BAB I
PENGENALAN SISTEM OPERASI KOMPUTER
1. PENDAHULUAN
adalah: Bagian yang sangat penting bagi semua sistem komputer. Secara umum sistem komputer terbagi atas hardware, sistem operasi, program aplikasi dan user.
Sistem operasi merupakan salah satu komponen utama dari sebuah "sistem
komputer". Komponen lainnya ialah "perangkat keras", "perangkat lunak aplikasi", dan "para pengguna" (Gambar 1). "Perangkat keras" merupakan penyedia sumber daya untuk komputasi. Perangkat keras merupakan benda konkret yang dapat dilihat dan disentuh. Perangkat lunak merupakan sarana yang memberitahukan perangkat keras apa yang harus dikerjakannya. Berbeda dengan perangkat keras, perangkat lunak merupakan benda abstrak yang hanya dapat dilihat dari sudut apa yang dilakukannya terhadap perangkat keras. Perangkat lunak dibagi lagi menjadi dua bagian yaitu "sistem operasi" dan "program aplikasi". Program aplikasi merupakan perangkat lunak yang menentukan bagaimana sumber daya digunakan untuk menyelesaikan masalah para pengguna. Terakhir, istilah "pengguna komputer" yang dimaksud di sini dapat berupa manusia, program aplikasi lain, ataupun komputer.
2. DEFINISI SISTEM OPERASI
a. Software yang mengontrol hardware, hanya berupa program biasa
b. Program yang menjadikan hardware lebih mudah untuk digunakan
c. Kumpulan program yang mengatur kerja hardware
d. Resource manager atau resource allicator (Seperti: memori, printer, dll)
e. Sebagai program pengontrol
f. Sebagai kernel, yaitu mengatur atau menjaga komputer dari berbagai kejahatan komputer.
3. SISTEM OPERASI DITINJAU DARI APA YANG DILAKUKANNYA
Sebagai antarmuka antara user dengan hardware
Memungkinkan adanya pemakaian bersama hardware maupun data antara user
Pengatur penjadwalan resource bagi user
Menyediakan fasilitas sistem operasi.
4. Tujuan adanya Sistem Operasi
Menunjukkan lingkungan dimana seorang user dapat mengeksekusi program-programnya.
Membuat sistem komputer nyaman untuk digunakan
Mengefisienkan hardware komputer
5. SEJARAH SINGKAT PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI
Perkembangan sistem operasi sangat dipengaruhi oleh perkembangan hardware, yaitu:
Generasi ke-nol (1940)
a. Komponen utama tabung hampa udara
b. Sistem komputer belum menggunakan system operasi
c. Semua operasi komputer dilakukan secara manual melalui plugboards, dan hanya bisa digunakan menghitung (+,-dan *).
Generasi ke-Pertama (1950)
a. Komponen utama transistor
b.Sistem operasi berfungsi terutama sebagai pengatur pergantian
antar job agar waktu instalasi job berikutnya lebih effisien.
Dalam masa ini muncul konsep batch system (semua job sejenis
dikumpul jadi satu)
c. Input memakai punch card.
Generasi ke-dua (1960)
a. Komponen utama IC
b. Berkembang konsep-konsep:
- Multiprogramming, satu prosesor mengerjakan banyak program yang ada di memori utama
- Multiprocessing, satu job dikerjakan oleh banyak prosesor berguna untuk meningkatkan utilitas
- Spooling Simultaneous Peripheral Operation On Line, bertindak sebagai buffer saja, dan mampu menerima pesanan meskipun belum akan dikerjakan
- Device Independence, masing-masing komponen memiliki sifat yang saling berbeda.
- Time Sharing atau multitasking
- Real Time System, berguna sebagai kontrol bagi mesin-mesin.
Generasi ke-tiga (1970)
a. Komponen utama VLSI (Very Large Scale Integrated Circuit)
b. Ditandai dengan berkembangnya konsep general purpose system, sehingga sistem operasi menjadi sangat kompleks, mahal dan sulit untuk dipelajari.
