Materi Sistem Operasi 2

STRUKTUR KOMPUTER

Apa kamu udah tahu bagaimana struktur kinerja komputer mu? Lets check this out!

Struktur sebuah sistem komputer dapat dibagi menjadi :

1. Komponen Utama Sistem Operasi Komputer
2. Struktur I/O
3. Struktur DMA
4. Struktur Penyimpanan
5. Interupsi
6. Proteksi Perangkat Keras
7. Proteksi I/O
8. Proteksi Memori

1. Komponen Utama Sistem Operasi

1. Kernel
2. File (Sistem Berkas dan File System)
3. Shell (User Interface)

* Command Line Interface (Mode Teks)
* Graphical User Interface (Mode Grafis)

Kernel

Kernel adalah suatu perangkat lunak yang menjadi bagian utama dari sebuah sistem operasi. Tugasnya melayani bermacam program aplikasi untuk mengakses perangkat keras komputer secara aman. (http://id.wikipedia.org/wiki/Kernel_(ilmu_komputer))
Untuk menjalankan sebuah komputer kita tidak harus menggunakan kernel sistem operasi. Sebuah program dapat saja langsung diload dan dijalankan diatas mesin 'telanjang' komputer, yaitu bilamana pembuat program ingin melakukan pekerjaannya tanpa bantuan abstraksi perangkat keras atau bantuan sistem operasi.
Teknik ini digunakan oleh komputer generasi awal, sehingga bila kita ingin berpindah dari satu program ke program lain, kita harus mereset dan meload kembali program-program tersebut.

Kernel Microsoft Windows



Pada sistem operasi Windows, kernel ditangani oleh file kernel32.dll. Kernel ini menangani manajemen memori, operasi masukan / keluaran dan interrupt.
Ketika boot Windows, kernel32.dll di-load ke dalam spasi protected memory sehingga spasi memorinya tidak digunakan oleh aplikasi lain.
Apabila ada aplikasi yang mencoba mengambil spasi memori kernel32.dll, akan muncul pesan kesalahan "invalid page fault".


File

File atau berkas adalah entitas dari data yang disimpan di dalam sistem berkas yang dapat diakses dan diatur oleh pengguna. Sebuah berkas memiliki nama yang unik dalam direktori di mana ia berada (tidak bisa sama). Alamat direktori dimana suatu berkas ditempatkan diistilahkan dengan path. (C:\windows\system32)

File System merupakan metode penyimpanan dan pengorganisasian file atau media penyimpanan komputer dalam mengatur lokasi file tersebut. Kita mengenal ada beberapa media penyimpan, seperti : disket, CD-ROM, hard disk, flash disk. Setiap media penyimpan memiliki kapasitas tertentu agar dapat dibaca oleh sistem operasi yang kita pilih. ).

Tahukah Anda bahwa setiap file system di atas memiliki keunikan. Berikut ini uraian secara singkatnya:

1. FAT (File Allocation Table) atau FAT16 digunakan pada MS DOS dan Win3x. hanya mampu menyimpan dan membaca file dengan kapasitas 2 Gigabyte(1 Gigabyte= 1024 Megabyte). Jumlah file yang mampu dibaca pada root directory: 512 file, sedangkan pada nondirektori sebesar 65.335, tidak mendukung long file names(hanya format 8.3) dan file security,
2. VFAT(Virtual File Allocation Table) digunakan pada Win95, mampu menyimpan dan membaca file dengan kapasitas 4 gigabyte. Jumlah file yang mampu dibaca pada root directory: 512 file, sedangkan pada nondirektori tak terbatas, mendukung long file names dan belum memiliki file security,
3. FAT32 digunakan pada Win98, mampu menyimpan dan membaca file dengan kapasitas 4 Terabyte(1 Terabyte= 1024 Gigabyte). Jumlah file yang mampu dibaca pada root directory dan nondirektori tak terbatas, untuk fasilitas long file names dan files security sama dengan VFAT, memiliki keunggulan perbaikan otomatis file.
4. NTFS(New Technology File System) digunakan pada Win2000, XP, dan Vista, mampu menyimpan dan membaca file dengan kapasitas 16 Exabyte (1 Exabyte = 1024 Terabyte). Fasilitas jumlah file yang mampu dibaca pada root direktori dan nondirektori, Long file names sama dengan FAT, memiliki keunggulan perbaikan otomatis file, files security, files level compression, serta mendukung dual file fork (macintosh) dan POSIX.
5. WinFS (singkat untuk Windows Future Storage) adalah kode nama untuk penyimpanan data dan berdasarkan sistem manajemen database relasional, dikembangkan oleh Microsoft dan didemokan pertama kali pada tahun 2003 sebagai lanjutan penyimpanan subsistem untuk sistem operasi Microsoft Windows. Dirancang untuk kehandalan, pengelolaan terstruktur dan semi terstruktur. WinFS bukan file sistem. Ia direncanakan untuk database yang beroperasi di atas NTFS. WinFS termasuk database relasional untuk menyimpan informasi, dan memungkinkan semua jenis informasi akan disimpan di dalamnya.

