Mengenal Pengertian dan Cara Kerja BIOS

BIOS adalah singkatan dari Basic Input Output System, merupakan suatu software (ditulis dalam bahasa assembly) yang mengatur fungsi dasar dari perangkat keras (hardware) komputer. BIOS tertanam dalam sebuah chip memory (ROM ataupun Flash Memory berbahanComlpimentari Metal Oxide Semiconductor-CMOS)  yang terdapat pada motherboard. Sebuah baterai yang biasa disebut sebagai baterai CMOS berfungsi untuk menjaga agar tanggal dan setingan lainnya yang telah kita set pada BIOS tidak hilang atau kembali ke konfigurasi awal meskipun komputer dimatikan.

Fungsi utama BIOS

Fungsi utama BIOS adalah untuk memberikan instruksi yang dikenal dengan istilah POST(Power On Selft Test) yaitu perintah untuk menginisialisasi dan identifikasi perangkat sistem seperti CPU, RAM, VGA Card, Keyboard dan Mouse, Hardisk drive, Optical (CD/DVD) drive dan hardware lainnya pada saat komputer mulai booting.

Cara Kerja BIOS  

Seperti telah dijelaskan diatas bahwa fungsi utama BIOS adalah melakukan POST. Sedangkan urutan-urutan atau cara kerja BIOS adalah dimulai dengan proses inisialisasi, dimana dalam proses ini kita bisa melihat jumlah memory yang terinstall, jenis hardisk dan kapasitasnya dan sebagainya. 

BIOS kemudian akan mencari, menginisialisasi dan menampilkan informasi dari Graphics Card. Kemudian akan mengecek device ROM lain seperti hardisk dan kemudian melakukan pengetesan RAM yaitu memory count up test. Setelah  semua test komponen berhasil dilakukan, BIOS kemudian akan mencari lokasi booting device dan Sistem Operasi.

Mengenai cara kerja BIOS atau urutan-urutan apa saja yang dikerjakan BIOS pada saat melakukan POST ini bisa dibaca pada postingan mengenai urutan proses startup komputer.

Cara Akses BIOS

Untuk mengakses BIOS dapat kita lakukan dengan menekan tombol tertentu (biasanya tombol Delete atau F2) pada Keyboard pada saat pertama kali komputer dinyalakan. Akan terdapat tulisan misalnya "Pres F2 to enter setup", maka langsung aja kita tekan tombaol F2 berulang-ulang.

Seting BIOS

Cara seting atau konfigurasi BIOS ini berbeda-beda tergantung dari vendor pembuatnya, disini saya akan menampilkan menu-menu pada BIOS yang umum kita temui yaitu Phoenix Award BIOS. Menu utama pada BIOS ini adalah :

1. Standard CMOS Features, untuk seting tanggal dan melihat hardisk yang terdeteksi, dll.
2. Advanced BIOS Features, pengaturan boot device priority (pilihan device untuk pertama booting) dapat diset disini.
3. Advanced Chipset Features
4. Integrated Peripherals
5. Power Management Setup
6. PnP/PCI Configuration
7. PC Health Status, kita bisa cek temperatur dan tegangan dari Power Suplly disini.
8. Load Fail-Safe Defaults (Load Factory Setting), pilih menu ini untuk mengembalikan seluruh setingan ke mode asalnya (default).
9. Load Optimized Defaults
10. Set Supervisor Password
11. Set User Password
12. Save & Exit Setup
13. Exit Without Saving 

Proses Booting komputer sistemoperasi

                                          proses Booting komputer

adalah bahasa Inggris, dan dalam bahasa Indonesia  proses Booting komputer disebut pengebutan. Bagi orang awam proses ini adalah proses penyalaan komputer, namun perlu diketahui pada saat Booting komputer tentu saja sudah menyala. Proses ini juga mengacu pada proses di mana register prosesor diatur kosong, serta status mikroprosesor juga diatur dengan menata ulang kembali. Lalu pada Address 0xFFFF dimuat pada segmen sandi (Code Segment) serta instruksi yang ada di alamat Address 0xFFFF tersebut kemudian dieksekusi.