Generasi ke-empat (Pertengahan 1970 – Hingga sekarang)
a. PC makin populer
b. Ditandai dengan berkembangnya sistem operasi untuk jaringan komputer dan program sharing.
c. User interface semakin user friendly tanpa harus mengorbankan untuk kerjanya.
6. MACAM-MACAM SISTEM OPERASI
Ada beberapa macam sistem operasi menurut hardware, yaitu :
a. Sistem Operasi Komputer Meja (Desktop)
Dalam pembahasan ini, semua yang layak diletakan di atas meja kerja dikategorikan ke dalam keluarga "komputer meja" (desktop). Salah satu jenis desktop yang paling mudah dikenal ialah komputer personal (PC). Pada awalnya, perangkat keras dari jenis komputer ini relatif sederhana. Sedangkan sistem operasinya hanya mampu secara nyaman, melayani satu pengguna dengan satu job per saat.
Komputer meja beserta sistem operasinya sangat popular sehingga mungkin tidak perlu diperkenalkan di sini. Bahkan, mungkin banyak yang belum menyadari bahwa masih terdapat banyak jenis komputer dan sistem operasi lainnya. Dewasa ini, komputer meja lebih canggih ribuan kali dibandingkan IBM PC yang pertama (1981, prosesor 8088, 4.77 MHz). Sedangkan PC pertama tersebut, beberapa kali lebih canggih dibandingkan Main-Frame tahub 1960-an.
Titik fokus perancangan sistem operasi jenis komputer meja, agak berbeda dibadingkan dengan sistem operasi "main-frame". Pertama, kinerja serta derajat kerumitan komponen perangkat keras komputer meja jauh lebih sederhana (dan murah). Karena itu, "utilisasi" perangkat keras tidak lagi menjadi masalah utama. Kedua, para pengguna Komputer Meja tidak selalu merupakan "pakar", sehingga kemudahan penggunaan menjadi prioritas utama dalam perancangan sistem operasinya. Ketiga, akibat dari butir kedua di atas, "keamanan" dan "perlindungan" kurang mendapatkan perhatian. Dewasa ini, "virus" dan "cacing" (worm) telah menjadi masalah utama yang dihadapi para pengguna sistem operasi komputer meja tertentu.
Komputer portable (mudah dipindahkan) meniru konsep desktop tetapi jauh lebih hemat dalam penggunaan daya listrik. Dapat digunakan di tempat tanpa satu daya listrik (baterai bertahan cukup lama). Lebih nyaman digunakan untuk bekerja di perjalanan atau pekerjaan yang menuntut fleksibilitas tempat. Kadang masih sulit untuk menjalankan berbagai sistem operasi. Yang juga termasuk keluarga komputer meja ini ialah komputer jinjing. Pada dasarnya, tidak terdapat banyak perbedaan, kecuali:
a. harganya relatif lebih mahal.
b. penggunaa catu daya internal (baterai) agar satu daya dapat bertahan selama mungkin (rata-rata 3-6 jam).
bobot komputer yang lebih ringan, serta ukuran komputer yang nyaman untuk dijinjing.
b. Sistem Operasi Prosesor Jamak
Komputer ini memiliki lebih dari satu prosesor. Akibatnya meningkatkan jumlah suatu proses yang dapat diselesaikan dalam satu unit waktu (pertambahan throughput). Perlu diingat hal ini tidak berarti daya komputasinya menjadi meningkat sejumlah prosesornya. Yang meningkat ialah jumlah pekerjaan yang bisa dilakukannya dalam waktu tertentu. Prosesor-prosesor terdapat dalam satu komputer dan dapat membagi peripheral (ekonomis) seperti disk dan catu daya listrik.
