1.Eksekusi Intruksi Dalam Komputer
cara kerja CPU ialah ketika data serta atau instruksi dimasukkan ke processing devices, pertama sekali diletakkan di MAA (melalui Input-storage), yakni apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data ditampung di Working-storage. Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka Control Unit akan mengambil instruksi dari Program-storage untuk ditampungkan ke Instruction Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit dari Working-storage untuk ditampung di General-purpose register (dalam hal ini di Operand-register). Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah aritmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung pada akumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil pengolahan di akumulator untuk ditampung kembali ke Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil kembali hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan ditampilkan kepada output-devices.
Siklus Instruksi terdiri atas siklus fetch dan siklus eksekusi.
2. Komponen-Komponen Sistem Operasi dan Fungsinya
Sebuah sistem operasi dapat dibagi menjadi beberapa komponen. Secara umum, para pakar sepakat bahwa terdapat sekurangnya empat komponen manajeman utama yaitu:
• Manajemen Proses,
• Manajemen Memori,
• Manajamen Sistem Berkas.
• Manajemen Masukan/Keluaran
Selain keempat komponen di atas, Avi Silberschatz, dan kawan-kawan menambahkan beberapa komponen seperti:
• Manajemen Penyimpanan Sekunder.
• Manajemen Sistem Proteksi.
• Manajemen Jaringan.
• Command-Interpreter System.
Fungsi Setiap Komponen
a. Manajemen Proses
•Membuat dan menghapus proses pengguna dan sistem proses.
•Menunda atau melanjutkan proses.
•Menyediakan mekanisme untuk sinkronisasi proses.
•Menyediakan mekanisme untuk komunikasi proses.
•Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock
b. Manajemen Memori
• Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya.
• Memilih program yang akan di-load ke memori.
c. Manajamen Sistem Berkas
• Pembuatan dan penghapusan berkas.
• Pembuatan dan penghapusan direktori.
• Mendukung manipulasi berkas dan direktori.
• Memetakan berkas ke secondary-storage.
• Mem-back-up berkas ke media penyimpanan yang permanen (non-volatile).
d. Manajemen Masukan/Keluaran
• Penyangga: menampung sementara data dari/ke perangkat Masukan/Keluaran.
• Spooling: melakukan penjadwalan pemakaian Masukan/Keluaran sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.).
• Menyediakan driver: untuk dapat melakukan operasi rinci untuk perangkat keras Masukan/Keluaran tertentu.
e. Manajemen Penyimpanan Sekunder.
• free space management.
• alokasi penyimpanan.
• penjadwalan disk.
f. Manajemen Sistem Proteksi.
• Membedakan antara penggunaan yang sudah diberi izin dan yang belum.
• Menspesifikasi kontrol untuk dibebankan/diberi tugas.
• Menyediakan alat untuk pemberlakuan sistem.
g. Manajemen Jaringan.
Sistem terdistribusi adalah sekumpulan prosesor yang tidak berbagi memori, atau clock. Setiap prosesor mempunyai memori dan clock tersendiri. Prosesor-prosesor tersebut terhubung melalui jaringan komunikasi Sistem terdistribusi menyediakan akses pengguna ke bermacam sumber-daya sistem. Akses tersebut menyebabkan peningkatan kecepatan komputasi dan meningkatkan kemampuan penyediaan data.
h. Command-Interpreter System.
Sistem Operasi menunggu instruksi dari pengguna (command driven). Program yang membaca instruksi dan mengartikan control statements umumnya disebut: control-card interpreter, command-line interpreter dan terkadang dikenal sebagai shell. Command-Interpreter System sangat bervariasi dari satu sistem operasi ke sistem operasi yang lain dan disesuaikan dengan tujuan dan teknologi perangkat Masukan/Keluaran yang ada.
Contohnya: CLI, Windows, Pen-based (touch).
3. Pengertian dari:
a.Batch system
merupakan suatu cara untuk menghindari waktu nganggur CPU yang cukup lama, maka dikembangkan suatu teknik pengurutan kerja job secara otomatis. Teknik ini mampu mentransfer kontrol secara otomatis dari suatu job ke-job brikutnya. Inilah bentuk operating system yang pertama kali. Gambar sebelah merupakan komputer UNIVAC yang juga menggunakan transistor.
b. Multitasking
adalah istilah teknologi informasi yang mengacu kepada sebuah metode dimana banyak pekerjaan atau dikenal juga sebagai proses diolah dengan menggunakan sumberdaya CPU yang sama. Dalam kasus sebuah komputer dengan prosesor tunggal, hanya satu instruksi yang dapat bekerja dalam satu waktu, berarti bahwa CPU tersebut secara aktif mengolah instruksi untuk satu pekerjaan tersebut. Multitasking memecahkan masalah ini dengan memjadwalkan pekerjaan mana yang dapat berjalan dalam satu waktu, dan kapan pekerjaan yang lain menunggu untuk diolah dapat dikerjakan. Kondisi mengalokasikan CPU dari pekerjaan satu ke pekerjaan yang lain disebut context switch. Ketika context switch terjadi dengan sangat cepat -- kondisi ini cukup untuk memberikan ilusi pengolahan-paralel. Bahkan dalam komputer yang memiliki lebih dari satu CPU (disebut multi-prosesor), multitasking memperbolehkan lebih banyak pekerjaan dijalankan dibanding dengan jumlah CPU yang tersedia.
c. MULTIPROGRAMMING
Multiprogramming Melayani banyak program yang tidak ada hubungannya satu sama lain dan dijalankan sekaligus dalam satu komputer yang sama.