Ya, sederhananya, proses Booting komputer adalah proses perjalanan penyalaan komputer awal sampai pengambilalihan sistem operasi secara penuh terhadap perangkat. Booting identik dengan BIOS, yakni Basic Input Output System yang merupakan sebuah kode software yang tertanam pada sistem komputer. BIOS memiliki fungsi utama dan sangat vital yakni untuk memberi informasi visual seketika pada saat penyalaan komputer. Meski demikian saat ini banyak beredar kabar bahwa BIOS akan digantikan dengan sistem teknologi UEFI yang dianggap memiliki berbagai kelebihan.

Satu fungsi lain dari BIOS adalah memberi akses ke perangkat keyboard sebagai kontroler saat sistem operasi belum mengambil alih komputer serta memberi akses komunikasi secara Low-Level kepada beberapa komponen Hardware komputer. Berikut ini adalah proses Booting komputer atau tahapan-tahapan pengebutan dari awal sampai akhir :

• Untuk yang pertama tentu Anda harus memencet tombol Power komputer. Seketika komputer dihidupkan, keadaan memori masih kosong. Saat itu masih belum ada instruksi yang bisa dieksekusi oleh prosesor. Namun pengguna tidak perlu ikut memberi intruksi karena prosesor memang dirancang untuk mencari alamat tertentu di BIOS. Di sinilah akhirnya prosesor menjalankan BIOS.

• BIOS mulai mengambil alih sebagai sistem operasi sementara komputer, lalu akan dilanjutkan untuk melakukan pengecekan terhadap seluruh galat (sumber variasi data) pada memori, maupun Device-Device yang memang terhubung kepada komputer. Pada proses inilah yang sering dikenal dengan POST (Power-On Self Test).

• Proses dilanjutkan dengan BIOS mencari kartu grafis yang tertanam pada komputer dan setelah nya sistem BIOS menjalankan kartu grafis BIOS. Tidak ketinggalan pula untuk pengecekan BIOS terhadap ROM.

• Apabila seluruh proses pengecekan dari BIOS sudah dilakukan, kini giliran BIOS yang akan mencari sistem operasi yang sudah terinstall lalu memuatnya pada memori serta segera mengeksekusinya. Inilah mengapa ketika ada permasalahan pada sistem operasi Anda, komputer kemudian mengalihkannya pada visual BIOS.

• Pada saat komputer diambil alih oleh sistem operasi, saat itulah pengguna mulai bisa menjalankan berbagai program-program yang diinginkan.

Demikianlah proses Booting komputer dari awal sampai sistem operasi mengambil alih. Namun pada dasarnya proses Booting dibagi menjadi beberapa bagian, tidak hanya proses seperti di atas. Ada proses Cool Booting dan Warm Booting.

• Cool booting, merupakan proses menghidupkan komputer pada saat perangkat komputer itu dalam keadaan mati atau belum menyala. Inilah Booting utama yang dilakukan dengan cara menekan tombol Power.

• Warm booting, merupakan proses menghidupkan komputer di saat perangkat komputer sudah menyala dan teraliri listrik. Proses ini sering disebut dengan Restart. Tujuannya adalah untuk mengulang kembali proses komputer dari awal karena sebelumnya terjadi beberapa gangguan seperti Crash program atau sekedar ingin melakukan pengaturan ulang sistem. Pada sistem operasi populer seperti Microsoft Windows modern telah tersedia opsi khusus bagi para penggunanya untuk melakukan proses Warm Booting yakni melalui menu Restart. Sedangkan penggunaan dengan Hardware dapat ditempuh dengan menekan tombol Reset pada CPU jika ada.

Jadi dalam proses Booting komputer, BIOS adalah menjadi dasar utamanya. Namun sebenarnya BIOS tidak memuat sistem operasi, melainkan hanya memuat satu bagian dari sandi yang ada pada sektor pertama. Ada beberapa penyebab mengapa komputer tidak bisa melakukan proses Booting dan kasus ini sering kali terjadi. Penyebab utamanya tentu saja berhubungan dengan perangkat keras yang terhubung mulai dari Harddisk, VGA, RAM yang tidak terdeteksi atau mengalami kerusakan, prosesor yang mengalami Overheat dan ada masalah lain.
Demikian beberapa tahapan dari proses Booting komputer

MANAJEMEN INPUT/OUTPUT SISTEMOPERASI

MANAJEMEN I/O

•  Pengertian

Manajemen sistem I/O merupakan aspek perancangan sistem operasi yang terluas disebabkan sangat beragamnya perangkat dan begitu banyaknya aplikasi dari perangkat- perangkat itu.

