Tugas besar sistem komputer

Tugas besar sistem komputer

Monitor
Monitor adalah suatu tipe data abstrak yang dapat mengatur aktivitas serta penggunaan resource oleh beberapa thread. Ide monitor pertama kali diperkenalkan oleh C.A.R Hoare dan Per Brinch-Hansen pada awal 1970-an.
Monitor terdiri atas data-data private dengan fungsi-fungsi public yang dapat mengakses data-data tersebut. Method-method dalam suatu monitor sudah dirancang sedemikian rupa agar hanya ada satu buah method yang dapat bekerja pada suatu saat. Hal ini bertujuan untuk menjaga agar semua operasi dalam monitor bersifat mutual exclusion.
Monitor dapat dianalogikan sebagai sebuah bangunan dengan tiga buah ruangan yaitu satu buah ruangan kontrol, satu buah ruang-tunggu-masuk, satu buah ruang-tunggu-dalam. Ketika suatu thread memasuki monitor, ia memasuki ruang-tunggu-masuk (enter). Ketika gilirannya tiba, thread memasuki ruang kontrol (acquire), di sini thread menyelesaikan tugasnya dengan shared resource yang berada di ruang kontrol (owning). Jika tugas thread tersebut belum selesai tetapi alokasi waktu untuknya sudah habis atau thread tersebut menunggu pekerjaan thread lain selesai, thread melepaskan kendali atas monitor (release) dan dipindahkan ke ruang-tunggu-dalam (waiting queue). Ketika gilirannya tiba kembali, thread memasuki ruang kontrol lagi (acquire). Jika tugasnya selesai, ia keluar dari monitor (release and exit).
Gambar 20.1. Monitor




Karena masalah sinkronisasi begitu rumit dan beragam, monitor menyediakan tipe data condition untuk programmer yang ingin menerapkan sinkronisasi yang sesuai untuk masalah yang dihadapinya. Condition memiliki operasi-operasi:
1. Wait, sesuai namanya thread yang memanggil fungsi ini akan dihentikan kerjanya.
2. Signal, jika suatu thread memanggil fungsi ini, satu (dari beberapa) thread yang sedang menunggu akan dibangunkan untuk bekerja kembali. Operasi ini hanya membangunkan tepat satu buah thread yang sedang menunggu. Jika tidak ada thread yang sedang menunggu, tidak akan terjadi apa-apa (bedakan dengan operasi buka pada semafor).




Bayangkan jika pada suatu saat sebuah thread A memanggil fungsi signal pada condition x (x.signal()) dan ada sebuah thread B yang sedang menunggu operasi tersebut (B telah memanggil fungsi x.wait() sebelumnya), ada dua kemungkinan keadaan thread A dan B setelah A mengeksekusi x.signal():
a. Signal-and-Wait, A menunggu sampai B keluar dari monitor atau menunggu condition lain yang dapat mengaktifkannya.
b. Signal-and-Continue, B menunggu sampai A keluar dari monitor atau menunggu condition lain yang dapat mengakifkannya.
Monitor dikembangkan karena penggunaan semafor yang kurang praktis. Hal itu disebabkan kesalahan pada penggunaan semafor tidak dapat dideteksi oleh compiler. Keuntungan memakai monitor:
1. Kompilator pada bahasa pemrograman yang telah mengimplementasikan monitor akan memastikan bahwa resource yang dapat diakses oleh beberapa thread dilindungi oleh monitor, sehingga prinsip mutual exclusion tetap terjaga.
2. Kompilator bisa memeriksa kemungkinan adanya deadlock.




