Muhammad Anugrah Pangestu_09011282025090_EBOOK SISTEM OPERASI

SISTEM OPERASI

Oleh : Muhammad Anugrah Pangestu
NIM : 09011282025090
Editor : Muhammad Anugrah Pangestu
Pembimbing : Iman Saladin B. Azhar S.KOM., M.MSI.
Edisi Pertama
Terbitan Tahun 2022

ii

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmaanirrahiim, Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT
karena berkat Rahmat dan Hidayah-Nya, serta segala kemudahan yang telah diberikan, penulis
dapat menyelesaikan pembuatan Buku ini dengan judul “Sistem Operasi”.

Adapun tujuan pembuatan Buku “Sistem Operasi” ini adalah untuk menyelesaikan
tugas mata kuliah Sistem Operasi dari Dosen Pembimbing Bapak Iman Saladin B. Azhar
S.KOM., M.MSI.

Buku ini terdiri dari 37 Halaman yang disusun dengan bahasa yang mudah dipahami.
Penulis menyadari bahwa buku ini masih banyak kekurangan, karena itu penulis mengharapkan
masukan yang positif agar di kemudian hari dapat memperbaiki kekurangan buku ini. Akhir
kata hanya ucapan terima kasih. Semoga buku ini dapat memberikan manfaat bagi para
pembacanya.

iii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ....................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ...................................................................................................................... iv
1. SISTEM OPERASI ................................................................................................... 1

1.1. Pengertian Sistem Operasi ................................................................................. 1
1.2. Jenis-Jenis Sistem Operasi ................................................................................. 1
1.3. Kategori Sistem Operasi .................................................................................... 2
2. KETERKAITAN OPERATYNG SYSTEM, SOFTWARE, DAN HARDWARE ... 3
3. STRUKTUR SISTEM OPERASI ............................................................................ 7
3.1. Struktur Sederhana ............................................................................................. 7
3.2. Struktur Berlapis (Layered) ............................................................................... 9
3.3. Struktur Virtual Machine ................................................................................... 10
4. CHANCE MEMORY ............................................................................................... 11
4.1. Pengertian Chance Memory .............................................................................. 11
4.2. Fungsi Chance Memory .................................................................................... 11
4.3. Cara Kerja Chance Memory............................................................................... 11
4.4. Level Chance Memory ....................................................................................... 11
4.5. Prioritas Penyimpanan dan Pengambilan Data .................................................. 12
5. VIRTUAL MEMORY .............................................................................................. 13
5.1. Pengertian Virtual Memory ............................................................................... 13
5.2. Fungsi Virtual Memory ...................................................................................... 13
5.3. Implementasi Virtual Memori ............................................................................ 14
6. MACAM-MACAM FILE SYSTEM ........................................................................ 18
7. MANAGEMENT FILE ............................................................................................ 21
7.1. Pengertian Management File .............................................................................. 21
7.2. Manfaat Management File .................................................................................. 21
7.3. Fungsi Management File .................................................................................... 21
7.4. Struktur File pada Sistem Operasi Windows ...................................................... 21
7.5. Sifat File.............................................................................................................. 23
7.6. Arsitektur Pengelolaan File................................................................................. 23

iv

7.7. Tipe File .............................................................................................................. 23
7.8. Penamaan File..................................................................................................... 23
7.9. Manipulasi File .................................................................................................. 24
7.10. Atribut File ....................................................................................................... 24
8. STRUKTUR DIREKTORI ....................................................................................... 25
8.1. Direktori Bertingkat ............................................................................................ 25
8.2. Tree Structure Directory ..................................................................................... 26
8.3. Graph Stucture Directory ................................................................................... 26
9. MANAJEMEN MEMORY ...................................................................................... 28
9.1. Pengertian Manajemen Memory......................................................................... 28
9.2. Tujuan Manajemen Memory............................................................................... 28
9.3. Syarat Manajemen Memory ............................................................................... 28
9.4. Macam-Macam Manajemen Memory................................................................. 28
10. SISTEM TERDISTRIBUSI ...................................................................................... 33
10.1. Pengertian Sistem Terdistribusi.......................................................................... 33
10.2. Karakteristik Sistem Terdistribusi .................................................................... 33
10.3. Contoh Sistem Terdistribusi ............................................................................. 33
10.4. Model Sistem Terdistribusi .............................................................................. 33
10.5. Permasalahan Sistem Terdistribusi ................................................................... 34
10.6. Tantangan Sistem Terdistribusi ........................................................................ 34
11. DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 36

v

1. SISTEM OPERASI

1.1. Sistem Operasi

Sistem Operasi (OS) adalah perangkat lunak yang bertindak sebagai interface atau
antarmuka antara pengguna komputer dan perangkat keras komputer serta mengontrol
pelaksanaan semua jenis program.Sistem operasi seperti pemerintah dalam suatu negara,
yang berfungsi agar komputer dapat menjalankan program secara benar.

Sistem operasi juga sering disebut resource allocator. Satu lagi fungsi penting sistem
operasi adalah sebagai program pengendali yang bertujuan untuk menghindari kekeliruan
(error) dari penggunaan komputer yang tidak perlu.

1.2. Jenis – Jenis Sitem Operasi

Sistem Operasi memiliki beberapa jenis diantaranya Microsoft Windows, MacOS,
Linux, dan Sistem Operasi Perangkat Mobile.
1) Microsoft Windows

Microsoft menciptakan sistem operasi Windows pada pertengahan tahun
1980-an. Saat ini sudah terdapat banyak versi Windows diantaranya versi terbaru dari
Windows seperti Windows 11, Windows 10, dan Windows 8. Windows sudah
terpasang pada komputer – komputer terbaru sehingga membuat Windows menjadi
salah satu sistem operasi yang populer saat ini.

2) Mac OS
Mac OS adalah sistem operasi yang dibuat oleh Apple. Sistem operasi Mac

OS sudah terpasang pada semua komputer Macintosh atau Mac yang terbaru. Semua
versi Mac OS yang terbaru dikenal sebagai OS X (diucapkan OS Ten), termasuk
beberapa versi lainnya seperti El Capitan (dirilis pada tahun 2015), Yosemite (dirilis
pada tahun 2014), Mavericks (dirilis pada tahun 2013), Mountain Lion (dirilis pada
tahun 2012), dan Lion (dirilis pada tahun 2011).

Berdasarkan StatCounter Global Stats, pengguna sistem operasi Mac OS
kurang dari 10 persen dari pengguna global sistem operasi. Statistik ini jauh lebih
rendah dari persentase pengguna sistem operasi Windows (lebih dari 80 persen).
Salah satu penyebabnya adalah bahwa harga komputer Apple cenderung lebih mahal.
Namun, banyak orang lebih menyukai tampilan sistem operasi Mac OS X daripada
Windows.

3) Linux
Linux adalah jenis sistem operasi open-source yang dimana source code pada

sistem operasi ini dapat dimodifikasi dan didistribusikan oleh siapa saja di seluruh
dunia. Sistem operasi Linux berbeda dari sistem operasi Windows yang bersifat
proprietary yang dimana modifikasi source code hanya dapat dilakukan oleh
perusahaan pencipta Windows. Beberapa keuntungan Linux adalah gratis dan
tersedia banyak varian Linux yang dapat Anda pilih sesuai keinginan. Sebagian besar
komputer server menggunakan Linux karena relatif mudah untuk dimodifikasi

1

4) Sistem Operasi Pengakat Mobile
Sistem operasi perangkat mobile adalah sistem operasi yang dirancang khusus

untuk perangkat mobile seperti smartphone yang kita gunakan pada saat ini. Contoh
dari sistem operasi pada perangkat mobile adalah Apple IOS dan Google Android.
Apple IOS terdapat pada IPhone (Smartphone yang dibuat oleh perusahaan Apple),
sedangkan Google Android digunakan pada smartphone android yang kebanyakan
kita gunakan seperti samsung, vivo, oppo, xiaomi, dll.

1.3. Kategori Sistem Operasi

Sistem Operasi dapat dibedakan berdasarkan sistem pengguna dan program yang
dapat dijalankan. Sistem operasi berdasarkan sistem pengguna dibagi menjadi dua yaitu
Single User dan Multi User.
1) Single User

Single User adalah suatu sistem, diamana komputer dapat memberikan layanan
kepada satu user pada satu saat.

2) Multi User
Multi User adalah sistem dimana lebih dari satu user menggunakan secara

Bersama satu atau lebih suatu komputer

Sistem Operasi berdasarkan program yang dapat dijalankan juga terbagi menjadi dua
yaitu Single Tasking dan MultiTasking
1) Single Tasking

SingleTasking hanya berfokus pada satu hal, dimana user hanya dapat
menjalankan satu tugas dan tidak dapat menjalankan beberapa tugas secara
bergantian. Akan tetapi hal ini dapat menyelesaikan tugas lebih cepat karena hanya
berfokus pada satu tugas.

