Komponen Sistem Operasi dan Bagian di dalamnya

1.    Komponen Pendukung Sebuah Sistem Operasi

       1) Managemen proses

Proses adalah sebuah program yang sedang dieksekusi. Sebuah proses membutuhkan beberapa sumber daya untuk menyelesaikan tugasnya. Sumber daya tersebut dapat berupa CPU time, memori, berkas-berkas, dan perangkat-perangkat Masukan/Keluaran. Sistem operasi mengalokasikan sumber daya-sumber daya tersebut saat proses itu diciptakan atau sedang diproses/dijalankan. Ketika proses tersebut berhenti dijalankan, sistem operasi akan mendapatkan kembali semua sumber daya yang bisa digunakan kembali. Sistem operasi bertanggung-jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan managemen proses seperti:

·         Membuat dan menghapus proses pengguna dan sistem proses.

·         Menunda atau melanjutkan proses.

·         Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi.

·         Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi.

·         Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock.

2) Masukan/Keluaran

Sering disebut device manager. Menyediakan device driver yang umum sehingga operasi

Masukan/Keluaran dapat seragam (membuka, membaca, menulis, menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang sama untuk membaca berkas pada perangkat keras, CDROM dan floppy disk. Komponen Sistem Operasi untuk sistem Masukan/Keluaran:

·         Penyangga: menampung sementara data dari/ke perangkat Masukan/Keluaran.

·         Spooling: melakukan penjadualan pemakaian Masukan/Keluaran sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.).

·         Menyediakan driver: untuk dapat melakukan operasi rinci untuk perangkat keras  

                        Masukan/Keluaran tertentu.

3) Managemen Memori

Memori utama atau lebih dikenal sebagai memori adalah sebuah array yang besar dari word atau byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan. Setiap word atau byte mempunyai alamat tersendiri. Memori utama berfungsi sebagai tempat penyimpanan instruksi/data yang akses datanya digunakan oleh CPU dan perangkat Masukan/Keluaran. Memori utama termasuk tempat penyimpanan data yang yang bersifat volatile – tidak permanen -- yaitu data akan hilang kalau komputer dimatikan. Sistem operasi bertanggungjawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan managemen memori seperti:

•        Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya.

•        Memilih program yang akan di-load ke memori.

4)  Sistem Berkas.

Berkas adalah kumpulan informasi yang berhubungan, sesuai dengan tujuan pembuat berkas tersebut. Umumnya berkas merepresentasikan program dan data. Berkas dapat mempunyai struktur yang bersifat hirarkis (direktori, volume, dll.). Sistem operasi mengimplementasikan konsep abstrak dari berkas dengan mengatur media penyimpanan massa, misalnya tapes dan disk. Sistem operasi bertanggung-jawab dalam aktivitas yang berhubungan dengan managemen 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).

        5) Penyimpanan Sekunder

Data yang disimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya sangat kecil. Oleh karena itu, untuk menyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan penyimpanan sekunder yang bersifat permanen dan mampu menampung banyak data, sebagai back-up dari memori utama. Contoh dari penyimpanan sekunder adalah hard-disk, disket, dll. Sistem operasi bertanggung-jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan managemen disk seperti:

·         free-space management.

·         alokasi penyimpanan.

·         penjadualan disk.

           6) Sistem Proteksi

Proteksi mengacu pada mekanisme untuk mengontrol akses yang dilakukan oleh program, prosesor, atau pengguna ke sistem sumber daya. Mekanisme proteksi harus:

•        Membedakan antara penggunaan yang sudah diberi izin dan yang belum.

•        Menspesifikasi kontrol untuk dibebankan/diberi tugas.

•        Menyediakan alat untuk pemberlakuan sistem.

           7) 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.

           8) 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, Penbased (touch), dan lain-lain.

2.    Tingkatan Layer Pada Sebuah Komputer

Ada sejumlah tingkatan dalam kita mempelajari konstruksi dan organisasi sistem komputer. Perbedaan paling sederhana diantara tingkatan tersebut adalah perbedaan antara hardware dan software. Kita bisa memandang hardware sebagai tingkat komputer yang paling bawah dan paling dasar, dimana pada hardware ini "layer" software ditambahkan. Software tersebut duduk (bertempat) di atas hardware, menggunakannya dan mengontrolnya. Hardware ini mendukung software dengan memberikan atau menyediakan operasi yang diperlukan software. Hardware dan Software merupakan tingkatan sederhana arsitektur komputer.

Tingkatan sederhana dikembangkan sebagai "multilayered machine" yang terdiri dari beberapa layer software di atas beberapa layer hardware.

HARDWARE LEVEL

1.    Layer perangkat fisik (Physical Device Layer)

Dalam prakteknya merupakan layer komponen elektrik dan elektronik. Perangkat komputer modern yang paling canggih pun terbangun dari komponen elektronik sederhana seperti transistor, kapasitor, dan resistor dan komponen ini mengandalkan pada power supply dan lingkungan operasi yang cocok. Transistor juga dapat bertindak/berfungsi sebagai switch elektronik, baik ON (biner "1") ataupun OFF (biner "0").

2.    Layer logika digital (Digital Logic Layer)

Semua operasi mesin yang paling dasar diberikan pada tingkat ini. Elemen-elemen dasar pada tingkat ini dapat menyimpan, memanipulasi, dan mentransmisi data dalam bentuk representasi biner sederhana.

Elemen logika digital ini disebut gate. Gate biasanya dikonstruksi dari sejumlah kecil transistor dan komponen elektronik lain. Namun demikian, banyak gate bisa dikombinasikan ke satu chip. Perangkat logika digital standart dikombinasikan bersama untuk membentuk prosesor komputer, memori komputer, dan komponen utama dari unit yang digunakan untuk input dan output.

