TUGAS SOFTSKILL 4

A.  System Bus

      System Bus menghubungkan CPU dengan RAM mungkin sebuah buffer memory. Memory penyangga (cache L2), Bus System merupakan BUS pusat. Bus-bus yang lain merupakan pencabangan dari BUS ini. Didalam PC terdapat 2 Bus yaitu :

·         Bus system, yang menghubungkan CPU dengan RAM, dan

·         Bus I/O, yang menghubungkan CPU dengan komponen-kompoonen lain.

Berikut contoh diagramnya :

Berikut penjelasan dari Bus System:

1.      Pengertian Bus System

      Bus System 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.

2.      Bus

      Pengertian bus adalah bagian dari sistem komputer yang berfungsi untuk memindahkan data antar bagian-bagian dalam sistem komputer. Data dipindahkan dari piranti masukan ke CPU, CPU ke memori, atau dari memori ke piranti keluaran. Bus meruppakan jalur komunikasi yang dibagi pemakai suatu set kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem. Sistem bus adalah sebuah bus yang menghubungkan komponen-komponen utama komputer (CPU, Memori, I/O). Sistem bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya.

      Bus System dapat dibedakan atas :

·         Data Bus (saluran data)

·         Address Bus (saluran alamat)

·         Control Bus (saluran kendali)

Jenis-jenis System Bus

            Saluran bus dapat dipisahkan menjadi dua tipe umum, yaitu dedicated dan multiplexed. Suatu saluran bus dedicated secara permanen diberi sebuah fungsi atau subset fisik komponen- komponen komputer.

            Sebagai contoh dedikasi fungsi adalah penggunaan alamat dedicated terpisah dan saluran data yang merupakan suatu hal yang umum bagi bus. Namun, hal ini bukanlah hal yang penting. Misalnya, alamat dan informasi data dapat ditransmisikan melalui sejumlah saluran yang sama dengan mengggunakan saluran address valid control.

v  Struktur System Bus

a.      Data Bus ( Saluran Data )

Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umunya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran.

b.      Address Bus ( 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.

·         Digunakan untuk mengirinkan alamat word pada memori yang akan diakses CPU.

·         Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul.

·         Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat.

Contoh : mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardwarenya.

c.       Control Bus (Saluran Control)

Saluran kontrol digunakan untuk mengontrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat unruk mengontrol penggunaanya.

B.  Sistem Input/Output (I/O)

·         I/O Sistem Operasi

            I/O System merupakan bagian untuk menangani inputan dan outputan dari DCS. Inputan dan outputan tersebut bisa analog atau digital. Inputan/outputan digital seperti sinyal-sinyal ON/OFF atau Start/Stop. Kebanyakan dari pengukuran proses dan outputan terkontrol merupakan jenis analog.

·         Pengertian Input

            Input adalah semua data dan perintah yang dimasukkan ke dalam memori komputer untuk selanjutnya diproses lebih lanjut oleh prosesor. Sebuah perangkat input adalah komponen piranti keras yang memungkinkan user atau pengguna memasukkan data ke dalam komputer, atau bisa juga disebut sebagai unit luar yang digunakan untuk memasukkan data dari luar ke dalam mikroprosesor.

·         Pengertian Output

            Output adalah data yang telah diproses menjadi bentuk yang dapat digunakan. Artinya komputer memproses data-data yang diinputkan menjadi sebuah informasi. Yang disebut sebagai perangkat output adalah semua komponen piranti keras yang menyampaikan informasi kepada orang-orang yang menggunakannya.

I/O system terdiri dari beberapa bagian penting yaitu:

a.      I/O Hardware

Secara umum, I/O Hardware 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 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.

b.      Application I/O Interface

Merupakan suatu mekanisme untuk mempermudah pengaksesan, sehingga sistem operasi melakukan standarisasi cara pengaksesan peralatan I/O. Interface aplikasi I/O melibatkan abstraksi, enkapsulasi, dan software layering. Device driver mengenkapsulasi tiap-tiap peralatan I/O ke dalam masing-masing 1 kelas yang umum (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. Beberapa hal yang berhubungan dengan Application I/O Interface adalah :

·         Peralatan Block dan Karakter

·         Peralatan Jaringan

·         Jam dan Timer

c.       Kernel I/O Subsystems

Kernel menyediakan banyak service yang berhubungan dengan I/O. Pada bagian ini, kita akan mendeskripsikan beberapa service yang disediakan oleh kernel I/O subsystem, dan kita akan membahas bagaimana caranya membuat infrastruktur hardware dan device-driver. Service yang ada meliputi I/O scheduling, buffering, caching, pooling, reservasi device, dan error handling.

d.      I/O Requests to Hardware Operations

Salah satu contohnya adalah:

v  Ilustrasi membuka sebuah

·         Device mana tempat file yang akan dibuka

·         Menerjemahkan _nama_ ke dalam device yang dimaksud

·         Membaca secara fisik file yang hendak dibuka

·         Data sudah siap untuk diakses

·         Mengembalikan kontrol pada proses

v  Ilustrasi lain pada waktu boot

 Sistem mula-mula meminta bus piranti keras untuk menentukan device apa yang ada.

e.       Streams

I/O stream adalah suatu mekanisme pengiriman data secara bertahap dan terus menerus melalui suatu aliran data (dua arah).Biasa digunakan dalam network protocol dan menggunakan  message passingdalam men-transferdata Stream terdiri atas :

·         Sebuah stream head yang merupakan antarmuka dengan user process,

·         Sebuah driver end yang mengontrol device,dan

·         Nol atau lebih stream modules

f.       Performance

Faktor utama dalam performa sistem : 

·         Permintaan CPU untuk menjalankan device driver, kode kernel I/O

·         Keadaan/state untuk melayani interrupt

·         Copy data

·         Network Traffic khususnya pada beban kinerja

C.    Direct Access Memory (DMA)

            Direct Memory Access (DMA)DMA ialah sebuah prosesor khusus (special purpose processor) yang berguna untuk menghindari pembebanan CPU utama oleh program I/O (PIO). 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 transfer, dan jumlah byte yang ditransfer, ke memori. CPU kemudian menuliskan alamat command block ini ke pengendali DMA, sehingga pengendali DMA dapat kemudian mengoperasikan bus memori secara langsung dengan menempatkan alamatalamat 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 perangkat, operasi yang akan ditampilkan, alamat memori yang menjadi sumber dan tujuan data, dan banyaknya byte yang ditransfer.

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

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

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

            Metode yang kedua, mengikutsertakan pengendali DMA 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 pengendali DMA harus mempunyai kepintaran untuk merasakan waktu pada saat sistem bus terbuka.