S1 INFORMATIKA UNIB • KURIKULUM OBE 2026

Sistem Operasi &
Kernel Architecture

Portal pembelajaran komprehensif mata kuliah Sistem Operasi (INF-201). Menghubungkan teori dual-mode protection, manajemen proses & thread concurrency (POSIX C), algoritma penjadwalan CPU (*MLFQ*), translasi memori virtual 64-bit, sistem berkas (*VFS / Ext4 / ZFS CoW*), hingga isolasi *Docker Container*.

16 Pekan Kuliah & Lab
3 SKS Kurikulum Terpadu
15 Slide Beamer 16:9
10 Modul Praktikum C
Informasi Akademik Mata Kuliah
Mata Kuliah Sistem Operasi (Operating Systems)
Kode & SKS INF-201 • 3 SKS (2 Teori, 1 Praktikum)
Dosen Pengampu Ir. Novalio Daratha, S.T., M.Sc., Ph.D.
Laboratorium Laboratorium Sistem Tenaga dan Komputasi Cerdas / Lab Informatika
Program Studi S1 Informatika, FT UNIB
Lingkungan Sistem Linux • POSIX C • GCC • Docker
Interactive Kernel Engine

Simulasi Live Penjadwalan CPU & Virtual Memory

Visualisasikan alokasi CPU (Gantt Chart) dan pergantian halaman memori (Page Fault) secara real-time.

Kernel Simulator Active

Parameter Penjadwalan CPU

Waktu Eksekusi (Burst Time):

P1: ms
P2: ms
P3: ms
P4: ms

Visualisasi Gantt Chart CPU

Rata-Rata Waktu Tunggu (AWT): 6.75 ms
Rata-Rata Turnaround (TAT): 13.25 ms

Parameter Page Replacement

Tabel Frame Memori Fisik

Total Page Faults: 7 Faults
Rasio Keberhasilan (Hit Rate): 30.0%
16 WEEKS CURRICULUM MATRIX

Struktur 16 Modul Perkuliahan & Bahan Ajar

Akses lengkap 15 Slide Beamer 16:9, Lembar Kerja Mahasiswa (LKM), Problem Sets C1–C6, Tugas Bacaan Buku Teks (OSTEP, TLCL, Think OS, xv6), dan Modul Praktikum Laboratorium.

Minggu 1 Kernel & Proses

Pengantar Sistem Operasi & Linux System Calls

Dual-Mode Operation, Trap/Interrupt, Silsilah UNIX/BSD/Linux, dan Tracing Syscalls

Sub-CPMK 1: Mampu membedakan User Mode vs Kernel Mode, mekanisme context transition, dan melacak alur system call menggunakan alat bantu Linux.
Peran OS: Resource Manager & Extended MachineProteksi Hardware: User Mode (Ring 3) vs Kernel Mode (Ring 0)Mekanisme Trap, Exception, dan Hardware InterruptSilsilah UNIX: AT&T Bell Labs, BSD, GNU Project, dan Linux TorvaldsTracing System Call Menggunakan strace, uname, dan dmesg
Tugas Bacaan (OSTEP & TLCL):

OSTEP Ch. 2 (Introduction) & TLCL Ch. 1-4 (Terminal & Navigation) — OSTEP Hal. 1-22; TLCL Hal. 1-45

Minggu 2 Kernel & Proses

Arsitektur Kernel & Proses Booting

Monolithic (Linux), Microkernel (seL4), Hybrid Darwin (macOS), dan Alur Booting UEFI/Systemd

Sub-CPMK 2: Mampu menganalisis perbedaan struktur arsitektur kernel dan menelusuri urutan booting dari BIOS/UEFI hingga init/systemd.
Arsitektur Monolithic Kernel: Linux & FreeBSDArsitektur Microkernel: Minix & Formal Verification seL4Arsitektur Hybrid: macOS Darwin (XNU / Mach + BSD)Alur Booting: Firmware UEFI -> Bootloader GRUB -> Kernel Init -> systemd (PID 1)Loadable Kernel Modules (LKM): insmod, rmmod, lsmod
Tugas Bacaan (OSTEP & Think OS):

OSTEP Ch. 6 (Direct Execution) & Think OS Ch. 1 (Compilation & OS) — OSTEP Hal. 55-68; Think OS Hal. 1-12

Minggu 3 Kernel & Proses

Manajemen Proses & Pemrograman POSIX C

Process Control Block (PCB), Context Switch, State Diagram, serta System Calls fork, execvp, waitpid

Sub-CPMK 3: Mampu mengimplementasikan pembuatan dan manajemen proses hierarkis dalam bahasa C menggunakan POSIX API.
Abstraksi Proses & Process Control Block (PCB task_struct)State Diagram Proses: New, Ready, Running, Waiting, TerminatedMekanisme Context Switch & Overhead Register SavingPembuatan Proses POSIX C: fork(), execvp(), wait(), waitpid()Zombie & Orphan Processes, Serta Manajemen Signal (SIGINT, SIGKILL)
Tugas Bacaan (OSTEP & xv6 RISC-V):

OSTEP Ch. 4-5 (Processes & API) & xv6 RISC-V Ch. 1 (Operating System Interfaces) — OSTEP Hal. 23-54; xv6 Hal. 9-22

Minggu 4 Penjadwalan & Konkurensi

Penjadwalan CPU (CPU Scheduling) & MLFQ

Metrik Kinerja (AWT, TAT), Algoritma FCFS, SJF, Round Robin, dan Multilevel Feedback Queue (MLFQ)

Sub-CPMK 4: Mampu menghitung metrik performa penjadwalan CPU dan merancang aturan prioritas dinamis MLFQ multi-core.
Konsep CPU Burst & I/O Burst CycleKriteria Penjadwalan: AWT, TAT, Throughput, FairnessAlgoritma Klasik: FCFS (Convoy Effect) & SJF/SRTF (Starvation)Round Robin (RR) & Optimasi Pemilihan Time Quantum (q)Multilevel Feedback Queue (MLFQ): 5 Aturan Penjadwalan DinamisPengantar Penjadwalan Linux Completely Fair Scheduler (CFS vruntime)
Tugas Bacaan (OSTEP & Think OS):

