Sistem operasi modern terdiri dari 5 komponen utama yaitu manajemen proses, memori, penyimpanan sekunder, I/O, dan berkas. Dokumen ini juga menjelaskan tanggung jawab sistem operasi dalam mengelola sumber daya komputer dan menyediakan layanan untuk pengguna dan program.

1. Struktur Sistem Operasi
Helen Alida Abilio

2. Komponen-komponen Sistem
Pada kenyataannya tidak semua sistem
operasi mempunyai struktur yang sama.
Komponen sistem operasi modern :
1. Managemen Proses.
2. Managemen Memori Utama.
3. Managemen Secondary-Storage.
4. Managemen Sistem I/O.
5. Managemen Berkas.

3. Managemen Proses
Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang di
eksekusi.
Proses membutuhkan beberapa sumber daya berupa CPU time,
memori, berkas-berkas, dan perangkat-perangkat I/O untuk
menyelesaikan tugasnya.
Tanggung jawab Sistem operasi atas aktivitas 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 penanganan deadlock

4. Managemen Memori Utama
Memori utama adalah sebuah array yang besar terdiri dari word atau
byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan.
Memori Utama berfungsi sebagai tempat penyimpanan yang akses
datanya digunakan oleh CPU atau perangkat I/O.
Memori utama termasuk tempat penyimpanan data yang sementara
(volatile), artinya data dapat hilang begitu sistem dimatikan.
Tanggung jawab Sistem operasi atas aktivitas managemen memori:
1. Menjaga track 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.

5. Managemen Secondary-Storage
Data yang disimpan dalam memori utama bersifat
sementara dan jumlahnya sangat kecil.
Oleh karena itu, untuk meyimpan keseluruhan data dan
program komputer dibutuhkan secondary-storage
yang bersifat permanen dan mampu menampung
banyak data.
Contoh dari secondary-storage adalah
harddisk, disket, dll.
Tanggung-jawab Sistem operasi atas aktivitas disk-
management :
1. Free-space management.
2. Alokasi penyimpanan.
3. Penjadualan disk.

6. Managemen Sistem I/O
Sering disebut device manager.
- Menyediakan "device driver" yang umum operasi I/O
seragam (membuka, membaca, menulis, menutup). Contoh:
pengguna menggunakan operasi yang sama untuk
membaca berkas pada hard-disk, CD-ROM dan floppy disk.
- Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi "rinci"
untuk perangkat keras I/O tertentu.
Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O:
1. Buffer : menampung sementara data dari/ ke perangkat I/O.
2. Spooling : melakukan penjadualan pemakaian I/O sistem
supaya lebih efisien (antrian dsb.).

7. Managemen Berkas
Berkas adalah kumpulan informasi yang berhubungan
sesuai dengan tujuan pembuat berkas tersebut.
Berkas dapat mempunyai struktur yang bersifat
hirarkis (direktori, volume, dll.).
Tanggung-jawab Sistem operasi atas aktifitas
managemen berkas :
1. Pembuatan dan penghapusan berkas.
2. Pembuatan dan penghapusan direktori.
3. Mendukung manipulasi berkas dan direktori.
4. Memetakan berkas ke secondary storage.
5. Mem-backup berkas ke media penyimpanan yang
permanen (non-volatile).

8. Layanan Sistem Operasi
Sebuah sistem operasi yang baik harus
memiliki layanan sebagai berikut:
1.Pembuatan program.
2.Eksekusi program
3.Pengaksesan I/O Device
4.Pengaksesan terkendali terhadap berkas
5.Pengaksesan sistem
6.Deteksi
7.Pemberian tanggapan pada kesalahan
8.Akunting

9. System calls
System calls menyediakan antarmuka antara
Proses dan sistem operasi tersedia sebagai
instruksi bahasa rakitan
Beberapa sistem mengizinkan system calls
dibuat langsung dari bahasa pemrograman
tingkat tinggi
Beberapa bahasa pemrograman tingkat tinggi
(contoh : C,C++) telah didefenisikan untuk
menggantikan bahasa rakitan untuk sistem
pemrograman

