SKEMA DASAR SISTEM KOMPUTER

A. PERANGKAT KERAS (HARDWARE)
Adalah komponen fisik komputer yang terdiri dari rangkaian elektronika dan peralatan mekanis lainnya. Abtraksi tingkat atas terdiri dari 4 komponen, yaitu :

1. Pemroses (Processor)
2. Memori Utama (Main Memory)
3. Perangkat masukan dan keluaran (Device I/O)
4. Interkoneksi antar komponen > (user interface, device controler)

Sumber Daya Keras (Perangkat Keras) terdiri atas :
A. Pemroses
Komponen komputer yang bertugas untuk mengolah data dan melaksanakan berbagai perintah.
Pemroses terdiri dari :

• Bagian ALU (Aritmatik Logic Unit) untuk komputasi, berupa operasi aritmatika dan logika.
• Bagian CU ( Control Unit) untuk pengendalian operasi yang dilaksanakan sistem komputer.

Register-register membantu pelaksanaan operasi dan sebagai tempat operan-operan dari operasi yang dilakukan.

Register untuk Kendali dan Status terdiri dari :

1. Register untuk alamat dan buffer (MAR, MBR, I/O AR, I/O BR)
2. Register untuk eksekusi instruksi (PC, IR)
3. Register untuk informasi status (PSW) berisi sign, zero carry, equal, overflow, interupt enable/disable, supervisor.

B. Memory
Berfungsi tempat menyimpan data dan program.
Menurut urutan dari atas ke bawah dapat diukur hirarki dalam hal :

1. Kecepatan akses
2. Hubungan kapasitas
3. Hubungan frekuensi pengaksesan
4. Hubungan Harga

C. Perangkat Masukan /Keluaran

1. Komponen mekanik adalah perangkat itu sendiri
2. Komponen elektronik yaitu pengendali perangkat berupa chip controller

Pengendali perangkat terdapat dua macam :

• Penggerak alat (Device Controller)
• Pekerja alat (Device Drive)

Struktur I/O

1. I/O interupt > I/O device kec rendah
2. Struktur DMA > I/O device kec tinggi

DMA dibagi menjadi : Third Party DMA dan First Party DMA

D. Interkoneksi antar komponen
disebut galur/jalur (bus) yang terdapat pada mainboard, bus terdiri dari tiga macam :

1. Bus alamat (address bus), satu arah. 16, 20, 24 jalur
2. Bus data (data bus), dua arah. 8, 16, 32 jalur
3. Bus kendali (control bus), dua arah. 4-10 jalur

Mekanisme Pembacaan :
Sinyal memory read memerintahkan ke perangkat memory untuk mengeluarkan data pada lokasi tersebut ke bus data agar dibaca CPU. Interkoneksi antar komponen membentuk jenis koneksitas yang populer antara lain ISA, VESA, PCI, AGP.

Tingkat Konsep Komputer
Terdiri dari :

• Diagram blok (tertinggi)
• Arsitektur
• Transfer register
• Rangkaian Saklar
• Elektronika (Terendah)

1. Tingkat Konsep Elektronika
2. Tingkat Konsep Rangkaian Saklar
3. Tingkat Konsep Transfer Register
4. Tingkat Konsep Arsitektur
5. Tingkat Konsep Diagram Blok

2. Kerja Komputer
Kerja komputer pada tingkat konsep antara lain :

• Tingkat Konsep Diagram Blok
• Tingkat Transfer Register
• Tingkat Konsep Saklar

B. PERANGKAT LUNAK SOFTWARE

• Merupakan komponen non fisik berupa kumpulan program beserta struktur datanya
• Program adalah sekumpulan instruksi yang disusun sedemikian rupa untuk dapat menyelesaikan masalah-masalah tertentu sesuai dengan kebutuhan.

Siklus Intruksi
Proses intruksi dilakukan melalui dua tahap :

1. Mengambil instruksi (Instruction fetch)
2. Mengeksekusi instruksi (Instruction excution)

• Interupt > suatu signal dari peralatan luar penyebab interupt adalah program (Division by zero) dan timer (Quantum pada Round Robin).
• Trap > software Generated interupt yang disebabkan oleh kesalahan atau karena permintaan user.
  

Pandangan Umum Sistem Operasi Dan Sistem Komputer

O/S Dipandang Sebagai Manager Sumber Daya

Fungsi Sistem Operasi adalah Mengefesiensikan penggunaan sistem komputer, Memudahkan penggunaan sistem komputer dengan penampilan yang optimal.
Tugasnya pengarahan dan pengendalian semua proses yang ada di dalam komputer, yaitu program-program yang sedang berjalan (Run) dengan cara :

1. Mengawasi satatus semua sumner daya yang dimiliki pada setiap saat.
2. Menegakkan kebijaksanaan penjadwalan dan penjatahan pemakaian sumber daya yang sesuai dengan aturan-aturan tertentu.
3. Membagi sumber daya yang telah dialokasikan bila telah tiba pada saatnya sesuai dengan ketentuan.
4. Menerima atau menarik kembali sumber daya bila telah selesai dipakai atau tidak dimanfaatkan kembali.

