Sistem operasi Linux memiliki konsep yang hampir sama dalam hal arsitektur dengan sistem operasi lainnya. Perbedaanya adalah bentuk dari disetiap komponen pada arsitektur tersebut.
Arsitektur Sistem Operasi Linux
Komponen komponen yang membedakan arsitektur linux yang membedakan dengan sitem operasi lain adalah :
Kernel
Kernel Linux adalah kernel yang digunakan dalam sistem operasi GNU/Linux. Kernel ini merupakan turunan dari keluarga sistem operasi UNIX, dirilis dengan menggunakan lisensi GNU General Public License (GPL), dan dikembangkan oleh pemrogram di seluruh dunia. Linux merupakan contoh utama dari perangkat lunak bebas dan sumber terbuka . Sehingga Kernel Linux pada awalnya dibayangkan dan kemudian dibuat oleh mahasiswa Ilmu Komputer berkebangsaan Finlandia, Linus Torvalds pada tahun 1991. Pengembang dan Pengguna Linux bertambah dengan cepat, lalu mereka mengadaptasi kode dari proyek-proyek software gratis untuk digunakan sebagai Sistem Operasi baru
Library
Library adalah file atau sekumpulan file yang di dalamnya terdapat fungsi atau kelas yang dibutuhkan oleh program aplikasi. Sebagai contoh library adalah Glibc, libcurl, libpng serta library yang lain yang fungsinya menjadi pondasi untuk program yang akan berjalan diatasnya. Misalnya tanpa library getty, maka kita tidak dapat membuka shell atau CLI. Dengan demikian library adalah pondasi untuk aplikasi atau program tertentu.
Shell
Shell adalah aplikasi yang bertugas menerima Input perintah dari user. Pada sistem operasi Windows, dapat disamakan dengan Command Prompt. Bedanya, Shell di Linux tidak terikat dengan GUI nya. Linux mempunyai banyak shell, diantaranya adalah csh, tcsh, sh, ash dan yang paling populer Bash.
X Windows
X Windows adalah Library khusus untuk tampilan GUI di UNIX/Linux, tanpa adanya librari ini, maka KDE, GNome atau openoffice tidak akan dapat berjalan.
Window Manager
Window Manager adalah pengelola jendela dari aplikasi yang berjalan di GUI. Window Manager hanya bertugas menangani posisi aplikasi di Layar, Window manager tidak mempunyai fitur misal Drag and Drop atau fitur canggih lainnya. Contoh window Manager adalah iceWM dan GNUStep.
Desktop
Desktop adalah Lapisan di atas windows Manager adalah Desktop, ini adalah tampilan antarmuka yang langsung berhubungan dengan user dimana user tinggal klik,drag, melakukan segala kemudahan hanya dengan mouse. Contoh desktop di Linux adalah KDE,LXDE, Gnome, XFace atau EDE.
Aplikasi
Lapisan yang paling atas dari sistem operasi Linux adalah aplikasi, misal Gedit, Open Office dan firefox. Sebenarnya masih banyak lagi aplikasi-aplikasi yang disediakan sendiri oleh vendor-vendor linux. misalnya untuk kategori jaringan, keamanan, editing photo dan lain sebagainya
VIDEO PEMBELAJARAN TENTANG ARSITEKTUR SISTEM OPERASI LINUX
Penjadwalan Prosessor
Penjadwalan merupakan kumpulan kebijaksanaan dan mekanisme di sistem operasi yang berkaitan dengan urutan kerja yang dilakukan sistem komputer.Penjadwalan CPU adalah basis dari multi programming sistem operasi. Dengan cara men-switch CPU diantara proses, maka akan berakibat sistem operasi bisa membuat komputer produktif.
Pada sistem Operasi, terdapat 3 tipe penjadwal berada secara bersama-sama pada sistem operasi yang kompleks, yaitu:
Penjadwal jangka pendek (short term scheduller)
Bertugas menjadwalkan alokasi pemroses diantara proses-proses ready di memori utama. Penjadwalan ini dijalankan setiap terjadi pengalihan proses untuk memilih proses berikutnya yang harus dijalankan.
Penjadwal jangka menengah (medium term scheduller)
Setelah eksekusi selama suatu waktu, proses mungkin menunda sebuah eksekusi karena membuat permintaan layanan masukan/keluaran atau memanggil suatu system call. Proses-proses tertunda tidak dapat membuat suatu kemajuan menuju selesai sampai kondisi-kondisi yang menyebabkan tertunda dihilangkan. Agar ruang memori dapat bermanfaat, maka proses dipindah dari memori utama ke memori sekunder agar tersedia ruang untuk proses-proses lain.
Penjadwal jangka panjang (long term scheduller)
Penjadwalan ini bekerja terhadap antrian batch dan memilih batch berikutnya yang harus dieksekusi. Batch biasanya berupa proses-proses dengan penggunaan sumber daya yang intensif (yaitu waktu pemroses, memori, masukan/keluaran), program-program ini berprioritas rendah, digunakan sebagai pengisi (agar pemroses sibuk) selama periode aktivitas job-job interaktif rendah.
Kriteria Penjadwalan
Algoritma penjadwalan CPU yang berbeda akan memiliki perbedaan properti. Untuk memilih algoritma ini harus dipertimbangkan dulu properti-properti algoritma tersebut. Ada beberapa kriteria yang digunakan untuk melakukan pembandingan algoritma penjadwalan CPU, antara lain:
1. CPU utilization. Diharapkan agar CPU selalu dalam keadaan sibuk. Utilitas CPU dinyatakan dalam bentuk prosen yaitu 0-100%. Namun dalam kenyataannya hanya berkisar antara 40-90%.
