KOMPUTER SEBAGAI ELEMEN DALAM SISTEM INFORMASI

SKEMA KOMPUTER :



Unit yang paling penting adalah CPU (Central Processing Unit) yang mengendalikan semua unit sistem komputer yang lain, dan mengubah input menjadi output.

CPU mencakup satu unit penyimpanan yang disebut PRIMARY STORAGE, yang berisi data yang sedang diolah, yaitu suatu daftar instruksi yang mengolah data.

Istilah Software digunakan untuk menggambarkan satu atau beberapa program aplikasi.
Control Unit, membuat unit bekerja sama untuk membentuk suatu sistem.

Aritmatic Logical Unit, tempat berlangsungnya operasi perhitungan dan logika.

Nama Processor, digunakan untuk menggambarkan isi Control Unit dan ALU yang mengolah isi “Penyimpanan Primer”.

Karena Penyimpanan Primer terbatas kapasitasnya, diperlukan suatu area penyimpanan tambahan, yang disebut dengan “Penyimpanan Sekunder”, yang menyediakan tempat untuk menyimpan program dan data saat tidak diperlukan.
Program yang disimpan====Software Library.
Data yang disimpan=======Database.

Hasil pengolahan tersebut dicatat oleh Unit Output.

BENTUK PENYIMPANAN PRIMER

1. R.A.M (Random Access Memory), untuk menyimpan software dan data. Memungkinkan operasi baca maupun tulis, tetapi juga disebut VOLATILE, isinya hilang saat listrik dimatikan.

2. R.O.M (Read-Only Memory) , jenis khusus penyimpanan primer yang dapat dibaca tetapi tidak dapat ditulis. R.O.M menyimpan material seperti instruksi-instruksi yang memberitahukan komputer, apa yang harus dilakukan saat dinyalakan. Bersifat NON VOLATILE, isinya tidak terhapus saat listrik dimatikan.

3. Cache Memory, perpindahan instruksi program dan data antara Penyimpanan Primer dan Processor (Control Unit dan ALU) dicapai pada kecepatan yang sangat tinggi. Sejumlah komputer mampu mencapai kecepatan yang sangat tinggi dengan menyertakan RAM khusus yang sangat cepat dan sangat mahal yang ditempatkan antara RAM biasa dan Processor. RAM jenis ini dikenal dengan istilah Cache Memory.

ALAT - ALAT INPUT

1. Unit input yang paling popular adalah Keyboard.

2. Alat Penunjuk (Pointing Device) :
o Mouse ; suatu alat kecil dan ringan yang pas dengan telapak tangan.

Hard disk 1,5 Tera

Seagate mengeluarkan produk terbaru mereka, hard disk desktop 1.5-terabyte dan notebook 0.5 terabyte pertama di dunia. Produk ini dirancang demi memenuhi permintaan penyimpan konten digital yang terus meningkat dari seluruh dunia untuk penggunaan di rumah dan dunia bisnis.



Peluncuran dari hard drive Barracuda 7200.11 1.5TB - yang merupakan generasi kesebelas dari drive kebanggan Seagate untuk PC desktop - menandai satu-satunya peningkatan kapasitas hard drive terbesar dalam setengah abad sejarah hard drive – peningkatan 0.5 terabyte dibanding kapasitas tertinggi sebelumnya yaitu 1TB, berkat peningkat kapasitas (capacity-boosting power) dari teknologi perpendicular magnetic recording (PMR).

Hard drive Barracuda 7200.11 mengkombinasikan teknologi PMR yang telah terbukti, komponen-komponen dan para pakar pabrikan hard drive untuk menghasilkan penyimpan data handal sebesar 1.5TB untuk jenis komputer desktop pada umumnya, desktop RAID, gaming dan PC yang termutakhir, serta penyimpan data eksternal seperti USB/FireWire/eSATA.

Drive 2.5-inch berkapasitas 0,5 terabyte terbaru dari Seagate yaitu drive 5400- dan 7200-rpm – yakni Momentus 5400.6 dan Momentus 7200.4 – memberikan kombinasi terbaik dari kapasitas, mobilitas dan kehandalan untuk penggunaan pada notebook/laptop standar dan yang berkualitas tinggi, solusi penyimpanan data eksternal, PC serta aplikasi-aplikasi industri yang membutuhkan penyimpan data dalam ukuran kecil.
Menyoroti perkembangan global akan konten digital, Seagate berharap untuk dapat menjual hard drive ke-dua-milyar mereka dalam kurun waktu lima tahun ke depan. Pada awal tahun ini, Seagate telah berhasil menjual hard drive ke-satu-milyarnya semenjak perusahaan pertama kali berdiri hampir 30 tahun yang lalu.
Hard drive Momentus 5400.6 dan Momentus 7200.4 merupakan generasi keempat dari seri penyimpan data untuk laptop dari Seagate yang menggunakan PMR. Momentus 5400.6 adalah sebuah drive dengan 5400-rpm yang memadukan sebuah seri ATA ber-antarmuka 3Gb/detik yang kuat dengan kapasitas yang berkisar antara 120 GB sampai 500 GB dengan cache 8MB.

Kedua drive Momentus tersebut dibangun dengan cukup kuat untuk bertahan sampai 1.000 Gigabyte dalam pengoperasian tanpa goncangan dan 350 Gigabyte dalam pengoperasian dengan goncangan untuk melindungi drive data, sehingga membuat drive tersebut sangat ideal untuk sistem-sistem yang sulit ditangani atau dalam lingkungan dengan tingkat getaran yang tinggi. Untuk meningkatkan kehandalan pada lingkungan yang berubah-ubah, Momentus 5400.6 dan 7200.4 ditawarkan lengkap dengan perlindungan G-Force, yakni sebuah teknologi sensor bantingan yang membantu mencegah kerusakan pada drive dan kehilangan data akibat terjatuhnya laptop. Sensor ini bekerja dengan cara mendeteksi segala bentuk perubahan pada akselerasi yang sepadan dengan kekuatan gavitasi dan menjauhkan bagian depan dari disc untuk mencegah terjadinya kontak dengan bagian dasar ketika terjadi kejatuhan dengan jarak hanya 8 inci dalam 3/10 detik.

Drive Momentus terbaru milik Seagate ini memiliki konsumsi kekuatan yang rendah, sehingga memungkinkan para pengguna notebook dapat bekerja lebih lama dalam proese pengisian batere, dan berkat inovasi fluit-dynamic SoftSonic™ yang menjaga mesin dan QuietStep™ dari Seagate, suaranya pun sampai tidak terdengar.
Hard drive Barracuda 7200.11 mengkombinasikan kapasitas dan kecepatan yang sangat dibutuhkan oleh aplikasi-aplikasi desktop PC yang paling rewel saat ini. Drive ini membungkus kapasitas 1.5TB hanya dengan 4 piringan dan antarmuka seri ATA 3Gb/detik yang sangat cepat milik drive ini, memberikan kecepatan data hingga 120MB/detik seperti yang menjadi standar terdepan dari industri untuk melakukan boot dengan cepat, aplikasi start up dan akses file. Drive 3.5-inci ini juga menawarkan beragam kapasitas selain 1,5TB terbaru, yaitu 1TB, 750GB, 640GB, 500GB, 320GB, dan 160GB dengan pilihan cache 32MB dan 16MB.

Ukuran kecepatan akses internet

Informasi apa saja yang dapat kita tukar melalui jaringan komputer ? Selain sebagai sumber informasi, jaringan internet juga merupakan sarana komunikasi. Komunikasi yang dilakukan di internet adalah komunikasi data. Segala sesuatu yang dikirimkan melalui internet berupa teks, suara, gambar, suara dan gambar dikirim dalam bentuk data. Hal ini berarti menggunakan internet adalah mempertukarkan data-data antara dua buah komputer. Mengirim e-mail misalnya, kita kirim dalam bentuk data teks. Contoh lain, jika kita membuka sebuah halaman web, maka sebenarnya kita sedang mengirimkan halaman web dengan cara mengirimkan alamat URL-nya. Kemudian komputer server halaman web tersebut akan mengirimkan halaman web yang kita minta.

Dalam perpindahan data dari satu komputer ke komputer lain di internet sebaliknya, kecepatan transfer data merupakan hal yang sangat dipertimbangkan. Biasanya kita ingin data yang diminta itu cepat tiba untuk kita gunakan atau pelajari. Cepat lambatnya perpindahan data dari sebuah komputer server di internet ke komputer kita sangat bergantung pada kecepatan transfer data dari provider yang Anda gunakan. Kecepatan transfer data dinyatakan dalam bits per second (bps), artinya berapa bit data yang dapat dipindahkan dari satu komputer ke komputer lain dalam tiap detiknya.

Terkait dengan kecepatan transfer data, ada beberapa komponen yang menentukan hal tersebut, antara lain:
1. Bandwidth
2. Server Proxy
3. Backbone
4. Keamanan Data
5. Layanan yang Diberikan
6. Teknologi yang Digunakan

Kecepatan Transfer Data di Internet

Bandwidth
Bandwidth adalah lebar saluran data yang dilewati secara bersama-sama oleh data-data yang di transfer. Bandwidth dapat di analogi kan sebagai sebuah jalan yang dilewati kendaraan secara bersamaan. Bagaimana apabila kendaraan yang lewat sama banyak? Tentu gerakannya menjadi lebih lambat. Coba pikirkan bagaimana agar kendaraan yang padat, dapat bergerak cepat? Tentu caranya antara lain memperlebar jalan. Kita perlu mengetahui bandwidth yang dimiliki oleh sebuah ISP untuk mengetahui kemampuan ISP mentransfer data.