2) MultiTasking
MultiTasking mengacu pada sebuah metode dimana banyak pekerjaan yang

dikerjaan dengan menggunakan sumber daya CPU yang sama. Dimana, beberapa
pekerjaan pada memori utama dieksekusi oelhe CPU secara bergatian. CPU hanya
bisa menjalankan program pada memori utama. Perpindahan ini terjadi sangat
sering sehingga user dapat berinteraksi dengan setiap program saat dijalankan.

Secara umum sistem operasi terbagi berdasarkan sistem pengguna dan program
yang dijalankan diantaranya (i) Single User – Single Tasking (SU-ST), (ii) Multi User
– Single Tasking (MU-ST), (iii) Single User – Multi Tasking (SU-MT), dan (iv) Multi
User – Multi Tasking (MU-MT).
1) Single User – Single Tasking (SU-ST)

Pada kategori ini, komputer hanya bisa digunakan dan dijalankan oleh satu user
pada satu waktu. Ini dirancang untuk mengelola komputer sehingga satu user dapat
secara efektif melakukan satu hal pada satu waktu. Ini juga dirancang untuk tujuan
keamaan yang memungkinkan layanan jaringan lancar karena tidak ada gangguan
dari luar. Contoh dari Single User – Single Tasking adalah Disk Operation System

2

(DOS) seperti: MS-DOS (Microsoft DOS – IBM Compatible), PC-DOS (Personal
Computer DOS – IBM), dan DR-DOS (Digital Research DOS - Novell)
2) Multi User – Single Tasking (MU-ST)

Pada Multi User – Single Tasking (MU-ST), satu komputer dapat digunakan
oleh banyak user. Akan tetapi, tiap user hanya dapat menjalankan 1 program
(aplikasi) di satu waktu. Contoh dari Multi User – Single Tasking (MU-ST) adalah
Novel Netware yang menjalankan SO network berbasis DR-DOS.
3) Single User – Multi Tasking (SU-MT)

Pada Single User – Multi Tasking (SU-MT , satu komputer dipakai oleh
satu user dan dapat menjalankan banyak program disatu waktu. Contohnya:
Windows, MacOS, Linux, Java Desktop System, Symbian, Palm OS.
4) Multi User – Multi Tasking (MU-MT)

Pada Multi User – Multi Tasking (MU-MT), Satu komputer dipakai
bersamaan oleh banyak user yang dapat menjalankan banyak program di satu
waktu. contoh: Unix, Linux, FreeBSD, SunSolaris (SO turunan Unix) atau
Windows dengan aplikasi Citrix Metaframe.

3

2. Keterkaitan Operating System, Software, dan
Hardware

Operating System, Software, dan Hardware memiliki keterkaitan yang erat satu sama
lain. Hal tersebut dapat dilihat dari gambar berikut:

Gambar 2.1. Diagram keterkaitan Operating System, Software, dan Hardware.
Sumber : https://www.nesabamedia.com/pengertian-sistem-komputer/

Dari gambar diatas, dapat diketahui bahwa Operating System, Software, dan Hardware
sangat berkaitan satu sama lain. Sebuah sistem komputer terdiri dari dua utama yaitu Hardware
dan Software [6]. Hardware komputer adalah kumpulan semua bagian yang Anda bisa sentuhan
fisik. Sedangkan, software komputer, bukanlah sesuatu yang bisa Anda sentuh. Software
adalah kumpulan instruksi untuk komputer untuk melakukan operasi tertentu. Operating
System adalah program software yang memungkinkan hardware komputer untuk
berkomunikasi dan beroperasi dengan software computer.

Komputer dapat bekerja secara efektif memanipulasi data dan menghasilkan keluaran
yang berguna karena hardware dan software bekerja sama. Software sendiri merupakan
instruksi yang dapat disimpan dan dijalankan oleh perangkat keras. Sedangkan, Hardware
merupakan bagian fisik atau komponen komputer seperti monitor, keyboard, penyimpanan data
komputer, kartu grafis, suara kartu dan motherboard. Tanpa software, hardware komputer
tidak berguna. Sebaliknya, perangkat software tidak dapat digunakan tanpa hardware
pendukung. Demikian pula komputer, software harus terlebih dahulu dimuat ke dalam
komputer hardware dan kemudian dieksekusi. Hardware dan Software memiliki keterkaitan
yang tinggi, dimana hardware diarahkan oleh software untuk mengeksekusi perintah.
Keterkaitan ini akan membentuk sistem komputasi yang dapat digunakan nantinya.

4

Operating System (OS) adalah perangkat lunak sistem yang mengelola sumber daya
hardware dan software komputer dan menyediakan layanan umum untuk komputer program.
Operating system memungkinkan aplikasi software untuk berinteraksi secara langsung dengan
hardware. Operating System juga berperan penting dalam mengelola berbagai perangkat I/O
termasuk mouse, keyboard, dll. Sistem I/O diperlukan untuk mengambil permintaan I/O
aplikasi dan mengirimkannya ke fisik perangkat, lalu ambil respons apa pun dari perangkat dan
mengirimkannya ke aplikasi [3].

Operating System dapat berfungsi sebagai hardware seperti input dan output serta
alokasi memori. Dimana operating system bertindak sebagai perantara antara program dan
perangkat keras komputer. Berikut merupakan fungsi system operasi untuk hardware
computer, software computer, ataupun software aplikasi:

1. Booting: Booting adalah proses memulai komputer. Sistem operasi memulai
computer bekerja. Ia memeriksa komputer dan membuatnya siap bekerja.

2. Manajemen Memori: Memori tidak dapat dikelola tanpa sistem operasi. Berbeda
program dan data dieksekusi dalam memori pada satu waktu. Jika tidak ada sistem
operasi, keamanan dapat dikompromikan dan sistem tidak akan berfungsi efisien.

3. Memuat dan Eksekusi: Program aplikasi adalah dimuat dalam memori sebelum dapat
dieksekusi. Sistem operasi menyediakan fasilitas untuk memuat program dalam
memori dengan mudah dan kemudian menjalankannya.

4. Keamanan data: Data merupakan bagian penting dari computer sistem. Sistem operasi
melindungi data disimpan di komputer dari penggunaan ilegal, modifikasi atau
penghapusan.

5. Manajemen Disk: Sistem operasi mengelola ruang disk. Ini mengelola file dan folder
yang disimpan di cara yang tepat.

6. Manajemen Proses: CPU dapat melakukan satu tugas di satu kali. Jika ada banyak
tugas, sistem operasi memutuskan tugas mana yang harus mendapatkan CPU.

7. Device Controlling: sistem operasi juga mengontrol semua perangkat yang terhubung
ke komputer. Perangkat keras perangkat dikendalikan dengan bantuan small
perangkat lunak yang disebut driver perangkat.

8. Kontrol pencetakan: Sistem operasi juga mengontrol fungsi pencetakan. Jika
pengguna mengeluarkan dua cetakan perintah pada suatu waktu, itu tidak mencampur
data ini file dan mencetaknya secara terpisah.

9. Menyediakan antarmuka: Digunakan agar pengguna antarmuka bertindak dengan
komputer bersama-sama. Pengguna antarmuka mengontrol cara Anda memasukkan

5

data dan instruksi dan bagaimana informasi ditampilkan pada layar. Sistem operasi
menawarkan dua jenis: antarmuka ke pengguna:
Jadi, Operating System, Software, dan Hardware memiliki keterkaitan yang sangat erat.
Setiap elemen merupakan pondasi penting untuk membangun komputer yang memilki
fungsionalitas yang bagus serta dapat digunakan dengan baik oleh user.

6

3. SISTEM OPERASI

Sistem operasi dirancang dengan terstruktur. Semakin maju teknologi yang ada maka
semakin kompleks pula rancangan yang dibutuhkan pada sistem operasi. Struktur sistem
operasi terbagi menjadi beberapa bagian diantaranya yaitu struktur sederhana, struktur berlapis,
dan struktur virtual machine. Berikut merupakan struktur dari sistem operasi.

3.1. Struktur Sederhana
Pada struktur ini semua komponen sistem operasi bercampur. Tidak ada pemisahan

yang jelas antara aplikasi dan sistem operasi yang mengakibatkan program-program
malware mudah memodifikasi dan merusak sistem operasi serta program aplikasi
memiliki akses untuk memodifikasi bagian sistem operasi. Struktur ini memiliki
kelebihan dan kekurangan dianataranya:

• Kelebihan:
Layanan dapat dilakukan sangat cepat karena terdapat di satu ruang alamat

• Kekurangan:
Pengujian dan penghilangan kesalahan sulit karena tidak dapat dipisahkan dan
dilokalisasi
Kesalahan pemrograman satu bagian dari kernel menyrbabakan matinya seluruh
sistem.

