Menjawab pertanyaan mengenai CD-RW

     Compact Disk atau biasa disebut CD adalah media storage yang cukup banyak digunakan oleh masyarakat. Compact Disk mempunyai beberapa tipe,diantaranya adalah CD-R, dan CD-RW, serta pemutar / alat untuk memunculkan data yang ada dalam Compact Disk yaitu CD-ROM.

Yang akan saya bahas disini adalah CD-RW sesuai dengan pertanyaan yang ditanyakan pada saya.

Apakah pengertian dari CD-RW?

     CD-RW yang merupakan pengembangan dari CD-R, sebenarnya dari bentuk sama dengan CD-R hanya sedikit berbeda dalam kegunaan dalam hal penyimpanan data. Perbedaanya adalah CD-RW ( Compact Disk Recordable and reWriteable ) berbahan CD-RW menggunakan logam perpaduan antara perak, indium, antimon, dan telurrium untuk lapisan perekaman dan dapat diubah datanya berkali - kali, dapat di tambah, diganti atau dihapus sewaktu - waktu.

     Kandar CD-RW menggunakan laser dengan tiga daya yang berbeda. Pada daya yang tinggi, laser melelehkan logam paduan, yang mengubahnya dari kondisi kristalin reflektivitas tinggi menjadi kondisi amorf refletivitas agar menyerupai sebuah pit. Pada daya sedang, logam paduan meleleh dan berubah kembali dalam kondisi kristalin alamiahnya untuk menjadi land lagi. Pada daya rendah, keadaan/kondisi material ditelaah (untuk pembacaan), tetapi tidak ada transisi fase yang terjadi. Cakram CD-RW relatif lebih mahal dibandingkan cakram CD-R.

Berapakah kapasitas maksimum CD-RW?

     CD-RW memiliki kapasitas maksimal untuk menyimpan data yaitu 700 mb.

www.binus.ac.id

www.skyconnectiva.com

Memory Management

• Pengelompokan memori untuk menampung beberapa proses
• Memori perlu dialokasikan secara efisien untuk mengemas sebanyak mungkin proses kedalam memori

Memory Management Requirements

1. Relocation : programmer tidak tahu program akan ditempatkan dimemori yang mana. Selama program dieksekusi mungkin saja lokasinya berbeda-beda.

2. Protection : proses tidak bisa menempati lokasi memori proses lain tanpa ijin.

3. Sharing : memperbolehkan beberapa proses akses porsi memori yang sama.
4. Logical Organization : setiap modul dapat ditulis dan dijalankan secara independent.
5. Physical Organization : modul bermacam-macam namun dalam satu region memori.

Addressing

• Logical : Mereferensi pada suatu lokasi memori yang independen dari tugas akhir data ke memori. (alamat assignment dari datanya).
• Relative : Alamat diekspresikan sebagai suatu lokasi yang relatif pada beberapa poin yang diketahui.
• Physical : Alamat sebenarnya atau lokasi aktual pada memori utama.

Memory allocation algorithm

1. First fit : Cari yang pertama. Langsung lihat yang paling depan, lihat yang pas.
2. Next fit : Cari setelahnya
3. Best fit : Cari yang terbaik. lubang terkecil. Memilih blok yang ukurannya paling dekat dengan yang diminta.
4. Worst fit : Cari yang terburuk, lubang terbesar
5. Quick fit : Cari yang paling cepat
6. Buddy system : Cari menggunakan rumus

www.binus.ac.id
www.skyconnectiva.com

Deadlock

Deadlock : Banyak proses yang merebutkan resource yang sama

Deadlock Prevention
- Bisa saling block dan sifatnya permanen
- Tidak ada solusi efisien
- Melibatkan kebutuhan yang bertentangan untuk sumber daya dengan dua atau lebih proses

Condition for Resource Deadlock

1. Mutual exclusion : Hanya ada 1 proses yang bisa memakai 1 resource
2. Hold and wait : Proses A sedang mengambil 1 resource, ditahan dan ambil proses lain
3. No preemption : Tidak bisa di interupsi / dipotong
4. Circular wait : Proses 1 menunggu proses 2, proses 2 menunggu proses 3, proses 3 menunggu proses 1