                3.    Layer microprogrammed (Microprogrammed Layer)

Menginterpretasikan instruksi bahasa mesin dari layer mesin dan secara langsung menyebabkan elemen logika digital menjalankan operasi yang dikehendaki. Maka, sebenarnya ia adalah prosesor inner (bagian dalam) yang sangat mendasar dan dikendalikan oleh instruksi program kontrol primitifnya sendiri yang disangga dalam ROM inner-nya sendiri. Instruksi program ini disebut mikrokode dan program kontrolnya disebut mikroprogram. Mereka adalah salah satu contoh firmware (yakni, software dalam ROM). Layer microprogrammed tidak ada dalam komputer generasi pertama dan juga tidak terdapat dalam beberapa mikroprosesor kecil sekarang ini. Dalam mesin yang tidak mempunyai layer microprogrammed, prosesornya dikonstruksi secara langsung dari kombinasi komponen logika digital.

Penggunaan layer microprogrammed memungkinkan pabrikan memproduksi family of processors, yang semuanya memproses set instruksi mesin yang sama pada layer mesin, namun mereka berbeda dalam hal konstruksi dan kecepatannya. Dengan cara ini, pabrikan bisa menawarkan berbagai mesin yang berbeda power dan harganya. Software dapat dipindahkan dari satu mesin ke mesin lainnya dalam jangkauan tersebut (dalam lingkup family ini) tanpa perlu pengubahan. Semakin majunya teknologi, pabrikan bisa mengganti prosesor model lama dengan yang model baru. Maka, pelanggan dapat upgrade hardware tanpa harus menulis kembali software tersebut.

Rincian tingkat microprogrammed dari arsitektur ini tidak selalu diungkap oleh pabrikan, karena pabrikan juga ingin melindungi rahasia dagangnya. Sebagai contoh, Motorola tidak mengungkap semua rincian tingkat microprogrammed dari mikroposesor 16-bit-nya yang bernama MC68000. Rincian atau detail tingkatan microprogrammed dari komputer-komputer yang lebih besar, seperti minis atau mainframe, kadang-kadang dipublikasikan oleh pabrikan.

                  4.      Layer mesin (Machine Layer)

      Adalah tingkat hardware level yang paling bawah, dimana program dapat dituliskan dan memang hanya instruksi bahasa mesin (machine language) yang dapat diinterpretasikan secara langsung oleh hardware.

SOFTWARE LEVEL

                  1.      Layer sistem operasi (Operating System Layer)

      Mengontrol cara yang dilakukan oleh semua software dalam menggunakan hardware yang mendasari (underlying) dan juga menyembunyikan kompleksitas hardware dari software lain dengan cara memberikan fasilitasnya sendiri, yang memungkinkan software menggunakan hardware tersebut secara lebih mudah. la juga mencegah software lain melewati fasilitas ini, sehingga hardware tersebut hanya bisa diakses secara langsung oleh sistem operasi. Oleh karenanya, ia memberikan lingkungan yang tertata aman, dimana dalam lingkungan ini instruksi bahasa mesin dapat dieksekusi (dijalankan) secara aman dan efektif.

                  2.      Layer software urutan atas (Higher Order Software Layer)  

      Mencakup semua program dalam bahasa selain bahasa mesin yang memerlukan penerjemahan ke dalam kode mesin sebelum mereka dapat dijalankan. Ketika diterjemahkan, program seperti itu akan mengandalkan (menyandarkan diri) pada fasilitas sistem operasi yang mendasari maupun instruksi-instruksi mesin mereka sendiri.

                  3.      Layer aplikasi (Applications Layer)

      Adalah bahasa komputer seperti yang dilihat oleh end-user. Komputer yang mendasari, apabila dipandang dari setiap layer, kadang-kadang disebut 'Virtual machine". Sebagai contoh, sistem operasi (operating) merupakan virtual machine bagi software di atasnya, sebab, untuk tujuan praktisnya, ia adalah "mesin" yang digunakan software. 

3.    Sistem pelayanan pada operasi pada sebuah komputer

1.    Pembuatan program (program creation)

Sistem operasi menyediakan beragam fasilitas dan layanan untuk membantu pemrogram menulis program seperti edotor, biasanya berbentuk program utilitas. Program utilitas bukan bagian sistem operasi tapi dapat diakses lewat sistem operasi.

2.    Eksekusi program

Sejumlah tugas perlu dilakukan untuk mengeksekusi program. Instruksi-instruksi dan data harus dimuat ke memori utama, perangkat-perangkat masukan/keluaran dan berkas-berkas harus diinialisasi, serta sumber daya-sumber daya harus disiapkan. Sistem operasi harus menangani semua itu untuk pemakai/program.

3.    Pengaksesan perangkat masukan

Program yang sedang dijalankan kadang kala membutuhkan Masukan/Keluaran. Untuk efisiensi dan keamanan, pengguna biasanya tidak bisa mengatur peranti Masukan/Keluaran secara langsung, untuk itulah sistem operasi harus menyediakan mekanisme dalam melakukan operasi Masukan/Keluaran.

4.    Pengaksesan system

Pada sistem public atau pemakai bersama (shared sistem), sistem operasi mngendalikan pengaksesan ke sumber daya-sumber daya sistem secara keseluruhan. Fungsi pengaksesan harus menyediakan proteksi terhadap sumber daya dan data dari pemakai tak diotorisasi serta harus menyelesaikan konflik-konfik dalam perebutan sumber daya.

