Struktur Sistem Komputer

STRUKTUR SISTEM KOMPUTER

Komponen Dasar Sistem Komputer :

1   1.     Hardware / Perangkat Keras

        -  Penyedia sumber daya untuk komputasi dasar.

      Contoh :Memory, CPU, I/O

2   2.     Software / Perangkat Lunak

        -  Operating system : Mengkontrol dan mengkoordinasi penggunaan hardware antara berbagai aplikasi dan pengguna.

   - Application programs : mendefinisikan cara penggunaan sumber daya sistem dan persoalan    komputasi yang dialami pengguna

     Contoh : Word processors, compilers, web browsers, database systems, games

3   3.   Brainware / Pengguna

Contoh :  orang, mesin, dan komputer lain

Skema Sistem Komputer

Kelas – Kelas Komputer

1      1. Menurut Ukuran Komputer:

•      Grid Computer/ Super Computer
•      Mainframe/ Enterprise System
•      Minicomputer
•      Workstation                      
•      Desktop Computer           
•      Desknote                           
•      Laptop / Notebook
•      Handheld Computer
•      Embedded System

  2.  Menurut Karakteristik

•  Single Processor = Komputer yang hanya memiliki satu prosesor.
•  Multiprocessor = Komputer yang memiliki lebih dari satu prosesor.
•  Personal Computer = Komputer yang digunakan oleh hanya satu orang dalam satu waktu (umumnya).
•   Distributed System = Komputasi yang dikerjakan dengan beberapa prosesor.
•  Clustered System = Gabungan dari beberapa sistem individu yang saling berbagi tempat penyimpanan   data (storage) dan saling terhubung dalam jaringan local.
•   Real Time System = Sebuah sistem yang  mengutamakan ketepatan waktu dalam eksekusi satu buah tugas.

=>  Grid Computer/Super Computer

• Kumpulan dari banyak komputer yang dikembangkan dalam sebuah computer-farm
• Pengembangan dari Mainframe dan Desktop
• Menggunakan banyak CPU untuk menghasilkan output maksimal
• Kumpulan cluster system

=>  Mainframe System

• Kumpulan dari device-device yang berfungsi sama atau bermacam-macam yang disatukan dalam sebuah sistem yang saling berbagi
• Mengumpulkan job-job yang mirip
• Secara otomatis berpindah dari satu job ke job yang lain

Tipe Alokasi  Job

  1. Batch System

• Job yang mempunyai kesamaan kebutuhan sumber daya dikumpulkan(secara sequensial)
• Ketika komputer dalam keadaan siap maka CPU menjalankan masing-masing kumpulan job tersebut sebagai sebuah kelompok.
• Diekseksui secara bergantian
• User yang mengoperasikan

2.          2.   Multiprogramming:

•       Job disimpan di main memory pada waktu yang sama
•       CPU dipergunakan bergantian oleh job-job tersebut
•       Dikerjakan oleh OS
•       Ada background dan foreground proses
•       Dibutuhkan Kemampuan OS:
•       Penyediaan I/O routine
•       Pengaturan memory, untuk mengalokasikan memory untuk masing  Job
•       Penjadwalan CPU, untuk memilih job mana yang akan dijalankan
•       Pengalokasian untuk hardware lain

3. Time-Sharing System/Multitasking - Interactive Computing

•         CPU digunakan bergantian oleh job-job di memori dan di disk
•         Waktu dibatasi (Response time harus < 1 detik)
•         CPU dialokasikan hanya pada job yg ada di memory = CPU schedulling
•         Job dipindahkan dari dan ke disk = swapping dan virtual memory
•         Terjadi komunikasi antara user dan sistem operasi
•         Setelah sistem operasi menyelesaikan satu perintah ia mencari perintah berikutnya dari user
• 
  

        =>   Multiprocessing System :   

•        Sistem memiliki lebih dari satu CPU untuk memproses satu atau lebih program
•        Resource digunakan bersama-sama
•        Sering disebut Tightly Coupling System
•        Multiprocessing System ada  2  : 

                 1.  Paralel System

                -  Menggunakan bus, clock, memory dan lainya secara bersamaan.