Bandwidth paling banyak digunakan sebagai ukuran kecepatan aliran data. Tetapi apakah itu bandwidth sebenarnya? Bandwidth adalah suatu ukuran dari banyaknya informasi yang dapat mengalir dari suatu tempat ke tempat lain dalam suatu waktu tertentu. Bandwidth dapat dipakai untuk mengukur baik aliran data analog mau pun aliran data digital. Sekarang telah menjadi umum jika kata bandwidth lebih banyak dipakaikan untuk mengukur aliran data digital.

Satuan yang dipakai untuk bandwidth adalah bits per second atau sering disingkat sebagai bps. Seperti kita tahu bahwa bit atau binary digit adalah basis angka yang terdiri dari angka 0 dan 1. Satuan ini menggambarkan seberapa banyak bit (angka 0 dan 1) yang dapat mengalir dari satu tempat ke tempat yang lain dalam setiap detiknya melalui suatu media.

Award pertama dan kedua

wah thx banget neh kpda sobat ku ~^" iajal rofi"^~, uda ngasih award..




sex lg thx yo.. mga2 ja dpet award lg he2x...

untuk para tman2 blog ku jg thx ya uda pada mampir di blogku, klo gx ada kalian mngkin blog ini kyk sayur tanpa garam haha...





wah dpet award lagi neh.. gx nyngka ja sy dberi lagi oleh tman blog saya ~^" RIZ RAHARYAN"^~



smoga para blogger lebih semangat lagi deh untuk ngeblog dan mmperbanyak teman2 jg.. hehe..

DASAR-DASAR SISTEM JARINGAN

Jaringan..., kata ini berasal dari kata dasar jaring. Bolehlah kalian berimajinasi sejenak tentang sebuah jaring. Mungkin, angan kalian membayangkan sebuah jaring ikan, atau jaring net bulutangkis, atau bahkan jaring sarang laba-laba.



Kalau dicermati, ada hal yang menarik dari struktur pembentuk jaring-jaring itu. Jaring-jaring itu, terbentuk dari rangkaian semacam benang-benang yang saling terikat dan mengikat pada simpul-simpulnya. Bagaimana jika salah satu simpul dari jaring itu putus? Kekuatannya pasti akan berkurang. Sepertihalnya jaring-jaring tersebut, jika sekumpulan komputer-komputer, perangkat-perangkat lain misalnya printer, yang terhubung membentuk satu kesatuan, maka akan terbentuklah sebuah jaringan, yang disebut jaringan komputer. Nah, melalui materi ini kalian akan mengetahui pengertian, manfaat, perangkat, dan tipe-tipe jaringan komputer.

Pengertian Jaringan

Jaringan komputer dapat diartikan sebagai suatu himpunan interkoneksi sejumlah komputer yang berdiri sendiri (Stand alone). Komputer-komputer dalam sebuah jaringan saling berkomunikasi, bertukar informasi, dan dapat menggunakan resources yang dapat digunakan bersama melalui sebuah media. Resources ini dapat berupa hardware seperti printer, harddisk, faksimili, dan lain-lain.

Manfaat Jaringan

Secara umum, jaringan mempunyai beberapa manfaat yang lebih dibandingkan dengan komputer yang berdiri sendiri, diantaranya:
1. Biaya atau sumber daya lebih efisien Misalnya, dengan satu printer dapat digunakan untuk banyak pengguna.
2. Menjaga informasi agar tetap andal dan up-to-date. Sistem penyimpanan data terpusat yang dikelola dengan baik memungkinkan banyak pengguna mengakses data dari berbagai lokasi yang berbeda, dan membatasi akses ke data sewaktu sedang diproses.
3. Mempercepat proses berbagi data (data sharing). Transfer data pada jaringan selalu lebih cepat dibandingkan sarana berbagi data lainnya yang bukan jaringan.
4. Kelompok-kerja berkomunikasi dengan lebih efisien

TOPOLOGI JARINGAN

Definisi Topologi

Topologi adalah istilah yang digunakan utk menggambarkan bagaimana cara komputer terhubung dalam suatu jaringan. Topologi fisik menguraikan layout aktual dari perangkat keras (hardware) jaringan, sedangkan topologi logika menguraikan perilaku komputer pada jaringan dari sudut pandang operator manusianya (brainware). Pada pokok bahasan kali ini kita akan mengupas mengenai Topologi Jaringan secara Fisik.

Topologi mesh



Jaringan dengan Topologi masih mempunyai jalur ganda dari setiap perangkat pada jaringan seperti pada gambar di atas. Semakin banyak Jumlah komputer pada jaringan, semakin sulit cara pemasangan kabel-kabel pada jaringan tersebut karena jumlah kabel-kabel yang harus di pasang menjadi berlipat ganda. Oleh karena itu, pada jaringan mesh yang murni, setiap perangkat jaringan dihubungkan satu sama lain menggunakan jalur ganda untuk hub-hub utama sebagai jalur cadangan jika terjadi masalah di jalur utama.

berhubungan dengan internet

World Wide Web

WWW kepanjangan dari World Wide Web , Informasi-informasi yang terdapat dalam www dalam bentuk halaman-halaman web (web pages). Misalkan suatu sekolah memiliki halaman web, maka halaman web akan diletakkan ke dalam situs web (web site).
WWW adalah aplikasi yang paling menarik di Internet dan sangat banyak digunakan, di internet untuk menyampaikan informasi karena sifatnya mendukung multimedia. Artinya informasi tidak hanya disampaikan melalui teks, tapi juga gambar, video dan suara.
Beberapa aplikasi Perangkat lunak yang digunakan untuk membuka www atau istilahnya adalah browser (menjelajah) antara lain adalah Opera, Internet explorer, Mozilla Firefox, dan Netscape Navigator.

Web Server adalah komputer yang tergabung dalam jaringan atau internet yang memberikan informasi.
Web client adalah komputer yang tergabung dalam jaringan atau internet yang meminta informasi. Untuk dapat mengakses web server, web client menggunakan aplikasi yang disebut Web browser.

File yang dikirim dalam layanan web ini berekstensi *.htm atau *.html. HTML merupakan singkatan dari hypertext markup language, yaitu satu bahasa yang digunakan untuk mendefinisikan susunan informasi dalam file hypertext. Hypertext sendiri adalah suatu struktur pemyampaian informasi dimana satu atau beberapa kata pada suatu file dapat di-link untuk mengeluarkan file baru yang biasanya berisi informasi
detail tentang kata tersebut.

Seiring dengan semakin berkembangnya jaringan internet di seluruh dunia, maka jumlah situs web yang tersedia juga semakin meningkat. Hingga saat ini, jumlah halaman web yang bisa diakses melalui internet telah mencapai angka miliaran. Untuk memudahkan penelusuran halaman web, terutama untuk menemukan halaman yang memuat topik-topik yang spesifik, maka para pengakses web dapat menggunakan suatu search engine (mesin pencari). Penelusuran berdasarkan search engine dilakukan berdasarkan kata kunci (keyword) yang kemudian akan dicocokkan oleh search engine dengan database (basis data) miliknya. Dewasa ini, search engine yang sering digunakan antara lain adalah Google (www.google.com) dan Yahoo (www.yahoo.com).

Electronic mail

Email istilah Indonesia adalah surat elektronik, adalah aplikasi yang memungkinkan para pengguna internet untuk saling berkirim pesan melalui alamat elektronik di internet. Para pengguna email memilki sebuah mailbox (kotak surat) elektronik yang tersimpan dalam suatu mailserver.

Suatu Mailbox memiliki sebuah alamat sebagai pengenal agar dapat berhubungan dengan mailbox lainnya, baik dalam bentuk penerimaan maupun pengiriman pesan. Pesan yang diterima akan ditampung dalam mailbox, selanjutnya pemilik mailbox sewaktu-waktu dapat mengecek isinya, menjawab pesan, menghapus, atau menyunting dan mengirimkan pesan email.

Layanan email biasanya dikelompokkan dalam dua basis, yaitu email berbasis client dan email berbasis web. Bagi pengguna email berbasis client, aktifitas emailnya dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak email client, misalnya Eudora atau
Outlook Express.

Perangkat lunak ini menyediakan fungsi-fungsi penyuntingan dan pembacaan email secara offline (tidak tersambung ke internet), dengan demikian, biaya koneksi ke internet dapat dihemat. Koneksi hanya diperlukan untuk melakukan pengiriman (send) atau menerima (recieve) email dari mailbox.

pengertian I/O,Disk serta daftar2 istilah

I/O

Dasar dari elemen perangkat keras yang terkandung pada I/O adalah bus, device controller, dan I/O itu sendiri. Kinerja kerja pada data yang bergerak antara device dan memori utama di jalankan oleh CPU, di program oleh I/O atau mungkin DMA controller. Modul kernel yang mengatur device adalah device driver. System-call interface yang disediakan aplikasi dirancang untuk menghandle beberapa dasar kategori dari perangkat keras, termasuk block devices, character devices, memory mapped files, network sockets dan programmed interval timers.

