🎯 Capaian Pembelajaran
Setelah mempelajari materi ini, mahasiswa diharapkan mampu:
- Memahami struktur dasar sistem komputer
- Menjelaskan arsitektur sistem operasi
- Memahami konsep system call
- Membedakan mode kernel dan mode user
- Menganalisis kelebihan dan kekurangan berbagai arsitektur OS
1. 🧱 Struktur Dasar Sistem Komputer
Struktur sistem komputer terdiri dari tiga komponen utama:
- Hardware (Perangkat Keras)
- Operating System (Sistem Operasi)
- User / Aplikasi (Perangkat Lunak)
🖼️ Diagram Struktur Sistem Komputer
6
🧠 Narasi:
- Hardware adalah fondasi (CPU, RAM, disk, dll)
- Sistem Operasi bertindak sebagai pengatur dan penghubung
- Aplikasi/User adalah pihak yang menggunakan sistem
📌 Tanpa OS, aplikasi tidak dapat berinteraksi langsung dengan hardware secara efisien.
2. 🏗️ Struktur Internal Sistem Operasi
Struktur internal OS menggambarkan bagaimana komponen dalam OS saling berinteraksi.
🖼️ Struktur Internal OS
8
Komponen Utama:
2.1 Kernel
Bagian inti dari OS yang:
- Mengatur CPU
- Mengelola memori
- Mengontrol perangkat
2.2 System Call Interface
Jembatan antara aplikasi dan kernel.
2.3 Shell / User Interface
Media interaksi user dengan sistem:
- CLI (Command Line Interface)
- GUI (Graphical User Interface)
2.4 Device Driver
Penghubung antara OS dan perangkat keras.
2.5 File System
Mengatur penyimpanan dan akses data.
3. 🧩 Arsitektur Sistem Operasi
Arsitektur OS adalah cara OS dirancang dan diorganisasi.
🏛️ 3.1 Monolithic Architecture
🖼️ Monolithic OS
6
🧠 Penjelasan:
Semua komponen OS berada dalam satu kernel besar.
✅ Kelebihan:
- Cepat (karena tidak banyak komunikasi antar modul)
- Performa tinggi
❌ Kekurangan:
- Sulit dikembangkan
- Rentan error (satu error bisa merusak sistem)
🧱 3.2 Layered Architecture
🖼️ Layered OS
7
🧠 Penjelasan:
OS dibagi menjadi beberapa lapisan (layer).
✅ Kelebihan:
- Mudah dikembangkan
- Modular
❌ Kekurangan:
- Lebih lambat karena komunikasi antar layer
🧬 3.3 Microkernel Architecture
🖼️ Microkernel OS
7
🧠 Penjelasan:
Kernel dibuat sangat kecil, hanya fungsi penting saja.
✅ Kelebihan:
- Lebih aman
- Stabil
❌ Kekurangan:
- Overhead komunikasi tinggi
⚙️ 3.4 Modular Architecture
🧠 Penjelasan:
Menggunakan modul yang bisa ditambah/dikurangi.
Contoh:
- Linux (loadable kernel modules)
☁️ 3.5 Hybrid Architecture
🧠 Penjelasan:
Gabungan monolithic dan microkernel.
Contoh:
- Windows
- macOS
📊 Perbandingan Arsitektur OS
| Arsitektur | Kelebihan | Kekurangan |
|---|---|---|
| Monolithic | Cepat | Sulit maintenance |
| Layered | Modular | Lambat |
| Microkernel | Aman & stabil | Overhead tinggi |
| Modular | Fleksibel | Kompleks |
| Hybrid | Seimbang | Desain rumit |
4. 🔗 System Call
System call adalah cara program berinteraksi dengan OS.
🖼️ Diagram System Call
7
🧠 Narasi:
Saat aplikasi ingin:
- Membuka file
- Mengakses memori
- Menggunakan perangkat
➡ Aplikasi akan memanggil system call
Jenis System Call:
- File management
- Process control
- Device management
- Information maintenance
5. 🔐 Mode Kernel dan Mode User
🖼️ Diagram Mode OS
7
5.1 User Mode
- Mode untuk aplikasi
- Akses terbatas
5.2 Kernel Mode
- Mode untuk OS
- Akses penuh ke hardware
🧠 Narasi:
Pemisahan ini penting untuk:
- Keamanan
- Stabilitas sistem
6. 🔄 Alur Kerja Sistem Operasi
🖼️ Workflow OS
7
Langkah:
- User memberi perintah
- Aplikasi menerima input
- System call ke OS
- Kernel memproses
- Hardware dijalankan
- Output ke user
7. 🧠 Studi Kasus
Kasus:
Mahasiswa membuka file di laptop
📌 Analisis:
- Aplikasi memanggil system call
- OS mengakses file system
- Kernel berkomunikasi dengan disk
- Data dikirim ke aplikasi
8. 📝 Latihan / Diskusi
- Apa perbedaan monolithic dan microkernel?
- Mengapa system call diperlukan?
- Jelaskan perbedaan kernel mode dan user mode!
- Sebutkan kelebihan layered architecture!
🎯 Kesimpulan
- Struktur OS menentukan cara kerja sistem
- Arsitektur OS mempengaruhi performa dan keamanan
- System call adalah jembatan aplikasi dan kernel
- Pemisahan mode meningkatkan stabilitas
🚀 Pengembangan Materi Selanjutnya
Materi berikutnya:
➡ Manajemen Proses
➡ Penjadwalan CPU
➡ Sinkronisasi