2. Throughput. Adalah banyaknya proses yang selesai dikerjakan dalam satu satuan waktu.
3. Turnaround time. Banyaknya waktu yang diperlukan untuk mengeksekusi proses, dari mulai menunggu untuk meminta tempat di memori utama, menunggu di ready queue, eksekusi oleh CPU, dan mengerjakan I/O.
4. Waiting time. Waktu yang diperlukan oleh suatu proses untuk menunggu di ready queue. Waiting time ini tidak mempengaruhi eksekusi proses dan penggunaan I/O.
5. Response time. Waktu yang dibutuhkan oleh suatu proses dari minta dilayani hingga ada respon pertama yang menanggapi permintaan tersebut.
6.Fairness. Meyakinkan bahwa tiap-tiap proses akan mendapatkan pembagian waktupenggunaan CPU secara terbuka (fair).
Dispatcher
Dispatcher adalah suatu modul yang akan memberikan kontrol pada CPU terhadap penyeleksian proses yang dilakukan selama short-term scheduling. Fungsi-fungsi yang terkandung di dalamnya meliputi:
a. Switching context;
b. Switching ke user-mode;
c. Melompat ke lokasi tertentu pada user program untuk memulai program. Waktu yang diperlukan oleh dispatcher untuk menghentikan suatu proses dan memulai untuk menjalankan proses yang lainnya disebut dispatch latency
Algoritma Penjadwalan
Proses memerlukan prosesor dan penjadwalan pemakaian prosesor. Berdasarkan berbagai ketentuan pada penjadwalan proses serentak, dapat disusun teknik penjadwalan prosesor. Dapat dipandang semua proses serentak itu sebagai satu kumpulan proses yang memerlukan prosesor.
Algoritma diperlukan untuk mengatur giliran proses-proses yang ada di ready queue yang mengantri untuk dialokasikan ke CPU. Beberapa algoritma penjadwalan dijelaskan sebagai berikut :
1. First Come First Served (FCFS) Scheduling
2. Shortest Job First (SJF) Scheduling
3. Priority Scheduling
4. Round Robin Scheduling
VIDEO PEMBELAJARAN PENJADWALAN PROSES
Manajemen Memori
Memori adalah pusat dari operasi pada sistem komputer modern. Memori adalah array besar dari word atau byte, yang disebut alamat. CPU mengambil instruksi dari memory berdasarkan nilai dari program counter. Instruksi ini menyebabkan penambahan muatan dari dan ke alamat memori tertentu.
Alamat Logika dan Alamat Fisik
Alamat yang dibangkitkan oleh CPU disebut alamat logika (logical address) dimana alamat terlihat sebagai uni memory yang disebut alamat fisik (physical address). Tujuan utama manajemen memori adalah konsep meletakkan ruang alamat logika ke ruang alamat fisik.Himpunan dari semua alamat logika yang dibangkitkan oleh program disebut dengan ruang alamat logika (logical address space); himpunan dari semua alamat fisik yang berhubungan dengan alamat logika disebut dengan ruang alamat fisik (physical address space).
Swapping
Sebuah proses harus berada di memori untuk dieksekusi. Proses juga dapat ditukar (swap) sementara keluar memori ke backing store dan kemudian dibawa kembali ke memori untuk melanjutkan eksekusi. Backing store berupa disk besar dengan kecepatan tinggi yang cukup untuk meletakkan copy dari semua memory image untuk semua user, sistem juga harus menyediakan akses langsung ke memory image tersebut.
Apabila CPU scheduler memutuskan untuk mengeksekusi proses, maka sistem operasi akan memanggil dispatcher. Dispatcher memeriksa untuk melihat apakah proses selanjutnya pada ready queue ada di memori. Jika tidak dan tidak terdapat cukup memori bebas, maka dispatcher swap out sebuah proses yang ada di memori dan swap in proses tersebut
VIDEO PEMBELAJARAN MANAJEMEN MEMORI
Manajemen Input dan Ouput ( I/O )
Sistem Masukan dan Keluaran Komputer
Modul I/O dapat menjalankan tugasnya, dengan cara menjembatani CPU dan memori dengan dunia luar merupakan hal yang terpenting untuk kita ketahui. Inti mempelajari sistem I/O suatu komputer adalah mengetahui fungsi dan struktur modul I/O.
Fungsi Modul I/O
Modul I/O adalah suatu komponen dalam sistem komputer yang bertanggung jawab atas pengontrolan sebuah perangkat luar atau lebih dan bertanggung jawab pula dalam pertukaran data antara perangkat luar tersebut dengan memori utama ataupun dengan register – register CPU. Dalam mewujudkan hal ini, diperlukan antarmuka internal dengan komputer (CPU dan memori utama) dan antarmuka dengan perangkat eksternalnya untuk menjalankan fungsi – fungsi pengontrolan. Fungsi dalam menjalankan tugas bagi modul I/O dapat dibagi menjadi beberapa katagori, yaitu:
• Kontrol dan pewaktuan.
• Komunikasi CPU.
• Komunikasi perangkat eksternal.
• Pem-buffer-an data.
• Deteksi kesalahan.
Struktur Modul I/O
Terdapat berbagai macam modul I/O seiring perkembangan komputer itu sendiri, contoh yang sederhana dan fleksibel adalah Intel 8255A yang sering disebut PPI (Programmable Peripheral Interface). Antarmuka modul I/O ke CPU melalui bus sistem komputer terdapat tiga saluran, yaitu saluran data, saluran alamat dan saluran kontrol. Bagian terpenting adalah blok logika I/O yang berhubungan dengan semua peralatan antarmuka peripheral, terdapat fungsi pengaturan dan switching pada blok in ini.
Comments