SKEMA DASAR SISTEM OPERASI KOMPUTER

A. PERANGKAT KERAS (HARDWARE)

Adalah komponen fisik komputer yang terdiri dari rangkaian elektronika dan peralatan mekanis lainnya. Abtraksi tingkat atas terdiri dari 4 komponen, yaitu :

1. Pemroses (Processor)
2. Memori Utama (Main Memory)
3. Perangkat masukan dan keluaran (Device I/O)
4. Interkoneksi antar komponen > (user interface, device controler)

Sumber Daya Keras (Perangkat Keras) terdiri atas :
A. Pemroses
Komponen komputer yang bertugas untuk mengolah data dan melaksanakan berbagai perintah.
Pemroses terdiri dari :

• Bagian ALU (Aritmatik Logic Unit) untuk komputasi, berupa operasi aritmatika dan logika.
• Bagian CU ( Control Unit) untuk pengendalian operasi yang dilaksanakan sistem komputer.

Register-register membantu pelaksanaan operasi dan sebagai tempat operan-operan dari operasi yang dilakukan.

Register untuk Kendali dan Status terdiri dari :

1. Register untuk alamat dan buffer (MAR, MBR, I/O AR, I/O BR)
2. Register untuk eksekusi instruksi (PC, IR)
3. Register untuk informasi status (PSW) berisi sign, zero carry, equal, overflow, interupt enable/disable, supervisor.

B. Memory
Berfungsi tempat menyimpan data dan program.
Menurut urutan dari atas ke bawah dapat diukur hirarki dalam hal :

1. Kecepatan akses
2. Hubungan kapasitas
3. Hubungan frekuensi pengaksesan
4. Hubungan Harga

C. Perangkat Masukan /Keluaran

1. Komponen mekanik adalah perangkat itu sendiri
2. Komponen elektronik yaitu pengendali perangkat berupa chip controller

Pengendali perangkat terdapat dua macam :

• Penggerak alat (Device Controller)
• Pekerja alat (Device Drive)

Struktur I/O

1. I/O interupt > I/O device kec rendah
2. Struktur DMA > I/O device kec tinggi

DMA dibagi menjadi : Third Party DMA dan First Party DMA

D. Interkoneksi antar komponen
disebut galur/jalur (bus) yang terdapat pada mainboard, bus terdiri dari tiga macam :

1. Bus alamat (address bus), satu arah. 16, 20, 24 jalur
2. Bus data (data bus), dua arah. 8, 16, 32 jalur
3. Bus kendali (control bus), dua arah. 4-10 jalur

Mekanisme Pembacaan :
Sinyal memory read memerintahkan ke perangkat memory untuk mengeluarkan data pada lokasi tersebut ke bus data agar dibaca CPU. Interkoneksi antar komponen membentuk jenis koneksitas yang populer antara lain ISA, VESA, PCI, AGP.

Tingkat Konsep Komputer
Terdiri dari :

• Diagram blok (tertinggi)
• Arsitektur
• Transfer register
• Rangkaian Saklar
• Elektronika (Terendah)

1. Tingkat Konsep Elektronika
2. Tingkat Konsep Rangkaian Saklar
3. Tingkat Konsep Transfer Register
4. Tingkat Konsep Arsitektur
5. Tingkat Konsep Diagram Blok

2. Kerja Komputer
Kerja komputer pada tingkat konsep antara lain :

• Tingkat Konsep Diagram Blok
• Tingkat Transfer Register
• Tingkat Konsep Saklar

B. PERANGKAT LUNAK SOFTWARE

• Merupakan komponen non fisik berupa kumpulan program beserta struktur datanya
• Program adalah sekumpulan instruksi yang disusun sedemikian rupa untuk dapat menyelesaikan masalah-masalah tertentu sesuai dengan kebutuhan.

Siklus Intruksi
Proses intruksi dilakukan melalui dua tahap :

1. Mengambil instruksi (Instruction fetch)
2. Mengeksekusi instruksi (Instruction excution)

• Interupt > suatu signal dari peralatan luar penyebab interupt adalah program (Division by zero) dan timer (Quantum pada Round Robin).
• Trap > software Generated interupt yang disebabkan oleh kesalahan atau karena permintaan user.