• Fungsi manajemen input/ouput (I/O) :

1. Mengirim perintah ke perangkat I/O agar menyediakan layanan.
2. Menangani interupsi perangkat I/O.
3. Menangani kesalahan perangkat I/O.
4. Menyediakan interface ke pemakai.

•  Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O : 

a.      BUFFERING I/O

Buffering adalah melembutkan lonjakan-lonjakan kebutuhan pengaksesan I/O, sehingga meningkatkan efisiensi dan kinerja sistem operasi.

Terdapat beragam cara buffering, antar lain :

·         Single buffering.

Merupakan teknik paling sederhana. Ketika proses memberi perintah untuk perangkat I/O, sistem operasi menyediakan buffer memori utama sistem untuk operasi.Untuk perangkat berorientasi blok.Transfer masukan dibuat ke buffer sistem. Ketika transfer selesai, proses memindahkan blok ke ruang pemakai dan segera meminta blok lain. Teknik ini disebut reading ahead atau anticipated input. Teknik ini dilakukan dengan harapan blok akan segera diperlukan. Untuk banyak tipe komputasi, asumsi ini berlaku. Hanya di akhir pemrosesan maka blok yang dibaca tidak diperlukan.

·         Double buffering.

Peningkatan dapat dibuat dengan dua buffer sistem.Proses dapat ditransfer ke/dari satu buffer sementara sistem operasi mengosongkan (atau mengisi) buffer lain. Teknik ini disebut double buffering atau buffer swapping. Double buffering menjamin proses tidak menunggu operasi I/O. Peningkatan ini harus dibayar dengan peningkatan kompleksitas.

·         Circular buffering.

Seharusnya melembutkan aliran data antara perangkat I/O dan proses. Jika kinerja proses tertentu menjadi fokus kita, maka kita ingin agar operasi I/O mengikuti proses. Double buffering tidak mencukupi jika proses melakukan operasi I/O yang berturutan dengan cepat. Masalah sering dapat dihindari denga menggunakan lebih dari dua buffer. Ketika lebih dari dua buffer yang digunakan, kumpulan buffer itu sendiri diacu sebagai circulat buffer. Tiap bufferindividu adalah satu unit di circular buffer.

b.      Spooling

Melakukan penjadwalan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.). Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi rinci untuk perangkat keras I/O tertentu. Manajemen perangkat masukan/keluaran merupakan aspek perancangan sistem operasi terluas dan kompleks karena sangat beragamnya perangkat dan aplikasinya.

•  Perngkat I/O :

1.      Software

a.      Device handler adalah sebuah software kecil yang memberitahu sistem operasi dan software lain tentang bagaimana menggunakanatau berkomunikasi dengan hardware.

b.      Interrupt handler adalah subroutine panggilan balik di firmware mikrokontroler, sistem operasi atau driver perangkat yang eksekusi adalah dipicu oleh penerimaan interrupt.

c.       Subsistem merupakan komponen atau bagian dari suatu system, subsistem ini bisa phisik ataupun abstrak.

d.      Pustaka Aplikasi mengimplementasikan pustaka pengaksesan I/O atau API (Application Programming Interface) bagi aplikasi untuk melakukan operasi I/O. Memudahkan user karena pengaksesan ke berbagai macam piranti I/O dengan menggunakan operasi yang sama.[1][1]

2.      Hardware

a.      Device driver adalah istilah teknologi informasi yang mengizinkan sebuah sistem komputer untuk berkomunikasi dengan sebuah perangkat keras

b.      Bus I/O terdiri atas bus data, alamat dan kontrol yang berfungsi menghubungkan device controller dengan elemen internal komputer seperti processor dan memory.

c.       Device controller , dengan adanya device controller piranti-piranti I/O dapat dikontrol dan berkomunikasi dengan sistem komputer. Device controller berfungsi sebagai antarmuka antara piranti I/O dengan sistem internal komputer.

• Teknik I/O meliputi:

1.      Perangkat I/O terprogram (programmed I/O)

Merupakan perangkat I/O komputer yang dikontrol oleh program. 

