Operasi Sistem Komputer

  Operasi Sistem Komputer

        Secara umum, sistem komputer terdiri atas CPU dan sejumlah device
controller yang terhubung melalui sebuah bus yang menyediakan akses ke
memori. Umumnya, setiap device controller bertanggung jawab atas sebuah
hardware spesisfik. 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.
Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitekturnya lebih kompleks.
Untuk meningkatkan performa, digunakan beberapa buah bus . Tiap bus
merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM,
Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utama berkecepatan tinggi
yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus) . Sementara perangkat lain
yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang berkecepatan lebih rendah yang
terhubung dengan bus lain yang lebih cepat sampai ke bus utama. Untuk
komunikasi antar bus ini digunakan sebuah bridge .
Tanggung jawab sinkronisasi bus yang secara tak langsung juga
mempengaruhi sinkronisasi memori dilakukan oleh sebuah bus controller atau
dikenal sebagai bus master . Bus master akan mengendalikan aliran data hingga
pada satu waktu, bus hanya berisi data dari satu buah device .
Pada prakteknya bridge dan bus master ini disatukan dalam sebuah chipset
.Jika komputer dinyalakan, yang dikenal dengan nama booting, komputer akan
menjalankan bootstrap program yaitu sebuah program sederhana yang disimpan
dalam ROM yang berbentuk chip CMOS (Complementary Metal Oxide
Semiconductor) . Chip CMOS modern biasanya bertipe EEPROM(Electrically
Erasable Programmable Read Only Memory), yaitu memori non-volatile (tak
terhapus jika power dimatikan) yang dapat ditulis dan dihapus dengan pulsa
elektronik. Lalu bootsrap program ini lebih dikenal sebagai BIOS (Basic Input
Output System) .
Bootstrap program utama, yang biasanya terletak di Motherboard akan
memeriksa hardware-hardware utama dan melakukan inisialisasi terhadap
program dalam hardware yang dikenal dengan nama firmware .
Bootstrap program utama kemudian akan mencari dan meload kernel
sistem operasi ke memori lalu dilanjutkan dengan inisialisasi sistem operasi.Dari
sini program sistem operasi akan menunggu kejadian tertentu. Kejadian ini akan
menentukan apa yang akan dilakukan sistem operasi berikutnya ( event-driven ).
Kejadian ini pada komputer modern biasanya ditandai dengan munculnya
interrupt dari software atau hardware, sehingga Sistem Operasi ini disebut
Interrupt-driven. Interrupt dari hardware biasanya dikirimkan melalui suatu signal
tertentu, sedangkan software mengirim interrupt dengan cara menjalankan system
call atau juga dikenal dengan istilah monitor call . System/Monitor call ini akan
menyebabkan trap yaitu interrupt khusus yang dihasilkan oleh software karena
adanya masalah atau permintaan terhadap layanan sistem operasi. Trap ini juga
sering disebut sebagai exception .
Setiap interrupt terjadi, sekumpulan kode yang dikenal sebagai ISR
(Interrupt Service Routine) akan menentukan tindakan yang akan diambil. Untuk
menentukan tindakan yang harus dilakukan, dapat dilakukan dengan dua cara
yaitu polling yang membuat komputer memeriksa satu demi satu perangkat yang
ada untuk menyelidiki sumber interrupt dan dengan cara menggunakan alamatalamat
ISR yang disimpan dalam array yang dikenal sebagai interrupt vector di
mana sistem akan memeriksa Interrupt Vector setiap kali interrupt terjadi.
Arsitektur interrupt harus mampu untuk menyimpan alamat instruksi yang
di- interrupt . Pada komputer lama, alamat ini disimpan di tempat tertentu yang
tetap, sedangkan pada komputer baru, alamat itu disimpan di stack bersama-sama
dengan informasi state saat itu.