Contoh dari struktur sederhana diantaranya adalah struktur MS – DOS dan struktur
UNIX.

a. Struktur Sistem MS – DOS
MS-DOS adalah singkatan dari Microsoft Disk Operating System, dimana sistem

operasi ini berbasis baris perintah yang digunakan pada PC. Sistem operasi ini
menerjemahkan input dari keyboard menjadi pekerjaan yang dapat dilakukan oleh
komputer. Sistem operasi ini juga dapat menangani pekerjaan seperti input dan output
pada disket atau hardisk, dukungan video, kontrol keyboard, dan banyak lagi fungsi
– fungsi internal lainnya yang berkaitan dengan eksekusi sebuah program dan
pemeliharaan file.

MS-DOS memiliki sifat Single User dan Mono Tasking. Single User artinya
bahwa OS tersebut hanya dapat digunakan oleh satu pengguna dalam waktu yang
bersamaan. Sedangkan Mono Tasking artinya bahwa OS tersebut hanya dapat
melakukan satu perintah / pekerjaan dalam waktu yang bersamaan. Berikut
merupakan gambar dari strukur MS-DOS

7

Gambar 3.1. Struktur Sistem MS – DOS
Sumber : https://www.it-jurnal.com/struktur-sistem-operasi/

b. Struktur Sistem UNIX
UNIX adalah sistem operasi yang dikembangkan oleh suatu kelompok di AT &

T pada laboatorium Bell. Unix banyak digunakan baik untuk server maupun
workstation. Linkungan Unix dan model program client-server menunjukkan bahwa
Unix lebih dikembangkan sebagai sistem operasi yang kuat di jaringan komputer dari
pada sistemoperasi untuk computer personal.

UNIX dirancang untuk portable, multi-tasking, dan multi-user. Unix memiliki
konsep utama untuk menggunakan banyak file teks biasa dalam menyimpan data,
menggunakan sistem file berjenjang, memperlakukan perangkat sebagai suatu file,
dan menggunakan banyak program kecil yang eksekusinya pada CLI dapat digabung
dengan tanda pipeline (|). Konsep yang sangat solid dan stabil membuat Unix banyak
dijadikan dasar sistem operasi modern.

Sistem UNIX terdiri dari beberapa komponen yang biasanya dipaket bersama.
UNIX adalah nama system operasi yang dapat diterapkan pada berbagai jenis mesin.
Sistem operasi UNIX ini diperkenalkan pertama kali oleh AT&T Bell Laboratory
untuk pemakaian komputer dalam bentuk jaringan khusus. Berikut ini merupakan
gambar struktur UNIX.

8

Gambar 3.2. Struktur UNIX
Sumber: http://argiatama.blogspot.com/2010/02/struktur-sistem-operasi.html

3.2. Struktur Berlapis (Layered)
Teknik pendekatan terlapis pada dasarnya dibuat dengan menggunakan pendekatan

top-down, semua fungsi ditentukan dan dibagi menjadi komponen - komponen.
Modularisasi sistem dilakukan dengan cara memecah sistem operasi menajdi beberapa
lapis (tingkat). Lapisan terendah (layer 0) adalah perangkat keras dan lapisan teratas
(layer N) adalah user interface. Dengan system modularisasi, setiap lapisan mempunyai
fungsi (operasi) tertentu dan melayani lapisan yang lebih rendah. Contoh sistem operasi
yang menggunakan sistem ini diantaranya adalah THE dan Venus.
a. THE

THE OS adalah sistem operasi komputer yang dirancang oleh tim yang dipimpin
oleh Edsger W. Dijkstra, dijelaskan dalam monograf pada 1965-1966 dan diterbitkan
pada tahun 1968. THE adalah singkatan dari “Technische Hogeschool Eindhoven”.
Sistem THE merupakan sistem batch yang mendukung multitasking tu, tidak
dirancang sebagai sistem operasi multi-pengguna.

Sistem THE rupanya memperkenalkan bentuk pertama dari memori virtual
berbasis software, sehingga membebaskan programmer dari dipaksa untuk
menggunakan lokasi fisik sebenarnya pada memori drum. Ini dilakukan dengan
menggunakan compiler ALGOL yang dimodifikasi (satu-satunya bahasa
pemrograman yang didukung oleh sistem Dijkstra) untuk “secara otomatis
menghasilkan panggilan ke rutin sistem, yang memastikan informasi yang diminta
ada di memori, swapping jika diperlukan”. Paged virtual memory juga digunakan
untuk buffering data perangkat I / O, dan untuk sebagian besar kode sistem operasi
serta hampir semua kompiler ALGOL 60. Desain sistem multiprograming THE
signifikan untuk penggunaan struktur berlapis, di mana lapisan “lebih tinggi” hanya
bergantung pada lapisan “lebih rendah”, Berikut merupakan lapisan struktur pada
THE:
Lapis-5: user program
Lapis-4: buffering untuk I/O device
Lapis-3: operator-console device driver

9

Lapis-2: menejemen memori
Lapis-1: penjadwalan CPU
Lapis-0: hardware

b. Venus
Sistem Operasi Venus adalah sebuah eksperimen sistem multiprogramming yang

mendukung lima atau enam pengguna bersamaan di komputer kecil. Sistemnya
adalah diproduksi untuk menguji pengaruh arsitektur mesin kompleksitas perangkat
lunak. Sistem didefinisikan oleh a kombinasi mikroprogram dan perangkat lunak. Ini
merupakan microprogram yang mendefinisikan mesin dengan beberapa fitur
arsitektur yang tidak biass. Perangkat lunak memanfaatkan fitur untuk
mendefinisikan sistem operasi sesederhana mungkin. Berikut merupakan lapisan
pada struktur Sistem Operasi Venus:
Lapis-6: user program
Lapis-5: device driver dan sceduler
Lapis-4: virtual memory
Lapis-3: I/O channel
Lapis-2: penjadwalan CPU
Lapis-1: instruksi interpreter
Lapis-0: hardware

3.3. Struktur Virtual Machine

Stuktur Virtual Machine mengambil pendekatan terlapis sebagai kesimpulan logis.
Virtual Machine memperlakukan hardware dan sistem operasi seolah-olah berada pada
level yang sama sebagai perangkat keras. Virtual Machine menyediakan sebuah
antarmuka yang identik dengan underlying bare hardware. Sistem Operasi membuat
ilusi dari banyak proses, masing - masing dieksekusi pada prosesornya sendiri dengan
virtual memorinya sendiri. VM dibuat dengan pembagian sumber daya oleh komputer
fisik. Struktur Virtual Machine sendiri memiliki kelebihan dan kekurangan diantaranya:
a. Kelebihan:

• Virtual Machine mempunyai perlindungan lengkap pada berbagai sistem
sumber daya.

• Tidak ada pembagian sumber daya secara langsung. Pembagian disk mini dan
jaringan diimplementasikan pada perangkat lunak.

b. Kekurangan:
• sulit di implementasikan karena banyak syarat yang dibutuhkan untuk
menyediakan duplikat yang tepat dari underlying machine
• Waktu yang dibutuhkan I/O bisa lebih cepat(karena ada spooling), tapi bisa
lebih lambat( karena diinterpreted)

10

4. CHANCE MEMORY

4.1. Pengertian Cache Memory

Cache Memory adalah memori yang berukuran kecil yang bersifat sementara. Dalam
hirarki memori posisi cache memory adalah satu level dibawah register seperti tampak
pada gambar berikut.

Gambar 4.1. Hirarki Memori

Gambar diatas menunjukkan bahwa semakin keatas ukuran semakin kecil dan
kecepatan semakin cepat serta harga semakin mahal. Sebaliknya, dari atas kebawah
ukuran semakin besar dan kecepatan makin lambat serta harga makin murah. Dalam
terminology hardware, cache memori dapat diartikan sebagai memori berkecepatan
tinggi yang menjebatani aliran data antara prosesor dengan memori utama yang biasanya
memiliki kecepatan yang lebih rendah. Ataupun tempat penyimpanan sementara untuk
beberapa file yang sering diakses

4.2. Fungsi Cache Memory

Chance Memory memiliki fungsi sebagai tempat menyimpan data sementara atau
intruksi yang diperlukan oleh processor. Chance memory juga berfungsi untuk
mempercepat akses data pada komputer karena cache menyimpan data atau informasi
yang telah di akses oleh suatu buffer, sehingga meringankan kerja processor.

4.3. Cara Kerja Cache Memory

Jika prosesor membutuhkan suatu data, prosesor akan mencarinya pada cache. Jika
data ditemukan, maka prosesor akan langsung membacanya dengan delay yang sangat
kecil. Akan tetapi, jika data yang dicari tidak ditemukan, prosesor akan mencarinya pada
RAM yang kecepatannya lebih rendah. Pada umumnya, cache dapat menyediakan data
yang dibutuhkan oleh prosesor sehingga pengaruh kerja RAM yang lambat dapat
dikurangi. • Dengan cara ini maka memory bandwidth akan naik dan kerja prosesor
menjadi lebih efisien. • Selain itu kapasitas memori cache yang semakin besar juga akan
meningkatkan kecepatan kerja komputer secara keseluruhan.

