PERANAN OPERASI SISTEM PADA KOMPUTER

Peranan Sistem Operasi dalam Proses Pengolahan Data di Dalam Komputer

Sistem operasi merupakan penghubung antara perangkat keras dan pengguna, sistem operasi juga berfungsi sebagai program pengendali dengan tujuan untuk menghindari kesalahan penggunaan komputer dan mengatur pengelolaan sumber daya yang terdapat pada sistem komputer dan menyediakan layanan kepada pengguna sehingga memudahkan pengguna dalam mengoperasikan komputer.
Fungsi sistem operasi secara umum adalah sebagai berikut:

1.      Resource manager, merupakan pengelolaan sumber daya dan mengalokasikannya, Contoh: memori, CPU, Disk Drive dan perangkat lainnya.

2.      Interface / tatap muka, yaitu sebagai perantara antara pengguna dengan perangkat keras dengan menyediakan tampilan kepada pengguna yang lebih mudah dipahami dan bersahabat (user friendly)

3.      Coordinator, mengkoordinasi dan menyediakan fasilitas sehingga aktifitas yang kompleks dapat diatur dan dapat diproses secara berurutan.

4.      Guardian, menyediakan akses kontrol yang bertugas untuk melindungi file dan memberi pengawasan pada data dan program.

5.      Gate Keeper, berfungsi sebagai pengendali hak akses oleh pengguna yang mengendalikan siapa saja yang berhak masuk ke dalam sistem dan mengawasi apa saja yang dilakukannya.

6.      Optimizer adalah penjadwal masukan (input) oleh user, pengaksesan basis data, proses komputasi dan penggunaan.

7.      Accountant befungsi untuk mengatur waktu CPU, penggunaan memori, pemanggilan I/O, disk storage, dan waktu koneksi terminal.

8.      Server berfungsi untuk melayani pengguna komputer.

Sistem Operasi ditinjau dari Segi PROSES

Sistem Operasi, terdiri dari sekumpulan program untuk suatu resources (memori). Bagaimana hubungan antara program² baik selama proses berjalan dan kapan program tersebut harus dipergunakan ?.

Ada 3 Kondisi utama dalam proses Sistem Operasi.

1.             RUN,

adalah proses yang sudah dipilih oleh prosesor dan program² nya sedang berjalan.

2.             WAIT,

adalah proses yang sedang menunggu yang dikarenakan adanya event/kejadian

Misal :   suatu operasi Input-Output yang sedang berjalan maka prosesor tidak akan melakukan proses, karena I/O yang sedang beroperasi.

3.             READY,

adalah proses dalam kondisi yang siap dilaksana kan/ready, akan tetapi jumlah proses lebih banyak dari jumlah prosesor sehingga proses tersebut harus menunggu giliran untuk diproses (Ready to Run)

 Kondisi lain;

1.            SUBMIT,

adalah kondisi dimana pemakai/user memasukan suatu JOB kedalam sistem, dan sistem tersebut harus memberikan suatu respon.

2.            HOLD,

adalah kondisi dimana Job dimasukan telah dikonversikan kedalam bentuk yang “readable”  (yang dapat dibaca oleh mesin). Tetapi tidak ada resources yang dialokasikan untuk job tersebut, sehingga untuk ke kondisi berikutnya harus dialokasikan terlebih dahulu.

3.            COMPLETE,

adalah kondisi dimana prosesor telah menyelesaikan proses komputasi dan semua resource sudah dikembalikan.

Bentuk Skema Sistem Operasi  ditinjau dari segi Proses :

Pelayanan Sistem Operasi :

1.             Program Execution (program pelaksana)

Untuk memungkinkan proses loading (pemasukan program dan data) ke dalam memori dan dijalankan (Running), sehingga programmer cukup mudah untuk menjalankan.

2.             Input – Output Operation

Digunakan untuk menjalankan program dengan bantuan I/O Device, seperti:

-          Request Device ( pemintaan peralatan)

-          Release Device ( Mengeluarkan peralatan)

-          Read (Baca)                -  Write  (Tulis)

3.             Manipulasi System File

Untuk memudahkan programmer, pemakai/user untuk bekerja, seperti;

-  Create             - Delete

- Open                - Close

-  Up-date          - dll

4.             Error Detection (deteksi kesalahan)

Untuk pelacakan, mencari kesalahan terdapat terjadi di dalam Prosesor atau Memori

5.             Allocation Resource (Alokasi memori)

Digunakan pd saat terdapat banyak program/Job yang hrs diselesaikan pd saat yang bersamaan, shg diperlukan adanya alokasi/penjatahan resource untuk setiap program/job tersebut.