Contohnya: perintah mesin in, out, move.
Perangkat I/O terprogram tidak sesuai, untuk pengalihan data dengan kecepatan tinggi. Karena dua alasan yaitu:

a.Memerlukan overhead (ongkos) yang tinggi, karena beberapa perintah program harus dieksekusi untuk setiap kata data yang dialihkan antara peralatan eksternal dengan memori utama.

b. Banyak peralatan periferal kecepatan tinggi memiliki mode operasi sinkron, yaitu pengalihan data dikontrol oleh clock frekuensi tetap, tidak tergantung CPU.

2.      Perangkat berkendalikan interupsi (Interrupt I/O)

Interupsi lebih dari sebuah mekanisme sederhana untuk mengkoordinasi pengalihan I/O. Konsep interupsi berguna di dalam sistem operasi dan pada banyak aplikasi kontrol di mana pemrosesan rutin tertentu harus diatur dengan seksama, relatif peristiwa-peristiwa eksternal.

3.      DMA (Direct Memory Address)

Merupakan suatu pendekatan alternatif yang digunakan sebagai unit
pengaturan khusus yang disediakan untuk memungkinkan pengalihan blok data secara langsung antara peralatan eksternal dan memori utama tanpa intervensi terus menerus oleh CPU.

MANAJEMEN MEMORI SISTEM OPERASI

MANAJEMEN MEMORI SISTEM OPERASI

Manajemen Memori
Memori adalah pusat dari operasi pada sistem komputer modern, berfungsi sebagai tempat penyimpanan informasi yang harus diatur dan dijaga sebaik-baiknya. Memori adalah array besar dari word atau byte, yang disebut alamat. CPU mengambil instruksi dari memory berdasarkan nilai dari program counter.
Sedangkan manajemen memori adalah suatu kegiatan untuk mengelola memori komputer. Proses ini menyediakan cara mengalokasikan memori untuk proses atas permintaan mereka, membebaskan untuk digunakan kembali ketika tidak lagi diperlukan serta menjaga alokasi ruang memori bagi proses. Pengelolaan memori utama sangat penting untuk sistem komputer, penting untuk memproses dan fasilitas masukan/keluaran secara efisien, sehingga memori dapat menampung sebanyak mungkin proses dan sebagai upaya agar pemogram atau proses tidak dibatasi kapasitas memori fisik di sistem komputer.

a. Jenis Memori
• Memori Kerja
- ROM/PROM/EPROM/EEPROM
- RAM
- Cache memory

• Memori Dukung
- Floppy
- Harddisk
- CD

b. Fungsi manajemen memori :
Manajemen memori merupakan salah satu bagian terpenting dalam sistem operasi. Memori perlu dikelola sebaik-baiknya agar :
1. Utilitas CPU meningkat.
2. Data dan instruksi dapat diakses dengan cepat oleh CPU.
3. Tercapai efisiensi dalam pemakaian memori yang terbatas.
4. Transfer data dari/ke memori utama ke/dari CPU dapat lebih efisien.

Terdapat 2 manajemen memori:

a)      Manajemen Memori Statis

Dengan pemartisian statis, jumlah, lokasi, dan ukuran prosesdi memori tidak beragam sepanjang waktu secara tetap.

b)     Manajemen Memori Dinamis

Dengan pemartisian dinamis, jumlah, lokasi, dan ukuran proses di memori dapat berseragam sepanjang waktu secara dinamis.                                                                                                       

C. Manajemen Memori Berdasarkan Alokasi Memori

Terdapat dua cara menempatkan informasi ke dalam memori kerja

1.      Alokasi Memori Berurutan (contigouos Allocation)

-    Pada alokasi memori berurutan, setiap proses menempati satu blok tunggal lokasi memori yang berurutan.

-    Kelebihan : sederhana, tidak ada rongga memory bersebaran, proses berurutan dapat dieksekusi secara cepat.

-    Kekurangan : memori boros, tidak dapat disisip apabila tidak ada satu blok memori yang mencukupi.

2.      Alokasi Memori Tak Berurutan (Non Contiguous Allocation)

-    Program / proses ditempatkan pada beberapa sagmen berserakan, tidak perlu saling berdekatan atau berurutan. biasanya digunakan untuk lokasi memori maya sebagai lokasi page-page.