MANAJEMEN FILE

Pengertian manajemen file

File system atau manajemen file adalah metode dan struktur data yang digunakan sistem operasi untuk mengatur dan mengorganisir file pada disk atau partisi. File system juga dapat diartikan sebagai partisi atau disk yang digunakan untuk menyimpan file-file dalam cara tertentu. Cara memberi suatu file system ke dalam disk atau partisi dengan cara melakukan Format

Manfaat Manajemen File

Dapat mengurangi resiko kehilangan file yang dikarenakan: terhapus secara tidak disengaja, tertimpa file baru, tersimpan dimana saja, dan hal lain yang tidak kita inginkan

Sasaran Manajemen File :

Pengelolaan file adalah kumpulan perangkat lunak sistem yang menyediakan layanan berhubungan dengan penggunaan file ke pemakai dan / atau aplikasi.
Biasanya satu-satunya cara pemakai atau aplikasi mengakses file adalah lewat sistem. Pemakai atau pemrogram tidak perlu mengembangkan perangkat lunak khusus untuk mengakses data di tiap aplikasi. Sistem pun menyediakan pengendalian terhadap aset penting ini.

1. 1. Sasaran sistem file adalah sebagai berikut :
   1. Memenuhi kebutuhan manajemen data bagi pemakai.
   2. Menjamin data pada file adalah valid.
   3. Optimasi kinerja.
   4. Menyediakan dukungan masukan/keluaran beragam tipe perangkat penyimpanan.
   5. Meminimalkan atau mengeliminasi potensi kehilangan atau perusahaan data.
   6. Menyediakan sekumpulan rutin interface masukan/keluaran.
   7. Menyediakan dukungan masukan/keluaran banyak pemakai di sistem multiuser.

Fungsi Manajemen File :

Beberapa fungsi yang diharapkan dari pengelolaan file adalah :

1. Penciptaan, modifikasi, dan penghapusan file.
2. Mekanisme pemakaian file secara bersama.
3. Kemampuan backup dan recovery untuk mencegah kehilangan karena kecelakaan    atau dari upaya penghancuran informasi.
4. Pemakai dapat mengacu file dengan nama simbolik (Symbolic name) bukan menggunakan penamaan yang mengacu perangkat fisik.
5. Pada lingkungan sensitif dikehendaki informasi tersimpan aman dan rahasia.
6. Sistem file harus menyediakan interface user-friendly.

Arsitektur Pengelolaan File :
 
Pengelolaan file, biasanya terdiri dari :

1. Sistem Akses

Berkaitan dengan bagaimana cara data yang disimpan pada file diakses.

1. Manajemen file

Berkaitan dengan penyediaan mekanisme operasi pada file seperti :
Penyimpanan
Pengacuan
Pemakaian bersama
Pengamanan

1. Manajemen Ruang Penyimpan

Berkaitan dengan alokasi ruang untuk file di perangkat penyimpan.

1. Mekanisme Integritas File

Berkaitan dengan jaminan informasi pada file tak terkorupsi. Manajemen Perangkat Masukan / Keluaran di Sistem Operasi : Device Driver


Sistem File
 
Konsep terpenting dari pengelolaan file di sistem operasi adalah :
• File
Abstraksi penyimpanan dan pengambilan informasi di disk. Abstraksi ini membuat pemakai tidak dibebani rincian cara dan letak penyimpanan informasi, serta mekanisme kerja perangkat penyimpan data.
• Direktori
Berisi informasi mengenai file. Kebanyakan informasi berkaitan dengan penyimpan. Direktori adalah file, dimiliki sistem operasi dan dapat diakses dengan rutin di sistem operasi. Pemakai memanipulasi data merujuk sebagai file atau direktori. Pemakai tidak dibebani dengan masalah penyimpanan, manipulasi perangkat dan sebagainya.

1. 4. File, Terhadap beragam pandangan mengenai file, yaitu :

a.         Pemakai :

• Terhadap file pemakai berkepentingan memahami berikut :
• Penamaan untuk file
• Tipe file
• Atribut file
• Perintah-perintah untuk manipulasi file.

b.          Pemrograman :
Selain perlu memahami sebagai pemakai, pemrograman perlu memahami:

• Operasi-operasi terhadap file
• Perancang,Implementasi pengelolaan file

c.         Penamaan File :
Pemakai mengacu file dengan nama simbolik. Tiap file disistem harus mempunyai nama unik agar tidak ambigu. Penamaan file dengan nama direktori tempat file memberi nama unik. Tidak diperbolehkan nama file yang sama di satu direktori.
Penamaan file berbeda sesuai sistem. Terdapat dua pendekatan yaitu :