5.    Deteksi dan memberi tangggapan terhadap kesalahan

Sistem operasi harus selalu waspada terhadap kemungkinan error. Error dapat terjadi di CPU dan memori perangkat keras, Masukan/Keluaran, dan di dalam program yang dijalankan pengguna. Untuk setiap jenis error sistem operasi harus bisa mengambil langkah yang tepat untuk mempertahankan jalannya proses komputasi. Misalnya dengan menghentikan jalannya program, mencoba kembali melakukan operasi yang dijalankan, atau melaporkan kesalahan yang terjadi agar pengguna dapat mengambil langkah selanjutnya.

4. Penjelasan tipe sistem operasi

Sistem operasi adalah seperangkat program yang mengelola sumber daya perangkat keras komputer, dan menyediakan layanan umum untuk aplikasi perangkat lunak. Sistem operasi adalah jenis yang paling penting dari perangkat lunak sistem dalam sistem komputer. Tanpa sistem operasi, pengguna tidak dapat menjalankan program aplikasi pada komputer mereka, kecuali program aplikasi boot diri.

Beberapa tipe dari sistem operasi yaitu :

Real-time Operating System
Ini adalah sebuah sistem operasi multitasking yang bertujuan untuk menjalankan aplikasi waktu nyata. sistem operasi real-time sering menggunakan algoritma penjadwalan khusus sehingga mereka dapat mencapai sifat deterministik perilaku. Adapun tujuan utama dari sistem operasi real-time respon yang cepat dan diprediksi ke acara. Mereka juga memiliki-event driven atau desain time-sharing. Sebuah sistem switch-event antara tugas-tugas berdasarkan prioritas mereka sementara sistem operasi time-sharing beralih pekerjaan berdasarkan interupsi jam.

Multi-user dan Single-user Operating System
Sistem operasi jenis ini memungkinkan beberapa pengguna untuk mengakses sistem komputer secara bersamaan. Sistem Time-sharing dapat diklasifikasikan sebagai sistem multi-user karena mereka memungkinkan akses beberapa pengguna ke komputer melalui berbagi waktu. sistem operasi Single-user, sebagai lawan dari sistem operasi multi-user, dapat digunakan oleh satu pengguna pada satu waktu. Bisa punya beberapa account pada sistem operasi Windows tidak membuat sistem multi-user. Sebaliknya, hanya administrator jaringan adalah pengguna yang sebenarnya. Tapi untuk sebuah sistem operasi mirip Unix, adalah mungkin bagi dua pengguna untuk login pada satu waktu dan ini kemampuan OS membuatnya menjadi sistem operasi multi-user.


Multi-tasking dan tasking Operating System-Single
Ketika sebuah program tunggal yang diijinkan untuk dijalankan pada satu waktu, sistem ini dikelompokkan dalam sebuah sistem tunggal-tasking, sedangkan dalam kasus sistem operasi memungkinkan pelaksanaan tugas pada satu waktu, diklasifikasikan sebagai sistem operasi multi-tasking. Multi-tasking dapat dari dua jenis yaitu, pre-emptive atau koperasi. Dalam pre-emptive multitasking, sistem operasi irisan waktu CPU dan mendedikasikan satu slot untuk masing-masing program. Unix-seperti sistem operasi seperti Solaris dan dukungan Linux pre-emptive multitasking. Koperasi multitasking dicapai dengan mengandalkan setiap proses untuk memberi waktu untuk proses lain dengan cara yang ditetapkan. MS Windows sebelum Windows 95 digunakan untuk mendukung multitasking kooperatif.


Distributed Operating System
Sistem operasi yang mengelola sekelompok komputer independen dan membuat mereka tampaknya satu komputer dikenal sebagai sistem operasi terdistribusi. Pengembangan jaringan komputer yang dapat dihubungkan dan saling berkomunikasi, memunculkan komputasi terdistribusi. perhitungan terdistribusi dilakukan pada lebih dari satu mesin. Ketika komputer dalam kerja kelompok dalam kerja sama, mereka membuat sistem terdistribusi.


Embedded System
sistem operasi ini dirancang untuk digunakan dalam sistem komputer embedded yang dikenal sebagai sistem operasi tertanam. Mereka dirancang untuk beroperasi pada mesin kecil seperti PDA dengan otonomi kurang. Mereka mampu beroperasi dengan jumlah terbatas sumber daya. Mereka sangat kompak dan sangat efisien dengan desain. Windows CE, FreeBSD dan Minix 3 adalah beberapa contoh sistem operasi tertanam.

5.    Penjelasan Mengenai :

a.    Sistem Time-Sharing

adalah beberapa terminal terhubung secara seri ke sebuah host komputer. Dalam proses TSS mulai nampak perpaduan teknologi komputer dan teknologi telekomunikasi yang pada awalnya berkembang sendiri- sendiri dan dari berbagai sumber time-sharing merupakan sebuah cara di mana sebuah sistem mengizinkan beberapa pengguna atau proses untuk menggunakan CPU dan memori. Dalam sistem tersebut, sistem operasi akan menggilir proses-proses yang sedang berjalan, dan mengizinkan setiap proses untuk dijalankan oleh CPU (serta disimpan di dalam memori), sebelum pindah ke proses selanjutnya.