Tampilan komputer
Tampilan komputer atau monitor komputeradalah salah satu jenis soft-copy device, karena keluarannya adalah berupa signal elektronik, dalam hal ini berupa gambar yang tampil di layar monitor. Gambar yang tampil adalah hasil pemrosesan data ataupun informasi masukan. Monitor memiliki berbagai ukuran layar seperti layaknya sebuah televisi. Tiap merek dan ukuran monitor memiliki tingkat resolusi yang berbeda. Resolusi ini lah yang akan menentukan ketajaman gambar yang dapat ditampilkan pada layar monitor. Jenis-jenis monitor saat ini sudah sangat beragam, mulai dari bentuk yang besar dengan layar cembung, sampai dengan bentuk yang tipis dengan layar datar (flat).. Untuk saat ini monitor komputer terdiri dari beberapa jenis, di antaranya:
• monitor Tabung sinar kathoda
• monitor LCD
• monitor plasma
• monitor OLED
Sejarah Monitor
Monitor komputer merupakan sejenis peranti persisian output yang berupaya memaparkan askara dan/atau imej, baik diam atau bergerak, yang dijanakan oleh komputer dan diproseskan oleh kad grafik.
Tedapat empat jenis Monitor, iaitu Monitor monokrom, Monitor warna, Monitor segerak berbilang, dan Monitor ELD (Elektro Luminescent Display). Setiap Monitor mempunyai ciri-ciri dan sejarah tersendiri.
Mutu Monitor tergantung kepada beberapa faktor. Yang terutama ialah bilangan piksel yang dipaparkan oleh skrinnya; lebih banyak pikselnya, lebih tajamnya teks dan grafik yang dipaparkan.
Pada awalnya semua monitor adalah dari jenis tiub sinar katod (CRT) sama seperti yang digunakan pada tiub televisyen, namun kini monitor jenis LCD semakin digemari kerana monitor LCD menggunakan ruang yang kecil, ringan serta lebih menjimatkan tenaga elektrik berbanding monitor CRT

Sejarah Monitor



Istilah "mod paparan" merujuk kepada ciri-ciri paparan komputer, khususnya bilangan warna maksimum dan peleraian imej maksimum (dalam piksel lintang dan piksel lajur). Terdapatnya banyak mod paparan yang boleh di dapati dalam sistem komputer peribadi pada hari ini.
Paparan komputer peribadi yang terawal merupakan Monitor monokrom yang digunakan untuk pemproses kata dan sistem komputer berdasarkan teks pada dekad 1970-an. Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan sistem paparan Penyesuai Grafik Warna (CGA). Sistem paparan ini berupaya memberikan empat warna, dan mempunyai peleraian maksimum 320 piksels datar dan 200 piksel tegak. Walaupun CGA mencukupi untuk kegunaan permainan komputer yang mudah seperti permainan solitaire dan permainan dam, ia tidak mencukupi untuk pemprosesan kata, penerbitan atas meja ataupun penggunaan grafik yang canggih.
Pada tahun 1984, IBM memperkenalkan sistem paparan Penyesuai Grafik Tertingkat (EGA) yang dapat memberikan sehingga 16 warna yang berlainan dan peleraian sehingga 640 x 350. Ini memperbaiki kelihatannya berbanding paparan yang lebih awal, dan memungkinan pembacaan teks dengan mudah. Bagaimanapun, EGA tidak memberikan peleraian imej yang mencukupi untuk kegunaan-kegunaan tahap tinggi seperti reka bentuk grafik dan penerbitan atas meja. Mod ini kini sudah usang, walaupun ia kekadang masih boleh didapati di pemprosesan lama dan komputer peribadi di rumah kediaman.
Pada tahun 1987, IBM memperkenalkan sistem paparan Tatasusunan Grafik Video (VGA). Kini, ini telah merupakan piawai minimum yang dapat diterima untuk komputer peribadi. Peleraian maksimum tergantung kepada bilangan warna yang dipaparkan. Pengguna boleh memilih antara enam belas warna pada 640 x 480, ataupun 256 warna pada 320 x 200.
Pada tahun 1990, IBM memperkenalkan sistem paparan Tatasusunan Grafik Terluas (XGA) sebagai waris untuk paparan 8514/A. Versi yang berikut, iaitu XGS-2, memberikan peleraian 800 x 600 piksel dalam warna yang benar (16 juta warna) dan peleraian 1024 x 768 dalam 65,536 warna. Kedua-dua tahap peleraian imej ini mungkin merupakan jenis yang terpopular di kalangan individu dan perniagaan kecil pada hari ini.
Persatuan Piawai-Piawai Elektronik Video (VESA) telah mengasaskan antara muka pengaturcaraan piawai untuk paparan Tatasusunan Grafik Video Super (SVGA) yang digelarkan Sambungan BIOS VESA ("VESA BIOS Extension"). Lazimnya, paparan SVGA dapat mendukung palet sehingga 16 juta warna, tergantung kepada jumlah ingatan video yang tersedia dalam sesuatu komputer yang akan menghadkan bilangan warna yang dapat dipaparkan. Spesifikasi peleraian imej berbeza-beza. Pada umumnya, lebih besar skrin Monitor SVGA, lebih banyak piksel dapat dipaparkan secara datar dan tegak
Monitor merupakan interface terpenting yang menghubungkan manusia dan PC. Pada saat komputer pertama beroperasi pada tahun 1938, monitor sudah berusia 83 tahun. Pengembangannya masih tetap berlangsung sampai saat ini.

