Sistem Operasi Komputer
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Komputer merupakan alat modern yang tidak bisa dilepaskan dari kehidupan sehari-hari. Mulai dari mengerjakan pekerjaan kantor, multimedia, bahkan hiburan. Dewasa ini perkembangan komputer semakin berkembang dan masih akan terus berkembang tanpa batas. Kita sebagai insan mau tidak mau harus mengikuti perkembangan kemajuan teknologi khususnya bidang komputerisasi biar kita tidak tergoda oleh alat yang kita buat sendiri. Atas dasar itu kami mencoba membahasnya dalam bentuk makalah dengan impian sanggup berkhasiat bagi orang lain khususnya bagi kami. Banyak sekali pembahasan perihal komputer, tapi saya coba menulis makalah dengan judul Sistem Komputer yang di jelaskan secara umum atau garis besarnya saja. Jika dibahas secara keseluruhan itu membutuhkan waktu yang tidak sedikit dan rujukan yang banyak.
B. Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini yaitu untuk menambah pengetahuan pembaca dalam memahami sistem komputer beserta kerjanya. Dengan berkembangnya jaman berkembang pula kemampuan dalam mengatur sistem dari komputer biar lebih efisien dan lebih memudahkan penguna/user.
BAB II
PEMBAHASAN
I. Sistem Komputer
a. Pengertian Sistem Komputer
Sistem berasal dari bahasa Latin (systēma) dan bahasa Yunani (sustēma) yaitu suatu kesatuan yang terdiri komponen atau elemen yang dihubungkan bersama untuk memudahkan pedoman informasi, bahan atau energi. Istilah ini sering dipergunakan untuk menggambarkan suatu set entitas yang berinteraksi, di mana suatu model matematika seringkali bisa dibuat. Sistem juga merupakan kesatuan bagian-bagian yang saling berafiliasi yang berada dalam suatu wilayah serta mempunyai item-item penggerak.
Komputer yaitu alat yang digunakan untuk mengolah data berdasarkan mekanisme yang telah dirumuskan. Kata komputer semula dipergunakan untuk menggambarkan orang yang perkerjaannya melaksanakan perhitungan aritmatika, dengan atau tanpa alat bantu, tetapi arti kata ini kemudian dipindahkan kepada mesin itu sendiri.
Sistem Komputer yaitu elemen-elemen yang terkait untuk menjalankan suatu aktifitas dengan menggunakan komputer. Elemen dari sistem komputer terdiri dari manusianya (brainware), perangkat lunak (software), set instruksi (instruction set), dan perangkat keras hardware). Dengan demikian komponen tersebut merupakan elemen yang terlibat dalam suatu sistem komputer. Tentu saja hardware tidak berarti apa-apa jikalau tidak ada salah satu dari dua lainnya (software dan brainware). Contoh sederhananya, siapa yang akan menghidupkan komputer jikalau tidak ada manusia. Atau akan menjalankan perintah apa komputer tersebut jikalau tidak ada softwarenya. Arsitektur Von Neumann menggambarkan komputer dengan empat potongan utama: Unit Aritmatika dan Logis (ALU), unit kontrol, memori, dan alat masukan dan hasil (secara kolektif dinamakan I/O). Bagian ini dihubungkan oleh berkas kawat, “bus”.
b. Komponen Komputer
Komponen pada sistem komputer terbagi 3, yang tidak bisa terpisahkan yaitu:
1. Hardware
Perangkat yang sanggup kita lihat dan sanggup kita sentuh secara fisik, ibarat perangkat perangkat masukan, perangkat pemroses, maupun perangkat keluaran. Peralatan ini umumnya cukup canggih. Dia sanggup bekerja berdasarkan perintah yang ada padanya, yang disebut juga dengan instruction set tadi. Dengan adanya perintah yang dimengerti oleh mesin tersebut, maka perintah tersebut melaksanakan aneka macam aktifitas kepada mesin yang dimengerti oleh mesin tersebut sehingga mesin bisa bekerja berdasarkan susunan perintah yang didapatkan olehnya.