Jika satu prosesor mengalami suatu gangguan, maka proses yang terjadi masih dapat berjalan dengan baik karena tugas prosesor yang terganggu diambil alih oleh prosesor lain. Hal ini dikenal dengan istilah Graceful Degradation. Sistemnya sendiri dikenal bersifat fault tolerant atau fail-soft system. Ada dua jenis multiprocessor system yaitu Symmetric MultiProcessing (SMP) dan Asymmetric MultiProcessing (ASMP). Dalam SMP setiap prosesor menjalankan salinan identik dari sistem operasi dan banyak job yang dapat berjalan di suatu waktu tanpa pengurangan kinerja. Sementara itu dalam ASMP setiap prosesor diberikan suatu tugas yang spesifik. Sebuah prosesor bertindak sebagai Master processor yang bertugas menjadualkan dan mengalokasikan pekerjaan pada prosesor lain yang disebut slave processors. Umumnya ASMP digunakan pada sistem yang besar.
Sistem Operasi Jamak memiliki beberapa keunggulan:
a. peningkatan throughput karena lebih banyak proses/thread yang dapat dijalankan sekali gus.
b. Economy of Scale: Ekonomis dalam peralatan yang dibagi bersama.
c. Peningkatan Kehandalan: Jika ada prosesor yang tidak berfungsi.
c. Sistem Operasi Terdistribusi dan Terkluster
Melaksanakan komputasi secara terdistribusi diantara beberapa prosesor. Hanya saja komputasinya bersifat loosely coupled system yaitu setiap prosesor mempunyai local memory sendiri. Komunikasi terjadi melalui bus atau jalur telepon. Keuntungannya hampir sama dengan multiprocessor, yaitu adanya pembagian sumber daya dan komputasi lebih cepat. Namun, pada distributed system juga terdapat keuntungan lain, yaitu memungkinkan komunikasi antar komputer.
Terdiri atas dua model yaitu Client-Server Systems di mana hampir seluruh proses dilakukan terpusat di server berdasarkan permintaan client. Model ini masih dibagi dua jenis lagi yaitu compute server system di mana server menyediakan sarana komputasi dan file server system di mana server menyediakan tempat penyimpanan data. Model yang lain ialah Peer-to-peer System (P2P) beberapa komputer saling bertukar data. Sistem operasi tersebut diatas, ialah NetOS/Distributed OS.
Contoh penerapan Distributed System: Small Area Network (SAN), Local Area Network (LAN), Metropolitan Area Network (MAN), Online Service (OL)/Outernet, Wide Area Network (WAN)/Internet.
Gambar 2. Distributed System
Secara umum, sistem kluster ialah 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 dalam hal 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 andal 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.
Dalam ruang lingkup jaringan lokal, sistem kluster memiliki beberapa model dalam pelaksanaannya: asimetris dan simetris. Kedua model ini berbeda dalam hal pengawasan mesin yang sedang bekerja. Pengawasan dalam model asimetris menempatkan suatu mesin yang tidak melakukan kegiatan apapun selain bersiap-siaga mengawasi mesin yang bekerja. Jika mesin itu mengalami masalah maka pengawas akan segera mengambil alih tugasnya. Mesin yang khusus bertindak pengawas ini tidak diterapkan dalam model simetris. Sebagai gantinya, mesin-mesin yang melakukan komputasi saling mengawasi keadaan mereka. Mesin lain akan mengambil alih tugas mesin yang sedang mengalami masalah. Jika dilihat dari segi efisiensi penggunaan mesin, model simetris lebih unggul daripada model asimetris. Hal ini disebabkan terdapat mesin yang tidak melakukan kegiatan apapun selain mengawasi mesin lain pada model asimetris. Mesin yang 'menganggur' ini dimanfaatkan untuk melakukan komputasi pada model simetris. Inilah yang membuat model simetris lebih efisien. Isu yang menarik tentang sistem kluster ialah bagaimana mengatur mesin-mesin penyusun sistem dalam berbagi tempat penyimpanan data (storage). Untuk saat ini, biasanya sistem kluster hanya terdiri dari 2 hingga 4 mesin berhubung kerumitan dalam mengatur akses mesin-mesin ini ke tempat penyimpanan data.
