DEFENISI SYSTEM CALL :
Pada kenyataannya tidak semua sistem operasi mempunyai struktur yang sama. Namun menurut Avi Silberschatz, Peter Galvin, dan Greg Gagne, umumnya sebuah sistem operasi modern mempunyai komponen sebagai berikut:
· Managemen Proses.
· Managemen Memori Utama.
· Managemen Secondary-Storage.
· Managemen Sistem I/O.
· Managemen Berkas.
· Sistem Proteksi.
· Jaringan.
· Command-Interpreter system.
System Calls menyediakan interface program yaitu:
System call menyediakan interface antara program (program pengguna yang berjalan) dan bagian OS. System call menjadi jembatan antara proses dan sistem operasi. System call ditulis dalam bahasa assembly atau bahasa tingkat tinggi yang dapat mengendalikan mesin (C). Contoh: UNIX menyediakan system call: read, write => operasi I/O untuk berkas.
Sering pengguna program harus memberikan data (parameter) ke OS yang akan dipanggil. Contoh pada UNIX: read(buffer, max_size, file_id);
Tiga cara memberikan parameter dari program ke sistem operasi:
- Melalui registers (sumber daya di CPU).
- Menyimpan parameter pada data struktur (table) di memori, dan alamat table tsb ditunjuk oleh pointer yang disimpan di register.
- Push (store) melalui "stack" pada memori dan OS mengambilnya melalui pop pada stack tsb.
System Calls.
Komputer digunakan untuk melakukan suatu proses yang dikehendaki user. Oleh karena itu harus ada suatu bentuk komunikasi antara user dan hardware. Komunikasi itu terjadi dalam bentuk system calls. SO melalui shell-nya akan menangkap perintah dari user yang kemudian akan dikomunikasikan melalui system calls. Disinilah peran SO sebagai jembatan komunikasi antara user dan hardware itu terjadi. System calls itu sendiri umumnya ditulis dalam bahasa C dan C++.
Mengenai shell, shell itu sendiri secara umum adalah layer yang berfungsi sebagai interface antara user dan inti dalam sistem operasi (kernel). Melalui shell, user dapat memberi perintah-perintah yang akan dikirim ke sistem operasi, sehingga shell ini merupakan layer yang menerima interaksi dari user secara langsung. Shell dalam SO secara umum dibagi menjadi 2, Command Line(CLI) dan Graphical(GUI). Jadi dengan kata lain, system calls berperan sebagai interface dalam layanan-layanan yang disediakan oleh sistem operasi.
Untuk lebih jelasnya lihat gambar berikut. Contoh di atas adalah sytem calls di dalam program yang membaca data dari satu file lalu meng- copy-nya ke file lain.
Biasanya tersedia sebagai instruksi bahasa rakitan. Beberapa sistem mengizinkan system calls dibuat langsung dari program bahasa tingkat tinggi. Beberapa bahasa pemrograman (contoh : C, C++) telah didefenisikan untuk menggantikan bahasa rakitan untuk sistem pemrograman.
Tiga metode umum yang digunakan dalam memberikan parameter kepada sistem operasi
• Melalui register
• Menyimpan parameter dalam blok atau tabel pada memori dan alamat blok tersebut diberikan sebagai parameter dalam register
• Menyimpan parameter (push) ke dalam stack (oleh program), dan melakukan pop off pada stack (oleh sistem operasi)
Mengenai shell, shell itu sendiri secara umum adalah layer yang berfungsi sebagai interface antara user dan inti dalam sistem operasi (kernel). Melalui shell, user dapat memberi perintah-perintah yang akan dikirim ke sistem operasi, sehingga shell ini merupakan layer yang menerima interaksi dari user secara langsung. Shell dalam SO secara umum dibagi menjadi 2, Command Line(CLI) dan Graphical(GUI). Jadi dengan kata lain, system calls berperan sebagai interface dalam layanan-layanan yang disediakan oleh sistem operasi.
Untuk lebih jelasnya lihat gambar berikut. Contoh di atas adalah sytem calls di dalam program yang membaca data dari satu file lalu meng- copy-nya ke file lain.
Biasanya tersedia sebagai instruksi bahasa rakitan. Beberapa sistem mengizinkan system calls dibuat langsung dari program bahasa tingkat tinggi. Beberapa bahasa pemrograman (contoh : C, C++) telah didefenisikan untuk menggantikan bahasa rakitan untuk sistem pemrograman.