     (a) Resource R sedang dipegang oleh proses A

     (b) Proses B meminta resource S

     (c) Resource T dipegang proses D, D merequest U, U dipegang C, C merequest T

Cara Pencegahan Deadlock

• Mutual exclution : multiple akses untuk read, write hanya yang exclusive
• Hold and Wait : blocking system, blok proses lain
• No-preemption : pakai task manager
• Circular wait : di blok

Strategy dealing with Deadlock

• Abaikan saja, tapi hal ini merupakan bahaya
• Deteksi dan pemulihan
• Penghindaran dinamis oleh alokasi resource secara hati hati
• Pencegahan

Deadlock Avoidance

• Model yang paling sederhana dan paling berguna mengharuskan tiap proses menyatakan jumlah maksimum resource dari setiap tipe yang mungkin dibutuhkan
• Algoritma penghindaran deadlock secara dinamis memeriksa state alokasi resource untuk memastikan bahwa tidak akan pernah terjadi keadaan circular-wait
• State alokasi resource didefinisikan dengan jumlah resource yang tersedia dan teralokasi, dan tuntutan maksimum proses

Starvation

• Algoritma untuk mengalokasikan sebuah resource
• Bekerja dengan baik pada beberapa pekerjaan singkat di sebuah system
• Mungkin saja mengakibatkan pekerjaan panjang untuk ditunda tanpa batas waktu

www.binus.ac.id

www.skyconnectiva.com

Concurrency

1.  Multiple applications : Multiprogramming diciptakan untuk memungkinkan waktu proses untuk secara dinamis dibagi di antara sejumlah aplikasi yang aktif.
2. Structured applications : Sebagai perpanjangan dari prinsip-prinsip desain modular dan pemrograman terstruktur , beberapa aplikasi dapat diprogram secara efektif sebagai serangkaian proses konkuren.
3. Operating system structure : keuntungan penataan yang sama berlaku untuk program sistem , dan kita telah melihat bahwa sistem operasi sendiri sering diimplementasikan sebagai satu set prosesor atau thread.

Masalah pada concurrency :

• Berbagi resource global, misal 1 printer dipakai oleh beberapa PC
• Management alokasi resource
• Kesalahan pemrograman sulit untuk ditempatkan datanya

Operating System Concern

1. Melacak proses yang aktif
2. Mengalokasi dan mendealokasi resource

- Processor time : fungsi penjadwalan

- Memory : kebanyakan OS menggunakan skema virtual memory

- Files : seperti file microsoft word

- I/O devices : seperti hardisk dll.

3. Melindungi data dan resource

4. Hasil proses harus independent dari kecepatan eksekusi

Semaphores
- Digunakan untuk signaling
- Jika suatu proses sedang menunggu sinyal, proses itu ditahan sampai sinyal nya terkirim
- Menunggu dan operasi sinyal tidak dapat di interupsi
- Antrian digunakan untuk menyimpan proses menunggu di semaphore
- Semaphore adalah sebuah variabel yang memiliki nilai integer tapi tidak boleh negatif

Monitors
- Pemrograman konstruksi bahasa yang mendukung akses yang dikendalikan ke data yang di share
- Encapsulates
- Hanya satu proses aktif dalam monitor pada setiap saat

Mutual exclusion
- Hanya satu proses yang bisa di eksekusi dalam setiap saat
- Jika proses kedua mencoba untuk masuk ke prosedur monitor, akan diblok sampai proses pertama telah melepaskan monitor


www.binus.ac.id
www.skyconnectiva.com

Process and Thread

Process

Process vs Program
     Process : Eksekusi dari sebuah program
     Program : Mengandung instruksi untuk melakukan suatu tugas

Proses :

• Creation : proses saat kita membuka program
• Spawning : proses saat menampilkan program
• Termination : proses saat berhenti / keluar program

