Aritmatika Komputer

Aritmatika Komputer

Fungsi ALU adalah :

1. Melakukan semua perhitungan aritmatika/ matematika yang terjadi sesuai dengan intruksi program
2. Melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan intruksi program

Proses dalam ALU :
Control unit, register, memori berfungsi membawa data ke ALU untuk selanjutnya diproses dan kemudian mengambil hasilnya kembali.

Representasi Integer

Ditunjukkan oleh bit paling kiri.

Bila 0 maka bertanda +, bila 1 maka bertanda -

Misalnya :

+18 = 00010010

-18 = 10010010 (sign magnitude/nilai-tanda)


Kekurangan representasi nilai tanda

Terdapat dua representasi bilangan 0 :
+010 = 00000000
-010 = 10000000 (sign-magnitude)
Hal ini tidak sesuai untuk digunakan, karena akan menyulitkan pemeriksaan bilangan 0.

Aritmatika Integer

Untuk membuat tanda menjadi negatif pertama cari 1’s komplemennya yaitu angka 1 diubah menjadi 0 dan 0 menjadi 1. Setelah sudah diubah menjadi 1’s komplemen tambahkan 1.

Misal : 3 = 00000011

1’s komplemen : 11111100

                  +1 :             1

2’s komplemen :11111101 = -3

Overflow terjadi jika terdapat dua buah bilangan ditambahkan, dan keduanya positif atau keduanya negatif, maka akan terjadi overflow bila dan hanya bila hasilnya memiliki tanda yang berlawanan

Aturan penjumlahan biner

0 + 0 = 0

0 + 1 = 1

1 + 0 = 1

1 + 1= 0 dengan menyimpan 1

Aturan pengurangan biner

0 - 0 = 0

1 - 0 = 1

1 - 1 = 0

0 – 1 = 1 dengan meminjam 1 dari baris sebelahnya

Aturan perkalian biner

0 x 0 = 0

1 x 0 = 0

0 x 1 = 0

1 x 1 = 1

Aturan pembagian biner

0 : 1 = 0

1 : 1 = 1

OS support

Kegunaan sistem operasi pada komputer adalah :

1.      Memudahkan penggunaan komputer

2.      Meningkatkan keefisienan penggunaan sumber daya komputer

Pelayanan sistem operasi adalah :

1.      Berperan dalam penciptaan program

2.      Mengeksekusi program

3.      Akses ke peralatan input output

4.      Mengontrol pengaksesan file

5.      Sistem akses

6.      Mendeteksi error dan meresponnya

7.      Akuntansi

Tipe-tipe OS adalah :

1.      Interactive

2.      Batch

3.      Single programming

4.      Multi-programming

Multi-programming

Dalam multi-programming penjadwalan merupakan sebuah kunci yang penting. Terdapat tiga macam scheduler yaitu :

1.      Long term scheduler

a.       Menyeleksi proses-proses mana yang harus dimasukkan ke dalam ready queue dan membawanya ke memori untuk dieksekusi

b.      Long Term Scheduler mengeksekusi lebih jarang, dibutuhkan beberapa menit untuk pembuatan proses baru dalam sistem

c.       Long Term Scheduler à mengontrol jumlah proses dalam memori (degree of multiprogramming)

d.      Jika degree of multiprogramming stabil à tingkat rata-rata penciptaan proses harus sama dengan tingkat rata-rata proses meninggalkan sistem

2.      Medium term scheduler

a.       Penjadwal ini akan menguntungkan untuk memindahkan proses dari memori à jumlah proses dalam memori akan berkurang

b.      Skema Medium Term Scheduler disebut swapping.

            Swapping diperlukan untuk meningkatkan mutu penggabungan proses (karena

            Perubahan dalam kebutuhan memori yang mengakibatkan memori harus   

            dibebaskan)

3.      Short term scheduler

a.       Menentukan proses mana yang selanjutnya akan dieksekusi dan mengalokasikan CPU untuk proses tersebut, dimana pemilihan proses barunya dialokasikan sesering mungkin

b.      Sort Term Scheduler à lebih sering dipanggil (hanya dalam waktu milisecond)

c.       Karena durasi yang pendek antara eksekusi, short Term Scheduler harus sangat cepat

Manajemen memori

Single programming

Memori dibagi menjadi 2 yaitu :

1.      Untuk OS

2.      Untuk program yang saat ini sedang dijalankan

Multi-programming

Memori dibagi menjadi beberapa sub dan pengeksekusian program dilakukan dengan time-sharing

Input/Output

Arsitektur I/O  : Sebuah sistem komputer yang merupakan antar muka ke dunia luar.

Unit input adalah unit yang digunakan untuk memasukkan data dari luar ke dalam sistem komputer. Contoh : keyboard, pointing device, scanner, dll.

Unit output adalah unit yang digunakan untuk menampilkan data atau menangkap data pada sistem komputer. Contoh : monitor, printer,speaker, dll.

Beberapa alam mempunyai fungsi ganda yaitu sebagai alat input dan output sekaligus yang disebut terminal. Terminal dapat digolongkan menjadi 3 yaitu :

1.      Non intelligent terminal : tidak mempunyai prosesor disebut dumb terminal

2.      Smart terminal               : punya prosesor dan memori tapi tidak dapat diprogram

3.      Intelligent terminal        : punya prosesor dan memori serta dapat diprogram

Fungsi utama I/O modul adalah :

¡  Antarmuka ke prosesor dan memori melalui sistem bus

¡  Antarmuka ke satu atau lebih perangkat periperal dengan link data yang sesuai.

Selain itu fungis-fungsi yang lain adalah :

¡  Kontrol & Timing

¡  Komunikasi Prosesor

¡  Komunikasi Device/Perangkat

¡  Data Buffering

¡  Deteksi Kesalahan

3 kategori perangkat eksternal :

1.      Human readable, contoh : printer, keyboard

2.      Machine readable, contoh : disk, sensor

3.      Communications, contoh : modem,kartu jaringan

Langkah-langkah dalam I/O :

§  CPU memeriksa status dari perangkat-perangkat modul I/O

§  Modul I/O mengembalikan status

§  Jika telah siap, CPU meminta transfer data

§  Modul I/O mendapatkan data

§  Modul I/O memberikan data kepada CPU

§  Variasi untuk output, DMA, dll

Keputusan-keputusan yang diambil oleh modul I/O:

§  Menyembunyikan atau tidak properti dari perangkat

§  Mendukung baik perangkat tunggal maupun pada banyak pernagkat

§  Mengontrol fungsi perangkat

§  Keputusan O/S

Teknik pada I/O adalah:

1.      Programmed

-CPU mempunyai kontrol langsung pada I/O

-CPU menunggu modul I/O untuk menyelesaikan instruksi

-Pemborosan waktu CPU

2.      Interrupt driven

-Mengatasi pada waktu menunggu CPU

-Tidak ada perulangan dalam pemeriksaan perangkat

-Modul I/O menginterupsi saat sudah siap

3.      Direct memory access (DMA)

-Terdapat modul tambahan pada bus

-DMA mengambil alih dari CPU pada proses I/O