-    Kelebihan : sistem dapat memanfaatkan memori utama secara lebih efisien, dan system operasi masih dapat menyisip protes bila jumlah lubang-lubang memori cukup untuk memuat proses yang akan dieksekusi.

-    Kekurangan : memerlukan pengendalian  yang lebih rumit dan memori jadi banyak berserakan tidak terpakai.

Manajemen proses dan penjadwalan proses

MANAJEMEN PROSES PADA SISTEM 

OPERASI

Manajemen proses merupakan konsep pokok dalam sistem operasi, sehingga masalah manajemen proses adalah masalah utama dalam perancangan sistem operasi. Proses adalah program yang sedang dieksekusi. Proses dapat juga didefinisikan sebagai unit kerja terkecil yang secara individu memiliki sumber daya dan dijadwalkan oleh sistem operasi. Proses berisi instruksi, data, program counter, register pemroses, stack data, alamat pengiriman dan variabel pendukung lainnya.

Sebagaimana proses bekerja, maka proses tersebut merubah state (keadaan statis/ asal). Status dari sebuah proses didefinisikan dalam bagian oleh aktivitas yang ada dari proses tersebut. Tiap proses mungkin adalah satu dari keadaan berikut ini:

􏰀 New: Proses sedang dikerjakan/ dibuat.

􏰀 Running: Instruksi sedang dikerjakan.

􏰀 Waiting: Proses sedang menunggu sejumlah kejadian untuk terjadi (seperti sebuah penyelesaian I/O

􏰀 Ready: Proses sedang menunggu untuk ditugaskan pada sebuah prosesor.

􏰀 Terminated: Proses telah selsesai melaksanakan tugasnya/ mengeksekusi.

PROCESS CONTROL BLOCK

Tiap proses digambarkan dalam sistem operasi oleh sebuah process control block (PCB) – juga

disebut sebuah control block. Sebuah PCB ditunjukkan dalam Gambar 2. PCB berisikan banyak bagian dari informasi yang berhubungan dengan sebuah proses yang spesifik, termasuk ini:

􏰀 Keadaan proses: Keadaan mungkin, new, ready, running, waiting, halted, dan juga banyak

lagi.

􏰀 Program counter: Counter mengindikasikan address dari perintah selanjutnya untuk dijalankan

untuk proses ini.

􏰀 CPU register: Register bervariasi dalam jumlah dan jenis, tergantung pada rancangan

komputer.

􏰀

PENJADWALAN PROSES

Tujuan dari multiprogramming adalah untuk memiliki sejumlah proses yang berjalan pada sepanjang waktu, untuk memaksimalkan penggunaan CPU.

Tujuan dari pembagian waktu adalah untuk mengganti CPU diantara proses-proses yang begitu sering sehingga pengguna dapat berinteraksi dengan setiap program sambil CPU bekerja. Untuk sistem uniprosesor, tidak akan ada lebih dari satu proses berjalan. Jika ada proses yang lebih dari itu, yang lainnya akan harus menunggu sampai CPU bebas dan dapat dijadualkan kembali.

Terdapat 3 konsep dasar Penjadwalan proses yaitu :

Penjadualan Antrian (Scheduling Queue)

Ketika proses memasuki sistem, mereka diletakkan dalam antrian job. Antrian ini terdiri dari seluruh proses dalam sistem. Proses yang hidup pada memori utama dan siap dan menunggu/ wait untuk mengeksekusi disimpan pada sebuah daftar bernama ready queue. Antrian ini biasanya disimpan sebagai daftar penghubung. Sebuah header ready queue berisikan penunjuk kepada PCB-PCB awal dan akhir. Setiap PCB memiliki pointer field yang menunjukkan proses selanjutnya dalam ready queue.

Penjadual / Scheduler

Sebuah proses berpindah antara berbagai penjadualan antrian selama umur hidupnya. Sistem

operasi harus memilih, untuk keperluan penjadualan, memproses antrian-antrian ini dalam cara tertentu. Pemilihan proses dilaksanakan oleh penjadual yang tepat/ cocok. Dalam sistem batch, sering ada lebih banyak proses yang diserahkan daripada yang dapat dilaksanakan segera. Proses ini dipitakan/ disimpan pada suatu alat penyimpan masal (biasanya disket), dimana proses tersebut disimpan untuk eksekusi dilain waktu. Penjadualan long term, atau penjadual job, memilih proses dari pool ini dan mengisinya kedalam memori eksekusi.