Mesin-mesin tersebut telah menjadi cukup cepat sehingga kebanyakan pengguna saat itu dapat merasakan seolah-olah mereka menggunakan mesin tersebut hanya untuk sendiri. Secara teori, time-sharing mampu mengurangi biaya komputasi secara signifikan, mengingat sebuah mesin dapat digunakan oleh beberapa pengguna, bahkan ada yang mencapai angka ratusan pengguna. Time Sharing, sistem menggunakan CPU untuk penjadwalan dan multiprogramming untuk memberikan ekonomis interaktif penggunaan sistem. CPU beralih cepat dari satu pengguna lain. Alih-alih memiliki pekerjaan yang didefinisikan oleh gambar kartu spooled, setiap program membaca kartu kendali berikutnya dari terminal, dan output biasanya dicetak langsung ke layar.

b.   Swapping

Proses swapping menukarkan sebuah proses keluar dari memori untuk sementara waktu ke sebuah penyimpanan sementara dengan sebuah proses lain yang sedang membutuhkan sejumlah alokasi memori untuk dieksekusi. Tempat penyimpanan sementara ini biasanya berupa sebuah fast disk dengan kapasitas yang dapat menampung semua salinan dari semua gambaran memori serta menyediakan akses langsung ke gambaran tersebut. Jika eksekusi proses yang dikeluarkan tadi akan dilanjutkan beberapa saat kemudian, maka ia akan dibawa kembali ke memori dari tempat penyimpanan sementara tadi. Bagaimana sistem mengetahui proses mana saja yang akan dieksekusi? Hal ini dapat dilakukan dengan ready queue. Ready queue berisikan semua proses yang terletak baik di penyimpanan sementara maupun memori yang siap untuk dieksekusi. Ketika penjadwal CPU akan mengeksekusi sebuah proses, ia lalu memeriksa apakah proses bersangkutan sudah ada di memori ataukah masih berada dalam penyimpanan sementara. Jika proses tersebut belum berada di memori maka proses swapping akan dilakukan seperti yang telah dijelaskan di atas.

Sebuah contoh untuk menggambarkan teknik swapping ini adalah sebagai berikut: Algoritma Round-Robin yang digunakan pada multiprogramming environment menggunakan waktu kuantum (satuan waktu CPU) dalam pengeksekusian proses-prosesnya. Ketika waktu kuantum berakhir, memory managerakan mengeluarkan (swap out) proses yang telah selesai menjalani waktu kuantumnya pada suatu saat serta memasukkan (swap in) proses lain ke dalam memori yang telah bebas tersebut. Pada saat yang bersamaan penjadwal CPU akan mengalokasikan waktu untuk proses lain dalam memori. Hal yang menjadi perhatian adalah, waktu kuantum harus cukup lama sehingga waktu penggunaan CPU dapat lebih optimal jika dibandingkan dengan proses penukaran yang terjadi antara memori dan disk.

c.    Partisi 

Dalam sistem berkas dan manajemen media penyimpanan adalah sebuah bagian dari memori atau media penyimpanan yang terpisah secara logis yang berfungsi seolah-olah bagian tersebut terpisah secara fisik. Media penyimpanan yang dapat dipartisi adalah memori (baik itu memori fisik ataupun memori maya oleh manajer memori sistem operasi), hard disk, magneto-optical disk (MO Disk), dan beberapa flash memory. Meskipun demikian, istilah partisi saat ini digunakan untuk merujuk pada bagian dari hard disk.

Partisi dibuat ketika pengguna membuatnya dengan menggunakan utilitas partisi (seperti halnya utilitas DOS/Linux fdisk, fips, Disk Druid, utilitas Windows diskpart, atau produk komersial Symantec Norton Partition Magic) dan memformatnya dengan memberinya sebuah sistem berkas tertentu.

Dalam rangka membuat partisi, maka sebenarnya yang dilakukan oleh pengguna tersebut adalah membuat sebuah "daftar isi" dari hard disk yang dimilikinya. Dalam sistem x86 serta x86-64, daftar isi yang dibuat adalah tabel partisi, yang disimpan di dalam Master Boot Record. Adalah mungkin bagi pengguna untuk membuat beberapa partisi di dalam sebuah hard disk, sehingga menjadikannya terlihat sebagai beberapa hard disk, meski jumlahnya dibatasi oleh skema partisiyang digunakannya. Dalam sistem x86 serta x86-64, partisi utama yang dapat dibuat hanyalah empat buah saja, sementara sistem IA-64 dapat mendukung partisi hingga 128 buah. Sistem operasi akan menganggap partisi-partisi yang berbeda ini dianggap sebagai sebuah media penyimpanan yang berbeda. Membuat beberapa partisi dalam sebuah hard disk akan lebih memudahkan dalam melakukan manajemen data pengguna.

Setiap sistem operasi dan sistem berkas memiliki sebutan tersendiri untuk menyebut partisi. Sebagai contoh, MS-DOS menggunakan istilah partition, sementara keluarga Windows NT menggunakan istilah volume. Hal ini disebabkan oleh Windows NT yang memiliki kemampuan untuk membentuk satu volume yang terdiri dari beberapa partisi terpisah, daripada sistem operasi MS-DOS yang hanya dapat membuat satu volume untuk satu partisi.

Pengertian dan Karakteristik Sistem Bus Komputer

Pengertian Sistem Bus

System bus atau bus sistem, dalam arsitektur komputer merujuk pada bus yang digunakan oleh sistem komputer untuk menghubungkan semua komponennya dalam menjalankan tugasnya. Sebuah bus adalah sebutan untuk jalur di mana data dapat mengalir dalam komputer. Jalur-jalur ini digunakan untuk komunikasi dan dapat dibuat antara dua elemen atau lebih. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi oleh CPU melalui perantara sistem bus. Suatu Komputer tersusun atas beberapa komponen penting seperti CPU, memori, perangkat Input/Output. setiap computer saling berhubungan membentuk kesatuan fungsi. 

