arsitektur komputer dan pengenalan sistem operasi

Arsitektur Komputer dan Pengenalan Sistem Operasi

I Ketut Resika Arthana, S.T., M.Kom resika.arthana@gmail.com | http://www.rey1024.com

Sistem Operasi

Kontrak Kuliah

• Kehadiran (14 dari 16 pertemuan maks)

• Toleransi Keterlambatan : 30 Menit

– Tugas Individu 20%

– Quiz 10%

– UTS 30%

– Project UAS + Presentasi 40%

Zero Tolerance for Plagiarism

HardSkill

SOFTSKILL 40%

Materi Keseluruhan

• mindmaps

Topik Bahasan Hari Ini

Komponen Sistem Operasi

Pengenalan Sistem Operasi

Arsitektur Komponen Komputer

Perbandingan Sistem Saat ini dengan Dahulu

Perbandingan Sistem

Apakah masih relevan belajar sistem operasi?

Arsitektur komputer terdahulu menggunakan arsitektur von-Neumann, arsitektur komputer jaman masih menggunakan konsep yang sama (proses, memori, masukan/keluaran (m/k), berkas, dan seterusnya)

Perubahan yang paling menonjol : Fisik

Apa itu Arsitektur Von-Neumann?

Perangkat Keras Komputer

Komponen Perangkat Keras Komputer

Arsitektur PC Modern

Prosesor

• Secara umum, sistem komputer terdiri atas CPU dan sejumlah perangkat pengendali yang terhubung melalui sebuah bus yang menyediakan akses ke memori.

• Umumnya, setiap device controller bertanggung-jawab atas sebuah hardware spesifik.

• Setiap device dan CPU dapat beroperasi secara konkuren untuk mendapatkan akses ke memori.

• Adanya beberapa hardware ini dapat menyebabkan masalah sinkronisasi.

• Karena itu untuk mencegahnya sebuah memory controller ditambahkan untuk sinkronisasi akses memori.

Media Penyimpanan (Primer)

• Volatile, kecepatan tinggi, jumlah sangat terbatas, komputasi data

Register

• Volatile, jumlah kecil, untuk meningkatkan kecepatan pengambilan atau penyimpanan data di memori oleh prosesor yang berkecepatan tinggi

Cache Memory

• Volatile, Penyimpanan sementara yang bisa diakses langsung oleh processor

Random Access Memory

• Volatile, Tambahan memori yang digunakan untuk membantu proses-proses dalam komputer, bentuk berupa buffer : contoh : memory VGA, memory Soundcard

Memori Ekstensi

• agar perangkat M/K (I/O device) yang dapat memindahkan data dengan kecepatan tinggi (mendekati frekuensi bus memori)

Direct Memory Access

Media Penyimpanan (Sekunder)

• Hardisk

• Optical Drive

• Flashdisk

Media Penyimpanan (Sekunder)

• Memori tersier menyimpan data dalam jumlah yang besar (terabytes)

• waktu yang dibutuhkan untuk mengakses data biasanya dalam hitungan menit sampai jam.

• Memori tersiser membutuhkan instalasi yang besar berdasarkan/bergantung pada disk atau tapes.

• Memori tersier tidak butuh banyak operasi menulis tapi memori tersier tipikal-nya write ones atau read many.

• Meskipun per-megabites-nya pada harga terendah, memory tersier umumnya yang paling mahal, elemen tunggal pada modern supercomputer installations.

• Ciri-ciri lain: non-volatile, penyimpanan off-line , umumnya dibangun pada removable media

• contoh optical disk, flash memory.

Abstraksi Sistem Komputer

Apa itu sistem operasi? (pengertian sementara)

• SO : perangkat lunak penghubung antara perangkat keras (hardware) dengan perangkat lunak aplikasi tersebut di atas

• Video

Diskusikan Contoh Sistem Operasi

1. Linux

2. Windows

3. Mac

4. Android

5. Blackberry

6. Symbian

7. Firefox

8. Chrome

Secara lebih rinci..

• Sistem Operasi didefinisikan sebagai sebuah program yang mengatur perangkat keras komputer, dengan menyediakan landasan untuk aplikasi yang berada di atasnya, serta bertindak sebagai penghubung antara para pengguna dengan perangkat keras.

• Sistem Operasi bertugas untuk mengendalikan (kontrol) serta mengkoordinasikan pengunaan perangkat keras untuk berbagai program aplikasi untuk bermacam-macam pengguna.

Pandangan Sistem Operasi

Pengguna

• Sebagai alat untuk mempermudah penggunaan komputer.

Sistem

• sebagai alat yang menempatkan sumber-daya secara efisien (Resource Allocator).

• sebagai manager bagi sumber-daya, yang menangani konflik permintaan sumber-daya secara efisien.

• Sebagai pengatur eksekusi aplikasi dan operasi dari alat M/K (Masukan/Keluaran). (Control Program.