Kejadian-kejadian yang menyebabkan proses creation :

- Inisialisasi sistem

- Pengeksekusian sistem pemanggilan proses creation dengan proses yang berjalan

- Pengguna meminta untuk membuat proses baru

- Inisiasi sebuah batch job (dikerjakan tiap paket)

Process Creation :

• Menetapkan identifier proses yang unik
• Mengalokasikan ruang untuk proses
• Menginisialisasi proses pengendaliak blok
• Mengatur hubungan yang tepat

Process Creation menggunakan system call :

- System() : mengeksekusi program didalam system/terminal

- Fork() : ketika program memanggil fork(), duplikat proses, yang disebut proses anak, dibuat.

- Exec() : Memanggil proses lain

Kejadian-kejadian yang menyebabkan proses termination :

- Normal exit (voluntary)

- Error exit (voluntary)

- Fatal Error (involuntary)

- Dimatikan oleh proses lain (involuntary)

Thread

- Sebuah state eksekusi (running, ready, terminated)

- Bisa akses memori dan resource

- Thread memungkinkan beberapa eksekusi berlangsung dalam lingkungan proses yang sama

~ Lightweight process : ambil properti/atribut dari proses

~ Multithreading : mengijinkan multiple threads pada proses yang sama

Thread Model

(a) 1:1 relationship artinya 1 thread, 1 proses

(b) M:1 relationship artinya banyak thread, 1 proses

Macam-macam realationship :

- 1:1 = 1 thread, 1 proses

- M:1 = banyak thread, 1 proses

- 1:M = 1 thread, banyak proses

- M:M = kombinasi M:1 dengan 1:M atau many to many

setiap thread bisa memiliki satu stack. Stack nya menampung langkah-langkah nya mengikuti aturan FILO/LIFO.

Keuntungan dari thread :

• Memerlukan waktu lebih sedikit untuk membuat thread baru daripada suatu proses
• Waktunya sedikit untuk memutuskan suatu thread daripada proses
• Waktunya lebih sedikit untuk switch antara 2 thread dalam proses yang sama
• Bisa berkomunikasi

Process Scheduling

CPU Scheduler : memastikan bahwa tidak ada aplikasi yang menyalagunakan hak/aturan nya. Scheduler ada dua, short term scheduler dan long term scheduler.

Dispatcher : punya kontrol pada CPU ke proses yang dipilih oleh short term. Dispatcher latency adalah waktu yang dibutuhkan dispatcher untuk memberhentikan suatu proses dan memulai proses lain yang sedang berjalan.

Scheduling Criteria :

• CPU utilization : CPU harus selalu bekerja
• Throughput : jumlah proses yang selesai dalam satuan waktu
• Turnaround time : total waktu untuk eksekusi proses tertentu
• Waiting time : lama waktu menunggu
• Response time : waktu merespon untuk pertamakalinya

Goals of Scheduling :

1.) All Systems

      - Fairness : punya bagian yang adil/sama

      - Policy enforcement : ada kebijakan

      - Balance : dalam suatu system semua bagian harus sibuk

2.) Batch system 

      - Throughput : bisa menghasilkan berapa job

      - Turnaround time : bagaimana agar waktunya tidak terlalu banyak

      - CPU utilization : CPU harus selalu sibuk

3.) Interactive system 

      - Response time : langsung respon secara cepat

      - Proportionality : sesuai dengan ekspektasi user

4.) Real-time system

      - Meeting deadlines : tidak boleh ada data yang hilang

      - Predictability : harus bisa ditebak

Batch Scheduling Algorithm

First-Come First-Serve (seperti queue). Keuntungannya mudah untuk dibuat. Kelemahannya job yang pendek akan menunggu lama jika ada proses/job yang lama sebelumnya.



www.binus.ac.id
www.skyconnectiva.com

File System

Apa itu file system ?