OSTEP Ch. 7-8 (Scheduling & MLFQ) & Think OS Ch. 3 (Processes & Memory) — OSTEP Hal. 69-98; Think OS Hal. 25-38

Minggu 5 Penjadwalan & Konkurensi

Konkurensi & Sinkronisasi Thread POSIX

Race Condition, Critical Section, Mutex Lock, Semaphores, dan Deteksi ThreadSanitizer

Sub-CPMK 5: Mampu merancang solusi bebas data race untuk problem sinkronisasi klasik menggunakan pthreads dan semaphores.
Abstraksi Thread: Kernel-level Threads vs User-level ThreadsFenomena Race Condition & Critical Section ProblemTiga Syarat Solusi: Mutual Exclusion, Progress, Bounded WaitingMekanisme Hardware: Test-and-Set & Compare-and-Swap (CAS)Primitif POSIX: Mutex Lock, Condition Variables, dan SemaphoresStudi Kasus: Bounded Buffer Producer-Consumer & ThreadSanitizer (-fsanitize=thread)
Tugas Bacaan (OSTEP & Think OS):

OSTEP Ch. 26-31 (Concurrency, Threads, Locks, Condition Variables, Semaphores) — OSTEP Hal. 265-340; Think OS Hal. 55-80

Minggu 6 Penjadwalan & Konkurensi

Penanganan Deadlock & Algoritma Banker

Resource Allocation Graph (RAG), Empat Syarat Coffman, Deteksi, dan Penghindaran dengan Banker's Algorithm

Sub-CPMK 6: Mampu memverifikasi kondisi deadlock pada RAG dan menerapkan algoritma Banker untuk menjamin Safe State alokasi sumber daya.
Definisi Deadlock pada Sistem Multi-ResourceEmpat Syarat Keharusan Coffman untuk Terjadinya DeadlockPemodelan Resource Allocation Graph (RAG) & Deteksi SiklusMetode Penanganan: Pencegahan (Prevention), Penghindaran (Avoidance), & DeteksiBanker's Algorithm: Matriks Need = Max - Allocation & Safe State CheckPendekatan Ostrich Algorithm pada Sistem Operasi Modern
Tugas Bacaan (OSTEP & Think OS):

OSTEP Ch. 32 (Common Concurrency Problems & Deadlock) — OSTEP Hal. 341-360

Minggu 7 Memori & Virtual Memory

Manajemen Memori Utama & Paging 64-Bit

Alokasi Kontigu, Fragmentasi Internal/Eksternal, Translasi Alamat Logika-ke-Fisik, dan Multi-Level Page Table

Sub-CPMK 7: Mampu menghitung translasi alamat logika ke fisik pada skema Paging dan menganalisis arsitektur Multi-level Page Table x86-64.
Ruang Alamat Logika vs Memori FisikAlokasi Kontigu, Dynamic Relocation, dan Fragmentasi EksternalArsitektur Paging Dasar: Page Number (p) dan Offset (d)Akselerasi Translasi Menggunakan Hardware TLB & Hit Rate CalculationHierarki Multi-level Paging x86-64 (PML4, PDPT, PD, PT)Proteksi Bit PTE: Valid/Invalid, Read/Write, User/Supervisor, NX Bit
Tugas Bacaan (OSTEP & xv6 RISC-V):

OSTEP Ch. 13, 15, 18-20 (Address Spaces, Paging, TLB, Multi-level Tables) & xv6 RISC-V Ch. 3 (Page Tables) — OSTEP Hal. 133-146, 175-224; xv6 Hal. 33-46

Minggu 8 Kernel & Proses

Ujian Tengah Semester (UTS)

Evaluasi Komprehensif Teori & Studi Kasus Paruh Pertama (Minggu 1 s.d 7)

Sub-CPMK 8: Evaluasi penguasaan konsep dual-mode, kernel, manajemen proses, penjadwalan CPU, sinkronisasi thread, deadlock, dan memori.
Review Komprehensif Minggu 1 - 7Analisis Kasus Sinkronisasi Producer-Consumer / Readers-WritersPerhitungan AWT dan Turnaround Time MLFQValidasi Safe State Banker's AlgorithmTranslasi Alamat Paging Bertingkat dan Efisiensi TLB
Tugas Bacaan (OSTEP Review):

Review Ch. 1 - 20 & Buku Panduan Praktikum Paruh 1 — Rangkuman Paruh 1

Minggu 9 Memori & Virtual Memory

Virtual Memory & Algoritma Page Replacement

Demand Paging, Page Fault Handling, Effective Access Time (EAT), FIFO, Belady's Anomaly, LRU, dan Optimal (OPT)

Sub-CPMK 9: Mampu menganalisis alur penanganan Page Fault dan mengevaluasi performa algoritma Page Replacement (FIFO, LRU, OPT).
Konsep Demand Paging & Alur Penanganan Page Fault oleh KernelKalkulasi Effective Access Time (EAT = (1-p)*ma + p*pft)Algoritma FIFO & Demonstrasi Belady's AnomalyAlgoritma Optimal (OPT / Belady's Min) Sebagai Tolok Ukur TeoretisAlgoritma Least Recently Used (LRU) & Implementasi Hardware Counter/StackAlgoritma Aproksimasi CLOCK (Second Chance) & Fenomena Thrashing
Tugas Bacaan (OSTEP & Think OS):

OSTEP Ch. 21-22 (Beyond Physical Memory: Mechanisms & Policies) & Think OS Ch. 4 (Virtual Memory) — OSTEP Hal. 225-264; Think OS Hal. 39-54

Minggu 10 Storage & File System

File System Interface & Virtual File System (VFS)

Abstraksi Berkas & Direktori, Struktur Inode, Desain VFS Linux/Unix, dan Hard Link vs Symbolic Link

