Jawaban Tugas Operasi Sistem Bab 1

SISTEM OPERASI

PERTANYAAN :

1. Sebutkan tiga tujuan utama dari sistem operasi!
2. Sebutkan keuntungan dari multiprogramming!
3. Sebutkan perbedaan utama dari sistem operasi antara komputer mainframe dan PC?
4. Sebutkan kendala-kendala yang harus diatasi oleh programmer dalam menulis sistem operasi untuk lingkungan waktu nyata?
5. Jelaskan perbedaan antara symmetric dan asymmetric multiprocessing. Sebutkan keuntungan dan kerugian dari sistem multiprosessor!
6. Apakah perbedaan antara trap dan interrupt? Sebutkan penggunaan dari setiap fungsi tersebut!
7. Untuk jenis operasi apakah DMA itu berguna? Jelaskan jawabannya!
8. Sebutkan dua kegunaan dari memory cache! Problem apakah yang dapat dipecahkan dan juga muncul dengan adanya cache tersebut?
9. Beberapa CPU menyediakan lebih dari dua mode operasi. Sebutkan dua kemungkinan penggunaan dari mode tersebut?
10. Sebutkan lima kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen proses!
11. Sebutkan tiga kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen memori!
12. Sebutkan tiga kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen secondary-storage!
13. Sebutkan lima kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen berkas!
14. Apakah tujuan dari command interpreter? Mengapa biasanya hal tersebut terpisah dengan kernel

Jawaban :

1. Tujuan utama sistem operasi :

• 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.

2. Keuntungan dari multiprogramming adalah :

• 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.

3. Perbedaan utama dari sistem operasi antara komputer mainframe dan PC :

• Komputer mainframe adalah sebuah sistem komputer yang mengumpulkan device -device yang berfungsi sama atau bermacam -macam yang disatukan dalam sebuah sistem yang saling berbagi.
• Personal Computer(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.
• Perbedaan PC dengan komputer mainframe adalah PC ukurannya lebih kecil dan harganya lebih murah dibanding mainframe.Sistem operasi untuk komputer-komputer seperti ini dalam beberapa hal diuntungkan oleh pengembangan sistem operasi untuk komputer mainframe. Namun, semenjak penggunaan komputer untuk keperluan pribadi, maka utilisasi CPU tidak lagi menjadi perhatian utama. Karena itu, beberapa desain untuk komputer mainframe tidak cocok untuk sistem yang lebih kecil.
• .Kendala-kendala yang harus diatasi oleh programmer dalam menulis sistem operasi untuk lingkungan waktu nyata :

1.  Secondary storage sangat terbatas
2.  Terjadinya page faults tambahan selama eksekusi
3.  Sistem yang mengharuskan suatu komputasi selesai dalam jangka waktu tertentu
4.  Kemampuan untuk operasi, response dalam batasan waktu tertentu
5.  Digunakan sebagai control device untuk aplikasi khusus

5. Perbedaan antara symmetric dan asymmetric multiprocessing. Sebutkan keuntungan dan kerugian dari sistem multiprosessor :

• Perbedaan antara symmetric multiprocessing(SMP) dan asymmetric multiprocessing( ASMP): Dalam SMP setiap prosesor menjalankan salinan identik dari sistem operasi dan banyak job yang dapat berjalan di suatu waktu tanpa pengurangan performance. Sementara itu dalam ASMP setiap prosesor diberikan suatu tugas yang spesifik. Sebuah prosesor bertindak sebagai Master processor yang bertugas menjadwalkan dan mengalokasikan pekerjaan pada prosesor lain yang disebut slave processors.Umumnya ASMP dipakai pada sistem yang besar.

6. Perbedaan antara trap dan interrupt dan penggunaan dari setiap fungsi tersebut :

• 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

7. 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. 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 .

8. Kegunaan memori cache:

1.  Tempat penyimpanan sementara (volatile)sejumlah kecil data
2.  Meningkatkan kecepatan pengambilan atau penyimpanan data dari memori oleh prosessor berkecepatan tinggi

Masalah yang dipecahkan: 

Kecepatan pengambilan atau penyimpanan data di memori oleh CPU meningkat, karena tidak perlu mencari di disk fisik.

Masalah yang timbul:

tidak dapat menyimpan data dalam jumlah besar (karena cache berdaya tampung lebih kecil).

9. Beberapa CPU menyediakan lebih dari dua mode operasi.Dua kemungkinan penggunaan dari mode tersebut yaitu :

Dual mode sistem operasi

1.  User -> Eksekusi dikendalikan oleh user.
2.  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 )

10. Lima kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen proses :

1. Pembuatan dan penghapusan proses pengguna dan sistem proses.
2. Menunda atau melanjutkan proses.
3. Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi.
4. Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi.
5. Menyediakan mekanisme untuk proses penanganan deadlock.

11. Tiga kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen memori :

1. Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya.
2. Memilih program yang akan di-load ke memori.
3. Mengalokasikan dan meng-dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan.

12. Tiga kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen secondary-storage :

• Menyimpan data besifat sementara
• Memindahkan data dari satu tempat ke tempat lain
• Alternatif pengganti memory (virtual memory)

13. Lima kegiatan utama dari sistem operasi yang berhubungan dengan managemen berkas :

• 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)

14. Tujuan dari command interpreter dan mengapa biasanya hal tersebut terpisah dengan kernel :

• 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.