Alih Konteks / Switch Context

Mengganti CPU ke proses lain memerlukan penyimpanan suatu keadaan proses lama (state of old

process) dan kemudian beralih ke proses yang baru. Tugas tersebut diketahui sebagai alih konteks (context switch). Alih konteks sebuah proses digambarkan dalam PCB suatu proses; termasuk nilai dari CPU register, status proses (lihat Gambar 7). dan informasi managemen memori. Ketika alih konteks terjadi, kernel menyimpan konteks dari proses lama kedalam PCB nya dan mengisi konteks yang telah disimpan dari process baru yang telah terjadual untuk berjalan. Pergantian waktu konteks adalah murni overhead, karena sistem melakukan pekerjaan yang tidak perlu. Kecepatannya bervariasi dari mesin ke mesin, bergantung pada kecepatan memori, jumlah register yang harus di copy, dan keberadaan instruksi khusus (seperti instruksi tunggal untuk mengisi atau menyimpan seluruh register). Tingkat kecepatan umumnya berkisar antara 1 sampai 1000 mikro detik

Sistem Operasi Windows

ARSITEKTUR SISTEM OPERASI WINDOWS

       

        Sistem operasi Windows untuk desktop pada mulanya adalah sebuah sistem operasi sederhana. MS-DOS merupakan sistem operasi dasar yang digunakan dan dikembangkan menjadi Windows 1.0 sampai Windows ME. Selain itu, Microsoft juga membangun suatu sistem operasi yang berbeda arsitekturnya dengan MS-DOS, yaitu Windows NT. Arsitektur windows NT ini menjadi dasar pengembangan sistem operasi Windows NT 3.1 sampai Windows 8 .

1) Arsitektur MS DOS    

      Arsitektur sistem operasi MS-DOS menggunakan model struktur monolitik yang konstruksinya tidak terstruktur. Dalam arsitektur ini semua komponen sistem operasi tergabung atau bercampur menjadi satu, semua program bagian (fungsi, prosedure atau sub rutin) dapat mengakses program-program lainnya.       Pada sistem operasi MS-DOS, antara aplikasi dan sistem operasi tidak ada pemisahan yang jelas, yang menyebabkan mudahnya program-program virus memodifikasi dan merusak sistem operasi MS-DOS.Program aplikasi memiliki aksea untuk memodifikasi bagian sistem operasi (program resident, device driver MS-DOS maupun device driver BIOS).

2) Arsitektur Dasar Windows NT       

        Sistem operasi windows NT memiliki menggunakan model struktur berlapis (layered). Dalam arsitektur ini komponen dalam sistem operasi tidak tergantung dari komponen yang lain, dengan demikian modifikasi atau perubahan dalam satu komponen tidak berpengaruh banyak pada komponen lainnya. Arsitektur Windows NT secara global terdidi dari empat lapisan yaitu:1. Hardware abstraction layer (HAL)2. Kernel3. Subsystems 4. System services        Hardware Abstraction Layer (HAL), lapisan ini memetakan perintah dan tanggapan perangkat keras generik menjadi perintah dan tanggapan unik platform tertentu seperti Intel 486 atau Pentium, Motorola PowerPC, atau DEC Alpha. HAL membuat machine system bus, DMA controller, interrupt controller, system timer, dan modul memori. Sebagai mana oleh kernel HAL juga menyediakan dukungan untuk symmetric multiprocessing. Kernel, lapisan ini berisi komponen-komponen sistem operasi paling dasar. Kernel mengelola penjadwalan dan context switching, exception handling dan interrupt handling serta multiprocessing synchronization. Subsystems, lapisan ini terdiri dari berbagai ragam modul, fungsi-fungsi spesifik yang menggunakan layanan-layanan dasar yang disediakan kernel. System services, lapisan ini menyediakan antarmuka ke perangkat lunak mode pemakai.