Sub-CPMK 10: Mampu menjelaskan struktur metadata inode, arsitektur VFS, dan membedakan mekanisme link berkas pada sistem Unix.
Abstraksi Berkas: Tipe, Atribut, File Descriptor (FD) TableStruktur Inode: Metadata, Mode, Pointers (Direct, Single/Double Indirect)Struktur Direktori: Mapping Nama Berkas ke Inode NumberPerbedaan Fundamental Hard Link (ln) vs Symbolic/Soft Link (ln -s)Arsitektur Virtual File System (VFS): File, Dentry, Inode, SuperblockEksplorasi Perintah Linux: ls -li, stat, df -i, file
Tugas Bacaan (OSTEP & xv6 RISC-V):

OSTEP Ch. 39-40 (Files and Directories & File System Implementation) & xv6 RISC-V Ch. 8 (File System) — OSTEP Hal. 441-478; xv6 Hal. 87-104

Minggu 11 Storage & File System

File System Implementation, Journaling, & CoW

Alokasi Blok (Contiguous, Linked, Indexed), Journaling Ext4, Copy-on-Write (ZFS / Btrfs), dan Konsistensi Crash

Sub-CPMK 11: Mampu menganalisis integritas data saat system crash, mekanisme Journaling, dan arsitektur modern Copy-on-Write (CoW).
Metode Alokasi Blok Disk: Contiguous, Linked List, Multilevel IndexedManajemen Ruang Bebas: Bit Vector / Free Space BitmapThe Crash Consistency Problem & Bahaya File System CorruptionSolusi Klasik: fsck (File System Consistency Checker) & Overhead-nyaSolusi Modern: Write-Ahead Logging (Journaling Mode: Data, Ordered, Writeback)Paradigma Copy-on-Write (CoW) File System: ZFS Pools, Btrfs Snapshots
Tugas Bacaan (OSTEP & TLCL):

OSTEP Ch. 42-43 (Crash Consistency: FSCK and Journaling & Log-Structured FS) & TLCL Ch. 15 (Storage Media) — OSTEP Hal. 497-534; TLCL Hal. 175-196

Minggu 12 Storage & File System

Storage Sekunder, Disk Scheduling, & RAID

Karakteristik HDD vs Flash SSD (NAND, Wear Leveling, FTL), Algoritma Head Scheduling, dan Arsitektur RAID (0, 1, 5, 6, 10)

Sub-CPMK 12: Mampu menghitung total pergerakan head penjadwalan disk dan merancang konfigurasi array RAID redundan.
Fisik Hard Disk Drive (HDD): Seek Time, Rotational Delay, Transfer RateAlgoritma Penjadwalan Disk: FCFS, SSTF, SCAN (Elevator), C-SCAN, LOOKArsitektur Solid State Drive (SSD): NAND Flash, Block Erasing, Wear Leveling, FTL, TRIMRedundant Array of Independent Disks (RAID): Performa vs Toleransi KegagalanAnalisis Level RAID: RAID 0 (Striping), RAID 1 (Mirroring), RAID 5 (Distributed Parity), RAID 6, RAID 10Perhitungan Kapasitas Efektif & Mean Time To Data Loss (MTTDL)
Tugas Bacaan (OSTEP):

OSTEP Ch. 36-38 (I/O Devices, Hard Disk Drives, Redundant Arrays of Inexpensive Disks) — OSTEP Hal. 391-440

Minggu 13 I/O & Sekuriti

Subsistem I/O, Interrupts, & Direct Memory Access (DMA)

Polling vs Interrupt-Driven I/O, DMA Controller, Device Drivers, Buffering/Caching, dan Alur I/O Asinkron

Sub-CPMK 13: Mampu menjelaskan interaksi hardware/software I/O, arsitektur DMA, dan struktur modul Device Driver.
Struktur Hardware I/O: Bus (PCIe, SATA, USB), Controller, Register (Data, Status, Control)Metode Komunikasi I/O: Port I/O vs Memory-Mapped I/O (MMIO)Polling (Busy-Waiting) vs Interrupt-Driven I/ODirect Memory Access (DMA): Bus Mastering & Transfer BufferLapisan Software I/O Kernel: Device Driver, Block Layer, I/O SchedulerMekanisme Buffering, Caching, Spooling, dan POSIX Async I/O (aio_read)
Tugas Bacaan (OSTEP & xv6 RISC-V):

OSTEP Ch. 36 (I/O Devices) & xv6 RISC-V Ch. 5 (Interrupts and Device Drivers) — OSTEP Hal. 391-404; xv6 Hal. 55-66

Minggu 14 I/O & Sekuriti

Keamanan Sistem Operasi & Proteksi Kernel

Prinsip Least Privilege, Discretionary vs Mandatory Access Control (DAC/MAC), Linux Capabilities, SELinux, dan Meltdown/Spectre

Sub-CPMK 14: Mampu menganalisis model proteksi sistem operasi, konfigurasi DAC/MAC, dan kerentanan eksekusi spekulatif hardware.
Prinsip Keamanan Sistem Operasi: Least Privilege & Defense in DepthModel Kontrol Akses: Access Control Matrix, DAC (rwx, chown, chmod, setuid)Kelemahan setuid root & Solusi Modern: Linux Capabilities (setcap/getcap)Mandatory Access Control (MAC): Multi-Level Security (MLS), SELinux, AppArmorEksploitasi Memori & Proteksi Kernel: Buffer Overflow, Stack Canary, ASLR, DEP/NXKerentanan Hardware Modern: Speculative Execution, Meltdown, Spectre, & KPTI (Kernel Page Table Isolation)
Tugas Bacaan (Think OS & OSTEP):

Think OS Ch. 1 (Security & OS Protection) & Rujukan Keamanan Linux Capabilities — Think OS Hal. 13-24; Linux manual capabilities(7)

Minggu 15 Virtualisasi & Modern OS

Virtualisasi & Containerization (Docker Architecture)