Subsistem I/O kernel menyediakan beberapa servis. Diantaranya adalah I/O schedulling, buffering, spooling, error handling dan device reservation. Salah satu servis dinamakan translation, untuk membuat koneksi antara perangkat keras dan nama file yang digunakan oleh aplikasi.

I/O system calls banyak dipakai oleh CPU, dikarenakan oleh banyaknya lapisan dari perangkat lunak antara physical device dan aplikasi. Lapisan ini mengimplikasikan overhead dari alih konteks untuk melewati kernel’s protection boundary, dari sinyal dan interrupt handling untuk melayani I/O devices.

Disk

Disk drives adalah major secondary-storage I/O device pada kebanyakan komputer. Permintaan untuk disk I/O digenerate oleh sistem file dan sistem virtual memori. Setiap permintaan menspesifikasikan alamat pada disk untuk dapat direferensikan pada form di logical block number.

Algoritma disk schedulling dapat meningkatkan efektifitas bandwith, average response time, dan variance response time. Algoritma seperti SSTF, SCAN, C-SCAN, LOOK dan C-LOOK didesain untuk membuat perkembangan dengan menyusun ulang antrian disk untuk meningkatkan total waktu pencarian.

Kinerja dapat rusak karena external fragmentation. Satu cara untuk menyusun ulang disk untuk mengurangi fragmentasi adalah untuk back up dan restore seluruh disk atau partisi. Blok-blok dibaca dari lokasi yang tersebar, me-restore tulisan mereka secara berbeda. Beberapa sistem mempunyai kemampuan untuk men-scan sistem file untuk mengidentifikasi file terfragmentasi, lalu menggerakan blok-blok mengelilingi untuk meningkatkan fragmentasi. Men-defragmentasi file yang sudah di fragmentasi (tetapi hasilnya kurang optimal) dapat secara signifikan meningkatkan kinerja, tetapi sistem ini secara umum kurang berguna selama proses defragmentasi sedang berjalan. Sistem operasi me-manage blok-blok pada disk. Pertama, disk baru di format secara low level untuk menciptakan sektor pada perangkat keras yang masih belum digunakan. Lalu, disk dapat di partisi dan sistem file diciptakan, dan blok-blok boot dapat dialokasikan. Terakhir jika ada blok yang terkorupsi, sistem harus mempunyai cara untuk me-lock out blok tersebut, atau menggantikannya dengan cadangan.

Tertiary storage di bangun dari disk dan tape drives yang menggunakan media yang dapat dipindahkan. Contoh dari tertiary storage adalah magnetic tape, removable magnetic, dan magneto-optic disk.

Untuk removable disk, sistem operasi secara general menyediakan servis penuh dari sistem file interface, termasuk space management dan request-queue schedulling. Untuk tape, sistem operasi secara general hanya menyediakan interface yang baru. Banyak sistem operasi yang tidak memiliki built-in support untuk jukeboxes. Jukebox support dapat disediakan oleh device driver.

Daftar Istilah

I/O = I/O (Input/Output)
hardware -> perangkat keras
device = device
storage device -> device penyimpanan
disk = disk
transmission = transmission
processor -> prosesor
human-interface device = human-interface device
instruction -> instruksi
direct I/O instruction = direct I/O instruction
memory-mapped I/O = memory-mapped I/O
port = port (perangkat keras)
bus = bus (perangkat keras)
daisy chain = daisy chain
shared direct access = shared direct access
controller = controller
host adapter = host adapter
command-ready =command-ready
busy = busy
error = error
host = host
polling = polling
looping = looping
status register -> register status
service = service
CPU processing = CPU processing
Interrupt -> Interupsi
request line = request line
pointer = pointer
interrupt handler/ing = interrupt handler/ing
interrupt controller = interrupt controller
critical state = critical state, efisiensi
interrupt priority level system = interrupt priority level system
interrupt request line = interrupt request line
nonmaskable interrupt = nonmaskable interrupt
maskable interrupt = maskable interrupt
critical instruction sequence = critical instruction sequence
interrupt vector = interrupt vector
interrupt chaining = interrupt chaining
offset = offset
overhead = overhead
exception = exception
page fault = page fault
system call = system call
software interrupt = software interrupt
trap = trap
DMA = Direct Memory Access
command block = command block
transfer destination -> destinasi transfer
address -> alamat (istilah komputer dalam penunjukkan lokasi)
block -> blok
burst mode = burst mode
single burst = single burst
microprocessor -> mikroprosesor
idle = idle
cycle stealing mode = cycle stealing mode
handshaking = handshaking
DMA request = DMA request
DMA acknowledge = DMA acknowledge
memory-address -> alamat memori
cycle stealing = cycle stealing
virtual address -> alamat virtual
physical memory -> memori fisik
performance -> performa
device driver = device driver
memory bus -> bus memori
controller = controller
physical memory = physical memory
application space data = application space data
context switch = alih konteks
device = device
interrupt -> interupsi
smart controller = smart controller
polling = polling
concurrency = concurrency
channel = channel
memory subsystem = memory subsystem
bus = bus
application code = kode aplikasi
bugs = bugs
reboot = reboot
reload = reload
overhead = overhead
internal kernel -> kernel internal
messaging = messaging
threading = threading
locking = locking
debug = debug
crash = crash
block reads = block reads
write = write
workload = workload
secondary storage -> penyimpanan sekunder
magnetic tape = magnetic tape
tape = tape
backup = backup
disk drive = disk drive
logic block -> blok lojik
bytes = bytes
low level formatted = low level formatted
logical block number -> nomor blok lojikal
disk address -> alamat disk
sector -> sektor
hardware = hardware
disk drives = disk drives
bandwith disk = bandwith disk
seek time -> waktu pencarian
disk arm = disk arm
head = head
disk = disk
bandwith = bandwith
bytes = bytes
input = input
output = output
controller = controller
memory address = alamat memori
First-come First-serve = First-com First-serve
shortest-seek-time-first = shortest-seek-time-first
shortest-job-first = shortest-job-first
starvation = starvation
schedulling -> penjadwalan
disk arm = disk arm
Circular-SCAN = Circular-SCAN
variance -> varian
index -> indeks
directory = directory
disk head = disk head
magnetic disk = disk magnetik
slate = slate
low-level formatting = low-level formatting
physical formatting = physical formatting
trailer = trailer
disk controller = disk controller
partition = partition
I/O = I/O
logical block -> blok lojikal
raw I/O = raw I/O
main memory = memori utama
bootstrap = boostrap
boot disk = boot disk
bad blocks = bad blocks
sector slipping = sector slipping
interface = interface
I/O Application -> aplikasi I/O
software layering = software layering
device driver = device driver
layer -> lapisan
disk drive = disk drive
block device = block device
random-access = random-access
stream character -> karakter stream
library = library
network device -> peralatan jaringan
interface socket = interface socket
local socket = local socket
remote socket = remote socket
clock -> jam
timer = timer
trigger = trigger
programmable interval timer = programmable interval timer
scheduler = scheduler
timer request = timer request
hardware timer = hardware timer
blocking (application) = blocking (application)
nonblocking (application) = nonblocking (application)
wait queue = wait queue
run queue = run queue
physical action = physical action
asynchronous = asynchronous

MASALAH YANG TERKAIT DENGAN SISTEM OPERASI

Kehandalan Disk

Disk memiliki resiko untuk mengalami kerusakan. Kerusakan ini dapat berakibat turunnya performa atau pun hilangnya data. Meski pun terdapat backup data, tetap saja ada kemungkinan data yang hilang karena adanya perubahan setelah terakhir kali data di-backup. Karenanya reliabilitas dari suatu disk harus dapat terus ditingkatkan.

Berikut adalah beberapa macam penyebab terjadinya hilangnya data:

1. Ketidaksengajaan dalam menghapus.
Bisa saja pengguna secara tidak sengaja menghapus suatu berkas, hal ini dapat dicegah seminimal mungkin dengan cara melakukan backup data secara reguler.

2. Hilangnya tenaga listrik
Hilangnya tenaga listrik dapat mengakibatkan adanya corrupt data.

3. Blok rusak pada disk.
Rusaknya blok pada disk dapat saja disebabkan dari umur disk tersebut. Seiring dengan waktu, banyaknya blok pada disk yang rusak dapat terus terakumulasi. Blok yang rusak pada disk, tidak akan dapat dibaca.

4. Rusaknya Disk.
Bisa saja karena suatu kejadian disk rusak total. Sebagai contoh, dapat saja disk jatuh atau pun ditendang ketika sedang dibawa.

5. System Corrupt.
Ketika komputer sedang dijalankan, bisa saja terjadi OS error, program error, dan lain sebagainya. Hal ini tentu saja dapat menyebabkan hilangnya data.