Sejarah Monitor
Tahap perkembangan monitor computer yang digunakan saat ini sebenarnya terbagi dua fase. Fase pertama pada tahun 1855 ditandai dengan penemuan tabung sinar katoda oleh ilmuwan dari Jerman, Heinrich Geißler. Ia merupakan bapak dari monitor tabung. Lalu, 33 tahun kemudian, ahli kimia asal Austria, Friedrich Reinitzer, meletakkan dasar pengembangan teknologi LCD dengan menemukan kristal cairan. Teknologi tabung sejak awalnya memang dikembangkan untuk merealisasikan monitor. Namun, Kristal cairan masih menjadi fenomena kimiawi selama 80 tahun berikutnya. Saat itu, tampilan atau frame rate pun belum terpikirkan.

Selama ini, banyak yang menganggap bahwa Karl Ferdinand Braun sebagai penemu tabung sinar katoda. Sebenarnya, ia merupakan pembuat aplikasi pertama untuk tabung, yaitu osiloskop pada tahun 1897. Perangkat inilah yang menjadi basis pengembangan perangkat lain, seperti televisi atau layar radar. Pada tahun yang sama, Joseph John Thomson menemukan elektron, yang mempercepat pengembangan teknik tabung.

Monitor CRT pertama (Cathode Ray Tube) dikembangkan untuk menerima siaran televisi. Milestone-nya adalah tabung televise pertama dari Wladimir Kosma Zworykin(1929), full electronic frame rate dari Manfred von Ardenne (1930), dan pengembangan tabung sinar katoda pertama yang dapat direproduksi oleh Allen B. Du Mont (1931).

Pada generasi awal komputer, belum menggunakan monitor khusus seperti sekarang ini. Komputer waktu itu terhubung dengan TV keluarga sebagai layar penampil dari pengolahan data yang dilakukannya. Yang cukup menjadi masalah adalah bahwa resolusi monitor TV saat itu hanya mampu menampilkan 40 karakter secara horisontal pada layar.

Monitor khusus untuk komputer dikeluarkan oleh IBM PC, yang pada awalnya memiliki resolusi 80 X 25 dengan kemampuan warna “green monochrome”. Monitor ini sudah mampu menampilkan hasil yang lebih terang, jelas dan lebih stabil.
Pada generasi berikutnya muncul mono graphics (MGA/MDA) yang memiliki 720x350. Selanjutnya di awal tahun 1980-an muncul jenis monitor CGA dengan range resolusi dari 160x200 sampai 640x200 dan kemampuan warna antara 2 sampai 16 warna. Monitor EGA muncul dengan resolusi yang lebih bagus yaitu 640x350. Monitor jenis ini cukup stabil sampai berikutnya munculnya generasi komputer Windows.

Semua jenis monitor ini menggunakan digital video - TTL signals dengan discrete number yang spesifik untuk mengatur warna dan intensitas cahaya. Antara video adapter dan monitor memiliki 2, 4, 16, atau 64 warna tergantung standard grafik yang dimiliki.