Hypervisor Tipe-1 (Bare-Metal) vs Tipe-2 (Hosted), Hardware-Assisted Virtualization (Intel VT-x), Linux Namespaces, Cgroups, dan Container

Sub-CPMK 15: Mampu membandingkan arsitektur VM vs Container dan mengimplementasikan isolasi lingkungan aplikasi berbasis Docker.
Evolusi Virtualisasi Sistem: Emulasi vs Virtualisasi Penuh vs ParavirtualisasiArsitektur Hypervisor: Type-1 (KVM, ESXi, Xen) vs Type-2 (VirtualBox, QEMU)Hardware-Assisted Virtualization: Intel VT-x VMX Root/Non-Root & Nested Paging (EPT/NPT)OS-Level Virtualization: FreeBSD Jails, Solaris Zones, Linux Containers (LXC)Pilar Inti Linux Container: Namespaces (Isolasi View) & Control Groups/cgroups (Batas Resource)Arsitektur Docker: Docker Daemon, containerd, runc (OCI spec), dan Layered Storage Driver (OverlayFS2)
Tugas Bacaan (OSTEP & TLCL):

OSTEP Ch. 2 (Virtualization overview) & TLCL Ch. 36 (System Isolation & Scripts) — OSTEP Hal. 1-22; TLCL Hal. 480-510

Minggu 16 Virtualisasi & Modern OS

Ujian Akhir Semester (UAS)

Evaluasi Komprehensif Seluruh Capaian Pembelajaran Mata Kuliah (CPMK 1 s.d 5)

Sub-CPMK 16: Evaluasi komprehensif teori memori virtual, file system, disk scheduling, I/O, proteksi sekuriti, dan virtualisasi container.
Sintesis Komprehensif Seluruh Topik PerkuliahanStudi Kasus Integrasi Virtual Memory, Page Replacement, & ThrashingAnalisis Recovery & Performa File System Journaling vs CoWEvaluasi Keamanan Kernel & Hak Akses Linux CapabilitiesArsitektur Isolasi Container dan Efisiensi Resource Cgroups
Tugas Bacaan (OSTEP & Panduan Praktikum Paruh 2):

Review Ch. 21 - 43 & Panduan Praktikum Paruh 2 — Rangkuman Paruh 2

Naskah Ujian (UAS) Modul Lab

Lihat Rincian Lengkap Silabus & Capaian Pembelajaran (OBE)

Rincian standar CPL-1 s.d CPL-4, CPMK-1 s.d CPMK-5, serta komposisi asesmen dan rubrik penilaian.

REPOSITORI LENGKAP ASET KULIAH

Katalog Lengkap Bahan Ajar & Referensi

Eksplorasi dan unduh seluruh materi pembelajaran resmi: 15 Slide Beamer, 15 Lembar Kerja Mahasiswa, 15 Problem Sets, 10 Modul Praktikum, dan Buku Teks Open-Access.

Buku Teks Rujukan Utama

Operating Systems: Three Easy Pieces (OSTEP)

Remzi H. Arpaci-Dusseau & Andrea C. Arpaci-Dusseau (UW-Madison)

Buku teks rujukan utama membahas tiga pilar besar sistem operasi: Virtualization (CPU & Memory), Concurrency (Threads & Locks), dan Persistence (I/O & File Systems).

PDF Open-Access Unduh PDF
Buku Teks Praktikum CLI

The Linux Command Line (TLCL 25.12A)

William E. Shotts Jr.

Panduan komprehensif eksplorasi shell Unix/Linux, administrasi proses, manipulasi teks, dan scripting Bash untuk mahasiswa.

PDF Open-Access Unduh PDF
Buku Teks C Programming

Think OS: A Brief Introduction to Operating Systems

Allen B. Downey (Green Tea Press)

Buku pengantar ringkas dan mendalam mengenai pemrograman sistem C, kompilasi, caching, threads, dan virtual memory.

PDF Open-Access Unduh PDF
Buku Teks Kernel Real-World

MIT xv6 RISC-V Operating System Book

Russ Cox, Frans Kaashoek, & Robert Morris (MIT PDOS)

Buku panduan kode sumber kernel sistem operasi Unix pendidikan MIT yang berjalan di atas arsitektur prosesor RISC-V.

PDF Open-Access Unduh PDF
Catatan Kuliah RPS Resmi

Rencana Pembelajaran Semester (RPS OBE 3 SKS)

Kurikulum & Standar Capaian Pembelajaran Lulusan

Dokumen kurikulum resmi memuat standar CPL 1-4, CPMK 1-5, rubrik penilaian, dan jadwal 16 minggu perkuliahan.

PDF Document (.pdf) Unduh PDF
Catatan Kuliah Formulasi Analitis

Catatan Matematika & Derivasi Formulasi SO

Analisis Kompleksitas Penjadwalan & Memory Paging

Derivasi matematika time complexity algoritma penjadwalan CPU, kalkulasi Banker's Algorithm, dan formula translasi alamat memori virtual.

PDF Document (.pdf) Unduh PDF
Modul Praktikum Panduan Paruh 1

Buku Panduan Praktikum Terpadu Paruh 1 (Minggu 1–7)

Kompilasi Modul 01 s.d Modul 07

Kompilasi panduan praktikum terpadu semester paruh pertama mencakup Linux CLI, kernel module, POSIX shell, simulasi CPU, pthreads, deadlock, dan memory paging.

PDF Document (.pdf) Unduh PDF
Modul Praktikum Panduan Paruh 2

Buku Panduan Praktikum Terpadu Paruh 2 (Minggu 9–15)

Kompilasi Modul 08 s.d Modul 10

Kompilasi panduan praktikum terpadu semester paruh kedua mencakup virtual memory replacement, VFS, Linux namespaces, cgroups, dan capstone Docker container.

