resume SISTIM OPERASI

Sistem operasi merupakan sebuah penghubung antara pengguna dari komputer dengan perangkat keras
komputer. Sebelum ada sistem operasi, orang hanya mengunakan komputer dengan menggunakan sinyal
analog dan sinyal digital. Seiring dengan berkembangnya pengetahuan dan teknologi, pada saat ini
terdapat berbagai sistem operasi dengan keunggulan masing-masing. Untuk lebih memahami sistem
operasi maka sebaiknya perlu diketahui terlebih dahulu beberapa konsep dasar mengenai sistem operasi
itu sendiri.
Pengertian sistem operasi secara umum ialah pengelola seluruh sumber-daya yang terdapat pada sistem
komputer dan menyediakan sekumpulan layanan (system calls) ke pemakai sehingga memudahkan dan
menyamankan penggunaan serta pemanfaatan sumber-daya sistem komputer.


Struktur sebuah sistem komputer dapat dibagi menjadi:
• Sistem Operasi Komputer.
• Struktur I/O.
• Struktur Penyimpanan.
• Storage Hierarchy.
• Proteksi Perangkat Keras.

Dewasa ini sistem komputer multiguna terdiri dari CPU (Central Processing Unit); serta sejumlah device
controller yang dihubungkan melalui bus yang menyediakan akses ke memori. Setiap device controller
bertugas mengatur perangkat yang tertentu (contohnya disk drive, audio device, dan video display). CPU
dan device controller dapat dijalankan secara bersamaan, namun demikian diperlukan mekanisme
sinkronisasi untuk mengatur akses ke memori.
Pada saat pertama kali dijalankan atau pada saat boot, terdapat sebuah program awal yang mesti
dijalankan. Program awal ini disebut program bootstrap. Program ini berisi semua aspek dari sistem
komputer, mulai dari register CPU, device controller, sampai isi memori.
Interupsi merupakan bagian penting dari sistem arsitektur komputer. Setiap sistem komputer memiliki
mekanisme yang berbeda. Interupsi bisa terjadi apabila perangkat keras (hardware) atau perangkat lunak
(software) minta "dilayani" oleh prosesor. Apabila terjadi interupsi maka prosesor menghentikan proses
yang sedang dikerjakannya, kemudian beralih mengerjakan service routine untuk melayani interupsi
tersebut. Setelah selesai mengerjakan service routine maka prosesor kembali melanjutkan proses yang
tertunda.

Bagian ini akan membahas struktur I/O, interupsi I/O, dan DMA, serta perbedaan dalam penanganan
interupsi.
1.2.2.1. Interupsi I/O
Untuk memulai operasi I/O, CPU me-load register yang bersesuaian ke device controller. Sebaliknya
device controller memeriksa isi register untuk kemudian menentukan operasi apa yang harus dilakukan.
Pada saat operasi I/O dijalankan ada dua kemungkinan, yaitu synchronous I/O dan asynchronous I/O.
Pada synchronous I/O, kendali dikembalikan ke proses pengguna setelah proses I/O selesai dikerjakan.
Sedangkan pada asynchronous I/O, kendali dikembalikan ke proses pengguna tanpa menunggu proses
I/O selesai. Sehingga proses I/O dan proses pengguna dapat dijalankan secara bersamaan.
1.2.2.2. Struktur DMA
Direct Memory Access (DMA) suatu metoda penanganan I/O dimana device controller langsung
berhubungan dengan memori tanpa campur tangan CPU. Setelah men-set buffers, pointers, dan counters
untuk perangkat I/O, device controller mentransfer blok data langsung ke penyimpanan tanpa campur
tangan CPU. DMA digunakan untuk perangkat I/O dengan kecepatan tinggi. Hanya terdapat satu
interupsi setiap blok, berbeda dengan perangkat yang mempunyai kecepatan rendah dimana interupsi
terjadi untuk setiap byte (word).

Struktur PenyimpananProgram komputer harus berada di memori utama (biasanya RAM) untuk dapat dijalankan. Memori
utama adalah satu-satunya tempat penyimpanan yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor.
Idealnya program dan data secara keseluruhan dapat disimpan dalam memori utama secara permanen.
Namun demikian hal ini tidak mungkin karena:
• Ukuran memori utama relatif kecil untuk dapat menyimpan data dan program secara keseluruhan.
• Memori utama bersifat volatile, tidak bisa menyimpan secara permanen, apabila komputer dimatikan
maka data yang tersimpan di memori utama akan hilang.
1.2.3.1. Memori Utama
Hanya memori utama dan register merupakan tempat penyimpanan yang dapat diakses secara langsung
oleh prosesor. Oleh karena itu instruksi dan data yang akan dieksekusi harus disimpan di memori utama
atau register.
Untuk mempermudah akses perangkat I/O ke memori, pada arsitektur komputer menyediakan fasilitas
pemetaan memori ke I/O. Dalam hal ini sejumlah alamat di memori dipetakan dengan device register.
Membaca dan menulis pada alamat memori ini menyebabkan data ditransfer dari dan ke device register.
Metode ini cocok untuk perangkat dengan waktu respon yang cepat seperti video controller.

Register yang terdapat dalam prosesor dapat diakses dalam waktu 1 clock cycle. Hal ini menyebabkan
register merupakan media penyimpanan dengan akses paling cepat bandingkan dengan memori utama
yang membutuhkan waktu relatif lama. Untuk mengatasi perbedaan kecepatan, dibuatlah suatu
penyangga (buffer) penyimpanan yang disebut cache.
1.2.3.2. Magnetic Disk
Magnetic Disk berperan sebagai secondary storage pada sistem komputer modern. Magnetic Disk
disusun dari piringan-piringan seperti CD. Kedua permukaan piringan diselimuti oleh bahan-bahan
magnetik. Permukaan dari piringan dibagi-bagi menjadi track yang memutar, yang kemudian dibagi lagi
menjadi beberapa sektor

Storage Hierarchy
Dalam storage hierarchy structure, data yang sama bisa tampil dalam level berbeda dari sistem
penyimpanan. Sebagai contoh integer A berlokasi pada bekas B yang ditambahkan 1, dengan asumsi
bekas B terletak pada magnetic disk. Operasi penambahan diproses dengan pertama kali mengeluarkan
operasi I/O untuk menduplikat disk block pada A yang terletak pada memori utama Operasi ini diikuti
dengan kemungkinan penduplikatan A ke dalam cache dan penduplikatan A ke dalam internal register.
Sehingga penduplikatan A terjadi di beberapa tempat. Pertama terjadi di internal register dimana nilai A
berbeda dengan yang di sistem penyimpanan. Dan nilai di A akan kembali sama ketika nilai baru ditulis
ulang ke magnetic disk.
Pada kondisi multi prosesor, situasi akan menjadi lebih rumit. Hal ini disebabkan masing-masing
prosesor mempunyai local cache. Dalam kondisi seperti ini hasil duplikat dari A mungkin hanya ada di
beberapa cache. Karena CPU (register-register) dapat dijalankan secara bersamaan maka kita harus
memastikan perubahan nilai A pada satu cache akan mengubah nilai A pada semua cache yang ada. Hal
ini disebut sebagai Cache Coherency.