                      -   Setiap Prosesor mengerjakan jenis job yang berbeda.  

                      -   Keuntungan : Proses lebih cepat dan biaya murah

           -   Kerugian :  - Kesibukan prosesor berbeda beda.

·                                       - Bisa menggagalkan seluruh proses jika ada salah satu prosesor yang rusak.

  =>  Distributed System

• Melaksanakan komputasi secara terdistribusi diantara beberapa prosesor, tidak digunakan bersamaan.
• Loosely coupled system : Setiap prosesor mempunyai local memory / resource.                                                - Komunikasi terjadi melalui bus atau jalur telepon / LAN 

• Keunggulan:                                                                                                                       -  Pembagian sumber daya                                                                                                    -  Komputasi lebih cepat

• Model:                                                                                                                                  -  Client-Server Systems                                                                                                      -  Peer-to-peer (P2P) System

Peer to Peer Vs Client Server

 Ø  P2P tidak membedakan client dan server

     -  Semua node yang terhubung disebut dengan peer

     -  Satu node bersifat sebagai client dan sekaligus sebagai server

     -  Node harus terhubung dalam jaringan P2P

Ø  Menggunakan service melalui discovery protocol

    - Contoh: Napster and Gnutella, Torrent

    - Menggunakan torrent client: utorren

=>   Real Time System

• Sistem yang mampu menyelesaikan proses dalam interval waktu tertentu.  Jika tidak selesai maka sistem gagal.
• Sering digunakan dengan device pengendali dalam sebuah penggunaan khusus                           -  misal: eksperimen ilmiah, industri, medis

• Model                                                                                                                               
  - Hard Real Time
   Ø  Menjamin proses yang paling penting selesai  dalam interval waktu yang benar dan tertentu
   Ø  Tidak dapat dipadukan dengan sistem jenis lain (mis. Time-Shared System )

        -  Soft Real Time

            Ø  Menjamin proses yang paling penting mendapat prioritas tertinggi untuk diselesaikan.

            Ø  Dapat dipadukan dengan sistem lain.

=>  Computer System Organization

  Ø  Operasi-operasi Sistem Komputer

    -  Satu atau lebih CPU, device controllers terhubung dalam jalur bus untuk mengakses shared memory

      -  Concurrent execution dari CPU dan adanya  kebutuhan devices berebut mendapatkan resource

=>  PC Modern Architecture

Fungsi Komputer

•     Eksekusi Program yang berisi instruksi

-           -  Instruksi Baca (fetch) CPU dari memori

-           -  CPU mengeksekusi tiap instruksi

Operasi I/O

Dua macam tindakan jika ada operasi I/O:

1.     Setelah proses I/O dimulai, kendali akan kembali ke user program saat proses I/O selesai (Synchronous).

• Instruksi wait menyebabkan CPU idle sampai interrupt berikutnya.

        -   Wait loop - untuk menunggu akses berikutnya

• Paling banyak satu proses I/O yang berjalan dalam satu waktu.

2.     Setelah proses I/O dimulai, kendali akan kembali ke user program tanpa menunggu proses I/O selesai (Asynchronous).

• System call – permintaan pada sistem operasi untuk mengizinkan user menunggu sampai I/O selesai
• Device-status table mengandung data untuk tiap I/O device yang berisi tipe, alamat, dan keadaannya

 DMA

• Digunakan untuk I/O device yang dapat memindahkan data dengan kecepatan tinggi (mendekati frekuensi bus memori)
• Device controller memindahkan data secara blok-blok dari buffer, langsung ke memory utama / sebaliknya tanpa campur tangan prosesor

        -  Dulu per karakter, 2 ms per kar + 2 untuk interrupt

        -  Interrupt hanya terjadi tiap blok bukan tiap word / byte

• Seluruh proses DMA dikendalikan oleh sebuah controller bernama DMA Controller (DMAC)
• Ada 2 DMA:

       -  Third party: ada di motherboard

       -  First party: dibagian logic di interface card per device