PDF Document (.pdf) Unduh PDF
Modul Praktikum CLI & Tracing

MODUL-01: Eksplorasi Linux CLI, Kernel Syscalls, & Strace

Praktikum Minggu 1

Pokok bahasan: Dual-mode, user space vs kernel space, strace utility, dmesg, uname, POSIX calls

Panduan Modul PDF (.pdf) Unduh PDF
Modul Praktikum Kernel Module

MODUL-02: Arsitektur Kernel & Kompilasi Linux Kernel Module (LKM)

Praktikum Minggu 2

Pokok bahasan: C kernel headers, printk, init_module, cleanup_module, insmod, rmmod, dmesg ring buffer

Panduan Modul PDF (.pdf) Unduh PDF
Modul Praktikum Tugas Koding 1

MODUL-03: Tugas Koding 1: Custom Linux Command-Line Shell C

Praktikum Minggu 3

Pokok bahasan: fork(), execvp(), waitpid(), tokenizing input, I/O redirection, signal handling (SIGINT)

Panduan Modul PDF (.pdf) Unduh PDF
Modul Praktikum CPU Simulation

MODUL-04: Simulator Penjadwalan CPU (FCFS, SJF, RR, MLFQ)

Praktikum Minggu 4

Pokok bahasan: CPU Burst, Arrival Time, Gantt chart construction, calculation of AWT and TAT metrics

Panduan Modul PDF (.pdf) Unduh PDF
Modul Praktikum Tugas Koding 2

MODUL-05: Tugas Koding 2: Sinkronisasi Thread POSIX & ThreadSanitizer

Praktikum Minggu 5

Pokok bahasan: pthreads, pthread_mutex_t, sem_t, Producer-Consumer Bounded Buffer, -fsanitize=thread

Panduan Modul PDF (.pdf) Unduh PDF
Modul Praktikum Deadlock Lab

MODUL-06: Implementasi Algoritma Banker's Deadlock Avoidance C

Praktikum Minggu 6

Pokok bahasan: Resource Allocation Matrix, Max, Allocation, Available, Need matrix, Safe State verification

Panduan Modul PDF (.pdf) Unduh PDF
Modul Praktikum Paging & TLB

MODUL-07: Simulasi Manajemen Memori & Translasi Alamat Paging 64-bit/TLB

Praktikum Minggu 7

Pokok bahasan: Address translation, page number, offset, Page Table Entries (PTE), TLB simulation & hit ratio

Panduan Modul PDF (.pdf) Unduh PDF
Modul Praktikum Tugas Koding 3

MODUL-08: Tugas Koding 3: Simulator Virtual Memory Page Replacement

Praktikum Minggu 9

Pokok bahasan: FIFO, LRU, Optimal (OPT) replacement algorithms, page fault counter, trace simulation

Panduan Modul PDF (.pdf) Unduh PDF
Modul Praktikum File System

MODUL-09: Eksplorasi Virtual File System (VFS), Inode, Disk I/O & Ext4

Praktikum Minggu 10

Pokok bahasan: stat(), ls -i, hard links vs symlinks, inode structures, file descriptor table, ext4 journaling

Panduan Modul PDF (.pdf) Unduh PDF
Modul Praktikum Capstone Project

MODUL-10: Capstone Project: Linux Namespaces, Cgroups, & Docker Container

Praktikum Minggu 15

Pokok bahasan: unshare, clone(), cgroups v2 resource limits, Dockerfile, docker-compose multi-service container

Panduan Modul PDF (.pdf) Unduh PDF
Slide Beamer Minggu 1

Slide Beamer Minggu 1: Pengantar Sistem Operasi & Linux System Calls

Dual-Mode Operation, Trap/Interrupt, Silsilah UNIX/BSD/Linux, dan Tracing Syscalls

Konsep dasar OS sebagai Resource Allocator dan Control Program, proteksi hardware dual-mode, instruksi istimewa (privileged instructions), tabel vektor interupsi (IVT), dan tracing panggilan sistem POSIX.

LaTeX Beamer 16:9 (.pdf) Unduh PDF
Slide Beamer Minggu 2

Slide Beamer Minggu 2: Arsitektur Kernel & Proses Booting

Monolithic (Linux), Microkernel (seL4), Hybrid Darwin (macOS), dan Alur Booting UEFI/Systemd

Perbandingan performa dan keandalan Monolithic vs Microkernel vs Hybrid, kompilasi modul kernel dinamis (Loadable Kernel Module - LKM), serta urutan bootloader GRUB, kernel decompression, dan PID 1 systemd.

LaTeX Beamer 16:9 (.pdf) Unduh PDF
Slide Beamer Minggu 3

Slide Beamer Minggu 3: Manajemen Proses & Pemrograman POSIX C

Process Control Block (PCB), Context Switch, State Diagram, serta System Calls fork, execvp, waitpid

Struktur data kernel PCB, diagram 5 status proses, mekanisme context switch hardware/software, inter-process communication (Pipes & Shared Memory), serta pembuatan custom command-line shell C.

LaTeX Beamer 16:9 (.pdf) Unduh PDF
Slide Beamer Minggu 4

Slide Beamer Minggu 4: Penjadwalan CPU (CPU Scheduling) & MLFQ

Metrik Kinerja (AWT, TAT), Algoritma FCFS, SJF, Round Robin, dan Multilevel Feedback Queue (MLFQ)

Karakteristik CPU Burst vs I/O Burst, kriteria evaluasi (Throughput, Turnaround Time, Waiting Time, Response Time), perbandingan FCFS (Convoy Effect), SJF/SRTF, Round Robin (Time Quantum Trade-off), dan aturan 5-Rule MLFQ.

LaTeX Beamer 16:9 (.pdf) Unduh PDF
Slide Beamer Minggu 5

Slide Beamer Minggu 5: Konkurensi & Sinkronisasi Thread POSIX

Race Condition, Critical Section, Mutex Lock, Semaphores, dan Deteksi ThreadSanitizer

Konsep threads vs processes, bahaya race condition pada memori bersama, 3 syarat penyelesaian Critical Section, implementasi `pthread_mutex_t`, `pthread_cond_t`, semaphore terhitung (`sem_t`), serta problem Producer-Consumer & Dining Philosophers.