6.             Protection( perlindungan)

Untuk perlindungan data/informasi, yg terdapat dlm memori agar masing² tdk saling mempengaruhi program dan data, walaupun berlainan.

Tujuan utama Sistem Operasi
1. Mempermudah penggunaan sistem komputer terutama pemrogram.
2. Memberikan layanan bagi program aplikasi untuk memanfaatkan sumber daya komputer.
3. Mengusahakan agar sumber daya sistem komputer digunakan secara efisien.

Contoh OS : DOS, Windows 95, Windows 98, Windows Me/ Windows XP
Windows NT/Windows 2000, OS/2, Unix, Linux.

Cara merubah bilangan Desimal menjadi Bilangan Biner secara sederhana dari bilangan kelipatan pada memory

                        128      64        32        16        8          4          2          1

Contoh

Ubah bilangan 25 kedalam bentuk Biner?

Jawab :

                        128      64        32        16        8          4          2          1

                                                            16  +  8 + 1 = 25

Jumlahkan kelipatan berikut maka hasilnya =25, dan angka tersebut nilainya menjadi 1, selain angka tersebut nilainya 0, jadi bentuk Biner nya adalah sebagai berikut

25 =     00011001

                        00011001                    Bilangan Biner

                        11100110                    Complement 1

                                      1 +

                        00011001                    Complement 2

Untuk mengetahui bilangan Biner  bernilai positif atau negatif yaitu ditentukan oleh Bit yg paling kiri, yang mana jika Bit nya 0 artinya bernilai positif dan 1 bernilai negatif

Tugas..

Ubah bilangan Desimal menjadi bilangan Biner !

28  =                128      64        32        16        8          4          2          1

                        0          0          0          1          1          1          0          0

Bilangan Biner 28 = 00011100

-67       =          128      64        32        16        8          4          2          1

            =          0          1          0          0          0          0          1          1

                        1          0          1          1          1          1          0          0

                                                                                                            1+

                        1          0          1          1          1          1          0          1

Bilangan Biner -67 = 10111101

-105     =          128      64        32        16        8          4          2          1

                        0          1          1          0          1          0          0          1

                        1          0          0          1          0          1          1          0

                                                                                                            1+

                        1          0          0          1          0          1          1          1

Bilangan Biner -105 = 10010111

85        =          128      64        32        16        8          4          2          1

                        0          1          0          1          0          1          0          1

Bilangan Biner 85 = 01010101

ELEMEN PADA SEBUAH KOMPUTER

1. Pengertian dari Data BUS, Cntrl BUS dan address BUS 

Bus merupakan jalur penghubung antar alat pada komputer yang digunakan sebagai media dalam proses melewatkan data pada suatu proses. Bus ini bisa dianggap sebagai sebuah pipa, dimana pipa atau saluran tersebut digunakan untuk mengirimkan dan menerima informasi antar alat yang dihubungkannya. Pada sistem komputer, bus ini termasuk perangkat internal, kecepatan pengiriman informasi melalui bus ini dilakukan dengan kecepatan tinggi.

Karakteristik bus adalah:
1. Jumlah interupsi mementukan banyak perangkat independen yang melakukan I/O.
2. Ukuran bus data eksternal berakibat pada kecepatan operasional I/O.
3. Ukuran bus alamat menentukan banyak memori yang ditunjuk board ekspansi.
4. Kecepatan clock maksimum yang dapat diakomodasi bus berakibat pada kinerja.
Interkoneksi antar komponen. Bus ini terdiri dari:
1. Bus alamat (address bus),
2. Bus data (data bus),
3. Bus kendali (control bus).

A. Bus data
Jalur data yang dilalui informasi ke dan dari mikroprosesor
Data Bus
Adalah jalur‐jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing‐masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel.
B. Address Bus
Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca.Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.
C. Control Bus
Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Terdiri atas 4 samapai 10 jalur paralel.