Selanjutnya dengan diperkenalkannya standard monitor VGA, tampilan grafis dari sebuah Personal Computer menjadi nyata. VGA dan generasi-generasi yang berhasil sesudahnya seperti PGA, XGA, atau SVGA merupakan standard analog video dengan sinyal R (Red), G (Green) dan B (Blue) dengan continuous voltage dan continuous range pada pewarnaan. Secara prinsip analog monitor memungkinkan penggunaan full color dengan intensitas yang tinggi.

Generasi monitor terbaru adalah teknologi LCD yang tidak lagi menggunakan tabung elektron CRT tetapi menggunakan sejenis kristal liquid yang dapat berpendar. Teknologi ini menghasilkan monitor yang dikenal dengan nama Flat Panel Display dengan layar berbentuk pipih, dan kemampuan resolusi yang tinggi.

Berbagai Jenis Monitor
Dengan perkembangannya yang sangat pesat, saat ini terdapat tiga jenis teknologi monitor. Ketiga golongan teknologi tersebut adalah CRT (Cathode Ray Tube), Liquid Crystal Display (LCD) dan Plasma gas.

a. Cathode Ray Tube
Teknologi Tabung Brown (CRT Display) ditemukan pada tahun 1897, akan tetapi teknologi ini baru diadopsi sebagai penerima siaran televisi pada tahun 1926. Sejarah penemuan teknologi CRT sudah lebih dari 100 tahun dan memiliki kualitas gambar yang sangat bagus. Akan tetapi teknologi ini mempunyai satu kelemahan yaitu semakin besar display yang akan dibuat maka semakin besar pula tabung yang digunakan.
Spoiler for :

Pada monitor CRT, layar penampil yang digunakan berupa tabung sinar katoda. Teknologi ini memunculkan tampilan pada monitor dengan cara memancarkan sinar elektron ke suatu titik di layar. Sinar tersebut akan diperkuat untuk menampilkan sisi terang dan diperlemah untuk sisi gelap.
Teknologi CRT merupakan teknologi termurah dibanding dengan kedua teknologi yang lain. Meski demikian resolusi yang dihasilkan sudah cukup baik untuk berbagai keperluan. Hanya saja energi listrik yang dibutuhkan cukup besar dan memiliki radiasi elektromagnetik yang cukup kuat.

b. Liquid Crystal Display (LCD) atau Flat Display Panel (FDP)
Monitor LCD tidak lagi menggunakan tabung elektron tetapi menggunakan sejenis kristal liquid yang dapat berpendar. Teknologi ini menghasilkan monitor yang dikenal dengan nama Flat Panel Display dengan layar berbentuk pipih, dan kemampuan resolusi yang lebih tinggi dibandingkan dengan CRT. Karena bentuknya yang pipih, maka monitor jenis flat tersebut menggunakan energi yang kecil dan banyak digunakan pada komputer-komputer portabel.
Spoiler for :

Kelebihan yang lain dari monitor LCD adalah adanya brightness ratio yang telah menyentuh angka 350 : 1. Brigtness ratio merupakan perbandingan antara tampilan yang paling gelap dengan tampilan yang paling terang.
Liquid Crystal Display menggunakan kristal liquid yang dapat berpendar. Kristal cair merupakan molekul organik kental yang mengalir seperti cairan, tetapi memiliki struktur spasial seperti kristal. (ditemukan pakar Botani Austria – Rjeinitzer) tahun 1888. Dengan menyorotkan sinar melalui kristal cair, intensitas sinar yang keluar dapat dikendalikan secara elektrik sehingga dapat membentuk panel-panel datar.
Lapisan-lapisan dalam sebuah LCD:
• Polaroid belakang
• Elektroda belakang
• Plat kaca belakang
• Kristal Cair
• Plat kaca depan
• Elektroda depan
• Polaroid depan
Elektroda dalam lapisan tersebut berfungsi untuk menciptakan medan listrik pada kristal cair, sedangkan polaroid digunakan untuk menciptakan suatu polarisasi.
Dari sisi harga, monitor LCD memang jauh lebih mahal jika dibandingkan dengan monitor CRT. Dan beberapa kelemahan yang masih dimilikinya seperti kurang mampu digunakan untuk bekerja dalam berbagai resolusi, seperti misalnya monitor dengan resolusi 1024 X 768 akan terkesan agak buram jika dipekerjakan pada resolusi 640 X 420. Tatapi akhir-akhir ini kelemahan tersbut sudah mulai di atasi dengan teknik anti aliasing.