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. Namun, keduanya berbagi keunggulan yang serupa seperti dibahas sebelum ini.
d. Sistem Operasi Waktu Nyata
Sistem waktu nyata (Real Time Systems) ialah suatu sistem yang mengharuskan suatu komputasi selesai dalam jangka waktu tertentu. Jika komputasi ternyata belum selesai maka sistem dianggap gagal dalam melakukan tugasnya. Sistem waktu nyata memiliki dua model dalam pelaksanaannya: hard real time system dan soft real time system. Hard real time system menjamin suatu proses yang paling penting dalam sistem akan selesai dalam jangka waktu yang valid. Jaminan waktu yang ketat ini berdampak pada operasi dan perangkat keras (hardware) yang mendukung sistem. Operasi I/O dalam sistem, seperti akses data ke storage, harus selesai dalam jangka waktu tertentu. Dari segi (hardware), memori jangka pendek (short-term memory) atau read-only memory (ROM) menggantikan hard-disk sebagai tempat penyimpanan data. Kedua jenis memori ini dapat mempertahankan data mereka tanpa suplai energi. Ketatnya aturan waktu dan keterbatasan hardware dalam sistem ini membuat ia sulit untuk dikombinasikan dengan sistem lain, seperti sistim multiprosesor dengan sistem time-sharing.
Aplikasi sistem waktu nyata banyak digunakan dalam bidang penelitian ilmiah, sistem pencitraan medis, sistem kontrol industri, dan industri peralatan rumah tangga. Dalam bidang pencitraan medis, sistem kontrol industri, dan industri peralatan rumah tangga, model waktu nyata yang banyak digunakan ialah model hard real time system. Sedangkan dalam bidang penelitian ilmiah dan bidang lain yang sejenis digunakan model soft real time system.
7. BATCH SYSTEM
Pada dasarnya Batch System merupakan pengumpulan dari job-job yang sama dalam satu angkatan. Ada 2 bentuk Batch System, yaitu :
1. Resident Monitor
Pada jaman dahulu, untuk meningkatkan utilitas CPU dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu :
a. Operator bertugas mengatur urutan job. Jika suatu job selesai dikerjakan oleh pemrogram, maka operator segera mengganti dengan job berikutnya.
b. Job-job yang sama cukup di setup sekali saja. Cara seperti ini sering disebut dengan batch system.
Untuk menghindari adanya waktu nganggur CPU yang cukup lama, maka dikembangkan suatu teknik pengurutan kerja job secara otomatis. Teknik ini mampu mentransfer kontrol secara otomatis dari suatu job ke job berikutnya. Inilah bentuk sistem operasi pertama kali. Program kecil yang bersifat residendi memori berisi urutan-urutan job yang akan berpindah secara otomatis inilah yang disebut dengan Resident Monitor. Jika komputer dinyalakan, maka sistem akan menunjuk ke resident monitor, secara otomatis kontrol akan menunjuk ke program tersebut.
2. Overlap operasi antara I/O dengan CPU.
Dapat dilakukan dengan cara :
a. Off-line Processing, data-data dibaca dari card reader tidak langsung dibawa ke CPU tetapi disimpan terlebih dahulu pada tape drivers, demikian juga informasi yang hendak dikeluarkan tapi belum akan dicetak disimpan dulu dalam tape drives. Keuntungan dari proses ini adalah tidak membutuhkan card reader dan line printer dengan kecepatan tinggi, dan hanya dibutuhkan magnetic tape dengan kecepatan yang lebih tinggi.
b.Spooling, untuk mengatasi kerja tape drives yang bersifat sekuensial digunakan sebuah disk sehingga proses dapat dikerjakan secara random. Pada sistem ini, data dibaca secara langsung dari card reader ke disk.Sebaliknya, jika suatu job minta printer output line,data-data di kopi ke buffer dan disimpan di disk, jika job selesai output segera di cetak.