4.4. Level Cache

Pada cache memory, terdapat 3 level chance diantaranya L1, L2, dan L3. Level
diurutkan berdasarkan kecepatan dan kapasitasnya

11

a) Cache memori level 1 (L1) adalah cache memori yang terletak dalam prosesor (cache
internal). Cache ini memiliki kecepatan akses paling tinggi dan memiliki harga yang
paling mahal. Biasanya ukurannya sampai 256Kb, namun di beberapa prosesor
seperti Xeon bisa sampai 1 MB.

b) Cache level 2 (L2) memiliki kapasitas yang lebih besar yaitu berkisar antara 256Kb
sampai dengan 2Mb. Namun cache L2 ini memiliki kecepatan yang lebih rendah dari
cache L1. Cache L2 terletak terpisah dengan prosesor atau disebut dengan cache
eksternal.

c) Cache level 3 (L3) miliki kapastias yang paling besar yaitu hingga 50Mb. Akan tetapi
L3 memiliki kecepatan yang paling lambat. L3 hanya dimiliki oleh prosesor yang
memiliki unit lebih dari satu misalnya dualcore dan quadcore. Fungsinya adalah
untuk mengontrol data yang masuk dari cache L2 dari masing-masing inti prosesor.
Perbedaan setiap level cache dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 1. Perbedaan L1, L2, dan L3

Level Kapasitas Kepatan

L1 256 Kb Yang paling cepat diantara L2 dan L3
L2 256 Kb – 2 Mb Lebih lambat dari L1, tetapi masih lebih cepat

dari L3

L3 s.d. 50 Mb Yang paling lambat dari L1 dan L2

4.5. Prioritas Pengambilan dan Penyimpana Data pada Cache Memory

Dalam mekanisme kerja cache memory data yang akan diproses oleh prosesor,
pertama kali dicari di L1 cache, bila tidak ada maka akan diambil dari L2 cache, kemudian
dicari di L3 cache (bila ada). Jika tetap tidak ada, maka akan dicari di memori utama.

Pengambilan data di L2 cache hanya dilakukan bila di L1 cahe tidak ada. Jika isi
cache penuh, data yang paling lama akan dibuang dan digantikan oleh data yang baru
diproses oleh prosesor. Proses ini dapat menghemat waktu dalam proses mengakses data
yang sama, dibandingkan jika prosesor berulang-ulang harus mencari data ke memori
utama. Secara logika, kapasitas cache memory yang lebih besar dapat membantu
memperbaiki kinerja prosesor, setidaknya dapat mempersingkat waktu yang diperlukan
dalam proses mengakses data.

12

5. VIRTUAL MEMORY

5.1. Pengertian Virtual Memory

Virtual Memory adalah bagian dari memori sekunder yang bertindak seperti memori
utama. Virtual Memory juga merupakan konsep berharga dalam arsitektur komputer yang
memungkinkan untuk menjalankan program yang besar di komputer meskipun memiliki
jumlah RAM yang relatif kecil. Virtual Memory memberikan ilusi kepada pengguna
bahwa mereka memiliki memori utama yang sangat besar, tetapi pada kenyataannya
pengguna memiliki memori yang sangat kecil. Dalam hal ini, ketika beberapa proses
berjalan pada komputer dalam waktu yang sama, bagian dari proses atau proses lengkap
yang tidak digunakan oleh CPU ataupun yang sedang tidak aktif akan dimasukkan ke
dalam memori sekunder yang dikenal sebagai memori virtual untuk membebaskan ruang
pada RAM. Ketika sebagian atau proses penuh tersebut diperlukan, maka proses tersebut
akan dibawa kembali ke RAM dari disk, proses pemindahan ini dikenal dengan swapping
atau paging. Hal ini dimungkinkan akan meningkatkan utilisasi dan throughput CPU
karena pada satu titik waktu CPU hanya dapat mengeksekusi satu proses. Dengan cara
ini kita dapat menjalankan beberapa proses secara bersamaan dengan keterbatasan
memori fisik (RAM).

Gambar 5.1. Virtual Memory

Pada gambar diatas ditunjukkan ruang sebuah virtual memory yang dibagi menjadi
bagian-bagian yang sama dan diidentifikasikan dengan nomor virtual pages. Memori
fisik dibagi menjadi page frames yang berukuran sama dan diidentifikasikan dengan
nomor page frames. Bingkai (frame) menyimpan data dari halaman. Atau virtual memory
memetakan nomor virtual pages ke nomor page frames. Mapping (pemetaan)
menyebabkan halaman virtual hanya dapat mempunyai satu lokasi alamat fisik.

Dalam sistem paging, jika sebuah ruang diperlukan untuk proses dan halaman yang
bersangkutan tidak sedang digunakan, maka halaman dari proses akan mengalami paged
out (disimpan ke dalam disk) atau swap out, memori akan kosong untuk halaman aktif

13

yang lain. Halaman yang dipindah dari disk ke memori ketika diperlukan dinamakan
paged in (dikembalikan ke memori) atau swap in. Ketika sebuah item dapat mengalami
paging, maka item tersebut termasuk dalam item yang menempati ruang virtual, yang
diakses dengan alamat virtual dan ruangan yang ada dialokasikan untuk informasi
pemetaan. Sistem operasi mengalokasikan alamat dari item tersebut hanya ketika item
tersebut mengalami paging in.

5.2. Fungsi Virtual Memory teknik

Virtual Memory memiliki beberapa fugsi diantaranya:
a) Sebagai perangkat cache
b) Sebagai perangkat manajemen memori

• VM menyederhanakan manajemem memori dengan melakukan
pengalamatan yang seragam untuk setiap proses

• Pengalamatan disk, memori, cache dilakukan secara uniform
c) Sebagai perangkat untuk memproteksi memori

• VM melindungi alokasi alamat setiap proses terhadap gangguan
• Suatu proses tidak dapat diganggu oleh proses lain.

5.3. Implementasi Teknik Virtual Memory

Prinsip dari virtual memory adalah bahwa “Kecepatan maksimum ekseskusi proses
di virtual memory dapat sama, tetapi tidak akan pernah melampaui kecepatan eksekusi
proses yang sama di sistem yang tidak menggunakan virtual memory”. Virtual Memory
dapat diimplementasikan dengan du acara yaitu (i) Demand Paging dan (ii) Demand
Segmentation, dan (iii) Page Replacement.
a) Demand Paging

Demand paging adalah sistem paging dengan swapping. Page diletakkan di
memori hanya jika diperlukan. Hal ini menyebabkan kebutuhan I/O lebih rendah,
kebutuhan memori lebih rendah, respon lebih cepat dan lebih banyak user yang
menggunakan.

Gambar 5.2. Demand Paging

14

Proses disimpan di memori sekunder (disk). Jika proses akan dieksekusi, maka
dipindah (swap) ke memori. Menggunakan lazy swapper untuk melakukan swapping
bila page tersebut akan digunakan yang berarti sebuah page tidak pernah ditukar ke
memori kecuali page diperlukan. Jika page diperlukan, dilakukan acuan ke page
tersebut, tetapi jika acuan invalid maka dilakukan penghentian.

Untuk membedakan antara page pada memori dengan page pada disk digunakan
valid-invalid bit. Tabel page untuk page yang berada di memori diset "valid',
sedangkan tabel page untuk page yang tidak sedang di memori (ada pada disk) diset
"invalid". Seperti pada gambar berikut:

Gambar 5.3. Table Page

Apabila tidak ditemukan frame bebas maka dilakukan page replacement yaitu
mencari beberapa page di memori yang tidak digunakan kemudian dilakukan swap
out ke backing store. Terdapat beberapa algoritma page replacement dimana
performansi algoritma diharapkan menghasilkan jumlah page fault minimum.
Beberapa page kemungkinan dibawa ke memori beberapa kali. Perangkat keras yang
dibutuhkan untuk mendukung demand paging sama dengan perangkat keras untuk
sistem paging dengan swapping yaitu:
• Tabel page: tabel mempunyai kemampuan untuk memberi entry bit valid-invalid

atau nilai khusus untuk bit proteksi.
• Memori sekunder: digunakan untuk membawa page yang tidak di memori dan

biasanya adalah disk kecepatan tinggi yang disebut swap device.

b) Page Replacement
Page replacement diperlukan pada situasi dimana proses dieksekusi perlu frame

bebas tetapi tidak tersedia frame bebas. Sistem harus menemukan satu frame yang
sedang tidak digunakan dan membebaskannya. Untuk membebaskanframe dengan
cara menulis isinya untuk ruang swap dan mengubah tabel page (dan tabel lain) yang
menunjukkan page tidak lagi di memori.