LaTeX Beamer 16:9 (.pdf) Unduh PDF
Slide Beamer Minggu 6

Slide Beamer Minggu 6: Penanganan Deadlock & Algoritma Banker

Resource Allocation Graph (RAG), Empat Syarat Coffman, Deteksi, dan Penghindaran dengan Banker's Algorithm

Karakteristik kebuntuan sistem (deadlock), 4 kondisi Coffman (Mutual Exclusion, Hold & Wait, No Preemption, Circular Wait), analisis siklus RAG, matriks alokasi (Allocation, Max, Available, Need), dan verifikasi status aman (Safe Sequence).

LaTeX Beamer 16:9 (.pdf) Unduh PDF
Slide Beamer Minggu 7

Slide Beamer Minggu 7: Manajemen Memori Utama & Paging 64-Bit

Alokasi Kontigu, Fragmentasi Internal/Eksternal, Translasi Alamat Logika-ke-Fisik, dan Multi-Level Page Table

Organisasi memori fisik dan logika, Base and Bounds registers, segmentasi memori, konsep Paging (Frame & Page), struktur entri Page Table (PTE), Translation Lookaside Buffer (TLB), dan tabel halaman bertingkat 4-Level (PML4).

LaTeX Beamer 16:9 (.pdf) Unduh PDF
Slide Beamer Minggu 8

Slide Beamer Minggu 8: Ujian Tengah Semester (UTS)

Evaluasi Komprehensif Teori & Studi Kasus Paruh Pertama (Minggu 1 s.d 7)

Ujian tertulis komprehensif dan studi kasus komputasi meliputi perancangan sistem konkurensi bebas deadlock, analisis waktu tunggu penjadwalan CPU, dan translasi alamat memori paging.

LaTeX Beamer 16:9 (.pdf) Unduh PDF
Slide Beamer Minggu 9

Slide Beamer Minggu 9: Virtual Memory & Algoritma Page Replacement

Demand Paging, Page Fault Handling, Effective Access Time (EAT), FIFO, Belady's Anomaly, LRU, dan Optimal (OPT)

Prinsip Virtual Memory melampaui kapasitas RAM fisik, alur trap page fault ke swap space, Effective Access Time (EAT), fenomena Belady's Anomaly pada FIFO, algoritma Stack (LRU), pendekatan CLOCK/Second-Chance, dan Thrashing (Working Set Model).

LaTeX Beamer 16:9 (.pdf) Unduh PDF
Slide Beamer Minggu 10

Slide Beamer Minggu 10: File System Interface & Virtual File System (VFS)

Abstraksi Berkas & Direktori, Struktur Inode, Desain VFS Linux/Unix, dan Hard Link vs Symbolic Link

Atribut berkas, operasi POSIX open/read/write/close, struktur direktori hierarkis dentry, metadata Inode (Permissions, Owner, Size, Direct/Indirect Pointers), Virtual File System (VFS) abstraction layer, serta manipulasi link fisik dan simbolik.

LaTeX Beamer 16:9 (.pdf) Unduh PDF
Slide Beamer Minggu 11

Slide Beamer Minggu 11: File System Implementation, Journaling, & CoW

Alokasi Blok (Contiguous, Linked, Indexed), Journaling Ext4, Copy-on-Write (ZFS / Btrfs), dan Konsistensi Crash

Metode alokasi disk, pelacakan blok bebas (Bit Bitmap), Crash Consistency Problem, Write-Ahead Logging (Journaling ext4: Data vs Metadata Journaling), struktur B-Tree pada XFS/Btrfs, dan transaksi Copy-on-Write (CoW) pada ZFS.

LaTeX Beamer 16:9 (.pdf) Unduh PDF
Slide Beamer Minggu 12

Slide Beamer Minggu 12: Storage Sekunder, Disk Scheduling, & RAID

Karakteristik HDD vs Flash SSD (NAND, Wear Leveling, FTL), Algoritma Head Scheduling, dan Arsitektur RAID (0, 1, 5, 6, 10)

Geometri fisik HDD (Platter, Track, Sector, Cylinder), komponen latensi (Seek Time, Rotational Latency, Transfer Time), penjadwalan disk (FCFS, SSTF, SCAN, C-SCAN, LOOK), arsitektur Flash SSD (Page Write, Block Erase, FTL, TRIM), dan level RAID 0, 1, 5 (Parity Striping), 6, dan 10.

LaTeX Beamer 16:9 (.pdf) Unduh PDF
Slide Beamer Minggu 13

Slide Beamer Minggu 13: Subsistem I/O, Interrupts, & Direct Memory Access (DMA)

Polling vs Interrupt-Driven I/O, DMA Controller, Device Drivers, Buffering/Caching, dan Alur I/O Asinkron

Port I/O vs Memory-Mapped I/O (MMIO), Programmed I/O vs Interrupt-driven I/O, Direct Memory Access (DMA Controller) untuk transfer data kecepatan tinggi tanpa membebani CPU, buffering kernel (Circular Buffer), dan antarmuka Device Driver (Character vs Block Devices).

LaTeX Beamer 16:9 (.pdf) Unduh PDF
Slide Beamer Minggu 14

Slide Beamer Minggu 14: Keamanan Sistem Operasi & Proteksi Kernel

Prinsip Least Privilege, Discretionary vs Mandatory Access Control (DAC/MAC), Linux Capabilities, SELinux, dan Meltdown/Spectre

Filosofi keamanan OS (Confidentiality, Integrity, Availability), Domain-Object Access Matrix, Discretionary Access Control (POSIX rwx & ACLs), Mandatory Access Control (SELinux / AppArmor), pembagian privilege root via Linux Capabilities (`cap_net_admin`, dll.), mitigasi Buffer Overflow (ASLR, Stack Canary), serta mitigasi serangan side-channel Meltdown & Spectre.