            - File system mengorganisasi file-file dan mengatur akses pada data

         - File system bertanggung jawab untuk managgement file, management pengaturan file tambahan, mekanisme integritas file dan metode akses file

            - File system terutama berkaitan dengan mengelola penyimpanan sekunder

The UNIX File System

Sistem file mendefinisikan hirarki logis untuk mewakili objek yang dibuat user . Hal ini dapat mewakili seluruh namespace , bahkan mencakup seluruh disk .

       Terdapat dua cara untuk mengidentifikasi file di file system, yaitu dengan menggunakan absolute pathname dan relative pathname. Absolute pathname lokasinya sudah pasti, relative pathname lokasinya relative.

Types of Objects in a File System

• Regular files
• Directories
• Links
• Special Files
• Named Pipes

Directories
      Directories adalah folder. Direktori menyediakan pemetaan antara nama-nama file dan file itu sendiri . Untuk kita directories memungkinkan kita untuk megurutkan file kita ( berdasarkan hirarki ) .

Special File
Special file tidak berisi data , mereka biasa digunakan untuk memetakan perangkat fisik atau layanan ke sistem file . Folder dengan nama con, prn, nul tidak bisa dihapus.

Named Pipe
Named pipe adalah tipe khusus dari special file. Tidak menunjuk ke blok pada disk , perangkat atau layanan itu menunjuk ke struktur di memori .

Softlink : ada di dua tempat, misal source link di PC A, link nya ada di B. B bisa buka/hapus. Bisa antar network. Jika file sumber dihapus, softlink nya tidak bisa jalan.
Hardlink : hanya ada di satu tempat. Jika file sumber dihapus, hardlink tetap jalan.



www.binus.ac.id
www.skyconnectiva.com

Operating System Overview

Operating System Objectives and Functions

      Operating System adalah suatu program yang mengontrol pengeksekusian program aplikasi dan merupakan interface antara aplikasi dan hardware.

Adapun tujuan Operating System (OS) sebagai berikut :

• Convenience : membuat computer lebih mudah digunakan
• Efficiency : digunakan secara efisien
•  Ability to evolve : dapat dikembangkan

Operating System menyediakan pelayanan dalam beberapa lingkup :

•          Program Development : menyediakan fasilitas dan layanan seperti editor dan debugger untuk pembuatan program
•          Program Execution : langkah-langkah yang dibutuhkan untuk mengeksekusi program
•          Access to I/O devices : menyediakan interface yang memudahkan programmer sehingga            programmer dapat mengakses dengan read dan write yang sederhana
•          Controlled access to files : pemberian hak akses pada file
•          System Access : Ada fungsi akses yang menyediakan perlindungan data
•          Error detection and response : pendeteksian dan respon terhadap eror yang terjadi ketika            system computer dijalankan
•          Accounting : perhitungan response time, monitor performance
•          Instruction set architecture (ISA)
•          Application binary interface (ABI)
•          Application programming interface (API)

                               

                                     Computer Hardwware and Software structure

Multiprogrammed Batch System

        Membuat processor semakin kerja berat, memori yang digunakan lebih banyak tetapi waktunya lebih cepat.

(a) Uniprogramming : prosesor harus menunggu instruksi I/O untuk menyelesaikan sebelum sebelumnya.

(b) Multiprogrammiin with two programs : ketika suatu pekerjaan harus menunggu I/O, processor bisa beralih ke pekerjaan lain.

(c) Multiprogramming with three programs

Time-Sharing Systems

        - Menggunakan multiprogramming untuk menangani beberapa pekeraan interaktif

        - Waktu prosesor dibagi di antara beberapa pengguna

- Beberapa pengguna secara bersamaan acess sistem melalui terminal

Batch Multiprogramming vs Time Sharing

	Batch Multiprogramming	Time Sharing
Tujuan Utama	Memaksimalkan penggunaan processor	Meminimalkan penggunaan processor
Sumber arahan ke OS	Perintah bahasa control pekerjaan disediakan dengan pekerjaan	Perintah dimasukkan di terminal

Major Achievements

      a.     Memory Management :

-          Proses isolasi

-          Alokasi dan management otomatis

-          Mendukung pemrograman modular

-          Perlindungan dan control akses

-          Penyimpanan jangka panjang

      b.      Virtual Memory :