15

Gambar 5.4. Page Replacement

Langkah-langkah untuk page fault yang memerlukan page replacement seperti
Gambar dibawah ini adalah sebagai berikut:
a) Carilah lokasi page yang diharapkan pada disk.
b) Carilah frame kosong dengan cara:

• Bila ada frame kosong, gunakan.
• Bila tidak ada, gunakan algoritma page replacement untuk menyeleksi frame

yang akan menjadi korban.
• Simpan page korban ke disk, ubah tabel page.
c) Baca page yang diinginkan ke frame kosong yang baru, ubah tabel page.
d) Mulai kembali proses user.

Gambar 5. Algoritma Page Replacement

Pada page replacement juga terdapat beberapa algoritma sistem operasi yang
mempunyai skema yang unik. Algoritma page replacement secara umum diinginkan
yang mempunyai rata-rata page fault terendah. Algoritma dievaluasi dengan
menjalankannya pada string tertentu dari memory reference dan menghitung jumlah
page fault String yang mengacu ke memori disebut reference string (string acuan).

16

String acuan dibangkitkan secara random atau dengan menelusuri sistem dan
menyimpan alamat dari memori acuan. Terdapat beberapa algoritma page
replacement antara lain algoritma first in first our (FIFO), optimal dan least recently
use (LRU).
a) Algoritma FIFO

Algoritma FIFO merupakan algoritma paling sederhana. Algoritma FIFO
diasosiasikan dengan sebuah Page bila Page tersebut dibawa ke memori. Bila ada
suatu Page yang akan ditempatkan, maka posisi Page yang paling lama yang akan
digantikan. Algoritma ini tidak perlu menyimpan waktu pada saat sebuah Page
dibawa ke memori. Algoritma page replacement FIFO:
b) Algoritma Optimal
Algoritma optimal merupakan hasil penemuan dari Belady’s anomaly. Algoritma
ini mempunyai rata-rata page fault terendah. Algoritma optimal akan mengganti
page yang tidak akan digunakan untuk periode waktu terlama. Algoritma ini
menjamin rata-rata page fault terendah untuk jumlah frame tetap tetapi sulit
implementasinya.
c) Algoritma Least Recently Use (LRU)
Algoritma LRU merupakan perpaduan dari algoritma FIFO dan optimal. Prinsip
dari algoritma LRU adalah mengganti page yang sudah tidak digunakan untuk
periode waktu terlama.

17

6. Macam – Macam File System

1. File System Solaris
Solaris menggunakan file system ZeetaByte File System atau disebut juga ZFS.

File system ini memiliki fitur-fitur diantaranya
a) Memiliki kemampuan pemeriksaan integritas data yang menyeluruh menggunakan

mekanisme checksum dan transactional copy-on-write. Dimana, setiap file yang
disimpan menggunakan ZFS akan dicek integritasnya dengan Checksum. Jika suatu
saat nilai checksum ini berubah, maka dapat diketahui kalau file ini corrupt.
b) ZFS memiliki kemampuan Pool-wide striping yang memungkinkan adanya
peningkatkan bandwidth I/O secara otomatis saat terjadi penambahan storage,
memudahkan dalam membuat pratisi, dan juga sensor pre-fetchyang yang dapat
dengan cerdas membaca pola data agar dapat meningkatkan kinerja.
c) Merupakan satu-satunya file system 128-bit yang dapat menampung data dengan
kapasitas hampir tidak terbatas, mampu menangani skala yang besar, compression
built-in, serta fasilitas snapshot dan clone yang canggih
d) Proses checking file system yang cepat apabila terjadi proses force reboot ataupun
power failure. Hal tersebut membuat file sistem Solaris paling canggih saat ini jika
dibandingkan dengan file sistem yang ada sekarang.

2. Unix File System (UFS)
UFS adalah file system yang tergantung pada jumlah ruang kosong disk. Karena file

sistem UFS akan lebih cepat menyimpan pada disk yang kosong dari pada disk yang
penuh. Jika cache disk penuh dan kinerja Squid tampak buruk, maka perlu mengurangi
nilai kapasitas cache_dir sehingga lebih banyak ruang bebas tersedia. Tentu saja
pengurangan dalam ukuran cache juga menurunkan hit ratio squid. Jika menggunakan
atau membeli komponen Squid baru cache, mempertimbangkan disk yang jauh lebih
besar dari yang dibutuhkan dan menggunakan hanya setengah ruang disk.

Cara kerja file sistem UFS adalah menangani update. ketika mengubah file dan di
simpan ke disk, data baru akan menggantikan data lama. Bila ada penghapusan file, UFS
mengupdate direktori secara langsung. Di sisi lain, menulis pembaruan kepada jurnal
terpisah atau file log. Biasanya, pada file sistem ini dapat memilih apakah akan ada
perubahan perubahan file, perubahan meta data, atau keduanya.

3. Veritas File System (VxFS)
Veritas Files ystem (VxFS) adalah File System yang diarahkan untuk lingkungan Unix
yang membutuhkan kinerja tinggi dan ketersediaan dan menangani sejumlah data yang
basar. Veritas File System memiliki fitur-fitur seperti:
a) Luas berbasis alokasi
b) Tingkat atribut
c) File sistem pemulihan cepat
d) Daftar kontrol akses (ACL)
e) Online administrasi
f) Online backup
g) Enchanced I / O dan opsi untuk mount

18

h) Peningkatan sinkron
i) Dukungan untuk sistem berkas yang besar (hingga 2 terabyte)
j) Dukungan untuk file besar (hingga 1 terabyte) Veritas quickloga

4. Quick File System (QFS)
Quick File System atau QFS adalah file sistem open source dari Sun Microsystems.

Hal ini terintegrasi dengan SAM, Storage dan Manajer Arsip, dan oleh karena itu sering
disebut sebagai SAM-QFS. SAM menyediakan fungsionalitas dari Storage Manager
hirarkis. QFS mendukung kemampuan manajemen volume tertentu yang memungkinkan
banyak disk untuk dikelompokkan bersama ke dalam sistem file. Metadata file sistem
dapat disimpan pada satu set yang terpisah dari disk, yang berguna untuk aplikasi
streaming dimana disk lama berusaha tidak dapat ditoleransi. SAM memperluas sistem
file QFS transparan untuk penyimpanan arsip.

Sebuah sistem file SAM-QFS mungkin memiliki "disk cache" relatif kecil (gigabyte
untuk terabyte) didukung oleh petabyte penyimpanan massal tape atau lainnya. File akan
disalin ke penyimpanan arsip di latar belakang, dan transparan diambil ke disk saat
diakses. SAM-QFS mendukung hingga empat salinan arsip, masing-masing dapat pada
disk, tape, media optik, atau dapat disimpan pada remote site juga berjalan SAM-QFS.
Bersama QFS menambahkan file sistem global, memungkinkan beberapa mesin untuk
membaca dari dan menulis kedisk yang sama secara bersamaan melalui penggunaan disk
multi-porting atau jaringan area penyimpanan. QFS juga memiliki mode single-
writer/multi-reader yang dapat digunakan untuk berbagi disk antara host tanpa
memerlukan koneksi jaringan.

5. File System Crhome
Crhome menggunakan API HTML5 File System. Pada file system ini dilakukan

beberapa perubahan dianataranya yaitu:
a) Pelaksanaan pada disk, sehingga tidak dapat melihat file sistem di bawah direktori

profil lagi. Ini adalah keamanan berbasis perubahan, tetapi juga memungkinkan untuk
membuat API lebih kuat dan portabel. File-file tersebut masih ada, tetapi hanya
nomor berturut-turut, dan tidak semua direktoti terlihat
b) Semua data pengguna yang ada secara otomatis pindah ke dalam sistem baru pada
akses file sistem pertama setelah upgrade. Harus ada sekali tidak dapat dilihat oleh
pengguna efek ini, tetapi jika terjadi kesalahan
c) Terdapat beberapa masalah yang diketahui seperti bug dalam daftar direktori yang
menampilkan file berukuran 0 dan pindah direktori tanpa mengubah nama

6. File System Mac OS X
Mac OS X menggunakan Hierarchical File Sistem Plus (HFS Plus). MacOS X

menggunakan Hierarchical File Sistem Plus (HFS Plus) yang merupakan turunan dari
Mac OS klasik. HFS Plus adalah file sistem yang kaya meta data dan case preserve,
karena Mac OS X memiliki root milik Unix, aturan Unix juga ditambahkan dalam HFS
Plus. Versi terbaru dari HFS plus menambahkan journaling untuk mencegah kerusakan
pada struktur file sistem dan mengenalkan sejumlah optimasi dalam hal algoritma alokasi
dalam usaha untuk memecah file secara otomatis tanpa membutuhkan defragmenter luar.
Nama file dapat mencapai 255 karakter. HFS Plus menggunakan pengkodean Unicode

19

untuk menyimpan nama file. Dalam Mac OS X, tipe file dapat diambil dari type code
yang disimpan dalam metadata atau nama file. HFS Plus memiliki tiga macam link yaitu
Hard Link seperti pada Unix, Link simbolis Unix, dan alias. Alias didesain untuk
menangani link ke file asli meski file tersebut telah dipindah ataupun diubah namanya.
Alias ini tidak diinterpretasikan dalam file system, tetapi pada kode File Manager pada
userland. Mac OS X juga mendukung penggunaan File Sistem UFS yang merupakan
turunan dari File Sistem Unix BSD.

