread yang lain yang memiliki proses yang sama.

Multi-Threading

Multi-Threading adalah proses dengan thread yang banyak dan mengerjakan lebih dari satu tugas dalam satu waktu.

Contoh Multithreading

-Web Browser : memiliki satu thread untuk display image, dan thread yang lain untuk mengambil data dari network.

-Web Server : menerima request dari client untuk halaman web, image, sound, dll. Web server melayani client secara bersamaan (concurrent).

REFERENSI

https://ahmadnurihsan059.wordpress.com/2018/10/28/apa-itu-batch-system-pengertian-dan-penjelasannya/

http://ftp.gunadarma.ac.id/linux/docs/v06/Kuliah/SistemOperasi/BUKU/SistemOperasi-4.X-1/ch18s03.html

https://uniquesciences.wordpress.com/2012/10/04/process-control-block-pcb/

http://arifbudimanhsb.blogspot.com/2016/06/distributed-processing-adalah.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Handheld_computer

https://vivimargaretha494.wordpress.com/2015/10/01/thread-pada-sistem-operasi-2/