LaTeX Beamer 16:9 (.pdf) Unduh PDF
Slide Beamer Minggu 15

Slide Beamer Minggu 15: Virtualisasi & Containerization (Docker Architecture)

Hypervisor Tipe-1 (Bare-Metal) vs Tipe-2 (Hosted), Hardware-Assisted Virtualization (Intel VT-x), Linux Namespaces, Cgroups, dan Container

Evolusi virtualisasi, perangkap arsitektur Popek-Goldberg, Hardware-Assisted Virtualization (Intel VT-x / AMD-V, EPT), perbedaan fundamental Virtual Machine vs OS-level Virtualization, pilar utama Linux Container (Namespaces: PID/NET/MNT/UTS/IPC/USER; Cgroups: batas CPU/RAM; OverlayFS2), dan implementasi Docker Container Capstone Project.

LaTeX Beamer 16:9 (.pdf) Unduh PDF
Lembar Kerja LKM Minggu 1

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) Minggu 1

Pengantar Sistem Operasi & Linux System Calls

Aktivitas analisis dan lembar kerja partisipatif kelas level Bloom C1 s.d C5 untuk topik Pengantar Sistem Operasi & Linux System Calls.

Worksheet C1-C5 (.pdf) Unduh PDF
Lembar Kerja LKM Minggu 2

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) Minggu 2

Arsitektur Kernel & Proses Booting

Aktivitas analisis dan lembar kerja partisipatif kelas level Bloom C1 s.d C5 untuk topik Arsitektur Kernel & Proses Booting.

Worksheet C1-C5 (.pdf) Unduh PDF
Lembar Kerja LKM Minggu 3

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) Minggu 3

Manajemen Proses & Pemrograman POSIX C

Aktivitas analisis dan lembar kerja partisipatif kelas level Bloom C1 s.d C5 untuk topik Manajemen Proses & Pemrograman POSIX C.

Worksheet C1-C5 (.pdf) Unduh PDF
Lembar Kerja LKM Minggu 4

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) Minggu 4

Penjadwalan CPU (CPU Scheduling) & MLFQ

Aktivitas analisis dan lembar kerja partisipatif kelas level Bloom C1 s.d C5 untuk topik Penjadwalan CPU (CPU Scheduling) & MLFQ.

Worksheet C1-C5 (.pdf) Unduh PDF
Lembar Kerja LKM Minggu 5

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) Minggu 5

Konkurensi & Sinkronisasi Thread POSIX

Aktivitas analisis dan lembar kerja partisipatif kelas level Bloom C1 s.d C5 untuk topik Konkurensi & Sinkronisasi Thread POSIX.

Worksheet C1-C5 (.pdf) Unduh PDF
Lembar Kerja LKM Minggu 6

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) Minggu 6

Penanganan Deadlock & Algoritma Banker

Aktivitas analisis dan lembar kerja partisipatif kelas level Bloom C1 s.d C5 untuk topik Penanganan Deadlock & Algoritma Banker.

Worksheet C1-C5 (.pdf) Unduh PDF
Lembar Kerja LKM Minggu 7

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) Minggu 7

Manajemen Memori Utama & Paging 64-Bit

Aktivitas analisis dan lembar kerja partisipatif kelas level Bloom C1 s.d C5 untuk topik Manajemen Memori Utama & Paging 64-Bit.

Worksheet C1-C5 (.pdf) Unduh PDF
Lembar Kerja LKM Minggu 8

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) Minggu 8

Ujian Tengah Semester (UTS)

Aktivitas analisis dan lembar kerja partisipatif kelas level Bloom C1 s.d C5 untuk topik Ujian Tengah Semester (UTS).

Worksheet C1-C5 (.pdf) Unduh PDF
Lembar Kerja LKM Minggu 9

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) Minggu 9

Virtual Memory & Algoritma Page Replacement

Aktivitas analisis dan lembar kerja partisipatif kelas level Bloom C1 s.d C5 untuk topik Virtual Memory & Algoritma Page Replacement.

Worksheet C1-C5 (.pdf) Unduh PDF
Lembar Kerja LKM Minggu 10

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) Minggu 10

File System Interface & Virtual File System (VFS)

Aktivitas analisis dan lembar kerja partisipatif kelas level Bloom C1 s.d C5 untuk topik File System Interface & Virtual File System (VFS).

Worksheet C1-C5 (.pdf) Unduh PDF
Lembar Kerja LKM Minggu 11

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) Minggu 11

File System Implementation, Journaling, & CoW

Aktivitas analisis dan lembar kerja partisipatif kelas level Bloom C1 s.d C5 untuk topik File System Implementation, Journaling, & CoW.

Worksheet C1-C5 (.pdf) Unduh PDF
Lembar Kerja LKM Minggu 12

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) Minggu 12

Storage Sekunder, Disk Scheduling, & RAID

Aktivitas analisis dan lembar kerja partisipatif kelas level Bloom C1 s.d C5 untuk topik Storage Sekunder, Disk Scheduling, & RAID.

Worksheet C1-C5 (.pdf) Unduh PDF
Lembar Kerja LKM Minggu 13

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) Minggu 13

Subsistem I/O, Interrupts, & Direct Memory Access (DMA)

Aktivitas analisis dan lembar kerja partisipatif kelas level Bloom C1 s.d C5 untuk topik Subsistem I/O, Interrupts, & Direct Memory Access (DMA).

Worksheet C1-C5 (.pdf) Unduh PDF
Lembar Kerja LKM Minggu 14

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) Minggu 14

Keamanan Sistem Operasi & Proteksi Kernel

Aktivitas analisis dan lembar kerja partisipatif kelas level Bloom C1 s.d C5 untuk topik Keamanan Sistem Operasi & Proteksi Kernel.

Worksheet C1-C5 (.pdf) Unduh PDF
Lembar Kerja LKM Minggu 15

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) Minggu 15

Virtualisasi & Containerization (Docker Architecture)

Aktivitas analisis dan lembar kerja partisipatif kelas level Bloom C1 s.d C5 untuk topik Virtualisasi & Containerization (Docker Architecture).