Gambar 4. spooling
8. MULTIPROGRAMMING SYSTEM
Beberapa job yang siap untuk dieksekusi dikumpulkan pada suatu pool. Sistem operasi mengambil beberapa job yang siap untuk di eksekusi untuk di letakkan di memori utama.Jika job yang sedang dieksekusi menunggu beberapa task (seperti input dari keybord dll),maka diganti dengan job berikutnya.Prinsip dasarnya adalah meletakan lebih dari satu program dalam memori utama. Hal ini dilakukan dengan cara membagi memori utama menjadi beberapa partisi. Tiap-tiap partisi berisi sebuah program. Foreground Partitions berisi program-program dengan prioritas yang lebih tinggi, sedangkan Background Partitions berisi program-program dengan prioritas yang lebih rendah. Pemrosesan dilakukan secara bergantian, jika suatu proses sedang dalam eksekusi dan selesai atau membutuhkan I/O dari luar, maka CPU akan menangani proses berikutnya. Tugas sistem operasi adalah menangani perpindahan (switch) proses tersebut. Contoh terdapat proses P1, P2, P3, dan P4.
9. TIME SHARING SYSTEM
Sering juga disebut dengan Multitasking. Sama seperti multiprogramming system hanya saja waktu prosesnya dibatasi. Waktu maksimum yang digunakan untuk menggunakan CPU disebut quantum time. Keuntungan time sharing : tingkat kebersamaannya tinggi. Kerugiannya : switching time besar sehingga utilitasnya rendah. Jika suatu proses memiliki CPU burst lebih kecil dibandingkan dengan quantum-time, maka proses tersebut akan melepaskan CPU jika telah selesai bekerja, sehingga CPU dapat segera digunakan oleh proses selanjutnya. Sebaliknya, jika suatu proses memiliki CPU burst yang lebih besar dibandingkan dengan quantum time, maka proses tersebut akan dihentikan sementara jika sudah mencapai quantum time, dan selanjutnya mengantri kembali pada posisi ekor dari ready queue, CPU kemudian menjalankan proses berikutnya.
10. MULTIPROCESSING SYSTEM
Sistem memiliki lebih dari satu prosesor untuk menjalankan satu atau lebih program, menggunakan bus, clock, memori dan peralatan lainnya secara bersama-sama. Sering disebut dengan Tightly Coupled System.
Multiprosesing terbagi atas :
1. Symmetric Multiprocessing, tiap-tiap prosesor mempunyai sistem operasi yang sama.
2. Asymmetric Multiprocessing, satu prosesor berfungsi sebagai master prosesor (mengatur penjadwalan dan mengalokasikan kerja tiap-tiap prosesor) dan prosesor-prosesor yang lain berfungsi sebagai slave.
BAB II
ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER
1. ELEMEN UTAMA DARI KOMPUTER
Dalam arsitektur computer ada beberapa elemen computer, antara lain :
1.1 Processor (CPU)
Merupakan otak dari komputer, mengontrol operasi komputer & mengerjakan fungsi pengolahan data.
Register User Visible
Memungkinkan pemrogram assembly & mesin meminimalkan referensi memory utama dengan mengoptimalkan register, Register Data & Address (Index, Segment, Stack)
Register Control & Status
Digunakan processor untuk mengontrol operasi, kerjasama dengan SO mengatur eksekusi program dan MAR, MBR, I/OAR, I/OBR, PC, IR.
1.2 Media Penyimpanan (Memory)
Memory Fisik (RAM)
merupakan istilah generik yang merujuk pada media penyimpanan data sementara pada komputer. Setiap program dan data yang sedang diproses oleh prosesor akan disimpan di dalam memori fisik. Data yang disimpan dalam memori fisik bersifat sementara, karena data yang disimpan di dalamnya akan tersimpan selama komputer tersebut masih dialiri daya (dengan kata lain, komputer itu masih hidup). Ketika komputer itu direset atau dimatikan, data yang disimpan dalam memori fisik akan hilang. Oleh karena itulah, sebelum mematikan komputer, semua data yang belum disimpan ke dalam media penyimpanan permanen (umumnya bersifat media penyimpanan permanen berbasis disk, semacam hard disk atau floppy disk), sehingga data tersebut dapat dibuka kembali pada lain waktu.
Memori fisik umumnya diimplementasikan dalam bentuk Random Access Memory (RAM), yang bersifat dinamis (DRAM). Mengapa disebut Random Access, adalah karena akses terhadap lokasi-lokasi di dalamnya dapat dilakukan secara acak (random), bukan secara berurutan (sekuensial). Meskipun demikian, kata random access dalam RAM ini sering menjadi salah kaprah. Sebagai contoh, memori yang hanya dapat dibaca (ROM), juga dapat diakses secara random, tetapi ia dibedakan dengan RAM karena ROM dapat menyimpan data tanpa kebutuhan daya dan tidak dapat ditulisi sewaktu-waktu.