20

7. MANAGEMENT FILE

7.1. Pengertian Management File
Manajemen file adalah suatu metode dan struktur data yang dipakai oleh sistem

operasi untuk mengatur serta menorganisir file yang terdapat pada disk atau partisi disk.
Manajemen file (File system) ini dapat diartikan sebagai disk atau partisi yang dipakai
untuk menyimpan file-file dalam cara tertentu.
7.2. Manfaat Management File

Dengan melaukan management file kita dapat mengurangi resiko kehilangan file.
Misalnya seperti terhapusnya file secara tidak sengaja, file tersimpan dimana saja dan
tidak teraturnya letak file, memudahkan kita dalam pencarian file, dapat menghemat
kapasitas penyimpanan dengan cara melakukan penghapusan file yang tidak terpakai ,
dan hal-hal lain yang tidak kita inginkan. Untuk itu kita harus dapat melakukan
manajemen file dengan baik dan benar.
7.3. Fungsi Management File
a) Penciptaan, modifikasi dan penghapusan file.
b) Mekanisme pemakaian file secara bersama.
c) Kemampuan backup dan recovery untuk mencegah kehilangan karena kecelakaan

atau dari upaya penghancuran informasi.
d) Pada lingkungan sensitif dikehendaki informasi tersimpan aman dan rahasia.
e) Sistem file harus menyediakan interface user-friendly.
7.4. Struktur File Pada Sistem Operasi Windows

Pada sistem operasi windows, terdapat 4 struktur file yaitu Partisi, Folder, Sub-
Folder, dan Sub Sub-Folder. Berikut merupakan gambar-gambar dari Partisi, Folder,
Sub-Folder, dan Sub Sub-Folder.
a) Partisi

21

b) Folder Fold
c) Sub-Folder Sub Folder
d) Sub Sub-Folder
Sub Sub-Folder

22

7.5. Sifat File
File mempunyai tiga sifat yaitu presistance, size, sharebility.
a) Presistance
Informasi dapat bertahan meski proses yang membangkitkannya berakhir atau
meskipun catudaya dihilangkan
b) Size
File umumnya berukuran besar. Memungkinkanmenyimpan informasi yang sangat
besar.
c) Sharebility
File dapat digunakan banyak proses mengaksesinformasi secara kongkuren.

7.6. Arsitektur Pengelolaan File
Pengelolaan file terdiri dari sistem akses, manajemen file, manajemen ruang

penyimpanan, dan mekanisme integritas file.
a) Sistem Akses

Berkaitan dengan bagaimana cara data disimpan pada file diakses
b) Manajemen File

Berkaitan dengan penyediaan mekanisme operasi pada file seperti Penyimpanan,
Pengacuan, Pemakaian Bersama, dan Pengamanan
c) Manajemen Ruang Penyimpanan
Berkaitan dengan alokasi ruang untuk file di perangkat penyimpanan.
d) Mekanisme Integrasi File
Berkaitan dengan jaminan informasi pada file tak terkorupsi

7.7. Tipe File
Terdapat 4 tipe file yaitu File Reguler, File Direktori, File Spesial, dan File Spesial

Blok.
a) File Reguler

File berisi informasi, terdiri dari file ASCII dan biner. File ASCII berisi baris teks.
File biner adalah yang bukan file ASCII
b) File Direktori
Merupakan file yang dimiliki sistem untuk mengelola struktur sistem file. File
direktori merupakan file berisi informasi-informasi mengenai file-file yang termasuk
dalam direktori itu
c) File Spesial
File ini memodelkan perangkat I/O seperti terminal, printer, port jaringan, modem,
dll, alat yang bukan penyimpan sekunder.
d) File Spesial Blok
berhubungan dengan perangkat I/O sebagai kumpulan blok-blok data (berorientasi
blok)

7.8. Penamaan File
Terdapat beberapa anjuran dalam penamaan file diantaranya:
a) Memakai nama simbolik
b) Memakai nama yang unik agar tidak ambigu
c) Tidak diperbolehkan nama file sama di satu direktori

23

d) Terdapat 2 pendekatan pada sistem, yaitu sistem yang membedakan antara huruf
kecil dan huruf besar (Sensitive). Serta sistem yang tidak membedakan huruf kecil
dan huruf besar (Insensitive)

7.9. Manipulasi File
Terdapat beberapa perintah-perintah yang dapat digunakan untuk memanipulasi file.

Perintah-perintah manipulasi dapat digunakan pada shell atau command interpreter.
Perintah-perintah tersebut dapat dikategorikan menjadi perintah penciptaan file,
penghapusan file, pengkopian, penggantian nama, dan manipulasi lainnya. Berikut
merupakan macam-macam perintah yang dapat digunakan pada sistem windows.

7.10. Atribut File
Atribut file adalah informasi tambahan mengenai file untuk memperjelas dan

membatasi operasi-operasi yang dapat diterapkan.Atribut digunakan untuk pengelolaan
file. Berikut merupakan macam-macam atribut pada file.

24

8. STRUKTUR DIREKTORI

Terdapat tiga macam struktur direktori yaitu Direktori Bertingkat, Tree Structure
Directory, dan Graph Structure Directory.
8.1. Direktori Bertingkat

Terdapat dua jenis direktori bertingkat yaitu direktori satu tingkat dan direktori dua
tingkat.
a) Direktori satu tingkat (Single Level Directory)

Direktori satu tingkat merupakan directori yang paling sederhana, karena berkas
yang ada disimpan dlm direktori yang sama.

b) Direktori dua tingkat (Two Level Directory)
Sering terjadi kesulitan dlm menentukan nama file dari dua pengguna yang

berbeda, penyelesaian dengan menggunakan direktori terpisah yaitu User File
Direktori (UFD). Jika melakukan login maka Master File Directory dipanggil

25

8.2. Tree Stucture Directory
Pada Tree-Structured Directories, setiap pengguna dapat membuat sub-direktori

sendiri dan mengorganisasikan berkas-berkas yang dimiliki.Dalam penggunaan
normal,setiap pengguna memiliki direktori saat ini (current directory) merupakan
berkas yang baru-baru ini digunakan oleh pengguna. Nama lintasan (path name) dpt
digolongkan menjadi dua jenis :

a) Lintasan mutlak (absolute path). Merupakan lintasan yang dimulai dari root
directory

b) Lintasan relatif (relative path). Merupakan lintasan yang dimulai dari direktori
saat ini (current directory).

Berikut merupakan gambar Tree Structured Directories

8.3. Graph Structure Directory
Graph Stucture Directory dibagi menjadi dua yaitu struktur graf asiklik (Acyclic-

structured Directory) dan struktur graf sederhana (General graph Directory).
c) Acyclic Structured Directory

26

d) General Graph Directory
27

9. MANAJEMEN MEMORI

9.1. Pengertian Manajemen Memori
Memori adalah pusat kegiatan pada sebuah komputer karena setiap proses yang

dieksekusi harus berada di memori terlebih dahulu. Sistem operasi bertugas untuk
mengatur penggunaan memori untuk banyak proses. Sebelum masuk ke memori, suatu
proses harus menunggu terlebih dahulu. Hal ini disebut Input Queue (Long Term
Scheduler).
9.2. Tujuan Manajemen Memori
Terdapat beberapa tujuan dari manajemen memori diantaranya.
a) Meningkatkan utilitas CPU
b) Data dan instruksi dapat diakses lebih cepat
c) Efisien dalam transfer data
9.3. Syarat Pengelolaan Memori
Terdapat beberapa syarat dalam mengelola memori diantaranya.
a) Relokasi, yaitu mengkonversi alamat logika program ke alamat fisik memori.
b) Protection, diperlukan untuk menjamin operasi-operasi sesuai dan tepat
c) Sharing, memori dapat dipakai bersama-sama
d) Organisasi Logika, OS & hw berhubungan dg user program dalam 1 modul
e) Organisasi Fisik, ada pengaturan yg jelas antara menu utama dan menu sekunder pada

long term scheduling.
9.4. Adress Binding

Pengikatan alamat adalah cara instruksi dan data (yang berada di disk sebagai file
yang dapat dieksekusi) dipetakan ke alamat memori. Sebagian besar sistem
memperbolehkan sebuah proses user untuk meletakkan di sembarang tempat dari memori
fisik. Sehingga, meskipun alamat dari komputer dimulai pada 00000, alamat pertama dari
proses user tidak perlu harus dimulai 00000.