Sebuah komputer memiliki beberapa bus, agar dapat berjalan. Banyaknya bus yang terdapat dalam sistem, tergantung dari arsitektur sistem komputer yang digunakan. Sebagai contoh, sebuah komputer PC dengan prosesor umumnya Intel Pentium 4 memiliki bus prosesor (Front-Side Bus), bus AGP, bus PCI, bus USB, bus ISA (yang digunakan oleh keyboard dan mouse), dan bus-bus lainnya. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus, begitu juga kita dapat melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan system bus. 

Bus disusun secara hierarkis, karena setiap bus yang memiliki kecepatan rendah akan dihubungkan dengan bus yang memiliki kecepatan tinggi. Setiap perangkat di dalam sistem juga dihubungkan ke salah satu bus yang ada. Sebagai contoh, kartu grafis AGP akan dihubungkan ke bus AGP. Beberapa perangkat lainnya (utamanya chipset atau kontrolir) akan bertindak sebagai jembatan antara bus-bus yang berbeda. Sebagai contoh, sebuah kontrolir bus SCSI dapat mengubah sebuah bus menjadi bus SCSI, baik itu bus PCI atau bus PCI Express. 

Berdasar jenis busnya, bus dapat dibedakan menjadi bus yang khusus menyalurkan data tertentu, contohnya paket data saja, atau alamat saja, jenis ini disebut dedicated bus. Namun apabila bus yang dilalui informasi yang berbeda baik data, alamat, dan sinyal kontrol dengan metode multipleks data maka bus ini disebut multiplexed bus. Kekurangan multiplexed bus adalah hanya memerlukan saluran sedikit sehingga menghemat tempat tapi kecepatan transfer data menurun dan diperlukan mekanisme yang komplek untuk mengurai data yang telah dimultipleks. Sedangkan untuk dedicated bus merupakan kebalikan dari multipexed bus. 

Beberapa Saluran Interkoneksi Bus
1. Saluran Data

Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran, jumlah saluran diakitakan denang lebar bus data. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. Lebar bus data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Misalnya, bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya. 

2. Saluran Alamat

Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Misalnya, bila CPU akan membaca sebuah word data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati port-port input/outoput. Biasanya, bit-bit berorde lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada modul. 

3. Saluran Kontrol

Saluran kontrol digunakan untuk mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data dan saluran alamat. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Sinyal-sinyal kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Sinyal-sinyal pewaktuan menunjukkan validitas data dan informasi alamat. Sinyal-sinyal perintah 

menspesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya saluran kontrol meliputi : memory write, memory read, I/O write, I/O read, transfer ACK, bus request, bus grant, interrupt request, interrupt ACK, clock, reset. 

Jenis - Jenis Bus

Berdasar jenis busnya, bus dapat dibedakan menjadi bus yang khusus menyalurkan data tertentu, contohnya paket data saja, atau alamat saja, jenis ini disebut Dedicated Bus. Namun apabila bus yang dilalui informasi yang berbeda baik data, alamat, dan sinyal kontrol dengan metode multipleks data maka bus ini disebut Multiplexed Bus. Kekurangan multiplexed bus adalah hanya memerlukan saluran sedikit sehingga menghemat tempat tapi kecepatan transfer data menurun dan diperlukan mekanisme yang komplek untuk mengurai data yang telah dimultipleks. Sedangkan untuk dedicated bus merupakan kebalikan dari multipexed bus. 

Contoh - Contoh Bus

Banyak perusahaan yang mengembangakan bus-bus antarmuka terutama untuk perangkat peripheral. Diantara jenis bus yang beredar di pasaran saat ini adalah, PCI, ISA, USB, SCSI, FuturaBus+, FireWire, dan lain-lain. Semua memiliki keunggulan, kelemahan, harga, dan teknologi yang berbeda sehingga akan mempengaruhi jenis-jenis penggunaannya. 

Bus ISA : Industri computer personal lainnya merespon perkembangan ini dengan mengadopsi standarnya sendiri, bus ISA (Industry Standar Architecture), yang pada dasarnya adalah bus PC/AT yang beroperasi pada 8,33 MHz. Keuntungannya adalah bahwa pendekatan ini tetap mempertahankan kompatibilitas dengan mesin-mesin dan kartu- kartu yang ada. 

Bus PCI : Peripheral Component Interconect (PCI) adalah bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. Standar PCI adalah 64 saluran data pada kecepatan 33MHz, laju transfer data 263 MB per detik atau 2,112 Gbps. Keunggulan PCI tidak hanya pada kecepatannya saja tetapi murah dengan keping yang sedikit. 

Bus USB : Semua perangkat peripheral tidak efektif apabila dipasang pada bus kecepatan tinggi PCI, sedangkan banyak peralatan yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer. Sebagai solusinya tujuh vendor computer (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northen Telecom) bersama-sama meranccang bus untuk peralatan I/O berkecepatan rendah. Standar yang dihasilakan dinamakan Universal Standard Bus (USB). 

Bus SCSI : Small Computer System Interface (SCSI) adalah perangkat peripheral eksternal yang dipo[ulerkan oleh macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan interface standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, hard disk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuan besar. SCSI menggunakan interface paralel dengan 8,16, atau 32 saluran data. 