Tiga metode umum yang digunakan dalam memberikan parameter kepada sistem operasi
• Melalui register
• Menyimpan parameter dalam blok atau tabel pada memori dan alamat blok tersebut diberikan sebagai parameter dalam register
• Menyimpan parameter (push) ke dalam stack (oleh program), dan melakukan pop off pada stack (oleh sistem operasi)
Memberikan parameter melalui tabel
Sumber: Silberschatz,et.al, Operating System Concepts, 6th ed, .2003, New York: John Wiley & Son.Inc , halaman 65
Jenis System Calls
1. Kontrol Proses
System calls yang berhubungan dengan kontrol proses antara lain ketika penghentian pengeksekusian program. Baik secara normal (end) maupun tidak normal (abort). Selama proses dieksekusi kadang kala diperlukan untuk meload atau mengeksekusi program lain, disini diperlukan lagi suatu system calls. Juga ketika membuat suatu proses baru dan menghentikan sebuah proses. Ada juga system calls yang dipanggil ketika kita ingin meminta dan merubah atribut dari suatu proses.
MS-DOS adalah contoh dari sistem single-tasking. MS-DOS menggunakan metode yang sederhana dalam menjalankan program dan tidak menciptakan proses baru. Program di-load ke dalam memori, kemudian program dijalankan.
Eksekusi MS-Dos
Sumber: Silberschatz,et.al, Operating System Concepts, 6th ed, .2003, New York:John Wiley & Son.Inc , halaman 68
Barkeley Unix adalah contoh dari sistem multi-tasking. Command interpereter masih tetap bisa dijalankan ketika program lain dieksekusi.
Multi program pada Unix
Sumber: Silberschatz,et.al, Operating System Concepts, 6th ed, .2003, New York:John Wiley & Son.Inc , halaman 69
1. Manajemen Berkas
System calls yang berhubungan dengan berkas sangat diperlukan. Seperti ketika kita ingin membuat atau menghapus suatu berkas. Atau ketika ingin membuka atau menutup suatu berkas yang telah ada, membaca berkas tersebut, dan menulis berkas itu.System calls juga diperlukan ketika kita ingin mengetahui atribut dari suatu berkas atau ketika kita juga ingin merubah atribut tersebut. Yang termasuk atribut berkas adalah nama berkas, jenis berkas, dan lain-lain
Ada juga system calls yang menyediakan mekanisme lain yang berhubungan dengan direktori atau sistim berkas secara keseluruhan. Jadi bukan hanya berhubungan dengan satu spesifik berkas. Contohnya membuat atau menghapus suatu direktori, dan lain-lain
1. Manajemen Peranti
Program yang sedang dijalankan kadang kala memerlukan tambahan sumber daya. Jika banyak pengguna yang menggunakan sistem dan jika diperlukan tambahan sumber daya maka harus meminta peranti terlebih dahulu. Dan setelah selesai penggunakannnya harus dilepaskan kembali. Ketika sebuah peranti telah diminta dan dialokasikan maka peranti tersebut bisa dibaca, ditulis, atau direposisi.
1. Informasi Maintenance
Beberapa system calls disediakan untuk membantu pertukaran informasi antara pengguna dan sistem operasi. Contohnya system calls untuk meminta dan mengatur waktu dan tanggal. Atau meminta informasi tentang sistem itu sendiri, seperti jumlah pengguna, jumlah memori dan disk yang masih bisa digunakan, dan lain-lain. Ada juga system calls untuk meminta informasi tentang proses yang disimpan oleh sistem dan system calls untuk merubah ( reset ) informasi tersebut.
1. Komunikasi
Dua model komunikasi
- message-passing
pertukaran informasi dilakukan melalui fasilitas komunikasi antar proses yang disediakan oleh sistem operasi.
- shared-memory
Proses menggunakan memori yang bisa digunakan oleh berbagai proses untuk pertukaran informasi dengan membaca dan menulis data pada memori tersebut.
Mekanisme komunikasi
Sumber: Silberschatz,et.al, Operating System Concepts,6th e, .2003, New York:John Wiley & Son.Inc, halaman 72
Dalam message-passing, sebelum komunikasi dapat dilakukan harus dibangun dulu sebuah koneksi.Untuk itu diperlukan suatu system calls dalam pengaturan koneksi tersebut, baik dalam menghubungkan koneksi tersebut maupun dalam memutuskan koneksi tersebut ketika komunikasi sudah selesai dilakukan. Juga diperlukan suatu system calls untuk membaca dan menulis pesan( message ) agar pertukaran informasi dapat dilakukan.
Unix System Call&Manaj Memori1 UNIX SYSTEM CALL
Pada praktikum ini akan dilakukan percobaan menggunakan system call yang berhubungan dengan proses pada system operasi UNIX yang biasa disebut UNIX System Call, yaitu system call fork, execl dan wait. Pada percobaan yang dilakukan akan dibuat program yang didalamnya terdapat fungsi system call. Untuk menjalankannya pada Linux gunakan g++.
