CATATAN PERKULIAHAN

MATA KULIAH DASAR KOMPUTER DAN PEMROGRAMAN

SISTEM BUS
Konsep
- Sistem hardware tidak dapat diubah-ubah
- Fungsi kerja hardware dapat melakukan tugas berbeda-beda, memberikan sinyal kontrol yang benar.

INTERNAL MEMORY
 Internal Memory adalah memori yang bersatu di dalam suatu sistem (jika tidak ada, maka komputer tidak dapat berfungsi).
Contoh internal memory: RAM dan ROM.

EXTERNAL MEMORY
Jenis-jenis external memory/ memori eksternal ditinjau dari kinerja, cara membaca dan cara menyimpannya. Jenis-jenis memori eksternal antara lain:
a. Magnetic Disk, contoh: ATM, Flashdisk
b. Optical, contoh: CD, DVD
c. Pita Magnetik, contoh: cassette tape (disebut pita 'magnetik' karena alat penulis dan pembacanya mengandung magnet)

INPUT-OUTPUT
Masalah-masalah I/O :
1. Periferal yang bervariasi
- Pengiriman jumlah data yang berbeda
- dengan kecepatan yang berbeda
- dalam format yang berbeda.
2. Semua periferal I/O berkecepatan lebih lambat dari CPU dan RAM
3. Memerlukan modul I/O
4. Interface ke CPU dan memori melalui sistem BUS/ Perpindahan utama
5. Interface ke satu atau lebih periferal melalui link yang sesuai.

Peralatan Eksternal
1. Terbaca manusia (monitor, keyboard, printer)
2. Terbaca mesin
- pengawasan dan kontrol
- sensor, aktuator, pita/disk magnetik
3. Komunikasi
- Modem
- Networ Interface Card (NIC)

OPERATING SYSTEM (OS)
Operating System adalah alat komunikasi antara hardware dan software, atau dari hardware ke otak manusia.

Fungsi OS:
1. Pembuatan Program
2. Eksekusi Program

Tipe OS:
1. Interaktif
2. Batch
3. Single Program
4. Multi Programming

Pengenalan RAID

1.      Definisi RAID

RAID, singkatan dari Redundant Array of Independent Disks merujuk kepada sebuah teknologi di dalam penyimpanan data komputer yang digunakan untuk mengimplementasikan fitur toleransi kesalahan pada media penyimpanan komputer (utamanya adalah hard disk) dengan menggunakan cara redundansi (penumpukan) data, baik itu dengan menggunakan perangkat lunak, maupun unit perangkat keras RAID terpisah. Teknologi ini membagi atau mereplikasi data ke dalam beberapa hard disk terpisah. RAID didesain untuk meningkatkan keandalan data dan/atau meningkatkan kinerja I/O dari hard disk.

2.      Kosep RAID

Ada beberapa konsep kunci di dalam RAID: mirroring (penyalinan data ke lebih dari satu buah hard disk), striping (pemecahan data ke beberapa hard disk) dan juga koreksi kesalahan, di mana redundansi data disimpan untuk mengizinkan kesalahan dan masalah untuk dapat dideteksi dan mungkin dikoreksi (lebih umum disebut sebagai teknik fault tolerance/toleransi kesalahan).

3.      Tiga karakteristik umum dari RAID ini, yaitu:

a.       RAID adalah sekumpulan disk drive yang dianggap sebagai sistem tunggal disk.

b.      Data didistribusikan ke drive fisik array.

c.       Kapasitas redunant disk digunakan untuk menyimpan informasi paritas, yang menjamin recoveribility data ketika terjadi masalah atau kegagalan disk.

4.      RAID dapat dibagi menjadi 8 level yang berbeda :

·         RAID level 0

RAID level 0 menggunakan kumpulan disk dengan striping pada level blok, tanpa redundansi. Jadi hanya menyimpan melakukan striping blok data ke dalam beberapa disk. Level ini sebenarnya tidak termasuk ke dalam kelompok RAID karena tidak menggunakan redundansi untuk peningkatan kinerjanya.

·         RAID level 1

RAID level 1 ini merupakan disk mirroring, menduplikat setiap disk. Cara ini dapat meningkatkan kinerja disk, tetapi jumlah disk yang dibutuhkan menjadi dua kali lipat, sehingga biayanya menjadi sangat mahal.