Bus P1394 / Fire Wire : Semakin pesatnya kebutuhan bus I/O berkecepatan tinggi dan semakin cepatnya prosesor saat ini yang mencapai 1 GHz, maka perlu diimbangi dengan bus berkecepatan tinggi juga. Bus SCSI dan PCI tidak dapat mencukupi kebutuhan saat ini. Sehingga dikembangkan bus performance tinggi yang dikenal dengan FireWire (P1393 standard IEEE). P1394 memiliki kelebihan dibandingkan dengan interface I/O lainnya, yaitu sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Pada kenyataan P1394 tidak hanya popular pada system computer, namun juga pada peralatan elektronik seperti pada kamera digital, VCR, dan televise. Kelebihan lain adalah penggunaan transmisi serial sehingga tidak memerlukan banyak kabel. 

Cara Kerja Sistem Bus

Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitektur komputernya akan lebih kompleks, sehingga untuk meningkatkan performa, digunakan beberapa buah bus. Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM, Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus) . Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus lain yang lebih cepat sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah bridge.

Pengertian Cache , Internal , dan Eksternal Memory

Memori adalah perangkat yang berfungsi mengolah data dan instruksi. Semaki besar memori yang disediakan, maka semakin banyak data maupun instruksi yang dapat diolah.
Beberapa jenis memori adalah :

A. Cache memory
Cache memory merupakan media penyimpanan data sekunder berkecepatan tinggi, dimana tempat menyimpan data atau informasi sementara yang sering digunakan atau diakses oleh komputer. Cache adalah memory berukuran kecil yang sifatnya temporary (sementara). Walaupun ukuran filenya sangat kecil, namun keceptannya sangat tinggi. Dalam terminologi hardware, istilah ini biasanya merujuk pada memory berkecepatan tinggi yang menjembatani aliran data antara processor dengan memory utama (RAM) yang biasanya memiliki kecepatan jauh lebih rendah.

Fungsi Cache Memory:
--> Mempercepat Akses data pada komputer.
--> Meringankan kerja prosessor.
--> Menjembatani perbedaan kecepatan antara cpu dan memory utama.
--> Mempercepat kinerja memory.

Letak Cache Memory

1. Terdapat di dalam Processor (on chip ) Cache internal diletakkan dalam prosesor sehingga tidak memerlukan bus eksternal, maka waktu aksesnya akan sangat cepat sekali.

2. Terdapat diluar Processor(off chip) berada pada MotherBoard, memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat cepat, meskipuntidak secepat chache memori jenis pertama.

Jenis Cache Memory

1. L1 cache L1 Cache adalah Sejumlah kecil SRAM memori yang digunakan sebagai cache yang terintegrasi menyatu pada prosesor. Berguna untuk menyimpan secara sementara instruksi dan data, dan memastikan bahwa prosesor memiliki supply data yangstabil untuk diproses sementara memori mengambil dan menyimpan data baru. L1 cache (Level 1 cache) disebut pula dengan istilah primary cache, first cache, atau level one cache. Transfer data dari L1 cache ke prosesor terjadi paling cepat Kecepatannya mendekati kecepatan register.

2. L2 cache Arti istilah L2 Cache adalah Sejumlah kecil SRAM memori yang berada di motherboard dekat dengan posisi dudukan prosesor. Berguna untuk menyimpan sementara instruksi dan data, dan memastikan bahwa prosesor memiliki supply data yangstabil untuk diproses sementara memori mengambil dan menyimpan data baru. L2 cache (Level 2 cache) secondary cache, second level cache, atau level two cache. L2 cache memiliki ukuran lbih besar dibandingkan L1 namun kecepatan transfernya sedikit lebih lama dari L1cache.

3. L3 cache jarang sekali ada, hanya ada di komputer tertentu. Berguna ketika terdapat cache yang hilang ”missing” pada cache L1&L2, L3 cache memiliki ukuran lbih besar dibandingkan L1 dan L2 namun kecepatan transfernya lebih lama dari L1cache dan L2 Cache.

B. Internal Memory

Seringkali terjadi salah pengertian atau salah persepsi pada saat membahas tentang memori. Pengertian beberapa orang bahwa memori adalah ‘komponen’ yang berbentuk segi empat dengan beberapa pin di bawahnya. Komponen tersebut dinamakan memory module. Padahal pengertian sebenarnya memori itu adalah suatu penamaan konsep yang bisa menyimpan data dan program. Kemudian ditambah dengan kata internal, yang dimaksud adalah bahwa memori terpasang langsung pada motherboard. Dengan demikian, pengertian memory internal sesungguhnya itu dapat berupa :

· First-Level (L1) Cache
· Second-Level (L2) Cache
· Memory Module

Akan tetapi pengelompokan dari memory internal juga terbagi atas :
· RAM (Random Access Memory)

· ROM (Read Only Memory)
*Penjelasan dari masing- masing pengertian diatas adalah sebagai berikut :

RAM (Random Access Memory)

Kelompok memori yang diberi nama Random Access Memory ini memiliki karakteristik yang sesuai dengan namanya. Dalam pengaksesan data yang tersimpan dalam memori dilakukan dengan cara acak (random) bukand engan cara terurut (sequential) seperti pada streamer. Hal ini berarti untuk mengakses elemen memori yang terletak dimanapun di dalam modul ini, akan diakses dalam waktu yang sama.

ROM (Read Only Memory)

Kelompok memori yang bernama Read Only Memory ini juga memiliki karakteristik yang sesuai dengan namanya. Data yang ada di dalam ROM ini adalah data yang telah dimasukkan oleh pembuatnya. Data yang telah terkandung di dalamnya tidak dapat diubah-ubah lagi melalui proses yang normal, dan hanya dapat dibaca saja.