System Call Fork
System call fork adalah suatu system call yang membuat suatu proses baru pada system operasi UNIX. Pada percobaan ini menggunakan mesin Linux dan beberapa program yang berisi system call fork(). Bila suatu program berisi sebuah fungsi fork(), eksekusi dari program menghasilkan eksekusi dua proses.
Satu proses dibuat untuk memulai eksekusi program. Bila system call fork() dieksekusi, proses lain dibuat. Proses asal disebut proses parend dan proses kedua disebut proses child. Proses child merupakan duplikat dari proses parent. Kedua proses melanjutkan eksekusi dari titik dimana system call fork() menghasilkan eksekusi pada program utama. Karena UNIX adalah system operasi time sharing, dua proses tersebut dapat mengeksekusi secara konkuren. Nilai yang dihasilkan oleh fork() disimpan dalam variable bertipe pid_t, yang berupa nilai integer. Karena nilai dari variable ini tidak digunakan, maka hasil fork() dapat diabaikan.
Untuk kill proses gunakan Ctrl+C. •
Untuk dokumentasi fork() dapat dilihat dengan ketikkan man 2 fork. •
Untuk melihat id dari proses, gunakan system call getpid() •
Untuk melihat dokumentasi dari getpid(), ketikkan man 2 getpid •
Perbedaan antara proses parent dan proses child adalah
Mempunyai pid yang berbeda •
Pada proses parent , fork() menghasilkan pid dari proses child jika sebuah •
proses child dibuat.
Pada proses child, fork() selalu menghasilkan 0 •
Membedakan copy dari semua data, termasuk variable dengan current value dan •
stack
Membedakan program counter (PC) yang menunjukkan eksekusi berikutnya •
meskipun awalnya keduanya mempunyai nilai yang sama teta pi setelah itu
berbeda.
Setelah fork, kedua proses tersebut tidak menggunakan variable bersama. •
System call fork menghasilkan :
Pid proses child yang baru ke proses parent, hal ini sama dengan memberitahukan proses parent nama dari child-nya •
0 : menunjukkan proses child •
-1 : 1 jika terjadi error, fork() gagal karena proses baru tidak dapat dibuat. •
System Call Wait
System call wait menyebabkan proses menunggu sinyal (menunggu sampai sembarang tipe sinyal diterima dari sembarang proses). Biasanya digunakan oleh proses parent untuk menunggu sinyal dari system operasi ke parent bila child diterminasi. System call wait menghasilkan pid dari proses yang mengirimi sinyal. Untuk melihat dokumentasi wait gunakan perintah man 2 wait.
1.System Call Execl
Misalnya kita ingin proses baru mengerjakan sesuatu yang berbeda dari proses parent, sebutlah menjalankan program yang berbeda. Sistem call execl meletakkan program executable baru ke memory dan mengasosiasikannya dengan proses saat itu. Dengan kata lain, mengubah segala sesuatunya sehingga program mulai mengeksekusi dari file yang berbeda.
2 MANAJEMEN MEMORY
Linux mengimplementasikan sistem virtual memory demand-paged. Proses mempunyai besar memory virtual yang besar (4 gigabyte). Pada virtual memory dilakukan transfer page antara disk dan memory fisik. Jika tidak terdapat cukup memory fisik, kernel melakukan swapping beberapa page lama ke disk. Disk drive adalah perangkat mekanik yang membaca dan menulis ke disk yang lebih lambat dibandingkan mengakses memory fisik. Jika memory total page lebih dari memory fisik yang tersedia, kernel lebih banyak melakukan swapping dibandingkan eksekusi kode program, sehingga terjadi thrashing dan mengurangi utilitas.
3 MENGONTROL PROSES PADA SHELL
Shell menyediakan fasilitas job control yang memungkinkan mengontrol beberapa job atau proses yang sedang berjalan pada waktu yang sama. Misalnya bila melakukan pengeditan file teks dan ingin melakukan interrupt pengeditan untuk mengerjakan hal lainnya. Bila selesai, dapat kembali (switch) ke editor dan melakukan pengeditan file teks kembali. Job bekerja pada foreground atau background. Pada foreground hanya diper untukkan untuk satu job pada satu waktu. Job pada foreground akan mengontrol shell - menerima input dari keyboard dan mengirim output ke layar. Job pada background tidak menerima input dari terminal, biasanya berjalan tanpa memerlukan interaksi. Job pada foreground kemungkinan dihentikan sementara (suspend), dengan menekan [Ctrl-Z]. Job yang dihentikan sementara dapat dijalankan kembali pada foreground atau background sesuai keperluan dengan menekan ”fg” atau ”bg ”. Sebagai catatan, menghentikan job seme ntara sangat berbeda dengan melakuakan interrupt job (biasanya menggunakan [Ctrl-C]), dimana job yang diinterrup akan dimatikan secara permanen dan tidak dapat dijalankan lagi.
REFERENSI