10. System Calls
Tiga metode umum yang digunakan dalam
memberikan parameter kepada sistem operasi
1.Melalui register
2.Menyimpan parameter dalam blok atau tabel
pada memori dan alamat blok tersebut
diberikan sebagai parameter dalam register
3.Menyimpan parameter (push) ke dalam stack
(oleh program), dan melakukan pop off pada
stack (oleh sistim operasi)

11. Jenis System Calls
Pengendalian proses
Manajemen berkas
Manajemen Peranti
Mempertahankan informasi
Komunikasi

12. Pemrograman sistem
Pemrograman sistem menyediakan lingkungan yang
memungkinkan pengembangan program dan eksekusi
berjalan dengan baik
Dapat dikategorikan :
1. Managemen/manipulasi Berkas
2. Informasi status
3. Modifikasi berkas
4. Pendukung bahasa pemrograman
5. Loading dan eksekusi program
6. Komunikasi

13. Struktur Sederhana
Dimulai dengan sistem yang kecil,
sederhana dan terbatas
kemudian berkembang dengan cakupan
original
Struktur sistem MS-DOS:
disusun untuk mendukung fungsi yang
banyak pada
ruang yang kecil

14. Struktur Sistem Operasi
Pendekatan Terlapis
Lapisan adalah implementasi dari objek abstrak yang merupakan
enkapsulasi dari data dan operasi yang bisa memanipulasi data
tersebut
Lapisan paling bawah : perangkat keras
Lapisan paling atas : antarmuka pengguna
Keuntungan : modularitas
mempermudah debug dan verifikasi sistem lapisan pertama bisa
didebug tanpa mengganggu sistem yang lain
Kesulitan :
hanya bisa menggunakan lapisan dibawahnya  tidak efisien
dibandingkan tipe yang lain

15. Struktur Sistem Operasi
Mesin Virtual
Mesin virtual mengambil pendekatan terlapis sebagai kesimpulan
logis.
Mesin virtual memperlakukan hardware dan sistem operasi seolah-
olah berada pada level yang sama sebagai perangkat keras.
Pendekatan Mesin virtual 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

16. Struktur Sistem operasi
Mesin virtual
Sumber daya dari komputer fisik dibagi untuk membuat
VM
Penjadwalan CPU bisa menciptakan penampilan
seakan – akan pengguna mempunyai prosesor sendiri
Spooling dan sistem data bisa menyediakan virtual
card readers dan virtual line printers
Sebuah time-sharing terminal user yang normal
melayani sebagaimana operator konsulat

17. Struktur Sistem operasi
Mesin virtual
Keuntungan Penggunaan Mesin virtual :
Keamanan bukanlah masalah
VM mempunyai pelindungan lengkap pada berbagai sistem
sumber daya
Tidak ada pembagian sumber daya secara langsung.
Pembagian disk mini dan jaringan diimplementasikan pada
perangkat lunak

18. VM sistem adalah kendaraan yang
“sempurna” untuk penelitian dan
pengembangan sistem operasi
Dengan VM perubahan suatu bagian tidak
akan mempengaruhi komponen yang lain

19. Struktur Sistem operasi
Mesin virtual
Kerugian Penggunaan VM :
VM sulit diimplementasikan karena banyak syarat yang
dibutuhkan untuk menyediakan duplikat yang tepat dari
underlying machine
Harus punya virtual-user mode dan virtualmonitor mode yang
keduanya berjalan di pysical mode.
Akibatnya, saat instruksi yang hanya membutuhkan virtual
monitor mode dijalankan,register berubah dan bisa berefek
pada virtual user mode, bahkan bisa me-restart VM

20. Waktu yang dibutuhkan I/O bisa lebih
cepat(karena adaspooling), tapi bisa lebih
lambat( karena diinterpreted)