C. Eksternal Memory

Memori eksternal adalah perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar komponen utama yang telah disebutkan di atas. Contoh dari memori eksternal adalah floppy disk, harddisk, cd-rom, dvd. Hampir semua memori eksternal yang banyak dipakai belakangan ini berbentuk disk/piringan sehingga operasi data dilakukan dengan perputaran piringan tersebut. Dari perputaran ini, dikenal satuan rotasi piringan yang disebut RPM (Rotation Per Minute). Makin cepat perputaran, waktu akses pun semakin cepat,namu makin besar juga tekanan terhadap piringan sehingga makin besar panas yang dihasilkan. Untuk media berkapasitas besar dikenal beberapa sitem yang ukuran RPM nya sebagai berikut:

3600 RPM Pre-IDE

5200 RPM IDE

5400 RPM IDE/SCSI

7200 RPM IDE/SCSI

10000 RPM SCSI

Setiap memori eksternal memiliki alat baca dan tulis yang disebut head (pada harddisk) dan side (pada floppy). Tiap piringan memiliki dua sisi head/side, yaitu sisi 0 dan sisi 1. Setiap head/side dibagi menjadi lingkaran lingkaran konsentris yang disebut track. Kumpulan track yang sama dari seluruh head yang ada disebut cylinder. Suatu track dibagi lagi menjadi daerah-daerah lebih kecil yang disebut sector.

Floppy Disk

Floppy disk drive yang menjadi standar pemakaian terdiri dari 2 ukuran yaitu 5.25” dan 3.5” yang masing-masing memiliki 2 tipe kapasitas Double Density (DD) dan High Density (HD). Floppy disk 5.25” kapasitasnya adalah 360 Kbytes (untuk DD) dan 1.2 Mbytes (untuk HD). Sedangkan floppy disk 3.5” kapasitasnya 720 Kbytes (untuk DD) dan untuk HD). Kapasitas yang dapat ditampung oleh floppy disk memang cenderung kecil, apalagi jika dibandingkan dengan kebutuhan transfer dan penyimpanan data yang makin lama makin besar. Floppy disk hanya dapat menyimpan file teks, karena keterbatasan kapasitas. Walaupun demikian, penulisan pada floppy disk dapat dilakukan berulang-ulang, walaupun memakan waktu yang relatif lama. Keterbatasanyang disebut dengan Iomega Zip Drive. Perangkat ini terdiri dari floppy drive dan cartridge floppy khusus, yang mampu menampung samapai hampir 100MB data. Jumlah ini jelas memungkinkan untuk menampung file multimedia dan grafik (biasanya berukuran mega bytes), yang sebelumnya tidak dimungkinkan untuk disimpan dalam floppy disk.

Harddisk

Harddisk adalah sebuah komponen perangkat keras yang menyimpandata sekunder dan berisi piringan magnetis. Harddisk diciptakan pertama kali oleh insinyur IBM, Reynold Johnson di tahun 1952. Harddisk pertama tersebut terdiri dari 50 piringan berukuran 2 kaki (0,6 meter) dengan kecepatan rotasinya mencapai 1.200 rpm (rotation per minute)dengan kapasitas penyimpanan 5 MB. Harddisk zaman sekarang sudah ada yang hanya selebar 0,6 cm dengan kapasitas 750 GB. Jika dibuka, terlihat mata cakram keras pada ujung lengan bertuas yang menempel pada piringan yang dapat berputar.

Rangkaian penguat, DSP (digital signal precessor), chip memory, konektor, spindle, dan actuator arm motor controller. arus membongkar CP sampai dengan Gbytes. Ukuran kapasitas yang sangat besar ini sangat menguntungkan dalam hal penyimpanan data. Seperti halnya floppy disk dan Iomega Zip drive, harddisk juga dapat menangani penulisan berulang kali dengan kecepatan yang relatif jauh lebih cepat dibandingkan dengan floppy disk. Tapi sayangnya, terdapat kendala dalam segi mobilitas, karena untuk memindah-mindahkan harddisk berarti h(harddisk tersimpan di dalam CPU). Ternyata, kendala ini telah dapat diatasi dengan adanya konsep Removable Harddisk. Hardsik dibentuk berupa cartridge, yang dipasang pada removable rack yang terambung pada power supplay dan kabel data IDE Interface-nya. Data yang disimpan dalam harddisk tidak akan hilang ketika tidak diberi tegangan listrik. Dalam sebuah harddisk, biasanya terdapat lebih dari satu piringan untuk memperbesar kapasitas data yang dapat ditampung.

Dalam perkembangannya kini harddisk secara fisik menjadi semakin tipis dan kecil namun memiliki daya tampung data yang sangat besar. Harddisk kini juga tidak hanya dapat terpasang di dalam perangkat (internal) tetapi juga dapat dipasang di luar perangkat (eksternal) dengan menggunakan kabel USB ataupun FireWire.

Membandingkan Dua Buah Arsitektur Komputer dan Menjelaskan Cara Kerja dan Fungsi Arsitektur Komputer

1. CPU

Cara Kerja:

Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di RAM (melalui Input-storage), 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 arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung di Accumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk ditampung kembali ke Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit akan menjemput hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan ditampilkan ke output-devices.

Fungsi:

CPU berfungsi seperti kalkulator, hanya saja CPU jauh lebih kuat daya pemrosesannya. Fungsi utama dari CPU adalah melakukan operasi aritmatika dan logika terhadap data yang diambil dari memori atau dari informasi yang dimasukkan melalui beberapa perangkat keras, seperti papan ketik, pemindai, tuas kontrol, maupun tetikus.