-         memungkinkan programmer untuk mengatasi memori dari sudut pandang logika

-      satu teknik yang memisahkan antara memori logis dan memori fisiknya. Tanpa memori virtual, memori logis akan langsung dibawa ke memori fisik (memori utama). Disinilah memori virtual melakukan pemisahan dengan menaruh memori logis ke secondary storage (disk sekunder) dan hanya membawa halaman yang diperlukan ke memori utama (memori fisik).

      c.       Information Protection and Security

                  -  Availability : berkaitan dengan melindungi sistem terhadap resiko gangguan

                  -  Confidentiality : menjamin bahwa pengguna tidak dapat membaca data yang akses tidak sah

                  -  Data Integrity : perlindungan data dari modifikasi yang tidak sah

                  -  Autenticity : berkaitan dengan verifikasi yang tepat dari identitas pengguna dan keabsahan pesan atau data

      d.      Scheduling and Resource Management

-              Fairness : memberi akses yang sama dan adil ke semua proses

-              Differential responsiveness : mendiskriminasi antara kelas job yang berbeda

-          Efficiency : memaksimalkan throughput, meminimalkan waktu respon , dan mengakomodasi sebanyak mungkin penggunaan

www.binus.ac.id
www.skyconnectiva.com

Computer System Overview

Basic Elements

·      Processor : Mengontrol operasi dari komputer dan menjalankan fungsi pemrosesan data nya. Biasanya disebut sebagai CPU (Central Processing Unit).

·        Main memory : Menyimpan data dan program. Jenis memori sendiri ada volatile dan non volatile. Memori yang volatile adalah RAM dimana pada saat mengubah suatu data dan melakukan shutdown, memori akan hilang, atau biasa disebut penyimpanan sementara.

·         I/O modules : Memindah data antara computer dan lingkungan eksternal nya.

·         System bus : Menyediakan komunikasi untuk processor, main memory, dan I/O modules.

Instruction Execution

Suatu program dieksekusi oleh sebuah processor yang terdiri dari sekumpulan instruksi yang disimpan dalam memori. Bentuk yang paling sederhana, pemrosesan instruksi terdiri dari dua langkah : Processor membaca (fetches) instruksi dari memori dalam suatu waktu dan mengeksekusi setiap instruksi. Pengeksekusian program meliputi mengulang proses dari fetch instruksi dan pengeksekusian instruksi. Proses yang dibutuhkan untuk sebuah instruksi tunggal disebut Instruction Cycle.

  Terdapat empat kategori aksi yang akan dijalankan :

· Processor-memory : Data mungkin saja ditransfer dari processor ke memori atau dari memori ke processor.

·  Processor-I/O : Data mungkin saja ditransfer ke perangkan peripheral dengan melakukan transfer antara processor dengan I/O modules dan sebaliknya.

· Data processing : Processor mungkin saja menjalankan operasi aritmatika atau operasi logika.

·  Control : Suatu instruksi mungkin menspesifikasikan bahwa urutan dari pengeksekusian diubah. 

Interrupts

     Dengan adanya interrupt ini dapat meningkatkan efisiensi pemrosesan, mengijinkan processor untuk mengeksekusi instruksi-instruksi lain ketika suatu operasi I/O sedang berlangsung. Ada 3 programm flow control yaitu No interrupt, Interrupt short i/o wait, dan Interrupt long i/o wait. Tipe-tipe interrupt :

·         Program

Ø  Arithmetic overflow : ketika terjadi error pada perhitungannya.

Ø  Division by zero : sesuatu yang dibagi nol pasti tidak bias.

Ø  Execute illegal instruction : mengeksekusi instruksi yang tidak diperbolehkan.

Ø  Reference outside user’s memory space

·         Timer

·         I/O

·         Hardware failure

The Memory Hierarchy

Semakin tinggi tingkatannya maka akan semakin lebih kecil. cepat, dan mahal.

www.binus.ac.id
www.skyconnectiva.com