Berbagai macam cara dilakukan untuk meningkatkan kinerja dan juga reliabilitas dari disk. Biasanya untuk meningkatkan kinerja, dilibatkan banyak disk sebagai satu unit penyimpanan. Tiap-tiap blok data dipecah ke dalam beberapa subblok, dan dibagi-bagi ke dalam disk-disk tersebut. Ketika mengirim data disk-disk tersebut bekerja secara pararel. Ditambah dengan sinkronisasi pada rotasi masing-masing disk, maka kinerja dari disk dapat ditingkatkan. Cara ini dikenal sebagai RAID (Redundant Array of Independent Disks). Selain masalah kinerja RAID juga dapat meningkatkan reabilitas dari disk dengan jalan melakukan redundansi data.

Salah satu cara yang digunakan pada RAID adalah dengan mirroring atau shadowing, yaitu dengan membuat duplikasi dari tiap-tiap disk. Pada cara ini, berarti diperlukan media penyimpanan yang dua kali lebih besar daripada ukuran data sebenarnya. Akan tetapi, dengan cara ini pengaksesan disk yang dilakukan untuk membaca dapat ditingkatkan dua kali lipat. Hal ini dikarenakan setengah dari permintaan membaca dapat dikirim ke masing-masing disk. Cara lain yang digunakan pada RAID adalah block interleaved parity. Pada cara ini, digunakan sebagian kecil dari disk untuk penyimpanan parity block. Sebagai contoh, dimisalkan terdapat 10 disk pada array. Karenanya setiap 9 data block yang disimpan pada array, 1 parity block juga akan disimpan. Bila terjadi kerusakan pada salah satu block pada disk maka dengan adanya informasi pada parity block ini, ditambah dengan data block lainnya, diharapkan kerusakan pada disk tersebut dapat ditanggulangi, sehingga tidak ada data yang hilang. Penggunaan parity block ini juga akan menurunkan kinerja sama seperti halnya pada mirroring. Pada parity block ini, tiap kali subblock data ditulis, akan terjadi perhitungan dan penulisan ulang pada parity block.


Implementasi Stable-Storage

Pada bagian sebelumnya, kita sudah membicarakan mengenai write-ahead log, yang membutuhkan ketersediaan sebuah storage yang stabil. Berdasarkan definisi, informasi yang berada di dalam stable storage tidak akan pernah hilang. Untuk mengimplementasikan storage seperti itu, kita perlu mereplikasi informasi yang dibutuhkan ke banyak peralatan storage (biasanya disk-disk) dengan failure modes yang independen. Kita perlu mengkoordinasikan penulisan update-update dalam sebuah cara yang menjamin bila terjadi kegagalan selagi meng-update tidak akan membuat semua kopi yang ada menjadi rusak, dan bila sedang recover dari sebuah kegagalan, kita bisa memaksa semua kopi yang ada ke dalam keadaan yang bernilai benar dan konsisten, bahkan bila ada kegagalan lain yang terjadi ketika sedang recovery.

Untuk selanjutnya, kita akan membahas bagaimana kita bisa mencapai kebutuhan kita.

Sebuah disk write menyebabkan satu dari tiga kemungkinan:

1. Successful completion.
Data disimpan dengan benar di dalam disk.

2. Partial failure.
Kegagalan terjadi di tengah-tengah transfer, menyebabkan hanya bebe rapa sektor yang diisi dengan data yang baru, dan sektor yang diisi ketika terjadi kegagalan menjadi rusak.

3. Total failure.
Kegagalan terjadi sebelum disk write dimulai, jadi data yang sebe lumnya ada pada disk masih tetap ada.

Kita memerlukan, kapan pun sebuah kegagalan terjadi ketika sedang me nulis ke sebuah blok, sistem akan mendeteksinya dan memanggil sebuah prosedur recovery untuk me-restore blok tersebut ke sebuah keadaan yang konsisten. Untuk melakukan itu, sistem harus menangani dua blok physical untuk setiap blok logical. Sebuah operasi output dieksekusi seperti berikut:

1. Tulis informasinya ke blok physical yang pertama.
2. Ketika penulisan pertama berhasil, tulis informasi yang sama ke blok physical yang kedua.
3. Operasi dikatakan berhasil hanya jika penulisan kedua berhasil.

Pada saat recovery dari sebuah kegagalan, setiap pasang blok physi cal diperiksa. Jika keduanya sama dan tidak terdeteksi adanya kesa lahan, tetapi berbeda dalam isi, maka kita mengganti isi dari blok yang pertama dengan isi dari blok yang kedua. Prosedur recovery se perti ini memastikan bahwa sebuah penulisan ke stable storage akan sukses atau tidak ada perubahan sama sekali.

Kita bisa menambah fungsi prosedur ini dengan mudah untuk memboleh kan penggunaan dari kopi yang banyak dari setiap blok pada stable storage. Meski pun sejumlah besar kopi semakin mengurangi kemungkin an untuk terjadinya sebuah kegagalan, maka biasanya wajar untuk men simulasi stable storage hanya dengan dua kopi. Data di dalam stable storage dijamin aman kecuali sebuah kegagalan menghancurkan semua kopi yang ada.

 Memahami struktur disk, penjadualan disk, manajemen disk

Struktur Disk

Disk menyediakan penyimpanan sekunder bagi sistem komputer modern. Magnetic tape sebelumnya digunakan sebagai media penyimpanan sekunder, tetapi waktu aksesnya lebih lambat dari disk. Oleh karena itu, sekarang tape digunakan terutama untuk backup, untuk penyimpanan informasi yang tidak sering, sebagai media untuk mentransfer infromasi dari satu sistem ke sistem yang lain, dan untuk menyimpan sejumlah data yang terlalu besar untuk sistem disk.

Disk drive modern dialamatkan sebagai suatu array satu dimensi yang besar dari blok lojik, dimana blok lojik merupakan unit terkecil dari transfer. Ukuran dari blok lojik biasanya adalah 512 bytes, walau pun sejumlah disk dapat diformat di level rendah (low level formatted) untuk memilih sebuah ukuran blok lojik yang berbeda, misalnya 1024 bytes.

Array satu dimensi dari blok lojik dipetakan ke bagian dari disk secara sekuensial. Sektor 0 adalah sektor pertama dari trek pertama di silinder paling luar (outermost cylinder). Pemetaan kemudian memproses secara berurutan trek tersebut, kemudian melalui trek selanjutnya di silinder tersebut, dan kemudian sisa silinder dari yang paling luar sampai yang paling dalam.

Dengan menggunakan pemetaan, kita dapat minimal dalam teori mengubah sebuah nomor blok logikal ke sebuah alamat disk yang bergaya lama (old-style disk address) yang terdiri atas sebuah nomor silinder, sebuah nomor trek di silinder tersebut, dan sebuah nomor sektor di trek tersebut. Dalam prakteknya, adalah sulit untuk melakukan translasi ini, dengan 2 alasan. Pertama, kebanyakan disk memiliki sejumlah sektor yang rusak, tetapi pemetaan menyembunyikan hal ini dengan mensubstitusikan dengan sektor yang dibutuhkan dari mana-mana di dalam disk. Kedua, jumlah dari sektor per trek tidaklah konstan. Semakin jauh sebuah trek dari tengah disk, semakin besar panjangnya, dan juga semakin banyak sektor yang dipunyainya. Oleh karena itu, disk modern diatur menjadi zona-zona silinder. Nomor sektor per trek adalah konstan dalam sebuah zona. Tetapi seiring kita berpindah dari zona dalam ke zona luar, nomor sektor per trek bertambah. Trek di zona paling luar tipikalnya mempunyai 40 persen sektor lebih banyak daripada trek di zona paling dalam.

Nomor sektor per trek telah meningkat seiring dengan peningkatan teknologi disk, dan adalah lazim untuk mempunyai lebih dari 100 sektor per trek di zona yang lebih luar dari disk. Dengan analogi yang sama, nomor silinder per disk telah meningkat, dan sejumlah ribuan silinder adalah tak biasa.




Penjadualan Disk

Salah satu tanggung jawab sistem operasi adalah menggunakan hardware dengan efisien. Khusus untuk disk drives, efisiensi yang dimaksudkan di sini adalah dalam hal waktu akses yang cepat dan aspek bandwidth disk. Waktu akses memiliki dua komponen utama yaitu waktu pencarian dan waktu rotasi disk. Waktu pencarian adalah waktu yang dibutuhkan disk arm untuk menggerakkan head ke bagian silinder disk yang mengandung sektor yang diinginkan. Waktu rotasi disk adalah waktu tambahan yang dibutuhkan untuk menunggu rotasi atau perputaran disk, sehingga sektor yang diinginkan dapat dibaca oleh head. Pengertian Bandwidth adalah total jumlah bytes yang ditransfer dibagi dengan total waktu antara permintaan pertama sampai seluruh bytes selesai ditransfer. Untuk meningkatkan kecepatan akses dan bandwidth, kita dapat melakukan penjadualan pelayanan atas permintaan I/O dengan urutan yang tepat.

Sebagaimana kita ketahui, jika suatu proses membutuhkan pelayanan I/O dari atau menuju disk, maka proses tersebut akan melakukan system call ke sistem operasi.