2. Input / Output

Input:

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam komputer yang berupa signal input atau maintenance input. Di dalam sistem komputer, signal input berupa data yang dimasukkan ke dalam sistem komputer, sedangkan maintenance input berupa program yang digunakan untuk mengolah data yang dimasukkan. Dengan demikian, alat input selain digunakan untuk memasukkan data juga untuk memasukkan program.

Alat input langsung yaitu input yang dimasukkan langsung diproses oleh alat pemroses, sedangkan alat input tidak langsung melalui media tertentu sebelum suatu input diproses oleh alat pemroses. Alat input langsung dapat berupa papan ketik (keyboard), pointing device (misalnya mouse,touch screen, light pen, digitizer graphics tablet), scanner (misalnya magnetic ink character recognition, optical data reader atau optical character recognition reader), sensor (misalnya digitizing camera), voice recognizer (misalnya microphone). Sedangkan alat input tidak langsung misalnya keypunch yang dilakukan melalui media punched card (kartu plong), key to-tape yang merekam data ke media berbentuk pita (tape) sebelum diproses oleh alat pemroses, dan key-to-disk yang merekam data ke media magnetic disk (misalnya disket atau harddisk) sebelum diproses lebih lanjut.

Output:

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor), ataupun berupa suara.

Output yang dihasilkan dari pemroses dapat digolongkan menjadi empat bentuk, yaitu tulisan (huruf, angka, simbol khusus), image (dalam bentuk grafik atau gambar), suara, dan bentuk lain yang dapat dibaca oleh mesin (machine-readable form). Tiga golongan pertama adalah output yang dapat digunakan langsung oleh manusia, sedangkan golongan terakhir biasanya digunakan sebagai input untuk proses selanjutnya dari komputer.

3. System Interconection (Interconection Bus)

Interkoneksi sistem adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan /keluaran. Umumnya sebuah bus terdiri dari sejumlah lintasan komunikasi atau saluran. Masing-masing saluran dapat mentransmisikan sinyal yang menunjukkan biner 1 dan biner 0. Serangkaian digit biner dapat ditransmisikan melalui saluran tunggal. Dengan mengumpulkan beberapa saluran dari sebuah bus, dapat digunakan mentransmisikan digit biner secra bersamaan (paralel). Misalnya sebuah satuan data 8 bit dapat ditransmisikan melalui bus delapan saluran.

Sistem komputer terdiri dari sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara dua buah komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sisterm komputer. Sebuah bus yang menghubungkan komponen-komponen utama komputer (CPU, memori, input/output) disebut bus sistem. Struktur interkoneksi komputer yang umum didasarkan pada penggunaan satu bus sistem atau lebih.

STRUKTUR SISTEM BUS 

Sebuah bus sistem terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah. Masing-masing saluran ditandai dengan arti dan fungsi khusus. Walaupun terdapat sejumlah rancangan bus yang berlainan, fungsi saluran bus dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu saluran data, saluran alamat, dan saluran kontrol. Selain itu, terdapat pula saluran distribusi daya yang memberikan kebutuhan daya bagi modul yang terhubung.

4.   MEMORI UTAMA ( MAIN MEMORY )

Memori utama merupakan media penyimpanan dalam bentuk array yang disusun word atau byte, kapasitas daya simpannya bisa jutaan susunan. Setiap word atau byte mempunyai alamat tersendiri. Data yang disimpan pada memori utama ini bersifat volatile, artinya data yang disimpan bersifat sementara dan dipertahankan oleh sumber-sumber listrik, apabila sumber listrik dimatikan maka datanya akan hilang.Memori utama digunakan sebagai media penyimpanan data yang berkaitan dengan CPU atau perangkat I/O.

FUNGSI MAIN MEMORY

Address bus pertama kali mengontak computer yang disebut memori. Yang dimaksud dengan memori disini adalah suatu kelompok chip yang mampu untuk menyimpan instruksi atau data. CPU sendiri dapat melakukan salah satu dari proses berikut terhadap memori tersebut, yaitu membacanya (read) atau menuliskan/menyimpannya (write) ke memori tersebut. Memori ini diistilahkan juga sebagai Memori Utama.

Memori dapat dibayangkan sebagai suatu ruang kerja bagi komputer dan memori juga menentukan terhadap ukuran dan jumlah program yang bias juga jumlah data yang bias diproses. Memori terkadang disebut sebagai primary storage, primary memory, main storage, main memory, internal memory. Ada beberapa macam tipe dari memori komputer, yaitu :

1. Random Access Memory ( RAM )

2. Read Only Memory ( ROM )

3. CMOS Memory

4. Virtual Memory

Memori berfungsi menyimpan sistim aplikasi, sistem pengendalian, dan data yang sedang beroperasi atau diolah. Semakin besar kapasitas memori akan meningkatkan kemapuan komputer tersebut. Memori diukur dengan KB atau MB. Random Access Memory (RAM), merupakan bagian memory yang bisa digunakan oleh para pemakai untuk menyimpan program dan data.

CARA KERJA RAM

Memory biasanya disebut sebagai RAM, singkatan dari Random Access Memory. Memory berfungsi sebagai tempat penyimpanan data sementara. Memory bekerja dengan menyimpan & menyuplai data-data penting yg dibutuhkan Processor dengan cepat untuk diolah menjadi informasi. Karena itulah, fungsi kapasitas merupakan hal terpenting pada memory. Dimana semakin besar kapasitasnya, maka semakin banyak data yang dapat disimpan dan disuplai, yang akhirnya membuat Processor bekerja lebih cepat. Suplai data ke RAM berasal dari Hard Disk, suatu peralatan yang dapat menyimpan data secara permanen.

Berikut saya sertakan file pdf nya:
AOK Tugas 2