Melayani banyak program yang tidak ada hubungannya satu sama lain dan dijalankan sekaligus dalam satu komputer yang sama.
Pelaksanaan instruksi yang diterapkan adalah:
- program dimuat ke dalam memori,
- program dijalankan sampai mengakses perangkat I/O,
- berpindah (switch) ke pekerjaan lain,
- langkah tersebut berulang terus menerus,
- untuk proses perpindahan (switching), dilaksanakan oleh software
d. Time sharing system
adalah suatu teknik penggunaan online system oleh beberapa pemakai secara bergantian menurut waktu yang diperlukan pemakai. Disebabkan waktu perkembangan proses CPU semakin cepat, sedangkan alat Input/Output tidak dapat mengimbangi kecepatan dari CPU, maka kecepatan dari CPU dapat digunakan secara efisien dengan melayani beberapa alat I/O secara bergantian. Proses TSS mulai nampak perpaduan teknologi komputer dan teknologi telekomunikasi yang pada awalnya berkembang sendiri- sendiri. Pada sistem TSS beberapa terminal terhubung secara seri ke sebuah host computer.
e. Real time system
disebut juga dengan Sistem waktu nyata. Sistem yang harus menghasilkan respon yang tepat dalam batas waktu yang telah ditentukan. Jika respon komputer melewati batas waktu tersebut, maka terjadi degradasi performansi atau kegagalan sistem. Sebuah Real time system adalah sistem yang kebenarannya secara logis didasarkan pada kebenaran hasil-hasil keluaran sistem dan ketepatan waktu hasil-hasil tersebut dikeluarkan. Aplikasi penggunaan sistem seperti ini adalah untuk memantau dan mengontrol peralatan seperti motor, assembly line, teleskop, atau instrumen lainnya. Peralatan telekomunikasi dan jaringan komputer biasanya juga membutuhkan pengendalian secara Real time.
4. Pengertian dan Tujuan System Call
System Calls
Komputer digunakan untuk melakukan suatu proses yang dikehendaki user. Oleh karena itu harus ada suatu bentuk komunikasi antara user dan hardware. Komunikasi itu terjadi dalam bentuk system calls. SO melalui shell-nya akan menangkap perintah dari user yang kemudian akan dikomunikasikan melalui system calls. Disinilah peran SO sebagai jembatan komunikasi antara user dan hardware itu terjadi. System calls itu sendiri umumnya ditulis dalam bahasa C dan C++.
Mengenai shell, shell itu sendiri secara umum adalah layer yang berfungsi sebagai interface antara user dan inti dalam sistem operasi (kernel). Melalui shell, user dapat memberi perintah-perintah yang akan dikirim ke sistem operasi, sehingga shell ini merupakan layer yang menerima interaksi dari user secara langsung. Shell dalam SO secara umum dibagi menjadi 2, Command Line(CLI) dan Graphical(GUI). Jadi dengan kata lain, system calls berperan sebagai interface dalam layanan-layanan yang disediakan oleh sistem operasi.
Fungsi System Calls menyediakan interface pelayanan-pelayanan yang disediakan oleh sistem operasi, umumnya sebagai rutin-rutin yang ditulis dengan bahasa C atau C++, atau beberapa tugas yang mengakses hardware secara langsung menggunakan bahasa rakitan. Biasanya programmer lebih memilih Application Programming Interface (API) dibandingkan dengan low level programming.
Ada lima jenis system calls utama, yaitu:
a. Process control merupakan system calls yang mengendalikan proses-proses yang berjalan.
b. File manipulation adalah kumpulan system calls yang bertugas untuk melakukan manipulasi file seperti pembacaan, penulisan, penghapusan dan pengubahan.
c. Device manipulation adalah system calls yang mengatur penggunaan peralatan-peralatan yang terhubung pada mesin tersebut.
d. Information maintenance. System calls yang menghubungkan user dengan sistem operasi dalam hal berbagi informasi.
e. Communications. Ada dua model komunikasi yaitu pertukaran informasi dilakukan melalui fasilitas komunikasi antar proses yang disediakan oleh sistem operasi (Message-Passing) dan pertukaran dengan menggunakan memori (shared-memory).
5. Perbedaan Proses dan Thread
Proses
Proses memiliki dua karakteristik namun kedua karakteristik dilakukan secara independen oleh sistem operasi:
• Resource ownership (kepemilikan sumber daya) – proses mempunyai ruang alamat virtual untuk menangani image proses yang didefinisikan dalam PCB
• Scheduling-execution (penjadwalan-eksekusi) – Mengikuti suatu path eksekusi (trace), ada pergatian dari satu proses ke lainnya
Unit dari kepemilikan sumber daya diacu sebagai proses atau task
Thread
Thread adalah unit dasar dari penggunaan CPU, thread mengandung Thread ID, program counter , register set , dan stack . Sebuah Thread berbagi code section , data section , dan sumber daya sistem operasi dengan Thread lain yang dimiliki oleh proses yang sama. Thread juga sering disebut lightweight process . Sebuah proses tradisional atau heavyweight process mempunyai thread tunggal yang berfungsi sebagai pengendali. Perbedaan antara proses dengan thread tunggal dengan proses dengan thread yang banyak adalah proses dengan thread yang banyak dapat mengerjakan lebih dari satu tugas pada satu satuan waktu