28

Gambar 9.1. Langkah Proses Program User

Pada beberapa kasus, program user akan melalui beberapa langkah sebelum
dieksekusi (Gambar 1). Alamat pada source program umumnya merupakan alamat
simbolik. Sebuah compiler biasanya melakukan pengikatan alamat simbolik ke alamat
relokasi dipindah. Misalnya compiler mengikatkan alamat simbolik ke alamat relokasi
“14 byte from the beginning of this module”. Editor Linkage mengikatkan alamat relokasi
ini ke alamat absolute “74014”

Instruksi pengikatan instruksi dan data ke alamat memori dapat dilakukan pada saat:
• Compile time: Jika lokasi memori diketahui sejak awal, kode absolut dapat

dibangkitkan, apabila terjadi perubahan alamat awal harus dilakukan kompilasi ulang.
Misalnya: program format .com pada MS-DOS adalah kode absolut yang diikat pada
saat waktu kompilasi
• Load time: Harus membangkitkan kode relokasi jika lokasi memori tidak diketahui
pada saat waktu kompilasi.
• Execution time: Pengikatan ditunda sampai waktu eksekusi jika proses dapat
dipindahkan selama eksekusi dari satu segmen memori ke segmen memori lain.

9.5. Dynamic Loading
Kita dapat menggunakan dynamic loading untuk memperoleh utilitas ruang memori,
Dengan dynamic loading, sebuah rutin tidak disimpan di memori sampai dipanggil.
Semua rutin disimpan pada disk dalam format relocatable load.
Mekanisme dari dynamic loading adalah program utama di-load dahulu dan
dieksekusi. Bila suatu routine perlu memanggil routine lain, routine yang dipanggil lebih
dahulu diperiksa apakah rutin yang dipanggil sudah di-load. Jika tidak, relocatable
linking loader dipanggil untuk me-load rutin yg diminta ke memori dan meng-ubah tabel
alamat.
Keuntungan dari dynamic loading adalah rutin yang tidak digunakan tidak pernah di-
load. Skema ini lebih berguna untuk kode dalam jumlah besar diperlukan untuk

29

menangani kasus-kasus yang jarang terjadi seperti error routine. Dinamic loading tidak
memerlukan dukungan khusus dari sistem operasi. Sistem operasi hanya perlu
menyediakan beberapa rutin pustaka untuk implementasi dynamic loading.

9.6. Dinamic Linking
Sebagian besar sistem operasi hanya men-support static linking, dimana sistem

library language diperlakukan seperti obyek modul yang lain dan dikombinasikan
dengan loader ke dalam binary program image. Konsep dynamic linking sama dengan
dynamic loading. Pada saat loading, linking ditunda sampai waktu eksekusi. Terdapat
kode kecil yang disebut stub digunakan untuk meletakkan rutin library di memori dengan
tepat. Stub diisi dengan alamat rutin dan mengeksekusi rutin. Sistem operasi perlu
memeriksa apakah rutin berada di alamat memori.

Dinamic linking biasanya digunakan dengan sistem library, seperti language
subroutine library. Tanpa fasilitas ini, semua program pada sistem perlu mempunyai
copy dari library language di dalam executable image. Kebutuhan ini menghabiskan baik
ruang disk maupun memori utama.

Bagaimanapun, tidak seperti dynamic loading, dynamic linking membutuhkan
beberapa dukungan dari sistem operasi, misalnya bila proses-proses di memori utama
saling diproteksi, maka sistem operasi melakukan pengecekan apakah rutin yang diminta
berada diluar ruang alamat. Beberapa proses diijinkan untuk mengakses memori pada
alamat yang sama. File dynamic linking berekstensi .dll, .sys atau .drv.

9.7. Overlay
Teknik overlay biasanya digunakan untuk kasus dimana sebuah proses dapat lebih

besar daripada jumlah memori yang dialokasikan untuk proses. Teknik Overlay biasanya
digunakan untuk memungkinkan sebuah proses mempunyai jumlah yang lebih besar dari
memori fisik daripada alokasi memori yang diperuntukkan. Ide dari overlay adalah
menyimpan di memori hanya instruksi dan data yang diperlukan pada satu waktu. Jika
intruksi lain diperlukan, maka instruksi tersebut diletakkan di ruang memori
menggantikan instruksi yang tidak digunakan lagi.

Misalnya terdapat two-pass assembler. Selama pass 1, dibangun table symbol, dan
selama pass 2 dibangkitkan kode bahasa mesin. Kita dapat membagi assembler ke dalam
kode pass 1, kode pass 2, tabel symbol dan rutin umum yang digunakan baik pada pass
1 maupun pass 2. Diasumsikan ukuran komponen sebagai berikut:

Pass 1 70K
Pass 2 80K
Table Symbol 20K
Rutin Umun 30K

Apabila semua diletakkan di memori memerlukan 200K. Jika hanya tersedia tempat
150K, proses tidak dapat dijalankan. Pass 1 dan pass 2 tidak perlu berada di memori pada
waktu yang sama. Dengan menggunakan overlay, rutin dibagi dalam 2 overlay. Overlay
A adalah tabel symbol, rutin umum dan pass1 (membutuhkan total 120K) dan overlay B
terdiri dari tabel symbol, rutin umum dan pass 2 (membutuhkan 130K). Ditambahkan
10K untuk driver overlay dan dimulai dari overlay A. Setelah selesai dijalankan overlay

30

B dengan mengganti tempat dari overlay A. Gambaran overlay dapat dilihat pada Gambar
7-2.

Overlay tidak membutuhkan dukungan khusus dari sistem operasi. Sistem operasi
hanya memberitahu jika terdapat I/O yang melebihi biasanya. Penggunaan overlay
terbatas untuk beberapa sistem yang mempunyai jumlah memori fisik terbatas dan
kekurangan dukungan H/W untuk teknik yang lebih lanjut.

9.8. 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.

Gambar 9.2. Swapping

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. Contohnya, sebuah lingkungan
multiprogramming dengan penjadwalan CPU menggunakan algoritma round-robin. Pada
saat waktu kuantum berakhir, manajer memori akan memulai untuk menukar proses yang
baru selesai keluar dan menukar proses lain ke dalam memori yang dibebaskan (Gambar
2). Pada waktu berjalan, penjadwal CPU (CPU scheduler) akan mengalokasikan sejumlah
waktu untuk proses yang lain di memori. Ketika masing-masing proses menyelesaikan
waktu kuantum-nya, akan ditukar dengan proses yang lain.

Kebijakan penukaran juga dapat digunakan pada algoritma penjadwalan berbasis
prioritas. Jika proses mempunyai prioritas lebih tinggi datang dan meminta layanan,
memori akan swap out proses dengan prioritas lebih rendah sehingga proses dengan
prioritas lebih tinggi dapat di-load dan dieksekusi.
Umumnya sebuah proses yang di-swap out akan menukar kembali ke ruang memori yang
sama dengan sebelumnya. Jika proses pengikatan dilakukan pada saat load-time, maka
proses tidak dapat dipindah ke lokasi yang berbeda. Tetapi, jika pengikatan pada saat
execution-time, maka kemungkinan proses ditukar ke ruang memori yang berbeda,
karena alamat fisik dihitung selama waktu eksekusi.

31

Bila CPU scheduler memutuskan untuk mengeksekusi proses, OS 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. Kemudian
reload register ke keadaan normal. Teknik swapping yang sudah dimodifikasi ditemui
pada beberapa sistem misalnya Linux, UNIX dan Windows.

32

10. SISTEM TERDISTRIBUSI

10.1. Pengertian Sistem Terdistribusi
Sistem distribusi adalah sebuah sistem yang komponennya berada pada jaringan

komputer. Komponen tersebut saling berkomunikasi dan melakukan koordinasi hanya
dengan pengiriman pesan (message passing). Sistem terdistribusi merupakan kebalikan
dari Sistem Operasi Prosesor Jamak. Pada sistem tersebut, setiap prosesor memiliki
memori lokal tersendiri. Kumpulan prosesornya saling berinteraksi melalui saluran
komunikasi seperti LAN dan WAN menggunakan protokol standar seperti TCP/IP.
Karena saling berkomunikasi, kumpulan prosesor tersebut mampu saling berbagi beban
kerja, data, serta sumber daya lainnya.

Sistem terdistribusi dapat dikatakan sebagai suatu keberadaan beberapa komputer
yang bersifat transparan dan secara normal, setiap sistem terdistribusi mengandalkan
layanan yang disediakan oleh jaringan komputer.