Permintaan tersebut membawa informasi-informasi antara lain:
1. Apakah operasi input atau output.
2. Alamat disk untuk proses tersebut.
3. Alamat memori untuk proses tersebut
4. Jumlah bytes yang akan ditransfer

Jika disk drive beserta controller tersedia untuk proses tersebut, maka proses akan dapat dilayani dengan segera. Jika ternyata disk drive dan controller tidak tersedia atau sedang sibuk melayani proses lain,maka semua permintaan yang memerlukan pelayanan disk tersebut akan diletakkan pada suatu antrian penundaan permintaan untuk disk tersebut. Dengan demikian, jika suatu permintaan telah dilayani, maka sistem operasi memilih permintaan tertunda dari antrian yang selanjutnya akan dilayani.

Penjadualan FCFS

Bentuk paling sederhana dalam penjadualan disk adalah dengan sistem antrian (queue) atau First Come First Served (FCFS). Algoritma ini secara intrinsik bersifat adil, tetapi secara umum algoritma ini pada kenyataannya tidak memberikan pelayanan yang paling cepat. Sebagai contoh, antrian permintaan pelayanan disk untuk proses I/O pada blok dalam silinder adalah sebagai berikut: 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67. Jika head pada awalnya berada pada 53, maka head akan bergerak dulu dari 53 ke 98, kemudian 183, 37, 122, 14, 124, 65, dan terakhir 67, dengan total pergerakan head sebesar 640 silinder.

Permasalahan dengan menggunakan penjadualan jenis ini dapat diilustrasikan dengan pergerakan dari 122 ke 14 dan kembali lagi ke 124. Jika permintaan terhadap silinder 37 dan 14 dapat dikerjakan/ dilayani secara bersamaan, baik sebelum mau pun setelah permintaan 122 dan 124, maka pergerakan total head dapat dikurangi secara signifikan, sehingga dengan demikian pendayagunaan akan meningkat.

Penjadualan SSTF

Sangat beralasan jika kita menutup semua pelayanan pada posisi head saat ini, sebelum menggerakkan head ke tempat lain yang jauh untuk melayani suatu permintaan. Asumsi ini mendasari algoritma penjadualan kita yang kedua yaitu shortest-seek-time-first (SSTF). Algoritma ini memilih permintaan dengan berdasarkan waktu pencarian atau seek time paling minimum dari posisi head saat itu. Karena waktu pencarian meningkat seiring dengan jumlah silinder yang dilewati oleh head, maka SSTF memilih permintaan yang paling dekat posisinya di disk terhadap posisi head saat itu.

Perhatikan contoh antrian permintaan yang kita sajikan pada penjadualan FCFS, permintaan paling dekat dengan posisi head saat itu (53) adalah silinder 65. Jika kita enuhi permintaan 65, maka yang terdekat berikutnya adalah silinder 67. Dari 67, silinder 37 letaknya lebih dekat ke 67 dibandingkan silinder 98, jadi 37 dilayani duluan. Selanjutnya, dilanjutkan ke silinder 14, 98, 122, 124, dan terakhir adalah 183. Metode penjadualan ini hanya menghasilkan total pergerakan head sebesar 236 silinder -- kira-kira sepertiga dari yang dihasilkan penjadualan FCFS. Algoritma SSTF ini memberikan peningkatan yang cukup signifikan dalam hal pendayagunaan atau performance sistem.

Penjadualan SSTF merupakan salah satu bentuk dari penjadualan shortest-job-first (SJF), dan karena itu maka penjadualan SSTF juga dapat mengakibatkan starvation pada suatu saat tertentu. Kita ketahui bahwa permintaan dapat datang kapan saja. Anggap kita memiliki dua permintaan dalam antrian, yaitu untuk silinder 14 dan 186. Selama melayani permintaan 14, kita anggap ada permintaan baru yang letaknya dekat dengan 14. Karena letaknya lebih dekat ke 14, maka permintaan ini akan dilayani dulu sementara permintaan 186 menunggu gilirannya. Jika kemudian berdatangan lagi permintaan-permintaan yang letaknya lebih dekat dengan permintaan terakhir yang dilayani jika dibandingkan dengan 186, maka permintaan 186 bisa saja menunggu sangat lama. Kemudian jika ada lagi permintaan yang lebih jauh dari 186, maka juga akan menunggu sangat lama untuk dapat dilayani.

Walau pun algoritma SSTF secara substansial meningkat jika dibandingkan dengan FCFS, tetapi algoritma SSTF ini tidak optimal. Seperti contoh diatas, kita dapat menggerakkan head dari 53 ke 37, walau pun bukan yang paling dekat, kemudian ke 14, sebelum menuju 65, 67, 98, 122, dan 183. Strategi ini dapat mengurangi total gerakan head menjadi 208 silinder.

Penjadualan SCAN

Pada algoritma SCAN, pergerakan disk arm dimulai dari salah satu ujung disk, kemudian bergerak menuju ujung yang lain sambil melayani permintaan setiap kali mengunjungi masing-masing silinder. Jika telah sampai di ujung disk, maka disk arm bergerak berlawanan arah, kemudian mulai lagi melayani permintaan-permintaan yang muncul. Dalam hal ini disk arm bergerak bolak-balik melalui disk.

Kita akan menggunakan contoh yang sudah dibarikan diatas. Sebelum melakukan SCAN untuk melayani permintaan-permintaan 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, dan 67, kita harus mengetahui terlebih dahulu pergerakan head sebagai langkah awal dari 53. Jika disk arm bergerak menuju 0, maka head akan melayani 37 dan kemudian 14. Pada silinder 0, disk arm akan bergerak berlawanan arah dan bergerak menuju ujung lain dari disk untuk melayani permintaan 65, 67, 98, 122, 124, dan 183. Jika permintaan terletak tepat pada head saat itu, maka akan dilayani terlebih dahulu, sedangkan permintaan yang datang tepat dibelakang head harus menunggu dulu head mencapai ujung disk, berbalik arah, baru kemudian dilayani.

Algoritma SCAN ini disebut juga algoritma lift/ elevator, karena kelakuan disk arm sama seperti elevator dalam suatu gedung, melayani dulu orang-orang yang akan naik ke atas, baru kemudian berbalik arah untuk melayani orang-orang yang ingin turun ke bawah.

Kelemahan algoritma ini adalah jika banyak permintaan terletak pada salah satu ujung disk, sedangkan permintaan yang akan dilayani sesuai arah arm disk jumlahnya sedikit atau tidak ada, maka mengapa permintaan yang banyak dan terdapat pada ujung yang berlawanan arah dengan gerakan disk arm saat itu tidak dilayani duluan? Ide ini akan mendasari algoritma penjadualan berikut yang akan kita bahas.

Penanganan permintaan I/O

Penanganan Permintaan I/O

Di bagian sebelumnya, kita mendeskripsikan handshaking antara device driver dan device controller, tapi kita tidak menjelaskan bagaimana Sistem Operasi menyambungkan permintaan aplikasi untuk menyiapkan jaringan menuju sektor disk yang spesifik.

Sistem Operasi yang modern mendapatkan fleksibilitas yang signifikan dari tahapan-tahapan tabel lookup di jalur diantara permintaan dan physical device controller. Kita dapat mengenalkan device dan driver baru ke komputer tanpa harus meng-compile ulang kernelnya. Sebagai fakta, ada beberapa sistem operasi yang mampu untuk me-load device drivers yang diinginkan. Pada waktu boot, sistem mula-mula meminta bus piranti keras untuk menentukan device apa yang ada, kemudian sistem me-load ke dalam driver yang sesuai; baik sesegera mungkin, mau pun ketika diperlukan oleh sebuah permintaan I/O.

UNIX Sistem V mempunyai mekanisme yang menarik, yang disebut streams, yang membolehkan aplikasi untuk men-assemble pipeline dari kode driver secara dinamis. Sebuah stream adalah sebuah koneksi full duplex antara sebuah device driver dan sebuah proses user-level. Stream terdiri atas sebuah stream head yang merupakan antarmuka dengan user process, sebuah driver end yang mengontrol device, dan nol atau lebih stream modules diantara mereka. Modules dapat didorong ke stream untuk menambah fungsionalitas di sebuah layered fashion. Sebagai gambaran sederhana, sebuah proses dapat membuka sebuah alat port serial melalui sebuah stream, dan dapat mendorong ke sebuah modul untuk memegang edit input. Stream dapat digunakan untuk interproses dan komunikasi jaringan. Faktanya, di Sistem V, mekanisme soket diimplementasikan dengan stream.

Berikut dideskripsikan sebuah lifecycle yang tipikal dari sebuah permintaan pembacaan blok.

1. Sebuah proses mengeluarkan sebuah blocking read system call ke sebuah file deskriptor dari berkas yang telah dibuka sebelumnya.
2. Kode system-call di kernel mengecek parameter untuk kebenaran. Dalam kasus input, jika data telah siap di buffer cache, data akan dikembalikan ke proses dan permintaan I/O diselesaikan.
3. Jika data tidak berada dalam buffer cache, sebuah physical I/O akan bekerja, sehingga proses akan dikeluarkan dari antrian jalan (run queue) dan diletakkan di antrian tunggu (wait queue) untuk alat, dan permintaan I/O pun dijadwalkan. Pada akhirnya, subsistem I/O mengirimkan permintaan ke device driver. Bergantung pada sistem operasi, permintaan dikirimkan melalui call subrutin atau melalui pesan in-kernel.