3) Arsitektur Dasar Sistem Operasi Windows Vista, Windows 7, 8

       Sistem operasi Windows memiliki arsitektur yang sangat modular. Setiap fungsi sistem dikelola oleh satu komponen dari sistem operasi. Semua aplikasi mengakses fungsi melalui komponen yang bertanggung jawab menggunakan antar muka data standar (data standar interfaces). Key sistem hanya dapat diakses melalui sesuai fungsi. dalam arsitektur modular ini pada prinsipnya setiap modul dapat dihapus, upgrade, atau diganti tanpa menulis ulang seluruh sistem atau standar aplikasi program antarmuka (API). Berbagai ragam Kernel-mode komponen Windows adalah sebagai berikut:

 Exekutiv : Berisi dasar layanan sistem operasi, seperti manajemen memori, proses dan manajemen thread, keamanan, I / O, dan komunikasi interprocess. Kernel : Mengontrol eksekusi prosesor (s). Kernel mengelola benang penjadwalan, proses switching, pengecualian dan penanganan interupsi, dan multiprosesor sinkronisasi. Tidak seperti sisa Eksekutif dan tingkat pengguna, kode sendiri Kernel ini tidak berjalan di thread. Hardware Abstraction Layer (HAL) : Maps antara perintah hardware generic dan tanggapan dan mereka yang unik untuk platform tertentu. Ini mengisolasi OS dari platform-spesifik hardware differences.The HAL membuat setiap computer sistem bus, memori akses langsung (DMA) controller, interrupt controller, system timer, dan modul memori terlihat sama dengan Eksekutif dan Kernel komponen. Hal ini juga memberikan dukungan yang diperlukan untuk multiprocessing simetris (SMP), menjelaskan selanjutnya. Device Driver : Perpustakaan dinamis yang memperluas fungsionalitas dari Eksekutif. Ini termasuk driver perangkat keras yang menerjemahkan pengguna I / O fungsi panggilan ke perangkat hardware tertentu I / O permintaan dan komponen perangkat lunak untuk menerapkan sistem file, protokol jaringan, dan setiap ekstensi sistem lainnya yang perlu dijalankan dalam mode kernel.Sistem Operasi45 Windowing and Graphics System : Mengimplementasikan pengguna grafis antarmuka (GUI) fungsi, seperti berurusan dengan windows, antarmuka pengguna kontrol, dan menggambar. Executive Windows termasuk komponen untuk fungsi sistem tertentu dan menyediakan API bagi pengguna-mode software.

ARSITEKTUR SISTEM OPERASI

Arsitektur perangkat lunak adalah struktur-struktur yang menjadi landasan untuk menentukan keberadaan komponen-komponen perangkat lunak, cara komponen-komponen saling berinteraksi dan organisasi komponen-komponen dalam membentuk perangkat lunak.Arsitektur sistem operasi adalah arsitektur perangkat lunak yang digunakan dalam membangun perangkat lunak sistem operasi.

Arsitektur sistem operasi yang terkenal antara lain :

1. Sistem monolitik
2. Sistem berlapis
3. Sistem client / server
4. Sistem mesin maya
5. Object Oriented System/ Sistem berorientasi objek

1. Sistem monolitik

Operating System/ Sistem operasi merupakan kumpulan prosedur bahwa prosedur-prosedur di dalamnya dapat saling memanggil apabila perlu. Semua layanan yang disediakan sistem operasi berisi karnel. Seluruh komponen sistem operasi berada di satu ruang alamat.

Kelemahan :

§  Karena tidak dapat dipisahkan dan dilokalisasikan maka pengujian dan penghilangan kesalahan sulit, namun praktik pemrograman yang berdisiplin bagus dapat mempermudah pengembangan.

§  Dalam menyediakan fasilitas pengamanan tergolong sulit

§  Pemborosan apabila setiap komputer harus menjalankankernel monolitik sangat besar sementara sebetulnya tidak membutuhkan semua layanan yang telah disediakan kernel. Tidak fleksibel.