2. CPU
CPU (Central Processing Unit) berperanan untuk memproses arahan, melaksanakan pengiraan dan menguruskan laluan gosip menerusi sistem komputer. Unit atau peranti pemprosesan juga akan berkomunikasi dengan peranti input, output dan storan bagi melaksanakan arahan-arahan berkaitan.
Prosesor terdiri dari sejumlah register yang merupakan memory yang berkecepatan tinggi dan berukuran kecil daripada main memory. Fungsi register dalam processor antara lain adalah: User visible register, yang memungkinkan programmer sanggup mengurangi penggunaan main memory dan merujuk ke register. Serta Control dan status register, yang memungkinkan untuk mengontrol operasi prosesor serta mengontrol operasi prosesor.
Eksekusi instruksi mencakup langkah-langkah berikut:
- Penentuan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi.
- Pengambilan instruksi dari lokasi yang ditunjuk tersebut, kemudian meletakkannya di register instruksi (Instruction Register) yang terletak berdampingan dengan Control Unit.
- Penterjemahan (decode) instruksi untuk mengetahui operasi apa yang harus dilakukan.
- Kalkulasi alamat operand (data yang akan dilibatkan dalam operasi), kemudian ambil operand tersebut.
- Melakukan operasi tertentu terhadap operand tersebut.
- Simpan jadinya pada satu lokasidata, register atau memori.
- Pengecekkan terhadap keberadaan intrupsi. Jika ada, maka sanksi instruksi berikutnya ditunda dan operasi instruksi dimulai.
Interrupt merupakan sinyal yang menjadikan processor menghentikan suatu pekerjaan tertentu dan berpindah untuk mengerjakan pekerjaan yang lain. Jenis-jenis interrupt antara lain: Software interrupt merupakan interrupt yang disebabkan oleh software atau sering disebut sebagai System Call, contohnya suatu acara ini mencetak hasil ke printer. Hardware interrupt merupakan interrupt yang disebabkan oleh hardware yang terjadi lantaran ada akse dari perangkat keras, ibarat penitikberatan tombol keyboard dan penggerakan pointer mouse, flash disk, DVD Room.
Penyebab dari interrupt antara lain: Program, sebagai akhir dari sanksi instruksi, contohnya arithmatic Overvlow, Devision by Zero. Interrupt juga bias disebabkan oleh I/O, yang mengindikasikan bahwa proses telah selesai atau terjadi error. Ataupun kegagalan hardware, yang disebabkan oleh kegagalan hardware ibarat power failur, dll.
Multiprogramming berkaitan dengan mekanisme untuk melayani banyak kiprah yang dijalankan dalam satu processor yang sama/ menggunakan resource processor yang sama. Juga merupakan model dari Interrupt. Pelaksanaan instruksi yang dilaksanakan mencakup beberapa process:
- Program dimuat ke dalam memory
- Program dijalankan hingga dengan acara tersebut meng-akses I/O
- Eksekusi dialihkan ke perkerjaan / task yang lainya
- Langkah tersebut dilakukan secara berulang-ulang hingga semua task selesai dikerjakan
Multiprogramming diharapkan sanggup meningkatkan utilitas CPU. Term Multiprogramming berbeda dengan Multitasking / Multiprocessing. Multiprogramming merujuk ke mekanisme interrupt yang mengoptimalkan penggunaan CPU dengan melaksanakan mekanisme switch ke pekerjaan yang lain jikalau acara yang sedang dihukum sedang meng-akses I/O. Sedangkan Multiprocessing / Multitasking merupakan kemampuan untuk meggunakan beberapa processor untuk mengerjakan task pada machine yang sama pada waktu yang sama.
3. Main Memory
Register CPU berukuran kecil sehingga tidak sanggup menyimpan semua informasi, maka CPU harus dilengkapi dengan alat penyimpan berkapasitas lebih besar yaitu memori utama. Terbagi menjadi dua yaitu:
1. Internal Storage yaitu media penyimpanan yang terdapat didalam komputer yaitu:
RAM (Random Access Memory). Untuk menyimpan acara yang kita olah untuk sementara waktu. Dapat diakses secara acak (dapat diisi/ditulis, diambil, atau dihapus isinya). Struktur RAM terbagi menjadi empat potongan utama, yaitu: Input Storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan melalui alat input. Program Storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi acara yang akan diakses. Working Storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil pengolahan. Output Storge, digunakan untuk menampung hasil tamat dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output.