2. STRUKTUR I/O (Input/Output)

Ada dua macam tindakan jika ada operasi I/O .
Kedua macam tindakan itu adalah:

1. Setelah proses I/O dimulai, kendali akan kembali ke user program saat proses I/O selesai (Synchronous). Setelah proses I/O dimulai, kendali akan kembali ke user program tanpa menunggu proses I/O selesai (Asynchronous).
2. Sistem operasi memeriksa I/O device untuk mengetahui keadaan device dan mengubah tabel untuk memasukkan interrupt. Jika I/O device mengirim/mengambil data ke/dari memory hal ini dikenal dengan nama (Direct Memory Access) DMA.

3. Struktur DMA (Direct Memory Access)

Pengertian DMA
DMA (Direct Memory Acces) ialah sebuah prosessor khusus (spesial purpose processor) yang berguna untuk menghindari pembebanan CPU utama oleh program I/O. DMA (Direct Memory Acces) ialah suatu alat pengendali khusus disediakan untuk memungkinkan transfer blok data langsung antar perangkat eksternal dan memori utama, tanpa intervensi terus menerus dari prosessor. Seluruh proses DMA dikendalikan oleh sebuah controller bernama DMA Controller (DMAC). DMA digunakan untuk perangkat I/O dengan kecepatan tinggi.

Mekanisme DMA

Perangkat I/O mengirim interupsi ke CPU untuk memberitahu bahwa perangkat tersebut akan melakukan transfer data.
Untuk memulai sebuah transfer DMA, host akan menuliskan sebuah DMA command block yang berisi pointer yang menunjuk ke sumber transfer, pointer yang menunjuk ke tujuan transfer dan jumlah byte yang ditransfer ke memori. CPU kemudian command block ini ke pengendali DMA menuliskan alamat sehingga pengendali DMA dapat kemudian mengoperasikan bus memori secara langsung dengan menempatkan alamat-alamat pada bus tersebut untuk melakukan transfer tanpa bantuan CPU. Setelah transfer data dapat dialihkan, prosessor berhenti mengeksekusi proses tersebut dan meload proses lain

DMA mempunyai dua metoda dalam mentransfer data yaitu :

1. Metode yang pertama disebut HALT, atau Burst Mode DMA, karena pengendali DMA,DMA memegang kontrol dari sistem bus dan mentansfer semua blok data ke atau dari memori pada single burst. Selagi transfer masih dalam proses, sistem mikroprosessor di set idle, tidak melakukan instruksi operasi untuk menjaga internal register.
2. Metoda yang kedua mengikut-sertakan pengendali DMA untuk memegang kontrol dari sistem bus untuk jangka waktu yang lebih pendek pada periode dimana mikroprosessor sibuk dengan operasi internal dan tidak membutuhkan akses ke sistem bus

4. Struktur Penyimpanan


Waduuuhhh, Laper nih, besok kita lanjut lagi ya coyy....