Memori Utama (Hard disk)
Merupakan salah satu media penyimpanan juga dapat diakses secara random, tapi ia tidak digolongkan ke dalam Random Access Memory.
Cakram keras (Inggris: harddisk atau harddisk drive disingkat HDD atau hard drive disingkat HD) adalah sebuah komponen perangkat keras yang menyimpan data sekunder dan berisi piringan magnetis. Cakram keras diciptakan pertama kali oleh insinyur IBM, Reynold Johnson di tahun 1956. Cakram keras pertama tersebut terdiri dari 50 piringan berukuran 2 kaki (0,6 meter) dengan kecepatan rotasinya mencapai 1.200 rpm (rotation per minute) dengan kapasitas penyimpanan 4,4 MB. Cakram keras zaman sekarang sudah ada yang hanya selebar 0,6 cm dengan kapasitas 750 GB.
Jika dibuka, terlihat mata cakram keras pada ujung lengan bertuas yang menempel pada piringan yang dapat berputar. Data yang disimpan dalam cakram keras tidak akan hilang ketika tidak diberi tegangan listrik. Dalam sebuah cakram keras, biasanya terdapat lebih dari satu piringan untuk memperbesar kapasitas data yang dapat ditampung.
Komponen utama dalam sistem komputer adalah Arithmetic Logic Unit (ALU), Control Circuitry, Storage Space dan piranti Input/Output. Jika tanpa memory, maka komputer hanya berfungsi sebagai digital signal processing devices, contohnya kalkulator atau media player. Kemampuan memory untuk menyimpan data, instruksi dan informasi yang membuat komputer dapat disebut sebagai general-purpose komputer.
1.3 Motherboard
1.4 CD-ROM
CD-ROM (singkatan dari Compact Disc - Read Only Memory) adalah sebuah piringan kompak dari jenis piringan optik (optical disc) yang dapat menyimpan data. Ukuran data yang dapat disimpan saat ini bisa mencapai 700MB atau 700 juta bita. CD-ROM bersifat read only (hanya dapat dibaca, dan tidak dapat ditulisi). Untuk dapat membaca isi CD-ROM, alat utama yang diperlukan adalah CD Drive. Perkembangan CD-ROM terkini memungkinkan CD dapat ditulisi berulang kali (Re Write / RW) yang lebih dikenal dengan nama CD-RW.
1.5 Modem dan LAN CARD
Modem eksternal dan LAN Card
Modem berasal dari singkatan MOdulator DEModulator. Modulator merupakan bagian yang mengubah sinyal informasi kedalam sinyal pembawa (Carrier) dan siap untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator adalah bagian yang memisahkan sinyal informasi (yang berisi data atau pesan) dari sinyal pembawa (carrier) yang diterima sehingga informasi tersebut dapat diterima dengan baik. Modem merupakan penggabungan kedua-duanya, artinya modem adalah alat komunikasi dua arah. Setiap perangkat komunikasi jarak jauh dua-arah umumnya menggunakan bagian yang disebut "modem", seperti VSAT, Microwave Radio, dan lain sebagainya, namun umumnya istilah modem lebih dikenal sebagai Perangkat keras yang sering digunakan untuk komunikasi pada komputer.
Data dari komputer yang berbentuk sinyal digital diberikan kepada modem untuk diubah menjadi sinyal analog. Sinyal analog tersebut dapat dikirimkan melalui beberapa media telekomunikasi seperti telepon dan radio. Setibanya di modem tujuan, sinyal analog tersebut diubah menjadi sinyal digital kembali dan dikirimkan kepada komputer. Terdapat dua jenis modem secara fisiknya, yaitu modem eksternal dan modem internal.
1.6 Modul I/O
1. Memindahkan data antara komputer dan lingkungan eksternalnya
Contoh: Perangkat memory sekunder, peralatan komunikasi dan terminal.