Pada level 1 (disk duplexing dan disk mirroring) data pada suatu partisi hard disk disalin ke sebuah partisi di hard disk yang lain sehingga bila salah satu rusak , masih tersedia salinannya di partisi mirror.

·         RAID level 2

RAID level 2 ini merupakan pengorganisasian dengan error-correcting-code (ECC). Seperti pada memori di mana pendeteksian terjadinya error menggunakan paritas bit. Setiap byte data mempunyai sebuah paritas bit yang bersesuaian yang merepresentasikan jumlah bit di dalam byte data tersebut di mana paritas bit=0 jika jumlah bit genap atau paritas=1 jika ganjil.

Jadi, jika salah satu bit pada data berubah, paritas berubah dan tidak sesuai dengan paritas bit yang tersimpan. Dengan demikian, apabila terjadi kegagalan pada salah satu disk, data dapat dibentuk kembali dengan membaca error-correction bit pada disk lain.

·         RAID level 3

RAID level 3 merupakan pengorganisasian dengan paritas bit interleaved. Pengorganisasian ini hampir sama dengan RAID level 2, perbedaannya adalah RAID level 3 ini hanya memerlukan sebuah disk redundan, berapapun jumlah kumpulan disk-nya.

Jadi tidak menggunakan ECC, melainkan hanya menggunakan sebuah bit paritas untuk sekumpulan bit yang mempunyai posisi yang sama pada setiap disk yang berisi data. Selain itu juga menggunakan data striping dan mengakses disk-disk secara paralel.

·         RAID level 4

RAID level 4 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved, yaitu menggunakan striping data pada level blok, menyimpan sebuah paritas blok pada sebuah disk yang terpisah untuk setiap blok data pada disk-disk lain yang bersesuaian. Jika sebuah disk gagal, blok paritas tersebut dapat digunakan untuk membentuk kembali blok-blok data pada disk yang gagal tadi.

Kecepatan transfer untuk membaca data tinggi, karena setiap disk-disk data dapat diakses secara paralel. Demikian juga dengan penulisan, karena disk data dan paritas dapat ditulis secara paralel.

·         RAID level 5

RAID level 5 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved tersebar. Data dan paritas disebar pada semua disk termasuk sebuah disk tambahan. Pada setiap blok, salah satu dari disk menyimpan paritas dan disk yang lainnya menyimpan data. Sebagai contoh, jika terdapat kumpulan dari 5 disk, paritas blok ke n akan disimpan pada disk (n mod 5) + 1; blok ke n dari empat disk yang lain menyimpan data yang sebenarnya dari blok tersebut.

Sebuah paritas blok tidak menyimpan paritas untuk blok data pada disk yang sama, karena kegagalan sebuah disk akan menyebabkan data hilang bersama dengan paritasnya dan data tersebut tidak dapat diperbaiki. Penyebaran paritas pada setiap disk ini menghindari penggunaan berlebihan dari sebuah paritas disk seperti pada RAID level 4.

·         RAID level 6

RAID level 6 disebut juga redundansi P+Q, seperti RAID level 5, tetapi menyimpan informasi redundan tambahan untuk mengantisipasi kegagalan dari beberapa disk sekaligus. RAID level 6 melakukan dua perhitungan paritas yang berbeda, kemudian disimpan di dalam blok-blok yang terpisah pada disk-disk yang berbeda. Jadi, jika disk data yang digunakan sebanyak n buah disk, maka jumlah disk yang dibutuhkan untuk RAID level 6 ini adalah n+2 disk.

Keuntungan dari RAID level 6 ini adalah kehandalan data yang sangat tinggi, karena untuk menyebabkan data hilang, kegagalan harus terjadi pada tiga buah disk dalam interval rata-rata untuk perbaikan data (Mean Time To Repair atau MTTR). Kerugiannya yaitu penalti waktu pada saat penulisan data, karena setiap penulisan yang dilakukan akan mempengaruhi dua buah paritas blok.