c. Plasma Gas atau Organic Light Emitting Diode (OLED)
Monitor jenis ini menggabungkan teknologi CRT dengan LCD. Dengan teknologi yang dihasilkan, mampu membuat layar dengan ketipisan menyerupai LCD dan sudut pandang yang dapat selebar CRT.
Spoiler for :

Plasma gas juga menggunakan fosfor seperti halnya pada teknologi CRT, tetapi layar pada plasma gas dapat perpendar tanpa adanya bantuan cahaya di belakang layar. Hal itu akan membuat energi yang diserap tidak sebesar monitor CRT. Kontras warna yang dihasilkan pun lebih baik dari LCD. Teknologi plasma gas ini sering bisa kita jumpai pada saat pertunjukan-pertunjukan musik atau pertandingan-pertandingan olahraga yang spektakuler. Di sana terdapat layar monitor raksasa yang dipasang pada sudut-sudut arena tertentu. Itulah monitor yang menggunakan teknologi plasma gas.
Setelah kita melihat begitu pesatnya perkembangan LCD, sekarang kita dapat saksikan perkembangan FDP terbaru yang boleh kita katakan sebagai Flat Panel Display Masa Depan. Kenapa FDP terbaru ini kita namakan FDP Masa Depan ? Karena 5-10 tahun yang akan datang mungkin Teknologi LCD akan digantikan posisinya oleh FDP Masa Depan ini. FDP Masa Depan ini berbasis active matrix berteknologi Organic Light Emitting Diode (OLED).

Sejarah Perkembangan
Arsitektur perangkat keras komputer tradisional terdiri dari empat komponen utama yaitu "Prosesor", "Memori Penyimpanan", "Masukan" (Input), dan "Keluaran" (Output). Model tradisional tersebut sering dikenal dengan nama arsitektur von-Neumann (Gambar 1.2, “Arsitektur Komputer von-Neumann”). Pada saat awal, komputer berukuran sangat besar sehingga komponen-komponennya dapat memenuhi sebuah ruangan yang sangat besar. Sang pengguna – menjadi programer yang sekali gus merangkap menjadi menjadi operator komputer – juga bekerja di dalam ruang komputer tersebut.
Walaupun berukuran besar, sistem tersebut dikategorikan sebagai "komputer pribadi" (PC). Siapa saja yang ingin melakukan komputasi; harus memesan/antri untuk mendapatkan alokasi waktu (rata-rata 30-120 menit). Jika ingin melakukan kompilasi Fortran, maka pengguna pertama kali akan me- loadkompilator Fortran, yang diikuti dengan " load" program dan data. Hasil yang diperoleh, biasanya berbentuk cetakan (print-out). Timbul beberapa masalah pada sistem PC tersebut. Umpama, alokasi pesanan harus dilakukan dimuka. Jika pekerjaan rampung sebelum rencana semula, maka sistem komputer menjadi " idle"/tidak tergunakan. Sebaliknya, jika perkerjaan rampung lebih lama dari rencana semula, para calon pengguna berikutnya harus menunggu hingga pekerjaan selesai. Selain itu, seorang pengguna kompilator Fortran akan beruntung, jika pengguna sebelumnya juga menggunakan Fortran. Namun, jika pengguna sebelumnya menggunakan Cobol, maka pengguna Fortran harus me-" load". Masalah ini ditanggulangi dengan menggabungkan para pengguna kompilator sejenis ke dalam satu kelompok batch yang sama. Medium semula yaitu punch card diganti dengan tape.
Gambar 1.2. Arsitektur Komputer von-Neumann