ROM (Read Only Memory). Memori yang hanya bisa dibaca dan berkhasiat sebagai penyedia gosip pada ketika komputer pertama kali dinyalakan. Hanya sanggup dibaca, tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM, sudah diisi oleh pabrik pembuatnya. Berupa sistem operasi yg terdiri dari acara pokok, ibarat acara untuk mengatur penampilan karakter di layar, pengisian tombol kunci papan ketik untuk keperluan kontrol tertentu, dan bootstrap program.
Program bootstrap diharapkan pada ketika pertama kali sistem komputer diaktifkan (booting), yang sanggup berupa cold booting atau warm booting. Dimungkinkan untuk merubah isi ROM, dengan cara memprogram kembali, yaitu: PROM (Programmable Read Only Memory), yg hanya sanggup diprogram satu kali. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), sanggup dihapus dgn sinar ultraviolet, sanggup diprogram kembali berulang-ulang. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), sanggup dihapus secara elektronik dan sanggup diprogram kembali.
2. External Storage
Perangkat keras untuk melaksanakan operasi penulisan, pembacaan & penyimpanan data, di luar komponen utama, yaitu :Floppy Disk, Hard Disk, CD Room, DVD
c. Modul I/O
Perangkat masukan dan keluaran (I/O), yaitu perangkat konkret yang dikendalikan chip controller di board sistem atau card. Controller dihubungkan dengan pemroses dan komponen lainnya melalui bus. Controller mempunyai register-register untuk pengendaliannya yang berisi status kendali. Tiap controller dibentuk biar sanggup dialamati secara individu oleh pemroses sehingga perangkat lunak device driver sanggup menulis ke register-registernya sehingga sanggup mengendalikannya. Sistem operasi lebih berkepentingan dengan pengendali dibanding dengan perangkat fisik mekanis.Perangkat I/O juga memindahkan data antara komputer dan lingkungan eksternal. Lingkungan eksternal sanggup diantarmuka (interface) dengan bermacam-macam perangkat, seperti: perangkat penyimpan sekunder, perangkat komunikasi, terminal.
Interkoneksi antar komponen adalah struktur dan mekanisme untuk menghubungkan antar komponen dalam sistem komputer yang disebut bus. Bus terdiri dari tiga macam, yaitu :
- Bus alamat (address bus). Berisi 16, 20, 24 jalur sinyal paralel atau lebih. CPU mengirim alamat lokasi memori atau port yang ingin ditulis atau dibaca di bus ini.Jumlah lokasi memori yang sanggup dialamati ditentukan jumlah jalur alamat. Jika CPU mempunyai N jalur alamat maka sanggup mengalamati 2 pangkat N (2N) lokasi memori dan/atau port secara langsung.
- Bus data (data bus). Berisi 8, 16, 32 jalur sinyal paralel atau lebih. Jalur-jalur data yaitu dua arah (bidirectional). CPU sanggup membaca dan mengirim data dari/ke memori atau port. Banyak perangkat pada sistem yang dihubungkan ke bus data tetapi hanya satu perangkat pada satu ketika yang sanggup memakainya.
- Bus kendali (control bus). Berisi 4-10 jalur sinyal paralel. CPU mengirim sinyal-sinyal pada bus kendali untuk memerintahkan memori atau port.
Sinyal bus kendali antara lain :
- Memory read, untuk memerintahkan melaksanakan pembacaan dari memori.
- Memory write, untuk memerintahkan melaksanakan penulisan ke memori.
- I/O read, untuk memerintahkan melaksanakan pembacaan dari port I/O.
- I/O write, untuk memerintahkan melaksanakan penulisan ke port I/O.