• Sistem yang case – sensitive
• Sistem case – intensive

1. Terdapat tiga tipe di sistem operasi, yaitu :

1.    File Reguler, File berisi informasi, terdiri dari file ASCII dan biner. File ASCII berisi baris teks. File biner adalah file yang bukan file ASCII. Untuk file biner eksekusi (exe) mempunyai struktur internal yang hanya diketahui sistem operasi. Untuk file biner hasil program aplikasi, struktur internalnya hanya diketahui program aplikasi yangmenggunakan file tersebut.
2.    File Direktori, File direktori merupakan file yang dimiliki sistem untuk mengelola struktur sistem file. File direktori merupakan file berisi informasi-informasi mengenai file-file yang termasuk dalam direktori itu.
3.    File Spesial, File spesial merupakan nama logik perangkat masukan/keluaran. Perangkat masukan/keluaran dapat dipandang sebagai file. Pemakai dihindarkan dari kerumitan operasi perangkat masukan/keluaran.
File Spesial terbagi dua yaitu :
a.     File spesial karakter, File spesial karakter berhubungan dengan perangkat masukan/keluaran aliran karakter file ini memodelkan perangkat masukan/keluaran seperti:
o   Terminal
o   Printer
o   Port jaringan
o   Modem dan alat –alat yang bukan penyimpan sekunder.
b.         File spesial blok, File spesial blok berhubungan dengan  perangkat masukan/keluaran sebagai kumpulan blok-blok data (berorientasi blok)

1. Atribut File

Informasi tambahan mengenai file untuk memperjelas dan membatasi operasi-operasi yang dapat diterapkan. Atribut dipergunakan untuk pengelolaan file.

1. Operasi pada file

o   Create : Menciptakan berkas
o   Delete : Menghapus berkasOpen : Membuka berkas untuk menyimpan proses selanjutnya
o   Close : Menutup berkas utuk menyimpan semua informasi ke berkas dan mendealokasikansumber daya yang digunakan
o   Read : Membaca data pada berkas
o   Write : Memodifikasi data pada berkas, yaitu pada posisi yang ditunjuk
o   Append : Menambah data pada berkas, merupakan operasi write yang lebih spesifik, yaitu di akhir berkas
o   Seek : Mencari lokasi tertentu, hanya berlaku untuk berkas akses lacak Get attributes Membaca atribut-atribut berkas, Set attributes Menuliskan (memodifikasi) atribut-atribut berkas
o   Rename : Mengganti nama berkas

1. 5. Direktori

Direktori berisi informasi mengenai file. Direktori sendiri adalah file, dimiliki oleh sistem operasi dapat diakses dengan rutin sistem operasi. Meski beberapa informasi direktori tersedia bagi pemakai atau aplikasi, informasi itu umumnya disediakan secara tidak langsung. Pemakai tidak dapat mengakses direktori secara langsung meski dalam mode read-only.

1. 6. Shared File

Shared file adalah file yang tidak hanya diacu oleh satu direktori (pemakai), tapi juga oleh direktori-direktori (pemakai) lain. Sistem file tidak lagi berupa pohon melainkan directed acyclic graph (DAG).
Masalah-masalah yang terdapat pada shared file adalah sebagai berikut :

• Metode implementasi shared file
• Metode pemberian hak akses pada shared file
  • Metode pengendalian atau penanganan terhadap pengaksesan yang secara simultan dilakukan pemakai-pemakai yang mengacu file. Persoalan pengaksesan simultan ini menyangkut integritas atau kogerensi data.

1. 7. Sistem Akses File

Sistem akses merupakan pilihan, yaitu :

• Dapat menjadi bagian dari sistem operasi atau
• Sistem operasi sama sekali tidak mempunyai komponen sistem akses.

Cara akses perangkat penyimpanan :
Perangkap penyimpanan berdasar disiplin pengaksesan dibagi dua, yaitu:
1.           Perangkat akses sekuen (sequential access devices)
2.           Perangkat akses acak (random access devices)
3.          Perangkat akses sekuen, Proses harus membaca semua byte atau rekord file  secara berturutan mulai dari awal, tidak dapat meloncati dan membaca di luar uraian.

1. 8. Organisasi File

Elemen pokok perancangan sistem akses adalah cara rekord-rekord diorganisasikan atau distrukturkan.
Beberapa kriteria umum untuk pemilihan organisasi file adalah :

1. Redundansi yang kecil
2. Pengaksesan yang cepat
3. Kemudahan dalam memperbaharui
4. Pemeliharaan yang sederhana
5. Kehandalan yang tinggi

Terdapat enam organisasi dasar, kebanyakan organisasi file sistem nyata termasuk salah satu atau kombinasi kategori-kategori ini. Enam organisasi atau pengaksesan dasar adalah sebagai berikut :

1. File pile (pile)
2. File sekuen (sequential file)
3. File sekuen berindeks (indexed-sequential file)
4. File berindeks majemuk (multiple-indexed file)
5. File ber-hash (hashed or direct file)
6. File cincin (multi ring file)