BAB II Struktur Sistem Komputer
2.1 Computer-System Operation
Sebuah sistem yang besar dan kompleks seperti sistem operasi modern harus diatur dengan cara membagi task
kedalam komponen-komponen kecil agar dapat berfungsi dengan baik dan mudah dimodifikasi.
Ada 3 cara yaitu :
1. Struktur Sederhana
2. Pendekatan Berlapis
3. Kernel Mikro
Pada umumnya sistem dimulai dengan sistem yang lebih kecil, sederhana dan terbatas.
Contoh: DOS dan Unix. Unix terdiri dari 2 bagian yang terpisah. yaitu Kernel dan program sistem.
Selanjutnya kernel dibagi menjadi 2 bagian yaitu: antarmuka(interface) dan device drivers.
Kernel mendukung sistem berkas, penjadwalan CPU, manajemen memori, dan fungsi sistem operasi lainnya
melalui system calls.
2.2 Struktur input-Output
Pemanggilan I/O:
- CPU: load instruksi ke register controller
- Controller: menjalankan instruksi
- Setelah I/O mulai, control kembali ke user program jika operasi I/O telah selesai
- Setelah I/O mulai, kendali langsung kembali ke user program tanpa menunggu I/O selesai
a. CPU dapat melanjutkan operasi I/O untuk device yang lain
b. User program dapat menjalankan program tanpa menunggu atau harus menunggu sampai I/O selesai.
c. System call – request ke OS untuk operasi I/O dan menunggu sampai I/O selesai.
- Potensi lebih dari satu device
a. User hanya dapat menggunakan I/O melalui system call
b. Device-status table memuat informasi untuk setiap I/O device: tipe, alamat, status dll
c. OS mengatur tabel ini dan mengubah isinya sesuai dengan status device (interrupt)
Ada Dua Metode I/O yaitu Synchronous dan Asynchronous.
Direct Memory Access (DMA)
a. Jika I/O devices sangat cepat, beban CPU menjadi besar harus mengawasi transfer data dari controller
ke memory dan sebaliknya.
b. Hardware tambahan => DMA controller dapat memindahkan blok data dari buffer langsung ke
memory tanpa menggangu CPU.
- CPU menentukan lokasi memory dan jika DMA controller telah selesai => interrupt ke CPU
- Hanya satu interrupt ke CPU untuk sekumpulan data (blok).
2.3 Storage Structure
A. Main memory
- Media penyimpanan, dimana CPU dapat melakukan akses secara langsung
B. Secondary storage
- Tambahan dari main memory yang memiliki kapasitas besar dan bersifat nonvolatile
C. Magnetic disks
- Metal keras atau piringan yang terbungkus material magnetik
- Permukaan disk terbagi secara logikal dalam track, yang masing-masing terbagi lagi dalam sector
- Disk controller menentukan interaksi logikal antara device dan komputer
2.4 Storage Hierarchy
a. Hirarki sistem storage, diorganisasikan dalam bentuk :
- Kecepatan
- Biaya
- Volatilitas
b. Caching
- Penduplikasian informasi ke dalam sistem storage yang cepat dapat dilakukan melalui cache pada
secondary storage
- Menggunakan memori berkecepatan tinggi untuk menangani akses data saat itu juga (yang terbaru)
- Membutuhkan manajemen cache
- Caching mengenalkan tingkatan lain dalam hirarki storage, dimana data secara serentak disimpan pada lebih dari satu tingkatan
secara konsisten
2.5 Hardware Protection
Dual-Mode Operation
a. Penggunaan resource sharing membutuhkan sistem
operasi yang menjamin suatu program yang salah
tidak menyebabkan program lain tidak terpengaruh
b. Menyediakan dukungan hardware yang dibedakan ke dalam dua mode operasi :
1. User mode – eksekusi dilakukan untuk kepentingan user.
2. Monitor mode (disebut juga kernel mode atau system mode) – eksekusi dilakukan untuk
kepentingan sistem operasi.
c. Mode bit ditambahkan pada computer hardware (CPU) untuk indikasi mode sekarang:
monitor (0) atau user.
d. Jika terjadi interrupt/fault/error => hardware mengubah mode ke monitor.
Proteksi I/O
a. Semua instruksi I/O adalah instruksi privileged:
- Hanya dapat dilakukan melalui OS
- OS dapat mencegah “request” ke I/O dengan melihat mode saat ini.
b. OS menjaga supaya program user tidak dapat menjadi “monitor mode” untuk mencegah user
program melakukan:
- Menangani interrupt: dengan mengubah alamat interrupt vector.
- Mengubah status dan data pada “device table”.
2.6 Network Structure
Ada dua tipe yaitu : LAN (LOcal Area Networks) dam (Wide Area Networks).
LANs dan WAN adalah jenis dasar dari jaringan. Biasanya dihubungkan oleh
kabel optik yang berbentuk serabut, LANs mengijinkan prosesor terdistribusi
berlalu satu daerah geografis kekecilan untuk komunikasikan.
Dihubungkan oleh garis telepon, menyewa baris, hubungan terkait gelombang mikro, atau alur satelit, WAN mengijinkan prosesor
dibagikan berlalu satu daerah geografis lebih besar untuk komunikasikan. LANs secara khas
mengirimkan lebih dari 100 megabits per kedua, sedangkan WAN lebih lambat kirimkan
dari 1,200 per detik menggigit untuk lebih dari 1 megabit per kedua.