1. O/S Mengatur pemakaian sumber daya tersebut dengan cara :

1. Pengaturan Memori
2. Pengaturan Prosesor
3. Pengaturan Peralatan I/O
4. Pengaturan Informasi (System File)

2. O/S DITILIK DARI SUDUT TAHAPAN PROSES
Operating system terdiri dari himpunan program atau modul O/S untuk mengatur sumber daya.
Terdapat 6 tahap :

1. Submit state
2. Hold state
3. Ready state
4. Running state
5. Waiting state
6. Completed state

3. SISTEM KOMPUTER DALAM BERBAGAI SUDUT PANDANG DAPAT DIKELOMPOKAN MENJADI 3 YAITU :

1. Pemakai terdiri dari pemakai awam (end user) dan administrator system
2. Pemogram
   
3. Perancang sistem operasi

4. STRUKTUR DASAR SISTEM OPERASI
1. Struktur Sederhana
Tidak memiliki struktur yang cukup baik berukuran kecil, sederhana.
contoh : MS-DOS, UNIX
2. Struktur Monolitik
Sistem operasi sebagai kumpulan prosedur dimana prosedur dapat dipanggil oleh prosedur lain di
sistem bila diperlukan.
3. Sistem Berlapis
Teknik ini dibuat dengan merancang sistem operasi bentuk modular
Lapisan Terendah (Level 0) > Hardware
Lapisan Tertinggi (Level n) > User interface
4. Virtual Mesin
Mirip dengan pendekatan berlapis dengan tambahan berupa antar muka yang menghubungkan
hardware dengan kemel untuk tiap-tiap proses.
Contoh : Java Virtual Mesin
5. Client Server
Konsep sistem operasi diimplomentasikan dengan menjadikan fungsi-fungsi yang ada pada SO di server
menjadi User Proces.

Sistem Operasi

Sistem operasi

Sistem operasi atau dalam bahasa Inggris: operating system atau OS adalah perangkat lunak sistem yang bertugas untuk melakukan kontrol dan manajemen perangkat keras serta operasi-operasi dasar sistem, termasuk menjalankan software aplikasi seperti program-program pengolah kata dan browser web.

Secara umum, Sistem Operasi adalah software pada lapisan pertama yang ditaruh pada memori komputer pada saat komputer dinyalakan. Sedangkan software-software lainnya dijalankan setelah Sistem Operasi berjalan, dan Sistem Operasi akan melakukan layanan inti umum untuk software-software itu. Layanan inti umum tersebut seperti akses ke disk, manajemen memori, skeduling task, dan antar-muka user. Sehingga masing-masing software tidak perlu lagi melakukan tugas-tugas inti umum tersebut, karena dapat dilayani dan dilakukan oleh Sistem Operasi. Bagian kode yang melakukan tugas-tugas inti dan umum tersebut dinamakan dengan “kernel” suatu Sistem Operasi.

Kalau sistem komputer terbagi dalam lapisan-lapisan, maka Sistem Operasi adalah penghubung antara lapisan hardware dan lapisan software. Lebih jauh daripada itu, Sistem Operasi melakukan semua tugas-tugas penting dalam komputer, dan menjamin aplikasi-aplikasi yang berbeda dapat berjalan secara bersamaan dengan lancar. Sistem Operasi menjamin aplikasi software lainnya dapat menggunakan memori, melakukan input dan output terhadap peralatan lain, dan memiliki akses kepada sistem file. Apabila beberapa aplikasi berjalan secara bersamaan, maka Sistem Operasi mengatur skedule yang tepat, sehingga sedapat mungkin semua proses yang berjalan mendapatkan waktu yang cukup untuk menggunakan prosesor (CPU) serta tidak saling mengganggu.

Sistem Operasi secara umum terdiri dari beberapa bagian:

• Mekanisme Boot, yaitu meletakkan kernel ke dalam memory
• Kernel, yaitu inti dari sebuah Sistem Operasi
• Command Interpreter atau shell, yang bertugas membaca input dari pengguna
• Pustaka-pustaka, yaitu yang menyediakan kumpulan fungsi dasar dan standar yang dapat dipanggil oleh aplikasi lain
• Driver untuk berinteraksi dengan hardware eksternal, sekaligus untuk mengontrol mereka.

Sebagian Sistem Operasi hanya mengizinkan satu aplikasi saja yang berjalan pada satu waktu, tetapi sebagian besar Sistem Operasi baru mengizinkan beberapa aplikasi berjalan secara simultan pada waktu yang bersamaan. Sistem Operasi seperti itu disebut sebagai Multi-tasking Operating System. Beberapa Sistem Operasi berukuran sangat besar dan kompleks, serta inputnya tergantung kepada input pengguna, sedangkan Sistem Operasi lainnya sangat kecil dan dibuat dengan asumsi bekerja tanpa intervensi manusia sama sekali. Tipe yang pertama sering disebut sebagai Desktop OS, sedangkan tipe kedua adalah Real-Time OS