DMA & memahami interface yang ada pada aplikasi I/O

DMA

Definisi

DMA adalah sebuah prosesor khusus (special purpose processor) yang berguna untuk menghindari pembebanan CPU utama oleh program I/O (PIO).


Gambar 6-2. DMA Interface.

Transfer DMA

Untuk memulai sebuah transfer DMA, host akan menuliskan sebuah DMA command block yang berisi pointer yang menunjuk ke sumber transfer, pointer yang menunjuk ke tujuan/ destinasi transfer, dan jumlah byte yang ditransfer, ke memori. CPU kemudian menuliskan alamat command block ini ke DMA controller, sehingga DMA controller dapat kemudian mengoperasikan bus memori secara langsung dengan menempatkan alamat-alamat pada bus tersebut untuk melakukan transfer tanpa bantuan CPU.

Tiga langkah dalam transfer DMA:

1. Prosesor menyiapkan DMA transfer dengan menyedia kan data-data dari device, operasi yang akan ditampilkan, alamat memori yang menjadi sumber dan tujuan data, dan banyaknya byte yang di transfer.

2. DMA controller memulai operasi (menyiapkan bus, menyediakan alamat, menulis dan membaca data), sampai seluruh blok sudah di transfer.

3. DMA controller meng-interupsi prosesor, dimana selanjutnya akan ditentukan tindakan berikutnya.

Pada dasarnya, DMA mempunyai dua metode yang berbeda dalam mentransfer data. Metode yang pertama adalah metode yang sangat baku dan simple disebut HALT, atau Burst Mode DMA, karena DMA controller memegang kontrol dari sistem bus dan mentransfer semua blok data ke atau dari memori pada single burst. Selagi transfer masih dalam progres, sistem mikroprosessor di-set idle, tidak melakukan instruksi operasi untuk menjaga internal register. Tipe operasi DMA seperti ini ada pada kebanyakan komputer.

Metode yang kedua, mengikut-sertakan DMA controller untuk memegang kontrol dari sistem bus untuk jangka waktu yang lebih pendek pada periode dimana mikroprosessor sibuk dengan operasi internal dan tidak membutuhkan akses ke sistem bus. Metode DMA ini disebut cycle stealing mode. Cycle stealing DMA lebih kompleks untuk diimplementasikan dibandingkan HALT DMA, karena DMA controller harus mempunyai kepintaran untuk merasakan waktu pada saat sistem bus terbuka.



Gambar 6-3. DMA Controller.

Handshaking

Proses handshaking antara DMA controller dan device controller dilakukan melalui sepasang kabel yang disebut DMA-request dan DMA-acknowledge. Device controller mengirimkan sinyal melalui DMA-request ketika akan mentransfer data sebanyak satu word. Hal ini kemudian akan mengakibatkan DMA controller memasukkan alamat-alamat yang dinginkan ke kabel alamat memori, dan mengirimkan sinyal melalui kabel DMA-acknowledge. Setelah sinyal melalui kabel DMA-acknowledge diterima, device controller mengirimkan data yang dimaksud dan mematikan sinyal pada DMA-request.

Hal ini berlangsung berulang-ulang sehingga disebut handshaking. Pada saat DMA controller mengambil alih memori, CPU sementara tidak dapat mengakses memori (dihalangi), walau pun masih dapat mengaksees data pada cache primer dan sekunder. Hal ini disebut cycle stealing, yang walau pun memperlambat komputasi CPU, tidak menurunkan kinerja karena memindahkan pekerjaan data transfer ke DMA controller meningkatkan performa sistem secara keseluruhan.

Cara-cara Implementasi DMA

Dalam pelaksanaannya, beberapa komputer menggunakan memori fisik untuk proses DMA , sedangkan jenis komputer lain menggunakan alamat virtual dengan melalui tahap "penerjemahan" dari alamat memori virtual menjadi alamat memori fisik, hal ini disebut direct virtual-memory address atau DVMA.

Keuntungan dari DVMA adalah dapat mendukung transfer antara dua memory mapped device tanpa intervensi CPU.

Interface Aplikasi I/O

Ketika suatu aplikasi ingin membuka data yang ada dalam suatu disk, sebenarnya aplikasi tersebut harus dapat membedakan jenis disk apa yang akan diaksesnya. Untuk mempermudah pengaksesan, sistem operasi melakukan standarisasi cara pengaksesan pada peralatan I/O. Pendekatan inilah yang dinamakan interface aplikasi I/O.

Interface aplikasi I/O melibatkan abstraksi, enkapsulasi, dan software layering. Abstraksi dilakukan dengan membagi-bagi detail peralatan-peralatan I/O ke dalam kelas-kelas yang lebih umum. Dengan adanya kelas-kelas yang umum ini, maka akan lebih mudah untuk membuat fungsi-fungsi standar (interface) untuk mengaksesnya. Lalu kemudian adanya device driver pada masing-masing peralatan I/O, berfungsi untuk enkapsulasi perbedaan-perbedaan yang ada dari masing-masing anggota kelas-kelas yang umum tadi. Device driver mengenkapsulasi tiap -tiap peralatan I/O ke dalam masing-masing 1 kelas yang umum tadi (interface standar). Tujuan dari adanya lapisan device driver ini adalah untuk menyembunyikan perbedaan-perbedaan yang ada pada device controller dari subsistem I/O pada kernel. Karena hal ini, subsistem I/O dapat bersifat independen dari hardware.

Karena subsistem I/O independen dari hardware maka hal ini akan sangat menguntungkan dari segi pengembangan hardware. Tidak perlu menunggu vendor sistem operasi untuk mengeluarkan support code untuk hardware-hardware baru yang akan dikeluarkan oleh vendor hardware.

Peralatan Block dan Karakter

Peralatan block diharapkan dapat memenuhi kebutuhan akses pada berbagai macam disk drive dan juga peralatan block lainnya. Block device diharapkan dapat memenuhi/mengerti perintah baca, tulis dan juga perintah pencarian data pada peralatan yang memiliki sifat random-access.

Keyboard adalah salah satu contoh alat yang dapat mengakses stream-karakter. System call dasar dari interface ini dapat membuat sebuah aplikasi mengerti tentang bagaimana cara untuk mengambil dan menuliskan sebuah karakter. Kemudian pada pengembangan lanjutannya, kita dapat membuat library yang dapat mengakses data/pesan per-baris.

Peralatan Jaringan

Karena adanya perbedaan dalam kinerja dan pengalamatan dari jaringan I/O, maka biasanya sistem operasi memiliki interface I/O yang berbeda dari baca, tulis dan pencarian pada disk. Salah satu yang banyak digunakan pada sistem operasi adalah interface socket.

Socket berfungsi untuk menghubungkan komputer ke jaringan. System call pada socket interface dapat memudahkan suatu aplikasi untuk membuat local socket, dan menghubungkannya ke remote socket. Dengan menghubungkan komputer ke socket, maka komunikasi antar komputer dapat dilakukan.

Jam dan Timer

Adanya jam dan timer pada hardware komputer, setidaknya memiliki tiga fungsi, memberi informasi waktu saat ini, memberi informasi lamanya waktu sebuah proses, sebagai trigger untuk suatu operasi pada suatu waktu. Fungsi fungsi ini sering digunakan oleh sistem operasi. Sayangnya, system call untuk pemanggilan fungsi ini tidak di-standarisasi antar sistem operasi Hardware yang mengukur waktu dan melakukan operasi trigger dinamakan programmable interval timer. Dia dapat di set untuk menunggu waktu tertentu dan kemudian melakukan interupsi. Contoh penerapannya ada pada scheduler, dimana dia akan melakukan interupsi yang akan memberhentikan suatu proses pada akhir dari bagian waktunya.

Perangkat Keras I/O

Perangkat Keras I/O

Secara umum, terdapat beberapa jenis seperti device penyimpanan (disk, tape), transmission device (network card, modem), dan human-interface device (screen, keyboard, mouse). Device tersebut dikendalikan oleh instruksi I/O. Alamat-alamat yang dimiliki oleh device akan digunakan oleh direct I/O instruction dan memory-mapped I/O.

Beberapa konsep yang umum digunakan ialah port, bus (daisy chain/ shared direct access), dan controller (host adapter). Port adalah koneksi yang digunakan oleh device untuk berkomunikasi dengan mesin. Bus adalah koneksi yang menghubungkan beberapa device menggunakan kabel-kabel. Controller adalah alat-alat elektronik yang berfungsi untuk mengoperasikan port, bus, dan device.

Langkah yang ditentukan untuk device adalah command-ready, busy, dan error. Host mengeset command-ready ketika perintah telah siap untuk dieksekusi oleh controller. Controller mengeset busy ketika sedang mengerjakan sesuatu, dan men clear busy ketika telah siap untuk menerima perintah selanjutnya. Error diset ketika terjadi kesalahan.

Polling

Busy-waiting/ polling adalah ketika host mengalami looping yaitu membaca status register secara terus-menerus sampai status busy di-clear. Pada dasarnya polling dapat dikatakan efisien. Akan tetapi polling menjadi tidak efisien ketika setelah berulang-ulang melakukan looping, hanya menemukan sedikit device yang siap untuk men-service, karena CPU processing yang tersisa belum selesai.



