Tugas 4 Organisasi dan Arsitektur Komputer ( Fungsi dan Peranan Sistem Operasi dan Bilangan Biner )

FUNGSI DAN PERANAN SISTEM OPERASI  DAN BILANGAN BINER

              Sistem operasi berfungsi sebagai media penghubung terhadap seluruh perangkat komputer yang ada baik dari segi perangkat keras, perangkat lunak maupun pemakai.
Sistem operasi (operating system) mempunyai peran yang sangat vital dari suatu siklus komputer , dikarenakan tanpa sistem operasi komputer tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Peranan yang dilakukan oleh sistem operasi mencakup terhadap seluruh peripheral dari perangkat komputer seperti media input,output,mengatur penempatan data, mengatur file sistem dan lain sebagainya. Oleh karena itu sistem operasi ini sangat perlu diketahui oleh para pengguna komputer.
             

                Sistem operasi berkembang dengan pesat mengikuti perkembangan tekhnologi komputer sehingga parapengguna lebih dimanjakan dengan berbagai kemudahan dalam melakukan komunikasi dengan komputer. Jika dahulu para pengguna komputer lebih banyak harus menghapalkan jenis-jenis perintah maka sekarang ini pengguna sudah dibantu dengan gambar dalam bentuk kotak (toolbar) yang mudah dipahami tanpa harus mengingat perintah-perintah. Disamping itu fasilitas-fasilitas bantuan (help) yang diberikan oleh para pembuat sistem operasi juga secara otomatis (auto detect) oleh suatu sistem operasi terhadap komponen-komponen baru yang sebelumnya tidak ada seperti penambahan fasilitas audio, video, upgrade, memori, penambahan modem dan lain sebgainya.

    Sistem operasi merupakan penghubung antara perangkat keras dan pengguna, system 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:

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

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

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

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

o    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.

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

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

o    Server berfungsi untuk melayani pengguna komputer.

BILANGAN BINER

       1)   28 = 00011100

       28  :   2 = 0

       14  :  2 = 0

       7    :  2 = 1

       3    :   2 = 1

       1

        2)   -67 = 10111101

       +67 = 01000011

         67  :  2 = 1

         33  :  2 = 1

         16  :  2 = 0

         8    :  2 = 0

         4    :   2 = 0

         2    :   2 = 0

         1

         Merubah +67 menjadi -67 kita rubah ke complement 2 :

         10111100

                       1 +

         10111101 = -67

               3)   -105 = 10010111

       +105 = 01101001

         105  :  2 = 1

         52    :  2 = 0

         26    :  2 = 0

         13    :  2 = 1

         6      :  2 = 0

         3      :  2 = 1

         1

         Merubah +105 menjadi -105 kita rubah ke complement 2:

         10010110

                       1 +

         10010111 = -105

          4)    85 = 01010101

         85  :  2 = 1

         42  :  2 = 0

         21  :  2 = 1

         10  :  2 = 0

         5    :  2 = 1

         2    :  2 = 0

         1

             

Tugas 3 Organisasi dan Arsitektur Komputer ( Instruksi dan Set Instruksi )

PENGERTIAN INSTRUKSI

Set instruksi (instruction set) adalah sekumpulan lengkap instruksi yang dapat di mengerti oleh sebuah CPU, set instruksi sering juga disebut sebagai bahasa mesin (machine code), karna aslinya juga berbentuk biner kemudian dimengerti sebagai bahasa assembly, untuk konsumsi manusia (programmer), biasanya digunakan representasi yang lebih mudah dimengerti oleh manusia.

    Sebuah instruksi terdiri dari sebuah opcode, biasanya bersama dengan beberapa informasi tambahan seperti darimana asal operand-operand dan kemana hasil-hasil akan ditempatkan. Subyek umum untuk menspesifikasikan di mana operand-operand berada (yaitu, alamat-alamatnya) disebut pengalamatan

     Pada beberapa mesin, semua instruksi memiliki panjang yang sama, pada mesin-mesin yang lain mungkin terdapat banyak panjang berbeda. Instruksi-instruksi mungkin lebih pendek dari, memiliki panjang yang sama seperti, atau lebih panjang dari panjang word. Membuat semua instruksi memiliki panjang yang sama lebih muda dilakukan dan membuat pengkodean lebih mudah tetapi sering memboroskan ruang, karena semua instruksi dengan demikian harus sama panjang seperti instruksi yang paling panjang.

