*Session 1

KOMPUTER DAN SISTEM OPERASI

 

A)   Elemen-elemen dasar dalam sistem komputer :

1. Processor
   Sebuah IC yang mengontrol keseluruhan jalannya sebuah sistem komputer dan digunakan sebagai pusat atau otak dengan fungsi melakukan perhitungan dan menjalankan tugas.
2. Main Memory
   * Diartikan sebagai real memory / primary memory
   * volatile (data tidak permanen)
3. I/O Modules
   * Perangkat secondary memory (hardisk)
   * Peralatan komunikasi
   * Terminals
4. System Bus
   Komunikasi antara processor, memory, dan I/O modules.

B)   Arsitektur Komputer

 

• Program Counter (PC) berguna untuk menjaga jalur untuk menemukan tempat dari instruksi selanjutnya sehingga salinan dari instruksi dapat ditempatkan di dalam IR (Instruction Register).
• Instruction Counter (IR) menyimpan instruksi yang dieksekusi.
• Memory Address Register (MAR) berguna untuk menyimpan alamat memori yang berisi bagian data selanjutnya / juga sebuah instruksi yang digunakan.
• Central Processor mengandung Arithmetic-Logic-Unit (ALU) & control unit. ALU adalah tempat data diproses.
• Accumulator ada di dalam arithmetic unit, PC & IR ada di dalam control unit, dan MAR dan MBR ada di dalam processor.

C)   Instruction Cycle

D)   Fetch & Execute

• Processor mengambil instruksi dari memori.
• Program Counter (PC) menyimpan alamat instruksi yang akan diambil berikutnya.
• PC bertambah setelah setiap pengambilan.
• Pengambilan instruksi ditempatkan di Instruction Register (IR).

Jenis-jenis instruksi :

1. Processor – memory
   Transfer data antara processor & memory
2. Processor – I/O
   Data yang ditransfer ke atau dari perangkat periferal
3. Data processing
   Operasi aritmatika / logika pada data
4. Control
   Mengubah urutan eksekusi

E)   Execution Cycle

1. Pipelining
   
2. Superscalar
   

F)   Interrupt (gangguan)

• Gangguan dari urutan normal pelaksaaan.
• Meningkatkan efisiensi pengolahan.
• Memungkinkan processor untuk menjalankan instruksi lain dimana operasi I/O sedang berlangsung.
• Sebuah suspensi dari proses yang disebabkan oleh peristiwa eksternal untuk proses tersebut dan dilakukan sedemikian rupa sehingga proses dapat dilanjutkan.

Kelas-kelas dari Interrupt :

1. Program
   Dihasilkan oleh ebebrapa kondisi yang terjadi sebagai sebuah hasil data eksekusi instruksi, seperti arithmetic overflow, pembagian dengan nol, mencoba untuk mengeksekusi instruksi mesin ilegal, & referensi diluar izin ruang memori user.
2. Timer
   Dihasilkan oleh timer di dalam processor. Hal ini memungkinkan sistem operasi melaksanakan fungsi tertentu pada dasar yang teratur.
3. I/O
   Dihasilkan oleh controller I/O, sebagai sinyal penyelesaian normal / untuk sinyal berbagai kondisi error.
4. Hardware Failure
   Dihasilkan oleh kegagalan (failure), seperti power failure / memory parity error.

G)   Interrupt Handler

• Sebuah program yang menentukan sifat interupsi & melakukan apapun yang diperlukan.
• Control ditransfer ke program ini.
• Biasanya merupakan bagian dari sistem operasi.

H)   Instruction Cycle with Interrupt

 

I)   Interrupt Cycle

• Pengecekan processor untuk iterrupt.
• Jika tidak ada interrupt, ambil instruksi selanjutnya untuk program saat ini.
• Jika interrupt pending, hentikan eksekusi program saat ini, & eksekusi interrupt handler.

Simple Interrupt Processing

 

 

J)   Memory Hierarchy

Semakin ke atas kecepatan semakin tinggi, semakin ke bawah kecepatan semakin rendah. Keuntungannya jika kecepatan semakin cepat, maka proses data juga akan menjadi semakin cepat, tetapi kerugiannya bila dihack, datanya cepat hilang, dan sebaliknya.

K)   Disk Cache

• Sebagian dari memori utama digunakan sebagai buffer sementara untuk menyimpan data untuk disk.
• Penulisan disk terkelompok.
• Beberapa data yang ditulis dapat direferensikan lagi. Data diambil dengan cepat dari software cache dibandingkaan dari disk yang lambat.

L)   Cache Memory

• Terlihat pada sistem operasi.
• Meningkatkan kecepatan memori.
• Kecepatan processor lebih cepat daripada kecepatan memori.

Umumnya ada 3 jenis dari cache memory dalam sistem komputer modern :

1. L1 cache
   Biasanya dibangun dalam arsitektur CPU. L1 cache dipecah menjadi 2 cache yang terpisah. Satu digunkan untuk menyimpan instruksi & yang lainnya untuk menyimpan data.
2. L2 cache
   Memori akses yang cepat (SRAM) yang biasanya berada diantara CPU & memori utama.
3. L3 cache
   Biasanya dikenal sebagai akses memori yang tinggi antara motherboard & CPU.

• Ide dari cache memory adalah untuk menyimpan instruksi yang sering digunakan / data di dalam lokasi memori yang dapat diakses.
• Ini diprediksi oleh algoritma internal & prediksi di dalam CPU / sistem operasi cache manager.
• Idenya adalah untuk mengurangi jumlah waktu di dalam konten, yaitu melalui bus ke memori utama untuk referensi alamat.

M)   Sistem Operasi

• Sebuah program yang mengontrol eksekusi dari program aplikasi.
• Sebuah interface antara aplikasi & hardware.