Sistem terdistribusi sangat diperlukan karena beberapa hal yaitu:
• Performance, sekumpulan prosesor dapat menyediakan kinerja yang lebih tinggi

daripadakomputer yang terpusat
• Distribution, banyak aplikasi yang terlibat, sehingga lebih baik jika dipisah dalam

mesinyang berbeda (contoh: aplikasi perbankan, komersial)
• Reliability, jika terjadi kerusakan pada salah satu mesin, tidak akan

mempengaruhi kinerjasystem secara keseluruhan
• Incremental Growth, mesin baru dapat ditambahkan jika kebutuhan proses

meningkat
• Sharing Data/Resource Resource, segala hal yang dapat digunakan bersama

dalam jaringan komputer. Meliputi hardware (disk, printer, scanner), juga
software (berkas, basis data, obyek data).
• Communication, menyediakan fasilitas komunikasi antar manusia

10.2. Karakteristik Sistem Terdistribusi
Sistem terdistribusi memiliki beberapa karakteristik yaitu:
a) No Global Clock, pada sistem terdistribusi terdapat batasan pada ketepatan proses
sinkronisasi clock, oleh karena asynchronous message passing. Dan juga pada sistem
terdistribusi tidak ada satu proses tunggal yang mengetahui global state sistem saat
ini (disebabkan oleh concurrency dan message passing)
b) Independent Failure, Kemungkinan adanya kegagalan proses tunggal yang tidak
diketahui. Proses tunggal mungkin tidak peduli pada kegagalan sistem keseluruhan.
c) Comcurremcy of Components, beberapa pngguna browser mengakses suatu halaman
web secara bersamaan.

10.3. Contoh Sistem Terdistribusi
a) Internet, merupakan suatu bentuk jaringan global yang menghubungkan komputer
denga satu sama lainnya, yang dapat berkomunikasi dengan media IP sebagai
protocol.

33

b) Intranet, jaringan yang teradministrasi secara lokal dan biasanya proprietary. Intranet
terhubung ke internet melalui firewall dan juga menyediakan layanan internal dan
eksternal.

c) Sistem Terdistribusi Multimedia, biasanya digunakan pada infrastruktur internet.
Memiliki karakteristik sumber data yang heterogeny dan memerlukan sinkronisasi
secara real time.

d) Mobile dan Sistem Komputasi Ubiquitous, sistem telepon celluler seperti GSM dan
juga komputer laptop ubiquitous computer.

e) World Wide Web, arsitektur client/server terbuka yang diterapkan di atas
infrastruktur internet. Recources dapat dibagi melalui URL.

10.4. Model Sistem Terdistribusi
Sistem terdistribusi memiliki berbagai bentuk model yaitu:
a) Sistem Client – Server
Merupakan bagian dari model sistem terdistribusi yang membagi jaringan
berdasarkan pemberi dan penerima jasa layanan. Pada sebuah jaringan akan
didapatkan file server time server directory server printerserver dan seterusnya
b) Sistem Point to Point
Merupakan bagian dari model sistem terdistribusi dimana sistem dapat
sekaligus berfungsi sebagai client maupun server
c) Sistem Terkluster
Adalah gabungan dari beberapa sistem individual (komputer) yang
dikumpulkan pada suatu lokasi, saling berbagi tempat penyimpanan data(storage),
dan saling terhubung dalam jaringan lokal (Local Area Network. Sistem kluster
memiliki persamaan dengan sistem paralel dalamhal menggabungkan beberapa CPU
untuk meningkatkan kinerja komputasi. Jika salah satu mesin mengalami masalah
dalam menjalankan tugas maka mesin lain dapat mengambil alih pelaksanaan tugas
itu. Dengan demikian, sistem akan lebih handal dan fault tolerant dalam melakukan
komputasi.
Dalam hal jaringan, sistem kluster mirip dengan sistem terdistribusi (distributed
system). Bedanya, jika jaringan pada sistem terdistribusi melingkupi komputer-
komputer yang lokasinya tersebar maka jaringan pada sistem kluster menghubungkan
banyak komputer yang dikumpulkan dalam satu tempat.

10.5. Permasalahan Sistem Terdistribusi
Permasalahan dalam sistem terdistribusi berkaitan dengan software, ketergantungan

pada infrastuktur jaringan, dan kemudahan akses ke data yang di share. Dalam setiap
penggunaan suatu sistem, banyak sekali ditemui permasalahan-permasalahan yang
muncul begitu juga dengan sistem terdistribusi.

10.6. Tantangan Sistem Terdistribusi
Tantangan yang ada dalam terdistribusi diantara lain yaitu:
a) Keheterogenan, suatu sistem terdistribusi dapat dibangun dari berbagai network
operation system, hardware dan progamming language yang berbeda.
b) Keterbukaan, setiap komponen memiliki antarmuka yang dipublish ke komponen
lain.

34

c) Keamanan, pembagian resources dan transmisi informasi rahasia perlu dilengkapi
dengan enkripsi.

d) Scalability, penambahan pemakai membutuhkan penambahan resources yang
konstan.

e) Penanganan Kegagalan, setiap proses dapat mengalami kegagalan secara independent
sehingga diperlukan penanganan.

f) Concurrency, setiap resources harus aman di lingkungan tersebut.
g) Transparasi, bagi pengguna, keberadaan beberapa komponen tampak sebagai satu

sistem saja.

35

DAFTAR PUSTAKA

Anonym. Cache Memory. Tersedia online di

http://staffnew.uny.ac.id/upload/198401312014042002/pendidikan/CACHE%20MEMO

RY.pdf. Tanggal akses 17 Februari 2022.

Anonym. Macam-Macam File System. Tersedia online di

https://www.academia.edu/10119048/macam_macam_file_system. Tanggal akses 20

Maret 2022.

Anonym. Manajemen Memori. Tersedia Online di

https://www.academia.edu/22726725/MANAJEMEN_MEMORI. Tanggal Akses 16 April

2022Anonym. Tersedia online di

https://sites.google.com/a/student.unsika.ac.id/karaos/pengertian-os/multi-tasking-multi-

user-single-tasking-single-user. Tanggal akses 30 Januari 2022.

Anonym. Memory Management. Tersedia Online di

http://eprints.uad.ac.id/1709/1/Memory_Management_%28part_1%29.pdf. Tanggal

Akses 16 April 2022.

Anonym, Pengertian Management File. Tersedia online di

https://www.academia.edu/20828823/Pengertian_management_file. Tanggal akses1

Maret 2022

Anonym. Sistem Manajemen File. Tersedia online di

https://spada.uns.ac.id/pluginfile.php/132836/mod_resource/content/1/Pertemuan%2014

%20-%20Sistem%20Manajemen%20File.pdf. Tanggal akses 1 Maret 2022.

Anonym. Virtual Memory. Tersedia online di http://ikaapriliani-

education.blogspot.com/2015/11/arsitektur-komputer-bab-v.html. Tanggal akses 27

Februari 2022.

Arifin, Nur Iman. Pengenalan Sistem Terdistribusi. Tersedia online di

https://www.academia.edu/22439126/Pengenalan_SIstem_Terdistribusi. Tanggal akses

25 April 2022.

Campbell, K. dan Aspray, W. 2006. Computer: A History of the Information Machine, New

York: Basic Books. Halaman 34-36.

Efendi, Ryan Dwijaya. Pengertian File System. Tersedia online di

https://www.academia.edu/38728043/Pengertian_File_Sistem. Tanggal akses 20 Maret

2022.

Jhon, Ugah dan Chioma Chigozie-Okwum. 2018. Virtual and Cache Memory: Implications for

Enhanced Performance of the Computer System. International Journal of Computer

Applications. Volume 181. Halaman 6-13.

Khan, Ameer. 2020. Brief Overview of Cache Memory. Tersedia online di

https://www.researchgate.net/publication/340387148_Brief_Overview_of_

Cache_Memory. Tanggal akses 17 Februari 2022.

36

Kwedanio, Ajeng Febiola. Penjelasan Struktur Sistem Operasi dan Pengenalannya. Tersedia
online. file:///C:/Users/Asus/Downloads/ajeng%20febiola_195120047.pdf. Tanggal
aksed 13 Februari 2022.

Maulana, Muhammad Sony. 2019. MODUL SISTEM OPERASI. Tersedia online di
https://repository.bsi.ac.id/index.php/unduh/item/236871/Modul-Sistem-Operasi.pdf.
Halaman 1 – 8.

Susanto, Budi. Pengantar Sistem Terdistribusi. Tersedia online di https://adoc.pub/pengantar-
sistem-terdistribusi-budi-susanto.html. Tanggal akses 25 April 2022.

Syahputra, M. Junaidi. Sistem Operasi MSDOS. Tersedia online di
https://www.academia.edu/5537458/SISTEM_OPERASI_MSDOS. Tanggal akses 13
Februari 2022.

Ugah, Jhon O, Sunday C. Agu, dan Felix Elugwu. 2018. Relationship between Operating
System, Computer Hardware, Application Software and Other Software. International
Journal of Computer Trends and Technology (IJCTT). Halaman 12 – 14.

Watrianthos, Ronal dan Iwan Purnama. 2018. Buku Ajar SISTEM OPERASI. Uwais Inspirasi
Indonesia. Halaman 1 - 2

37