Mekanisme pembacaan, untuk membaca data suatu lokasi memori, CPU mengirim alamat memori yang dikehendaki melalui bus alamat kemudian mengirim sinyal memory read pada bus kendali. Sinyal tersebut memerintahkan ke perangkat memori untuk mengeluarkan data pada lokasi tersebut ke bus data agat dibaca CPU. Interkoneksi antar komponen ini membentuk satu sistem sendiri, ibarat ISA (Industry Standard Architecture), EISA (Extended ISA) dan PCI (Peripheral Component Interconnect). Secara fisik interkoneksi antar komponen berupa “perkawatan”. Interkoneksi memerlukan tata cara atau aturan komunikasi biar tidak kacau (chaos) sehingga mencapai tujuan yang diharapkan.
Ø Software
Sistem operasi atau operating system ialah acara dasar pada komputer yang menghubungkan pengguna dengan hardware komputer. Perangkat lunak yang dihubungkan dengan pelaksanaan acara dan koordinasi dari acara sistem komputer.
Program aplikasi, yaitu acara komputer yang siap digunakan atau disebut juga acara siap pakai. Program paket digunakan untuk aplikasi bisnis secara umum, aplikasi khusus dibidang industri, aplikasi untuk meningkatkan produktifitas organisasi atau perusahaan dan aplikasi untuk produktifitas perorangan.
Language Program atau bahasa pemrograman yaitu bahasa yang digunakan oleh insan untuk berkomunikasi dengan komputer, lantaran komputer mempunyai bahasa sendiri maka komputer tidak akan merespon selain menggunakan bahasa pemrograman.
Ø Brainware
Brainware yaitu orang yang mengoperasikan sebuah komputer, lantaran jikalau tidak ada orang yang mengoperasikan maka tidak akan sanggup digunakan.
II. Operasi Sistem Komputer
Pada umumnya merupakan rangkaian mekanisme dan dokumentasi acara yang berfungsi menuntaskan duduk kasus yang dikehendaki. Atau data elektronik yang disimpan sedemikian rupa oleh komputer itu sendiri, data yang disimpan ini sanggup berupa acara atau instruksi yang akan dijalankan oleh perintah, maupun catatan-catatan yang diharapkan oleh komputer untuk menjalankan perintah yang dijalankannya.
Secara umum, sistem komputer terdiri atas CPU dan sejumlah device controller yang terhubung melalui sebuah bus yang menyediakan susukan ke memori. Umumnya, setiap device controller bertanggung jawab atas sebuah hardware spesisfik. Setiap device dan CPU sanggup beroperasi secara konkuren untuk mendapat susukan ke memori. Adanya beberapa hardware ini sanggup menjadikan duduk kasus sinkronisasi. Karena itu untuk mencegahnya sebuah memory controller ditambahkan untuk sinkronisasi susukan 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 hingga ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah bridge. Tanggung jawab sinkronisasi bus yang secara tak eksklusif juga mempengaruhi sinkronisasi memori dilakukan oleh sebuah bus controller atau dikenal sebagai bus master. Bus master akan mengendalikan pedoman 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, komputer akan menjalankan bootstrap acara yaitu sebuah acara sederhana yang disimpan dalam ROM yang berbentuk chip CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor. Lalu bootsrap acara ini lebih dikenal sebagai BIOS (Basic Input Output System). Bootstrap acara utama, yang biasanya terletak di Motherboard akan menyidik hardware-hardware utama dan melaksanakan inisialisasi terhadap acara dalam hardware yang dikenal dengan nama firmware. Bootstrap acara utama kemudian akan mencari dan meload kernel sistem operasi ke memori kemudian dilanjutkan dengan inisialisasi sistem operasi.Dari sini acara sistem operasi akan menunggu insiden tertentu. Kejadian ini akan memilih 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 menjadikan trap yaitu interrupt khusus yang dihasilkan oleh software lantaran adanya duduk kasus atau undangan terhadap layanan sistem operasi. Trap ini juga sering disebut sebagai exception.
Setiap interrupt terjadi, sekumpulan kode yang dikenal sebagai ISR (Interrupt Service Routine) akan memilih tindakan yang akan diambil. Untuk memilih tindakan yang harus dilakukan, sanggup dilakukan dengan dua cara yaitu polling yang menciptakan komputer menyidik satu demi satu perangkat yang ada untuk menyidik sumber interrupt dan dengan cara menggunakan alamat-alamat ISR yang disimpan dalam array yang dikenal sebagai interrupt vector di mana sistem akan menyidik Interrupt Vector setiap kali interrupt terjadi.