TUGAS PERTAMA

Transfer Data ( Instruksi )

* Menetapkan lokasi operand sumber dan operand tujuan.
* Lokasi-lokasi tersebut dapat berupa memori, register atau bagian paling atas daripada stack.
* Menetapkan panjang data yang dipindahkan.
* Menetapkan mode pengalamatan.
* Tindakan CPU untuk melakukan transfer data adalah :
    a. Memindahkan data dari satu lokasi ke lokasi lain.
    b. Apabila memori dilibatkan :
          1. Menetapkan alamat memori.
          2. Menjalankan transformasi alamat memori virtual ke alamat memori aktual.
          3. Mengawali pembacaan / penulisan memori

Operasi set instruksi untuk transfer data :
* MOVE : memindahkan word atau blok dari sumber ke tujuan
* STORE : memindahkan word dari prosesor ke memori.
* LOAD : memindahkan word dari memori ke prosesor.
* EXCHANGE : menukar isi sumber ke tujuan.
* CLEAR / RESET : memindahkan word 0 ke tujuan.
* SET : memindahkan word 1 ke tujuan.
* PUSH : memindahkan word dari sumber ke bagian paling atas stack.
* POP : memindahkan word dari bagian paling atas sumber 

ARITHMETIC
* Tindakan CPU untuk melakukan operasi arithmetic : 

a.       Transfer data sebelum atau sesudah. 

b.      Melakukan fungsi dalam ALU. 

c.       Menset kode-kode kondisi dan flag. 

Operasi set instruksi untuk arithmetic :
1. ADD : penjumlahan 5. ABSOLUTE
2. SUBTRACT : pengurangan 6. NEGATIVE
3. MULTIPLY : perkalian 7. DECREMENT
4. DIVIDE : pembagian 8. INCREMENT
Nomor 5 sampai 8 merupakan instruksi operand tunggal. LOGICAL

LOGIKA
* Tindakan CPU sama dengan arithmetic
* Operasi set instruksi untuk operasi logical :
1. AND, OR, NOT, EXOR
2. COMPARE : melakukan perbandingan logika.
3. TEST : menguji kondisi tertentu.
4. SHIFT : operand menggeser ke kiri atau kanan menyebabkan konstanta pada ujung bit.
5. ROTATE : operand menggeser ke kiri atau ke kanan dengan ujung yang terjalin.

CONVERSI
 Tindakan CPU sama dengan arithmetic dan logical.
* Instruksi yang mengubah format instruksi yang beroperasi terhadap format data.
* Misalnya pengubahan bilangan desimal menjadi bilangan biner.
* Operasi set instruksi untuk conversi :
1. TRANSLATE : menterjemahkan nilai-nilai dalam suatu bagian memori berdasrkan tabel korespodensi.
2. CONVERT : mengkonversi isi suatu word dari suatu bentuk ke bentuk lainnya.

INPUT / OUPUT 
* Tindakan CPU untuk melakukan INPUT /OUTPUT :
1. Apabila memory mapped I/O maka menentukan alamat memory mapped.
2. Mengawali perintah ke modul I/O

* Operasi set instruksi Input / Ouput :
1. INPUT : memindahkan data dari pernagkat I/O tertentu ke tujuan
2. OUTPUT : memindahkan data dari sumber tertentu ke perangkat I/O
3. START I/O : memindahkan instruksi ke prosesor I/O untuk mengawali operasi I/O
4. TEST I/O : memindahkan informasi dari sistem I/O ke tujuan TRANSFER CONTROL

CONTROL
* Tindakan CPU untuk transfer control :

a.       Mengupdate program counter untuk subrutin , call / return.

* Operasi set instruksi untuk transfer control :
1. JUMP (cabang) : pemindahan tidak bersyarat dan memuat PC dengan alamat tertentu.
2. JUMP BERSYARAT : menguji persyaratan tertentu dan memuat PC dengan alamat tertentu  atau tidak melakukan apa tergantung dari persyaratan.
3. JUMP SUBRUTIN : melompat ke alamat tertentu.
4. RETURN : mengganti isi PC dan register lainnya yang berasal dari lokasi tertentu.
5. EXECUTE : mengambil operand dari lokasi tertentu dan mengeksekusi sebagai instruksi
6. SKIP : menambah PC sehingga melompati instruksi berikutnya.
7. SKIP BERSYARAT : melompat atau tidak melakukan apa-apa berdasarkan pada persyaratan
8. HALT : menghentikan eksekusi program.
9. WAIT (HOLD) : melanjutkan eksekusi pada saat persyaratan dipenuhi
10. NO OPERATION : tidak ada operasi yang dilakukan.

CONTROL SYSTEM 
* Hanya dapat dieksekusi ketika prosesor berada dalam keadaan khusus tertentu atau sedang mengeksekusi suatu program yang berada dalam area khusus, biasanya digunakan dalam sistem operasi. * Contoh : membaca atau mengubah register kontrol.

TUGAS KEDUA

Set Instruksi

X = ( A+BxC ) / ( D-ExF )

3 Alamat

MPY X,B,C

ADD X,X,A

MPY Y,E,F

SUB Y,D,Y

DIV X,X,Y

2 Alamat

MOV X,B

MPY X,C

ADD X,A

MOV Y,E

MPY Y,F

SUB D,Y

DIV X,Y

1 Alamat

LOAD E

MPY F

STOR X

LOAD D

SUB X

STOR X

LOAD B

MPY C

ADD A

DIV X

STOR X