1.7 Bus Sistem
Komunikasi antara processor, main memory dan modul I/O.
2. CARA KERJA KOMPUTER (INSTRUCTION CYCLE)
Cara kerja computer tanpa Interupsi dan hadirnya Interupsi.
2.1 Siklus Instruksi
– Processor membaca (fetch, mengambil) instruksi dari memory
– Processor mengeksekusi (execute) setiap instruksi.
2.2 Aksi Saat Eksekusi
– Processor Memory
– Processor I/O
– Pengolahan Data
– Kontrol
2.3 Interupsi
Interrupt menginterupsi urutan normal dari pemakaian processor , Sebagian besar perangkat I/O lebihlambat daripada processor dan processor harus berhenti menunggu perangkat I/O menyelesaikan pekerjaannya.
2.4 Tahapan Interupsi
Processor memeriksa (check) interupsi, jika terjadi interupsi tunda eksekusi program dan Eksekusi rutin interrupthandler.
3. MULTIPROGRAMMING
Processor mempunyai satu atau lebih program untuk dieksekusi
Urutan eksekusi program tergantung pada prioritas relatifnya & apakah sedang menunggu operasi I/O
Setelah suatu interrupt handler selesai, kontrol mungkin tidak kembali ke programyang dieksekusi saat interupsi
BAB III
STRUKTUR SISTEM OPERASI
3.1 KOMPONEN-KOMPONEN SISTEM
3.1.1 Manajemen Proses
Sistem operasi memberikan tanggapan terhadap manajemen proses untuk aktivitas-aktivitas sebagai berikut :
a. Pembuatan atau penghapusan proses yang dibuat oleh user atau sistem.
b. Suspensi dan asumsi proses.
c. Kelengkapan mekanisme untuk sinkronisasi proses.
d. Kelengkapan mekanisme untuk komunikasi proses.
e. Kelengkapan mekanisme untuk pengendalian deadlock.
3.1.2 Manajemen Memori Utama
Sistem operasi memberikan tanggapan terhadap manajemen memori utama untuk aktivitas-aktivitas sebagai berikut :
a. Menjaga dan memelihara bagian-bagian memori yang sedang digunakan dan dari yang menggunakan.
b. Memutuskan proses-proses mana saja yang harus dipanggil ke memori jika masih ada ruang dimemori.
c. Mengalokasikan dan mendealokasikan ruang memori jika diperlukan.
3.1.3 Manajemen Memori Sekunder
Sistem operasi memberikan tanggapan terhadap manajemen penyimpanan sekunder untuk aktivitas-aktivitas sebagai berikut :
a. Pengaturan ruang kosong.
b. Alokasi penyimpanan.
c. Penjadwalan disk.
3.1.4 Manajemen File
Sistem operasi memberikan tanggapan terhadap manajemen file untuk aktivitas-aktivitas sebagai berikut :
a. Pembuatan dan penghapusan file.
b. Pembuatan dan penghapusan direktori.
c. Primitif-primitif yang mendukung untuk manipulasi file dan direktori.
d. Pemetaan file ke memori sekunder.
e. Backup file ke media penyimpanan yang stabil (nonvolatil).
3.2 SYSTEM CALL
Pada dasarnya System call dapat dikelompokkan dalam 5 kategori sebagai berikut:
3.2.1 Kontrol Proses
Hal-hal yang dilakukan :
Mengakhiri (end) dan membatalkan (abort);
Mengambil (load) dan eksekusi (execute);
Membuat dan mengakhiri proses);
Menetukan dan mengeset atribut proses;
Wait for time;
Wait event, signal event;
Mengalokasikan dan membebaskan memori.
Contoh : Sistem operasi pada MS-DOS menggunakan sistem single-tasking yang memiliki command interpreter yang akan bekerja pada saat start. Karena singletasking, maka akan menggunakan metode yang sederhana untuk menjalankan program dan tidak akan membuat proses baru.