Worksheet C1-C5 (.pdf) Unduh PDF
Problem Set Problem Set 1

Problem Set C1–C6: Minggu 1

Pengantar Sistem Operasi & Linux System Calls

Kumpulan soal latihan mandiri bertingkat Taksonomi Bloom C1-C6 untuk menguji pemahaman topik Pengantar Sistem Operasi & Linux System Calls.

Bank Soal C1-C6 (.pdf) Unduh PDF
Problem Set Problem Set 2

Problem Set C1–C6: Minggu 2

Arsitektur Kernel & Proses Booting

Kumpulan soal latihan mandiri bertingkat Taksonomi Bloom C1-C6 untuk menguji pemahaman topik Arsitektur Kernel & Proses Booting.

Bank Soal C1-C6 (.pdf) Unduh PDF
Problem Set Problem Set 3

Problem Set C1–C6: Minggu 3

Manajemen Proses & Pemrograman POSIX C

Kumpulan soal latihan mandiri bertingkat Taksonomi Bloom C1-C6 untuk menguji pemahaman topik Manajemen Proses & Pemrograman POSIX C.

Bank Soal C1-C6 (.pdf) Unduh PDF
Problem Set Problem Set 4

Problem Set C1–C6: Minggu 4

Penjadwalan CPU (CPU Scheduling) & MLFQ

Kumpulan soal latihan mandiri bertingkat Taksonomi Bloom C1-C6 untuk menguji pemahaman topik Penjadwalan CPU (CPU Scheduling) & MLFQ.

Bank Soal C1-C6 (.pdf) Unduh PDF
Problem Set Problem Set 5

Problem Set C1–C6: Minggu 5

Konkurensi & Sinkronisasi Thread POSIX

Kumpulan soal latihan mandiri bertingkat Taksonomi Bloom C1-C6 untuk menguji pemahaman topik Konkurensi & Sinkronisasi Thread POSIX.

Bank Soal C1-C6 (.pdf) Unduh PDF
Problem Set Problem Set 6

Problem Set C1–C6: Minggu 6

Penanganan Deadlock & Algoritma Banker

Kumpulan soal latihan mandiri bertingkat Taksonomi Bloom C1-C6 untuk menguji pemahaman topik Penanganan Deadlock & Algoritma Banker.

Bank Soal C1-C6 (.pdf) Unduh PDF
Problem Set Problem Set 7

Problem Set C1–C6: Minggu 7

Manajemen Memori Utama & Paging 64-Bit

Kumpulan soal latihan mandiri bertingkat Taksonomi Bloom C1-C6 untuk menguji pemahaman topik Manajemen Memori Utama & Paging 64-Bit.

Bank Soal C1-C6 (.pdf) Unduh PDF
Problem Set UTS Resmi

Naskah Evaluasi UTS (Minggu 8)

Ujian Tengah Semester (UTS)

Naskah ujian resmi terkunci dan dibuka saat pelaksanaan jadwal ujian UTS.

Naskah Ujian Terkunci Terkunci (Pekan Ujian)
Problem Set Problem Set 9

Problem Set C1–C6: Minggu 9

Virtual Memory & Algoritma Page Replacement

Kumpulan soal latihan mandiri bertingkat Taksonomi Bloom C1-C6 untuk menguji pemahaman topik Virtual Memory & Algoritma Page Replacement.

Bank Soal C1-C6 (.pdf) Unduh PDF
Problem Set Problem Set 10

Problem Set C1–C6: Minggu 10

File System Interface & Virtual File System (VFS)

Kumpulan soal latihan mandiri bertingkat Taksonomi Bloom C1-C6 untuk menguji pemahaman topik File System Interface & Virtual File System (VFS).

Bank Soal C1-C6 (.pdf) Unduh PDF
Problem Set Problem Set 11

Problem Set C1–C6: Minggu 11

File System Implementation, Journaling, & CoW

Kumpulan soal latihan mandiri bertingkat Taksonomi Bloom C1-C6 untuk menguji pemahaman topik File System Implementation, Journaling, & CoW.

Bank Soal C1-C6 (.pdf) Unduh PDF
Problem Set Problem Set 12

Problem Set C1–C6: Minggu 12

Storage Sekunder, Disk Scheduling, & RAID

Kumpulan soal latihan mandiri bertingkat Taksonomi Bloom C1-C6 untuk menguji pemahaman topik Storage Sekunder, Disk Scheduling, & RAID.

Bank Soal C1-C6 (.pdf) Unduh PDF
Problem Set Problem Set 13

Problem Set C1–C6: Minggu 13

Subsistem I/O, Interrupts, & Direct Memory Access (DMA)

Kumpulan soal latihan mandiri bertingkat Taksonomi Bloom C1-C6 untuk menguji pemahaman topik Subsistem I/O, Interrupts, & Direct Memory Access (DMA).

Bank Soal C1-C6 (.pdf) Unduh PDF
Problem Set Problem Set 14

Problem Set C1–C6: Minggu 14

Keamanan Sistem Operasi & Proteksi Kernel

Kumpulan soal latihan mandiri bertingkat Taksonomi Bloom C1-C6 untuk menguji pemahaman topik Keamanan Sistem Operasi & Proteksi Kernel.

Bank Soal C1-C6 (.pdf) Unduh PDF
Problem Set Problem Set 15

Problem Set C1–C6: Minggu 15

Virtualisasi & Containerization (Docker Architecture)

Kumpulan soal latihan mandiri bertingkat Taksonomi Bloom C1-C6 untuk menguji pemahaman topik Virtualisasi & Containerization (Docker Architecture).

Bank Soal C1-C6 (.pdf) Unduh PDF
Problem Set UAS Resmi

Naskah Evaluasi UAS (Minggu 16)

Ujian Akhir Semester (UAS)

Naskah ujian resmi terkunci dan dibuka saat pelaksanaan jadwal ujian UAS.

Naskah Ujian Terkunci Terkunci (Pekan Ujian)