Sasaran Sistem Operasi

Kenyamanan

• sistem operasi memberikan kenyamanan bagi user dalam pemanfaatan sumber daya perangkat keras komputer

Efisiensi

• sistem operasi mengelola seluruh sumber daya perangkat keras komputer secara efektif dan efisien, bagi seluruh user

Berevolusi

• sistem operasi hendaknya dibangun untuk memudahkan pengembangan-pengembangan sistem perangkat lunak yang baru

Komponen Sistem Operasi

• Manajemen Proses,

• Manajemen Memori Utama,

• Manajamen Sistem Berkas.

• Manajemen Masukan/Keluaran

Secara Umum

• Manajemen Penyimpanan Sekunder.

• Manajemen Sistem Proteksi.

• Manajemen Jaringan.

• Command-Interpreter System.

Tambahan

(Avi Silberschatz

dkk)

Manajemen Proses

• Sebuah proses bisa dianggap sebagai sebuah program yang sedang dieksekusi

• Sebuah proses memerlukan sumber daya tertentu, misalnya CPU time, memori, file, dan I/O devices, untuk menyelesaikan tugasnya

• Sumber daya ini mungkin diberikan kepada proses saat proses tersebut diciptakan, atau dialokasikan ketika proses tersebut sedang dijalankan

• Ketika proses selesai dijalankan, sistem operasi akan mengambil alih kembali sumber daya yang bisa digunakan kembali

Aktivitas Manajemen Proses

• Menciptakan dan menghapus proses-proses dari user maupun dari sistem (user and system processes)

• Mensuspen dan meresume proses (suspending and resuming)

• Menyediakan mekanisme untuk sinkronisasi proses • Menyediakan mekanisme untuk komunikasi proses • Menyediakan mekanisme untuk menangani deadlock

Manajemen Memori Utama

• Menjaga track bagian memori yang sedang digunakan dan oleh siapa

• Menentukan proses-proses mana yang harus diload ke dalam memori ketika ruang memori sudah tersedia

• Mengalokasikan dan mendealokasikan ruang memori sebanyak yang dibutuhkan

Manajemen Sistem Berkas

• Membuat dan menghapus file

• Membuat dan menghapus direktori

• Mendukung mekanisme untuk manipulasi file dan direktori

• Memetakan file ke penyimpan sekunder

• Mem-backup file pada media penyimpan nonvolatile

Manajemen Masukan/Keluaran (I/O)

• Menyediakan device driver yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam (membuka, membaca, menulis, menutup)

• Buffering (menampung sementara data dari/ke perangkat I/O), caching, dan spooling (melakukan penjadwalan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien)

• Antarmuka driver perangkat secara umum • Driver-driver untuk perangkat keras spesifik.

Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi “rinci” untuk perangkat keras I/O tertentu

Manajemen Penyimpanan Sekunder

• Penyimpanan sekunder diperlukan karena memori utama sangat kecil dan sementara

• Aktivitas

– free space management.

– alokasi penyimpanan.

– penjadwalan disk.

Sistem Proteksi

Proteksi mengacu pada mekanisme untuk mengontrol akses yang dilakukan oleh program, prosesor, atau pengguna ke sistem sumber daya. Mekanisme proteksi harus:

• Membedakan antara penggunaan yang sudah diberi izin dan yang belum.

• Menspesifikasi kontrol untuk dibebankan/diberi tugas.

• Menyediakan alat untuk pemberlakuan sistem.

Jaringan

• Sistem terdistribusi adalah sekumpulan prosesor yang tidak berbagi memori, atau clock.

• Setiap prosesor mempunyai memori dan clock tersendiri.

• Prosesor-prosesor tersebut terhubung melalui jaringan komunikasi Sistem terdistribusi menyediakan akses pengguna ke bermacam sumber-daya sistem.

• Akses tersebut menyebabkan peningkatan kecepatan komputasi dan meningkatkan kemampuan penyediaan data.

Command-Interpreter System.

• Sistem Operasi menunggu instruksi dari pengguna (command driven).

• Program yang membaca instruksi dan mengartikan control statements umumnya disebut: control-card interpreter, command-line interpreter dan terkadang dikenal sebagai shell.

• Command-Interpreter System sangat bervariasi dari satu sistem operasi ke sistem operasi yang lain dan disesuaikan dengan tujuan dan teknologi perangkat Masukan/Keluaran yang ada. Contohnya: CLI, Windows, Pen-based (touch) dll

Referensi

• Pengantar Sistem Operasi Komputer Plus Ilustrasi Kernel Linux Versi 4. MDGR. Masyarakat Digital Gotong Royong (MDGR)

• Computer Basics_ Understanding Operating Systems. GCF LearningFree.Com

• Slide Kuliah “Komponen Dasar Sistem Operasi” oleh Made Windu Antara Kesiman, S.T., M.Sc

Sekian

To Accomplish Great Things, we must not only act, but also dream; not only plan but also believe

(“Anatole France)