3.2.2 Manipulasi File
Hal-hal yang dilakukan :
Membuat dan menghapus file;
Membuka dan menutup file;
Membaca, menulis, dan mereposisi file;
Menetukan dan mengeset atribut file;
3.2.3 Informasi Lingkungan
Hal-hal yang dilakukan :
Mengambil atau mengeset waktu atau tanggal;
Mengambil atau mengeset sistem data;
Mengambil atau mengeset proses, file atau atribut-atribut device;
3.3 STRUKTUR SISTEM OPERASI
Sistem komputer modern yang semakin komplek dan rumit memerlukan sistem operasi yang dirancang dengan sangat hati-hati agar dapat berfungsi secara optimum dan mudah untuk dimodifikasi.
3.3.1 Struktur Sederhana
Ada sejumlah sistem komersial yang tidak memiliki struktur yang cukup baik. Sistem operasi tersebut sangat kecil, sederhana dan memiliki banyak keterbatasan. Salah satu contoh sistem tersebut adalah MS-DOS. MS-DOS dirancang oleh orang-orang yang tidak memikirkan akan kepopuleran software tersebut.
Contoh lainnya adalah UNIX. Sistem operasi UNIX juga terbatas pada hardware. UNIX hanya terdiri atas 2 bagian, yaitu Kernel dan program sistem. Kernel terbagi menjadi beberapa antarmuka dan device driver. Kernel ini berisi sistem file, penjadwalan CPU, menejemen memori, dan fungsi sistem operasi lainnya yang ada pada sistem call. Program sistem meminta bantuan kernel untuk memanggil fungsi-fungsi dalam kompilasi dan manipulasi file.
3.3.2 Mesin virtual (virtual Machine)
Konsep dasar dari mesin virtual ini tidak jauh berbeda dengan pendekatan terlapis, hanya saja konsep ini memberikan sedikit tambahan berupa antarmuka yang menghubungkan hardware dengan kernel untuk tiap-tiap proses
Meskipun konsep ini cukup baik, namu sulit untuk diimplementasikan, ingat bahwa sistem menggunakan metode dual-mode. Mesin virtual hanya dapat berjalan pada monitor-mode jika berupa sistem operasi, sedangkan mesin virtual itu sendiri berjalan dalam bentuk user-mode. Konsekuensinya, baik virtual monitor-mode maupun virtual user-mode harus di jalankan melalui physical user mode. Hal ini menyebabkan adanya transfer dari user-mode ke monitor-mode pada mesin nyata, yang juga akan menyebabkan adanya transper dari virtual user-mode ke virtual monitor-mode pada mesin virtual.
3.3.3 Client-Server Model
Tren dari sistem operasi moderen adalah memindahkan kode kelapisan yang lebih tinggi dan menghapusnya sebanyak mungkin dari sistem operasi sehingga akan meninggalkan kernel yang minimal. Konsep ini biasanya diimplementasikan dengan cara menjadikan fungsi-fungsi yang ada pada sistem operasi menjadi user proses. Jika suatu proses minta untuk dilayani, misalkan saja satu blok file, maka user prises (disini dinamakan: client proses) mengiri permintaan tersebut keserver proses. Server proses akan melayani permintaan tersebut kemudian mengirimkan jawabannya kembali. Pada mode ini, semua pekerjaan kernel ditekankan pada pengendalian komunikasi antara client dan server. Dengan membagi sistem operasi menjadi beberapa bagian, dimana tiap-tiap bagian menjadi lebih sederhana dan dapat diatur.Selain itu, oleh karena semua server berjalan pada user-mode proses,dan bukan merupakan monitor mode, maka server tidak dapat mengakses hardware secara langsung. Akibatnya, jika terjadi kerusak-an pada file server, maka pelayanan file akan terganggu. Namun hal ini tidak akan sampai menggangu sistem lainnya.
Keuntungan lain dari model client-server ini adalah dapat diadaptasikan pada sistem terdistribusi. Jika suatu client berkomunikasi dengan server dengan cara mengirimkan pesan, maka server tidak perlu tahu apakah pesan tersebut dikirim dari mesin itu sendiri (lokal) atau dikirim dari mesin yang lain melalui jaringan.