2. Cara Kerja ALU didalam komputer

ALU (Arithmatic Logical Unit)

     Arithmatic Logical Unit (ALU), adalah salah satu bagian/komponen dalam sistem di dalam sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi/perhitungan aritmatika dan logika (Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. ALU bekerja besama-sama memori, di mana hasil dari perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori. 

Perhitungan dalam ALU menggunakan kode biner, yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan data yang diolah (operand). ALU biasanya menggunakan sistem bilangan biner two’s complement. ALU mendapat data dari register. Kemudian data tersebut diproses dan hasilnya akan disimpan dalam register tersendiri yaitu ALU output register, sebelum disimpan dalam memori. Processor terdiri dari  4 elemen yang melakukan sistem operasi terhadap data, 4 elemen itu adalah instruksi, petunjuk instruksi, beberapa register dan ALU (Arithmetic Logic Unit). Adalah sebuah petunjuk instruksi akan memberi tahu processor dimana instruksi dari sebuah aplikasi diletakkan di memori.

Cara processor melakukan tugas :

Penunjuk instruksi mengarahkan fetch instruksi ke sebuah spot di memori yang menampung sebuah instruksi. Fetch kemudian membaca instruksi tersebut dan memberikannya ke dekoder instruksi, kemudian mengamati instruksi tersebut dan menentukan langkah selanjutnya untuk melengkapi instruksi tersebut. Kemudian ALU mengerjakan perintah yang diminta instruksi seperti : menambah data, membagi data, atau memanipulasi data yang ada. Setelah itu processor akan menerjemahkan dan mengerjakan instruksi, unit kontrol memberitahukan fetch instruksi untuk menangkap instruksi berikutnya di memori. Proses akan ini berlangsung terus menerus, dari satu instruksi ke instruksi berikutnya, dalam suatu langkah yang rumit, untuk menciptakan hasil yang diingikan dan dapat dilihat di monitor. Untuk meyakinkan semua itu berjalan dalam satu kesatuan waktu, bagian itu memerlukan suatu clock generator. Clock generator meregulasi setiap langkah yang dikerjakan processor. Seperti sebuah metronome, sebuah clock generator mengirim pulsa-pulsa elektrik untuk menentukan langkah yang harus dikerjakan processor. Pulsa tersebut diukur dalam jutaan langkah per detik, atau megahertz, yang dikenal sebagai ukuran kecepatan processor. Semakin banyak pulsa dibuat, semakin cepat kerja processor. 

Untuk meningkatkan kinerja komputer, pembuat chip processor menempatkan sebuah Arithmetic Logic Unit (ALU) di dalam processor. Secara teoritis ini berarti pemrosesan dapat dilakukan dua kali lebih cepat dalam satu langkah. Sebagai tambahan multiple ALU, kemudian diintegrasikan Floating Point Unit ke dalam processor. FPU ini menangani angka dari yang paling besar hingga yang paling kecil (yang memiliki banyak angka di belakang koma).         Sementara FPU menangani kalkulasi semacam itu, ALU menjadi bebas untuk melakukan tugas lain dalam waktu yang bersamaan, untuk meningkatkan kinerja. Processor menambah kecepatan pemrosesan instruksi dengan melakukan pipelining instruksi, atau menjalankan instruksi secara paralel satu dengan yang lainnya. Eksekusi dari sebuah instruksi memerlukan langkah yang terpisah, contoh : fetching dan dekoding sebuah instruksi. Processor harus menyelesaikan sebuah instruksi secara keseluruhan sebelum melanjutkan ke instruksi berikutnya. Sekarang sirkuit yang berbeda menangani langkah yang terpisah tersebut. Begitu sebuah instruksi telah selesai dalam satu langkah untuk dilanjutkan ke langkah berikutnya, transistor yang mengerjakan langkah pertama bebas untuk mengerjakan instruksi berikutnya, sehingga akan mempercepat kerja pemrosesan. Sebagai tambahan untuk meningkatkan kinerja processor adalah dengan memprediksi cabang-cabang instruksi, yaitu memperkirakan lompatan yang akan dilakukan sebuah program dapat dilakukan; eksekusi secara spekulatif, yaitu mengeksekusi cabang instruksi yang ada di dapat; dan penyelesaian tanpa mengikuti urutan, yakni kemampuan untuk menyelesaikan sebuah seri instruksi tidak berdasarkan urutan normal.