Selanjutnya, terjadi pemisahan tugas antara programer dan operator. Para operator biasanya secara eksklusif menjadi penghuni "ruang kaca" seberang ruang komputer. Para programer yang merupakan pengguna (users), mengakses komputer secara tidak langsung melalui bantuan para operator. Para pengguna mempersiapkan sebuah job yang terdiri dari program aplikasi, data masukan, serta beberapa perintah pengendali program. Medium yang lazim digunakan ialah kartu berlubang (punch card). Setiap kartu dapat menampung informasi satu baris hingga 80 karakter Set kartu job lengkap tersebut kemudian diserahkan kepada para operator.
Gambar 1.3. Bagan Sebuah Komputer Personal



Perkembangan Sistem Operasi dimulai dari sini, dengan memanfaatkan sistem batch (Gambar 1.4, “Bagan Memori Untuk Sistem Monitor Batch Sederhana”). Para operator mengumpulkan job-job yang mirip yang kemudian dijalankan secara berkelompok. Umpama, job yang memerlukan kompilator Fortran akan dikumpulkan ke dalam sebuah batch bersama dengan job-job lainnya yang juga memerlukan kompilator Fortran. Setelah sebuah kelompok job rampung, maka kelompok job berikutnya akan dijalankan secara otomatis.
Gambar 1.4. Bagan Memori Untuk Sistem Monitor Batch Sederhana




Pada perkembangan berikutnya, diperkenalkan konsep Multiprogrammed System. Dengan sistem ini job-job disimpan di memori utama di waktu yang sama dan CPU dipergunakan bergantian. Hal ini membutuhkan beberapa kemampuan tambahan yaitu: penyediaan I/O routine oleh sistem, pengaturan memori untuk mengalokasikan memori pada beberapa Job, penjadwalan CPU untuk memilih job mana yang akan dijalankan, serta pengalokasian perangkat keras lain (Gambar 1.4, “Bagan Memori Untuk Sistem Monitor Batch Sederhana”).
Peningkatan lanjut dikenal sistem "bagi waktu"/"tugas ganda"/"komputasi interaktif" (Time-Sharing System/ Multitasking/ Interactive Computing). Sistem ini, secara simultan dapat diakses lebih dari satu pengguna. CPU digunakan bergantian oleh job-job di memori dan di disk. CPU dialokasikan hanya pada job di memori dan job dipindahkan dari dan ke disk. Interaksi langsung antara pengguna dan komputer ini melahirkan konsep baru, yaitu response time yang diupayakan wajar agar tidak terlalu lama menunggu.
Hingga akhir tahun 1980-an, sistem komputer dengan kemampuan yang "normal", lazim dikenal dengan istilah main-frame. Sistem komputer dengan kemampuan jauh lebih rendah (dan lebih murah) disebut "komputer mini". Sebaliknya, komputer dengan kemampuan jauh lebih canggih disebut komputer super (super-computer). CDC 6600 merupakan yang pertama dikenal dengan sebutan komputer super menjelang akhir tahun 1960-an. Namun prinsip kerja dari Sistem Operasi dari semua komputer tersebut lebih kurang sama saja.
Komputer klasik seperti diungkapkan di atas, hanya memiliki satu prosesor. Keuntungan dari sistem ini ialah lebih mudah diimplementasikan karena tidak perlu memperhatikan sinkronisasi antar prosesor, kemudahan kontrol terhadap prosesor karena sistem proteksi tidak, teralu rumit, dan cenderung murah (bukan ekonomis). Perlu dicatat yang dimaksud satu buah prosesor ini ialah satu buah prosesor sebagai Central Processing Unit (CPU). Hal ini ditekankan sebab ada beberapa perangkat yang memang memiliki prosesor tersendiri di dalam perangkatnya seperti VGA Card AGP, Optical Mouse, dan lain-lain.

Related Post