§   Mengakibatkan matinya seluruh sistem karena kekeliruan pemrograman di satu bagian kernel

Keunggulan :

§  Layanan dapat dilakukan sangat cepat karena ada di suatu ruang alamat

2. Sistem berlapis

Operating System/ Sistem operasi dibentuk secara hirarki berdasarkan lapisan-lapisan , dalam hal ini lapisan-lapisan bawah memberi layanan untuk lapisan lebih atas. Masing-masing lapisan di satu ruang alamat tersendiri. Sistem operasi berlapis yang pertama kali memakai sistem berlapis THE. THE dibuat oleh Dijkstra dan mahasiswa-mahasiswanya. Sistem berlapis bertujuan untuk mengurangi implementasi sistem operasi dan kompleksitas rancangan. Tiap lapisan memiliki antarmuka dan fungsionalmasukan – keluaran dengan 2 lapisan bersebelahan dengan terdefinisi baik.

Kelemahan :

Fungsi – fungsi sistem operasi yang harus diberikan ke masing-masing lapisan harus dilakukan secara hati-hati.

Keunggulan :

Sistem berlapis memiliki semua keunggulan rancangan yang modular, yaitu sistem terbagi dalam beberapa modul. Masing-masing lapisan atau modul itu dapat dirancang, dikode, dan diuji secar independen. Pendekatan berlapis menyederhanakan rancangan, spesifikasi, dan implementasi sistem operasi.

3. Sistem client / server

Sistem operasi merupakan kumpulan proses, dalam hal ini proses-proses dikategorikan menjadi server dan client. Server danclient berinteraksi, saling melayani yaitu :

§  Server  adalah proses yang menyediakan layanan

§  Client adalah proses yang memerlukan / meminta layanan

Kelemahan :

§  Layanan dilakukan secara lambat karena harus melalui pertukaran pesan

§  Pertukaran pesan dapat menjadi bottleneck

Kelebihan :

§  Pengembangan dapat dilakukan secara modular

§  Kesalahan (bugs) di satu sub sistem (diimplementasikan sebagai satu proses tersendiri) tidak merusak sub sistem-sub sistem lain sehingga tidak mengakibatkan satu sistem mati secara keseluruhan.

4. Sistem mesin maya

Awalnya struktur ini membuat seolah-olah semua pemakai mempunyai seluruh komputer sendirian. Teknik yang digunakan adalah degnan atas pemroses yang digunakan. Sistem operasi melakukan simulasi banyak mesin nyata. Mesin maya hasil simulasi digunakan pemakai. Mesin maya ini merupakan tiruan seratus persen atas mesin nyata. Satu pemakai diberi satu mesin maya. Semua pemakai diberi ilusi mempunyai satu mesin nyata(maya) yang sama-sama canggih.

Kelemahan :

Implementasi yang efisien merupakan masalah yang sulit karena sistem menjadi besar dan kompleks

Keunggulan :

Sistem mesin maya memberikan fleksibilitas tinggi sehingga sampai memungkinkan sistem operasi-sistem operasi berbeda dapat dijalankan di mesin maya – mesin maya berbeda oleh pemakai-pemakai yang berbeda.

5. Sistem berorientasi objek

Sistem operasi yang merealisasikan layanan sebagai kumpulan proses disebut sistem operasi bermodel proses. Pendekatan lain implementasi layanan adalah sebagai objek-objek. Sistem operasi yang diinstruksikan berdasarkan paradigma objek disebut sistem operasi berorientasi objek. Pendekatan ini dimaksudkan untuk mengadopsi keunggulan teknologi berorientas objek.

  

 Rangkuman

Sistem operasi mempunyai peranan yang penting dalam sistem komputer. Fungsi dan peranan sistem operasi antara lain adalah sebagai kernel, guardian, gatekeeper, optimizer, coordinator, program controller, acountant, interface, resources manager dan virtual machine. Perkembangan sistem operasi sangat pesat seiring dengan perkembangan teknologi. Perkembangan sistem operasi berkaitan erat dengan perkembangan arsitektur perangkat lunak. Arsitektur perangkat lunak terdiri dari struktur atau komponen penyusun sistem meliputi kode kode program (fungsi,prosedur library). Arsitektur system operasi adalah arsitektur perangkat lunak yang digunakan untuk membangun perangkat lunak sistem operasi dan digunakan dalam sistem komputer. Berbagai ragam
Arsitektur system operasi moderen diantaranya adalah : 1) System Monolitik. 2) System Berlapis. 3) System Client/server. 4) System Virtual mesin dan 5) System Berorientasi objek.

SEKIAN DAN TERIMA KASIH

SEMOGA BERMANFAAT