Arsitektur interrupt harus bisa untuk menyimpan alamat instruksi yang di-interrupt. Pada komputer lama, alamat ini disimpan di kawasan tertentu yang tetap, sedangkan pada komputer baru, alamat itu disimpan di stack tolong-menolong dengan gosip state ketika itu.
Data pada komputer diolah dan disimpan dalam bentuk digital atau bilangan biner. Digital hanya mengenal dua nilai saja, yaitu 0(salah) dan 1(benar), disebut dengan istilah bit (binary digital).
Pada ketika data diproses, nilai digit sanggup diketahui oleh komputer dari tegangan listriknya. Tegangan rendah bernilai 0 (off) sedangkan tegangan lebih tinggi bernilai 1 (on). Semakin besar ukuran data, semakin usang juga waktu yang diharapkan untuk mengolah dan mengirimkannya antar komputer (dalam jaringan). Agar bisa dibaca oleh manusia, hasil terjemahan ini kemudian diterjemahkan kembali kedalam bentuk dan karakter ataupun angka ibarat asalnya, dan kemudian dikeluarkan melalui layar monitor.
Sejak pertama kali komputer elektronik digunakan, telah beroperasi dengan menggunakan bilangan biner, yaitu bilangan dengan basis 2 pada system bilangan. Semua kode acara dan data pada komputer disimpan serta dimanipulasi dalam format biner yang merupakan kode-kode mesin komputer. Sehingga semua perhitungannya diolah menggunakan aritmatik biner, yaitu bilangan yang hanya mempunyai nilai dua kemungkinan yaitu 0 dan 1 dan sering disebut sebagai bit (binary digit) atau dalam arsitektur elektronik biasa disebut sebagai digital logic.
Bilangan oktal yaitu sistem bilangan yang berbasis delapan (8) dan mempunyai delapan simbol yaitu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Pada umumnya sistem bilangan ini digunakan untuk notasi pada ketika bermain musik, sehingga sering disebut oktaf.
Bilangan heksadesimal atau sering disebut heksa saja yang berbasis 16 mempunyai nilai yang disimbolkan dengan 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Adanya bilangan heksa pada operasi komputasi dikarenakan operasi pada bilangan biner untuk data yang besar akan menjadi susah untuk dibaca, sehingga bilangan heksadsimal biasanya sering digunakan untuk menggambarkan memori komputer atau instruksi. Setiap digit bilangan heksadesimal mewakili 4 bit bilangan biner (nible), dan 2 digit bilangan heksadesimal mewakili satu byte.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Sistem Komputer yaitu elemen-elemen yang terkait untuk menjalankan suatu aktifitas dengan menggunakan komputer. Elemen dari sistem computer terdiri dari manusianya (brainware), perangkat lunak (software), set instruksi (instruction set), dan perangkat keras (hardware). Komponen–komponen dalam sistem komputer terbagi 3, yang tidak bias terpisahkan yaitu hardware, software, dan brainware.
Adanya beberapa hardware ini sanggup menjadikan duduk kasus sinkronisasi. Karena itu dalam operasi sistem komputer untuk mencegahnya sebuah memory controller ditambahkan untuk sinkronisasi susukan memori. Untuk meningkatkan performa, digunakan beberapa buah bus . Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Jika komputer dinyalakan Bootstrap acara utama akan menyidik hardware-hardware utama. Pada komputer modern biasanya ditandai dengan munculnya interrupt dari software atau hardware, sehingga Sistem Operasi ini disebut Interrupt-driven.
Demikian yang bisa saya simpulkan, semoga makalah ini bermanfaat bagi masyarakat pada umumnya dan mahasiswa pada umumnya. Apabila makalah ini terdapat kekurangan maupun kesalahan dalam penulisan/pembahasan saya mengucapkan mohon maaf.
B . DAFTAR PUSTAKA