Interupsi

Mekanisme Dasar Interupsi

Ketika CPU mendeteksi bahwa sebuah controller telah mengirimkan sebuah sinyal ke interrupt request line (membangkitkan sebuah interupsi), CPU kemudian menjawab interupsi tersebut (juga disebut menangkap interupsi) dengan menyimpan beberapa informasi mengenai state terkini CPU--contohnyanilai instruksi pointer, dan memanggil interrupt handler agar handler tersebut dapat melayani controller atau alat yang mengirim interupsi tersebut.

Fitur Tambahan pada Komputer Modern

Pada arsitektur komputer modern, tiga fitur disediakan oleh CPU dan interrupt controller (pada perangkat keras) untuk dapat menangani interrupsi dengan lebih bagus. Fitur-fitur ini antara lain adalah kemampuan menghambat sebuah proses interrupt handling selama prosesi berada dalam critical state, efisiensi penanganan interupsi sehingga tidak perlu dilakukan polling untuk mencari device yang mengirimkan interupsi, dan fitur yang ketiga adalah adanya sebuah konsep multilevel interupsi sedemikian rupa sehingga terdapat prioritas dalam penanganan interupsi (diimplementasikan dengan interrupt priority level system).

Pengenalan Internet


Apa itu Internet

Media Informasi tanpa batas yang belakangan populer dengan sebutan Cyberspace, seperti halnya dunia nyata (ada hitam-putihnya), didunia maya juga ada hal positif dan negatifnya. Internet bisa memberikan informasi yang sifatnya mendidik, positif dan bermanfaat bagi kemaslahatan ummat manusia, tapi juga bisa dijadikan sebagai lahan kejelekan dan kemaksiatan. Hanya moral, mental, etika dan keimanan masing-masinglah yang menentukan batas-batasnya.

Interconnected Network - atau yang lebih populer dengan sebutan Internet - adalah sebuah sistem komunikasi global yang menghubungkan komputer-komputer dan jaringan-jaringan komputer di seluruh dunia. Setiap komputer dan jaringan terhubung, secara langsung maupun tidak langsung, ke beberapa jalur utama yang disebut internet backbone dan dibedakan satu dengan yang lainnya menggunakan unique name yang biasa disebut dengan alamat IP 32 bit. Contoh: 202.155.4.230 . Komputer dan jaringan dengan berbagai platform yang mempunyai perbedaan dan ciri khas masing-masing (Unix, Linux, Windows, Mac, dll) bertukar informasi dengan sebuah protokol standar yang dikenal dengan nama TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). TCP/IP tersusun atas 4 layer (network access, internet, host-to-host transport, dan application) yang masing-masing memiliki protokolnya sendiri-sendiri.
Intrarnet - adalah sebuah sistem komunikasi khusus yang menghubungkan komputer-komputer dan jaringan-jaringan komputer yang bersifat lokal. Misalnya : Jaringan di sekolah, gedung perkantoran, dan lain-lain.

Layanan internet memperlihatkan perkembangan yang sangat pesat, karena menawarkan beberapa daya tarik atau keunggulan dibandingkan media lain. Keunggulan tersebut, antara lain:

Komunikasi murah
Sumber informasi besar
Tantangan baru untuk berusaha
Keterbukaan “tanpa sensor”
Jangkauan yang tidak terbatas

Perkembangan Internet



Pada awal dibangunnya, jaringan komputer dimanfaatkan oleh angkatan bersenjata Amerika untuk mengembangkan senjata nuklir. Amerika khawatir jika negaranya diserang maka komunikasi menjadi lumpuh. Untuk itulah mereka mencoba komunikasi dan menukar informasi melalui jaringan komputer. Melalui Proyek ARPA (Advanced Research Project Agency) yang di sebut ARPANET.
Setelah angkatan bersenjata Amerika, dunia pendidikan pun merasa sangat perlu mempelajari dan mengembangkan jaringan komputer. Salah satunya adalah Universitas of California at Los Angeles (UCLA). Akhirnya tahun 1970 internet banyak digunakan di unversitas-universitas di Amerika dan berkembang pesat sampai saat ini. Agar para pengguna komputer dengan merek dan tipe berbeda dapat saling berhubungan, maka para ahli membuat sebuah protokol (semacam bahasa) yang sama untuk dipakai di internet. Namanya TCP (Transmission Control Protocol, bahasa Indonesianya Protokol Pengendali Transmisi) dan IP (Internet Protocol). Kalau di gambarkan dengan kehidupan nyata Protokol itu ibarat Lampu Merah, yang mengatur Lalu lintas kendaraan, dan Protokol sesungguhnya mengatur lalu lintas informasi atau data .
Didalam Internet ada Istilah Web Site disebut juga site, situs, situs web atau Portal . Merupakan Kumpulan halaman web yang berhubungan antara satu dengan yang lainnya. Halaman pertama web disebut dengan Homepage. Sedangkan halaman demi halaman secara mandiri disebut dengan Web Page.

Sebuah komputer dapat terhubung dengan komputer lainnya melalui suatu jaringan atau yang biasa di sebut dengan Network. Jaringan ini dimulai dari yang sangat sederhana hingga yang paling kompleks. Untuk menghubungkan sebuah Komputer ke dalam jaringan Internet, maka harus menggunakan layanan khusus yang disebut ISP (Internet Service Provider). Di Indonesia banyak Perusahaan-perusahaan pelayanan Jasa Internet (ISP) antara lain; PT. Telkom, PT. Indosat, IDOLA dan masih banyak lagi. Nah agar Komputermu bisa terkoneksi internet kamu harus mendaftarkan diri ke ISP sesuai dengan ISP yang ada di kota tempat tinggalmu. Jika ingin mengakses Internet tanpa mendaftar diri terlebih dahulu, bisa menggunakan akses instant yang di sediakan oleh Telkom, sehingga biaya ISP-nya bisa di padukan langsung lewat biaya telepon tersebut. Selain itu, ada teknologi lain yang di tawarkan tanpa dikenakan biaya pulsa telpon, yaitu dengan mengunakan ISP yang menyediakan layanan lewat Wireless ataupun gelombang Radio.

arsitektur komputer

4. Arsitektur Komputer

Perangkat keras merupakan perangkat elektronik yang menyusun bentuk fisik dari sebuah sistem komputer.
Pada awalnya komputer tersusun dari perangkat keras yang masih bekerja secara mekanis dengan digerakkan oleh mesin uap maupun tenaga manusia.
Beberapa contoh komputer mekanis adalah mesin diferensial dan mesin analitis buatan Charles Babbage (1792-1871).
Perangkat keras yang bekerja secara elektronik berhasil diciptakan pada masa Perang Dunia Kedua, dimana Inggris berhasil mengembangkan mesin komputer bernama COLOSSUS yang ditujukan untuk memecahkan kode ENIGMA milik Jerman.
Pada jaman modern saat ini, hampir semua komputer mengadopsi arsitektur yang dibuat oleh John von Neumann (1903-1957).
Kunci utama arsitektur von Neumann adalah unit pemrosesan sentral (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal.



Gambar 1 Arsitektur Komputer Von Neumann

Pada dasarnya komputer arsitektur Von Neumann adalah terdiri dari elemen sebagai berikut:
 Prosesor, merupakan pusat dari kontrol dan pemrosesan instruksi pada komputer.
 Memori, digunakan untuk menyimpan informasi baik program maupun data.
 Perangkat input-output, berfungsi sebagai media yang menangkap respon dari luar serta menyajikan informasi keluar sistem komputer.

Model kerja dari arsitektur dasar Von Neumann dapat dilihat pada Gambar 1. Pada gambar tersebut prosesor terdiri atas Unit Kontrol (CU) dan Unit Logika dan Aritmatik (ALU). Memori berfungsi sebagai tempat menyimpan instruksi yang sedang dijalankan oleh prosesor, lalu hasilnya dapat disajikan melalui perangkat input/output.

a. Prosesor atau Central Processing Unit (CPU)

CPU merupakan tempat untuk melakukan pemrosesan instruksi-instruksi dan pengendalian sistem komputer.
Perkembangan perangkat CPU mengikuti generasi dari sistem komputer.
Pada generasi pertama CPU terbuat dari rangkaian tabung vakum sehingga memiliki ukuran yang sangat besar.
Pada generasi kedua telah diciptakan transistor sehinga ukuran CPU menjadi lebih kecil dari sebelumnya.
Pada generasi ketiga CPU telah terbuat dari rangkaian IC sehingga ukurannya menjadi lebih kecil.
Pada generasi keempat telah diciptakan teknologi VLSI dan ULSI sehingga memungkinkan ribuan sampai jutaan transistor tersimpan dalam satu chip.



