Kurikulum Master: Pengembangan Operating System (BIOS-Based)

Modul 1: Fondasi dan Persiapan Alat

Sebelum menulis satu baris kode pun, Anda harus memahami ekosistem kerja bare-metal.

Arsitektur x86: Register (General Purpose, Segment, Index), Real Mode vs. Protected Mode.
Toolchain Setup: Instalasi NASM (Assembler), QEMU (Emulator), dan dd atau imdisk untuk manajemen disk image.
Sistem Bilangan: Pemantapan Biner dan Heksadesimal untuk pemetaan memori.

Memahami bagaimana kode pertama dieksekusi oleh CPU.

The Magic Number: Memahami signatur 0xAA55.
Memory Mapping: Mengapa [org 0x7c00] itu krusial.
BIOS Interrupts (Video): Menggunakan INT 0x10 untuk mencetak karakter (Mode Teletype).
Stack Management: Menginisialisasi Stack Pointer (SS dan SP) agar fungsi bisa berjalan.

Interaksi tanpa perantara sistem operasi.

Keyboard Input: Menggunakan INT 0x16 untuk menangkap ketikan user.
Disk I/O: Menggunakan INT 0x13 untuk membaca sektor lain dari disk ke RAM.
Segmentasi Memori: Memahami keterbatasan 1 MB dan penggunaan Segment:Offset.

Meninggalkan keterbatasan 16-bit menuju kekuatan penuh prosesor.

GDT (Global Descriptor Table): Mendefinisikan segmen memori untuk Protected Mode.
A20 Line: Mengaktifkan jalur memori ke-21 untuk mengakses memori di atas 1 MB.
Entering Protected Mode: Mengubah bit pada register CR0 dan melakukan Far Jump.
VGA Text Mode: Belajar menulis langsung ke alamat memori 0xB8000 (menggantikan fungsi BIOS).

Membangun logika OS yang lebih kompleks dengan bahasa yang lebih manusiawi.

Cross-Compiler: Menyiapkan i686-elf-gcc agar kode C tidak bergantung pada pustaka standar Linux/Windows.
The Kernel Entry: Jembatan antara Assembly (Loader) dan fungsi main() di C.
Linker Script: Mengatur posisi kode dan data di dalam file biner akhir.

Membuat OS yang responsif terhadap kejadian luar.

IDT (Interrupt Descriptor Table): Menangani interupsi dalam mode 32-bit.
ISR & IRQ: Menangani sinyal dari Keyboard dan Timer (PIT).
PIC (Programmable Interrupt Controller): Melakukan remapping terhadap kontroler interupsi hardware.

Mengelola sumber daya paling berharga di komputer.

Physical Memory Manager: Mengelola blok memori yang tersedia (Bitmap atau Free List).
Paging: Implementasi Virtual Memory agar setiap aplikasi merasa memiliki seluruh RAM sendirian.
Heap Allocator: Implementasi fungsi malloc() dan free() versi kernel Anda sendiri.

Langkah terakhir menuju OS yang sebenarnya.

TSS (Task State Segment): Mempersiapkan perpindahan antar aplikasi.
Context Switching: Teknik menyimpan dan memulihkan status register untuk menjalankan banyak program secara bergantian.
Ring 3 (User Land): Memisahkan hak akses antara Kernel (Ring 0) dan aplikasi user (Ring 3) demi keamanan.

Tahapan	Output Visual	Fokus Utama
Bootloader	Teks “Hello World”	BIOS Interrupts & Sektor Disk
Kernel 32-bit	Layar warna-warni di `0xB8000`	GDT & Protected Mode
Driver	Kursor berkedip & Input Keyboard	IDT & IRQ Handling
Full OS	Shell sederhana	Multitasking & Memory Paging

Kurikulum ini dirancang agar setiap modul memberikan kepuasan instan (ada hasil di layar). Setiap langkah adalah pondasi bagi langkah berikutnya.