Struktur Sistem Komputer

Struktur Sistem Komputer

Operasi Sistem Komputer
Sistem komputer serbaguna modern berisi suatu CPU dan sejumlah device controller yang
dihubungkan melalui bus yang menyediakan adanya pemakaian memori secara bersama−sama
seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini:

Struktur Sistem Komputer

CPU dan device controller tersebut dapat bekerja secara bersama−sama dan saling berkompetisi
untuk menggunakan memori.
- Interrupt
Interrupt adalah sinyal dari peralatan luar atau permintaan dari program untuk melaksanakan suatu
tugas khusus.
Jenis−jenis interrupt :
Software, interrupt jenis ini sering disebut juga System Call. Misalnya suatu program ingin
mencetak hasil dengan printer.
a. Hardware, terjadi karena adanya aksi pada perangkat keras, seperti penekanan tombol
keyboard atau menggerakkan mouse. Interrupt ini terbagi lagi menjadi 2 yaitu: Maskable
Interrupt (terjadi karena aksi luar); dan Non Maskable Interrupt (terjadi karena memori atau
kesalahan parity pada I/O).
b. Penyebab terjadinya interrupt :
a. Program, terjadi akibat dari eksekusi suatu instruksi .
b. Timer, disebabkan oleh timer prosesor.
I/O, disebabkan oleh I/O controller baik sebagai tanda bahwa suatu operasi telah selesai,
maupun memberi tanda error.
c. Kegagalan harware, disebabkan oleh kesalahan hardware, sebagai power failure atau memori
parity error.
d. Struktur I/O
 
· I/O Interrupt
Ada 2 aksi yang diberikan saat terjadinya interrupt:
1 Synchronous I/O. I/O dijalankan, I/O selesai digunakan, kontrol menginformasikan
kembali kepada user proses. Untuk menunggu selesai digunakannya I/O digunakan

2. Asynchronous I/O. Kembali kepada user program tanpa harus menunggu I/O.
à Srtuktur DMA
Untuk mempersingkat transfer data digunakan DMA (Direct Memory Acces), dengan menggunakan
DMA transfer data dapat dilakukan secara langsung oleh device controller per blok tanpa campur
tangan dari CPU. Ada 2 jenis DMA, yaitu:
Third−party DMA, menggunakan DMA controller yang ada
pada motherboard untuk melakukan operasi transfer data.
¨
First−party DMA (busmastering DMA). Untuk melakukan
operasi transfer data dikerjakan oleh bagian logic di
interface card.
¨ Struktur Penyimpanan
Penyimpanan terdiri atas memori utama dan memori sekunder. Karena memori utama bersifat volatile
dan kapasitasnya terbatas, maka digunakan memori sekunder yang bersifat nonvolatile dan
kapasitasnya besar.
· Chace Memory
Chace sebagai perantara antara CPU dengan memori. Ada 2 jenis chace, yaitu:
Software chace (caching disk controller); akan mempercepat akses data pada disk
dengan menyimpan data yang baru saja digunakan dalam memori.
¨
Hardware chace (on−the−board chace); akan mempercepat akses memori itu sendiri
dengan menyimpan data yang baru saja digunakan dalam memori.
¨
Hubungan antara blok−blok yang ada pada chace dengan blok−bloik yang ada pada memori utama
dispesifikasikan dengan menggunakan fungsi pemetaan (mapping function).
à Memori utama
Memori utama berisi jutaan sel penyimpanan, masing−masing sel dapat menyimpan binary bit yang
bernilai 0 atau 1. memori utama terdiri dari memori statis (static memory) atau biasa disebut SRAM dan
memori dinamis (dynamic memory) atau biasa disebut DRAM.
b  Magnetic disk
Magnetic disk merupakan piranti penyimpanan sekunder yang paling banyak dijumpai pada sistem
komputer modern. Pada saat disk digunakan, motor drive berputar dengan kecepatan yang sangat
tinggi. Ada sebuah read−write head yang ditempatkan diatas permukaan piringan tersebut. Permukaan
disk terbagi atas beberapa track yang masih terbagi lagi menjadi beberapa sector.
Fixed−head disk memiliki satu head untuk tiap−tiap track, sedangkan Moving−head disk (atau sering
dikenal dengan nama hard disk) hanya memiliki satu head yang harus dipindah−pindahkan untuk
mengakses dari satu track ke track yang lainnya.
c RAM disk
2 Ram disk merupakan suatu blok penyimpanan dengan 2 perintah yaitu: membaca dan menulisi blok.
RAM disk memiliki keuntunggan dalam hal kecepatan pengaksesan sata (tidak ada seek dan rotasi).
Proteksi Hardware
à Operasi Dual−Mode
Saling membagi sumber daya sistem memerlukan sistem operasi untuk
memastikan bahwa program yang salah tidak bisa menyebabkan
program yang lain tidak dapat bekerja.

×
Menyediakan hardware support untuk membedakan paling tidak 2 mode
operasi:
×
× User mode − eksekusi dilakukan karena kepentingan dari pengguna.
Monitor mode (atau supervisor mode atau system mode) − eksekusi
dilakukan karena kepentingan sistem operasi.
×
Proteksi I/O
Harus penyediakan proteksi memori palingtidak untuk
interrupt vector dan interrupt service routines.
¨
Karena inggin mempunyai proteksi memori, tambahkan 2
register yang menentukan jangkauan alamat yang legal,
sebuah program mungkin mengakses:
¨
Base register − menyimpan alamat memori fisik
terkecil

à Limit register − terdiri dari suatu jangkauan.

Proteksi CPU
Timer − menyela komputer setelah periode
tertentu untuk menjamin kontrol sistem
operasi terpelihara.
×
· Timer ditambahkan setiap detik
Saat timer mencapai angka 0,
sebuah interrupt terjadi.
·
Timer biasanya diginakan
untuk mengimplementasikan
pembagian waktu.
¨
Load−timer merupakan
instruksi yang privileged.
¨