• Elemen CPU

Pada perkembangan komputer modern, setiap prosesor terdiri atas:
 Control Unit (CU).
 Arithmatic and Logic Unit (ALU).
 Register.
 Bus.

o Control Unit (CU).
Control Unit atau Unit Kontrol berfungsi untuk mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem komputer. Unit kendali akan mengatur kapan alat input menerima data dan kapan data diolah serta kapan ditampilkan pada alat output.
Unit ini juga mengartikan instruksi-instruksi dari program komputer, membawa data dari alat input ke memori utama, dan mengambil data dari memori utama untuk diolah.
Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output.

o Arithmatic and Logic Unit (ALU).
Arithmatic and Logic Unit atau Unit Aritmetika dan Logika berfungsi untuk melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika) dan logika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU menjalankan operasi penambahan, pengurangan, dan operasi-operasi sederhana lainnya pada input-inputnya dan memberikan hasilnya pada register output.

o Register
Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses, sementara data dan instruksi lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan di dalam memori utama. Setiap register dapat menyimpan satu bilangan hingga mencapai jumlah maksimum tertentu tergantung pada ukurannya. Register-register dapat dibaca dan ditulis dengan kecepatan tinggi karena berada pada CPU.



Beberapa jenis register adalah:

 Program Counter (PC), merupakan register yang menunjuk ke instruksi berikutnya yang harus diambil dan dijalankan.
 Instruction Register (IR), merupakan register yang menyimpan instruksi yang sedang dijalankan.
 General Purpose Register, merupakan register yang memiliki kegunaaan umum yang berhubungan dengan data yang diproses.
 Memory Data Register (MDR), merupakan register yang digunakan untuk menampung data atau instruksi hasil pengiriman dari memori utama ke CPU atau menampung data yang akan direkam ke memori utama dari hasil pengolahan oleh CPU.
 Memory address register (MAR), merupakan register yang digunakan untuk menampung alamat data atau instruksi pada memori utama yang akan diambil atau yang akan diletakkan.
 Sebagian besar komputer memiliki beberapa register lain, sebagian digunakan untuk tujuan umum, dan sebagian lainnya untuk tujuan khusus.

o Bus
Bus merupakan penghubung antara semua komponen CPU. Bus berupa sekumpulan kabel-kabel paralel untuk mentransmisikan alamat (address), data, dan sinyal-sinyal kontrol.

• Klasifikasi Prosesor

o Berdasarkan jenis mikroprosesor, dapat dibagi menjadi dua yaitu:
 Tipe Intel untuk Personal Computer (PC), diproduksi oleh Intel Corp., Advanced Micro Devices (AMD), Cyrix, DEC, dll.
 Tipe Motorola untuk komputer Macintosh, diproduksi oleh Motorola.

o Ukuran kecepatan prosesor adalah:
 Hertz, yaitu jumlah clock atau ketukan prosesor tiap satu detik. Untuk prosesor modern memakai satuan Megahertz atau Gigahertz.
 MIPS, singkatan dari Million Instruction Per Second, yaitu jumlah instruksi dalam juta tiap satu detik.
 Flops, singkatan dari Floating Point per Second, yaitu jumlah perhitungan floating point tiap satu detik. Floating point adalah metode untuk menuliskan bilangan dengan mantisa, contoh: 3 x 10-5.
 Fractions of a second, yaitu waktu eksekusi relatif dari suatu instruksi pada sistem komputer.

o Dalam desain mikroprosesor, terdapat dua jenis desain, yaitu:
 CISC (Complex instruction set computing chips), dapat menampung banyak instruksi yang kompleks.
 RISC (Reduced instruction set computing chips), dapat meringkas beberapa instruksi sehingga dapat mempercepat kerja prosesor.

o Jenis bus yang telah didukung oleh sistem komputer saat ini adalah:
 ISA, singkatan dari Industry Standard Architecture, merupakan jenis bus standar pertama yang digunakan industri. Bus ISA beroperasi pada kecepatan 8.33 MHz. Versi perkembangan dari ISA adalah EISA (Extended ISA).
 PCI, singkatan dari Peripheral Component Interconnect bus, merupakan jenis bus yang dikembangkan dan dipatenkan oleh Intel pada tahun 1990. Versi pertama PCI beroperasi pada kecepatan 33 MHz dengan bandwidth 133 MB/dtk. PCI 2.0 diperkenalkan tahun 1993 dan PCI 2.1 tahun 1995 dengan bandwidth 528 MB/dtk.
 AGP, singkatan dari Accelerator Graphic Port, merupakan bus hasil perkembangan dari PCI yang dikhususkan untuk pemrosesan data grafik dan video.
 USB, singkatan dari Universal Serial Bus, pada awalnya dikembangkan secara bersama-sama oleh tujuh perusahaan, yaitu Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northern Telecom. Saat ini USB telah menjadi standar yang digunakan secara luas dalam Personal Computer.

komputer

SEJARAH PERKEMBANGAN COMPUTER: Teori 1 (Pertama)
Sejarah Perkembangan Komputer
Charles Babbage dalam Artikel Sejarah Komputer

Charles BabbageCharles Babbage dianugerahi dunia dengan gelar Bapak komputer. Jelas ini bukan gelar sembarangan. Lalu hal-hal apa yang membuat orang ini menjadi tokoh penting dalam sejarah komputer dunia ini.





Mari kita bahas bersama-sama...

Babbage lahir lahir pada tanggal 26 Desember 1791 dan wafat pada 18 Oktober 1871. Dia berkebangsaan inggris dan merupakan seorang ahli matematika.

Dia menjadi tokoh penting dalam sejarah perkembangan komputer setelah dia memberi gagasan tentang sebuah komputer yang dapat diprogam. Dia membuktikannya dengan membuat sebuah mesin. Namun sayangnya mesin itu tidak selesai.(Sekarang mesin itu disimpan di Musium Sains London).

Berikut Artikel sejarah komputer babbage :

Pasa zaman itu, tabel matematika dihitung dan disusun oleh manusia, Artinya boleh dikatakan bahwa manusia itu sendirilah komputer. Ada satu orang yang memmerintahkan sekelompok orang untuk serempak melakukan perhitungan. Namun babbage melihat begitu banyak kesalahan dari manusia-manusia yang melakukan perhitungan ini.

Kemudian inspirasi itu datang juga. Sebuah inspirasi yang menjadi sejarah awal komputer. Charles Babbage mencoba menghitung tabel matematika menggunakan mesin. Tahun itu adalah 1822. Mesinnya sendiri disebut....

Difference engine

Saat pertama kali difference engine disusun kira-kira lebih dari 25.000 bagian dan mempunyai berat sebesar 136.000 kg. Belum lagi tinggi dari komputer kuno ini yang mencapai 2,4 meter. (Coba anda bandingkan dengan komputer zaman sekarang, betapa sejarah perkembangan komputer begitu luar biasa untuk diingat PLUS bandingkan juga dengan Pascaline)



Difference engine

Cara pembuatan mesinnya menggunakan nilai perhitungan dari fungsi polynominal. Difference engine babbagge sendiri memang tidak sama persis karena dibuat untuk menghitung rentetan dari nilai secara otomatis. Ini bisa dikarenakan menggunakan cara dari finite differenses.

Sayangnya...

Mesin ini tidak pernah selesai, walaupun dukungan dana untuk proyeknya mendapat banyak dukungan. Bahkan difference engine baru dibuat kembali pada tahun 1989-1991 (1,5 abad kemudian) dengan menggunakan rencana dari babbage. Tentu saja ini dilakukan untuk sekedar memberi penghormatan kepada Babbage, yaitu dengan menyelesaikan mesin ini.

Setelah difference engine tidak selesai. Babbage kemudian membuat design sebuah mesin yang bebeda dan lebih kompleks. Nama mesinnya adalah...

Analytical engine

Tahun 1856!

Perbedaan utama dari engine ini dibanding sebelumnya adalah penggunaan punch cards.Nah ini dia mesin yang dapat dikatakan menyerupai komputer zaman sekarang (karene memiliki beberapa karateristik komputer modern).

sejarah komputer

SEJARAH KOMPUTER

DEFINISI KOMPUTER

Istilah komputer diambil dari bahasa inggris yaitu dari kata “To Compute” atau “Computare” dalam bahasa Latin yang berarti menghitung
Komputer adalah sebagai suatu sistem elektronik untuk memanipulasi data secara cepat dan tepat serta dirancang dan diorganisasikan supaya secara otomatis dapat menerima dan menyimpan data input, memprosesnya dan menghasilkan output berdasarkan langkah-langkah intruksi / perintah yang tersimpan di memori

PERKEMBANGAN KOMPUTER

A. PERKEMBANGAN KOMPUTER SECARA UMUM

5000 SM : Ditemukan Abascus
1822 : Charles Babbage ( Ahli Matematika Inggris ) menciptakan suatu mesin hitung ( Difference Engine )
1833 : Charles Babbage mengembangkan Difference Engine lebih mendalam dan umum dinamakan Analytical Engine yang dikenal sebagai General Purpose Digital Komputer
1937 : Prof. Howard Aiken ( Ahli Matematika dari Univ. Harvard ) merancang pembuatan komputer yang mampu melakukan operasi aritmatika dan logical secara otomomatis secara Mekanik Elektronik
1944 : Bekerjasama dengan perusahaan IBM membuat komputer secara elektronik yang diberi nama “ Havard Mark 1 Automatic Sequence Controlled Calculator ( ASCC ) “

B. PERKEMBANGAN KOMPUTER BERDASARKAN GENERASI

Perkembangan komputer dikelompokkan dalam 5 Generasi yaitu
Komputer Generasi Pertama ( 1946 – 1959 )