Sistem Operasi saat ini

Sistem operasi-sistem operasi utama yang digunakan komputer sistem umum (termasuk PC, komputer personal) terbagi menjadi 3 kelompok besar:

1. Keluarga Microsoft Windows - yang antara lain terdiri dari Windows Desktop Environment (versi 1.x hingga versi 3.x), Windows 9x (Windows 95, 98, dan Windows ME), dan Windows NT (Windows NT 3.x, Windows NT 4.0, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows 7 (Seven) yang akan dirilis pada tahun 2009, dan Windows Orient yang akan dirilis pada tahun 2014)).
2. Keluarga Unix yang menggunakan antarmuka sistem operasi POSIX, seperti SCO UNIX, keluarga BSD (Berkeley Software Distribution), GNU/Linux, MacOS/X (berbasis kernel BSD yang dimodifikasi, dan dikenal dengan nama Darwin) dan GNU/Hurd.
3. Mac OS, adalah sistem operasi untuk komputer keluaran Apple yang biasa disebut Mac atau Macintosh. Sistem operasi yang terbaru adalah Mac OS X versi 10.4 (Tiger). Awal tahun 2007 direncanakan peluncuran versi 10.5 (Leopard).

Sedangkan komputer Mainframe, dan Super komputer menggunakan banyak sekali sistem operasi yang berbeda-beda, umumnya merupakan turunan dari sistem operasi UNIX yang dikembangkan oleh vendor seperti IBM AIX, HP/UX, dll.

Sistem operasi mempunyai tiga sasaran utama yaitu

1. kenyamanan — membuat penggunaan komputer menjadi lebih nyaman,
2. efisien — penggunaan sumber-daya sistem komputer secara efisien,
3. mampu berevolusi–sistem operasi harus dibangun sehingga memungkinkan pengembangan, pengujian sistem yang baru.

Sejarah Sistem Operasi

Menurut Tanenbaum, sistem operasi mengalami perkembangan yang sangat pesat, yang dapat dibagi kedalam lima generasi:

1. Generasi Pertama (1945-1955), Generasi pertama merupakan awal perkembangan sistem komputasi elektronik sebagai pengganti sistem komputasi mekanik, hal itu disebabkan kecepatan manusia untuk menghitung terbatas dan manusia sangat mudah untuk membuat kecerobohan, kekeliruan bahkan kesalahan. Pada generasi ini belum ada sistem operasi, maka sistem komputer diberi instruksi yang harus dikerjakan secara langsung.
2. Generasi Kedua (1955-1965), Generasi kedua memperkenalkan Batch Processing System, yaitu Job yang dikerjakan dalam satu rangkaian, lalu dieksekusi secara berurutan.Pada generasi ini sistem komputer belum dilengkapi sistem operasi, tetapi beberapa bagian dari fungsi sistem operasi telah ada, contohnya fungsi sistem operasi FMS (Fortran Monitoring System) .
3. Generasi Ketiga (1965-1980), Pada generasi ini perkembangan sistem operasi dikembangkan untuk melayani banyak pemakai sekaligus, dimana para pemakai interaktif berkomunikasi lewat terminal secara on-line ke komputer, maka sistem operasi menjadi multi-user (di gunakan banyak pengguna sekali gus) dan multi-programming (melayani banyak program sekali gus).
4. Generasi Keempat (Pasca 1980an), Pada generasi ini , sistem operasi dipergunakan untuk jaringan komputer dimana pemakai menyadari keberadaan komputer-komputer yang saling terhubung satu sama lainnya. Pada masa ini para pengguna juga telah dinyamankan dengan GUI (Graphical User Interface) yaitu antar-muka komputer yang berbasis grafis yang sangat nyaman, pada masa ini juga dimulai era komputasi tersebar dimana komputasi-komputasi tidak lagi berpusat di satu titik, tetapi dipecah dibanyak komputer sehingga tercapai kinerja yang lebih baik.
5. Generasi Kelima (Pasca 2001 sampai Sekarang ), Mendefinisikan komputer generasi kelima menjadi cukup sulit karena tahap ini masih dalam perjalanan. Contoh imajinatif komputer generasi kelima adalah komputer fiksi HAL9000 dari novel karya Arthur C. Clarke berjudul 2001:Space Odyssey. HAL menampilkan seluruh fungsi yang diinginkan dari sebuah komputer generasi kelima. Dengan kecerdasan buatan (artificial intelligence), HAL dapat cukup memiliki nalar untuk melakukan percapakan dengan manusia, menggunakan masukan visual, dan belajar dari pengalamannya sendiri. Walaupun mungkin realisasi HAL9000 masih jauh dari kenyataan, banyak fungsi-fungsi yang dimilikinya sudah terwujud.Beberapa komputer dapat menerima instruksi secara lisan dan mampu meniru nalar manusia. Kemampuan untuk menterjemahkan bahasa asing sekarang menjadi mungkin. Fasilitas ini tampak sederhana. Namun fasilitas tersebut menjadi jauh lebih rumit dari yang diduga ketika programmer menyadari bahwa pengertia manusia sangat bergantung pada konteks dan pengertian ketimbang sekedar menterjemahkan katakata secara langsung.