Tujuannya :

1. Convenience
   Membuat komputer lebih nyaman digunakan.
2. Efficiency
   Memungkinkan sumber daya sistem komputer digunakan secara efisien.
3. Ability to envolve
   Mengizinkan pembangunan yang efektif, pengujian, & pengenalan fungsi sistem baru tanpa mengganggu layanan.

m.1)   Struktur Komputer Hardware & Software

m.2)   Layanan Sistem Operasi

• Program Development
• Program Execution
• Access to I/O Devices
• Controlled Accesses to Files
• System Access
• Error Detection & Response
• System Accounting

m.3)   Sistem Operasi sebagai Resource Manager

 

m.4)   Evolusi dari Sistem Operasi

• Serial Processing
• Simple Batch System
• Multi-Programming
• Time Sharing System
• Multi-Processor System

m.5)   Contoh Multi Programming

 

m.6)   Kemajuan besar dalam pengembangan Sistem Operasi Modern :

• Process
• Memory Management
• Protection & Security
• Scheduling & Resource Management

N)   Sistem Panggilan

• Pemrograman interface untuk layanan yang disediakan oleh OS.
• Biasanya ditulis dalam bahasa tingkat tinggi (C atau C++).
• Sebagian besar diakses oleh program melalui Application Program Interface (API) tingkat tinggi daripada menggunakan sistem panggilan langsung.
• 3 API yang paling umum adalah WIN32 API for Windows, POSIX API for POSIX – based systems (termasuk hampir semua versi dari UNIX, Linux dan MAC OS X), & Java API for Java Virtual Machine (JVM).

 

*Session 2

FILE SYSTEM

A)   File System

• File system mengatur file & mengelola akses ke data.
• Bertanggung jawab untuk file management, penyimpanan file management tambahan, mekanisme file integrity & metode akses file.
• Sebuah file system berkaitan terutama dengan penyimpanan pengelolaan sekunder (disk).

Biasanya objek di dalam file system memiliki meta data yang terkait dengan mereka. Meta data tersebut meliputi :

• Owner & Group Information
• Time
• Permissions

Contoh umum dari file system berbasis disk meliputi :

• UFS (Unix File System)
• HSFS (High Sierra File System) juga dikenal sebagai ISO9660
• EXT2
• FAT32
• HFS+
• Elephant FS

B)   Unix File System (UFS)
File system mendefinisikan hirarki logis untuk mewakili objek buatan user. Ini dapat mewakili seluruh namespace, bahkan mencakup seluruh disk.

Ada 2 cara untuk mengidentifikasi file di dalam file system :

1. Menentukan pathname absolut
   Pathname absolut adalah path yang berhubungan dengan root file system. Ini merupakan posisi objek dengan menentukan jalan melalui hirarki.
2. Menggunakan pathname relatif
   Pathname relatif tidak diawali oleh “/”. Ini menandakan bahwa file dapat ditemukan relatif terhadap lokasi saat ini dari user di dalam file system.

C)   Jenis-jenis objek dalam File System

1. Regular Files
2. Directories
3. Links (termasuk simbolic links)
4. Special Files
5. Named Pipes
6. Softlinks & Hardlinks

1.1)   Regular Files

• Dalam binary data, aplikasi yang membaca / menulis file menentukan formatnya.
• Akan berisi nol / lebih blok pada file system. Namun file tersebut akan menempati HANYA satu inode.
• Beberapa sistem operasi menggunakan ekstensi untuk menafsirkan file.

1.2)   Directories

• Menyediakan pemetaan antara nama-nama file & file itu sendiri.
• Memungkinkan kita untuk memesan file kita (secara hirarki).
• Hanya sebuah file yang berisi pemetaan objek di dalamnya. Ini mengambil inode seperti yang lainnya.

1.3)   Links

• Pointer akan berubah menjadi sebuah tangan apabila diarahkan ke link, baik link berupa tulisan atau gambar.
• Link berupa tulisan biasanya diberi warna yang terang dan berbeda dengan tulisan lainnya ataupun diberi garis bawah.

1.4)   Special File

• Tidak berisikan data, sebaliknya digunakan untuk memetakan perangkat fisik / layanan ke file system.
• Ada 2 jenis special file :
  1. Block Special
  File ini dikaitkan dengan perangkat blok terstruktur, misalnya disk. Perangkat tersebut mentransfer data ke dan dari memori komputer di dalam blok.2. Character Special
  Ini adalah perangkat yang berkomunikasi menggunakan aliran karakter, contohnya : console, terminal, printer.

1.5)   Named Pipe

• File Management system dianggap bagian dari sistem operasi.
• Input ke aplikasi melalui file.
• Output disimpan dalam file untuk penyimpanan jangka panjang.

1.6)   Hardlinks & Softlinks

• Hardlinks adalah link antara file yang HANYA berada pada file system yang sama.
• Softlinks dapat menjangkau file system. Jadi adalah mungkin untuk memiliki titik softlink ke sebuah file pada disk yang  berbeda (bahkan melalui jaringan).

D)   File Sharing & Mounting

E)   Mengakses File Name

• Menggunakan pathname absolut
  Dimulai dari akar sampai file yang diinginkan.
• Menggunakan pathname relatif
  Dimulai dari posisi saat ini.
• Misalkan posisi Anda saat ini di directory / bin
  – Untuk mengakses file ed menggunakan pathname absolut : /usr/sbin/ed
  – Untuk mengakses file ed menggunakan pathname relatif : ../usr/sbin/ed

 

F)   File Type
Dapat diidentifikasi dengan melihat daftar panjang directory (command : ls -1), contoh : ls -1

• OGO = Owner Group Others
• RWX = Read White Execute