·         RAID level 0+1 dan 1+0

RAID level 0+1 dan 1+0 ini merupakan kombinasi dari RAID level 0 dan 1. RAID level 0 memiliki kinerja yang baik, sedangkan RAID level 1 memiliki kehandalan. Namun, dalam kenyataannya kedua hal ini sama pentingnya. Dalam RAID 0+1, sekumpulan disk di-strip, kemudian strip tersebut di-mirror ke disk-disk yang lain, menghasilkan strip-strip data yang sama.

Kombinasi lainnya yaitu RAID 1+0, di mana disk-disk di-mirror secara berpasangan, dan kemudian hasil pasangan mirrornya di-strip. RAID 1+0 ini mempunyai keuntungan lebih dibandingkan dengan RAID 0+1. Sebagai contoh, jika sebuah disk gagal pada RAID 0+1, seluruh strip-nya tidak dapat diakses, hanya sebagian strip saja yang dapat diakses, sedangkan pada RAID 1+0, disk yang gagal tersebut tidak dapat diakses, tetapi pasangan mirror-nya masih dapat diakses, yaitu disk-disk selain dari disk yang gagal.

5.      Implementasi RAID

Pada umumnya, RAID diimplementasikan di dalam komputer server, tapi bisa juga digunakan di dalam workstation. Penggunaan di dalam workstation umumnya digunakan dalam komputer yang digunakan untuk melakukan beberapa pekerjaan seperti melakukan penyuntingan video/audio. Implementasi RAID, selain secara hardware (dengan RAID controller) juga dapat dilakukan secara software, misalnya pada Microsoft Windows NT 4.0.

Source:

http://id.wikipedia.org/wiki/RAID

http://rikysuhendra91.wordpress.com/2011/01/09/karakter-raid/

Internal Memory Computer

Internal Memory Computer

1.      Operasi Sel Memori

RAM

Komponen utama dalam sistem komputer adalah Arithmetic Logic Unit (ALU), Control Circuitry, Storage Space dan piranti Input/Output. Jika tanpa memory, maka komputer hanya berfungsi sebagai digital signal processing devices, contohnya kalkulator atau media player.

Kemampuan memory untuk menyimpan data, instruksi dan informasi-lah yang membuat komputer dapat disebut sebagai general-purpose komputer. Komputer merupakan piranti digital, maka informasi disajikan dengan sistem bilangan binary.

Teks, angka, gambar, sudio dan video dikonversikan menjadi sekumpulan bilangan binary (binary digit atau disingkat bit). Sekumpulan bilangan binary dikenal dengan istilah BYTE, dimana 1 byte = 8 bits.

Semakin besar ukuran memory-nya maka semakin banyak pula informasi yang dapat disimpan di dalam komputer (storage devices). Elemen dasar memori adalah sel memori. Walaupun digunakan sejumlah teknologi elektronik, seluruh sel memori memiliki sifat–sifat tertentu :

·         Sel memori memiliki dua keadaan stabil (atau semi-stabil), yang dapat digunakan untuk merepresentasikan bilangan biner 1 atau 0.

·         Sel memori mempunyai kemampuan untuk ditulisi (sedikitnya satu kali).

·         Sel memori mempunyai kemampuan untuk dibaca.

Umumnya sel memori mempunyai tiga terminal fungsi yang mampu membawa sinyal listrik. Terminal select berfungsi memilih operasi tulis atau baca. Untuk penulisan, terminal lainnya menyediakan sinyal listrik yang men-set keadaan sel bernilai 1 atau 0, sedangkan untuk operasi pembacaan, terminal ini digunakan sebagai keluaran.

2.      Karakteristik Sistem Memori

Untuk mempelajari sistem memori secara keseluruhan, harus mengetahui karakteristik–karakteristik kuncinya. Karakteristik penting sistem memori disajikan dalam berikut:

a.       Lokasi *(CPU, Internal (main), External (secondary))

Dilihat dari lokasi, memori dibedakan menjadi beberapa jenis, yaitu register, memori internal dan memori eksternal. Register berada di dalam chip prosesor, memori ini diakses langsung oleh prosesor dalam menjalankan operasinya.

·         Register digunakan sebagai memori sementara dalam perhitungan maupun pengolahan data dalam prosesor.

·         Memori internal adalah memori yang berada diluar chip prosesor namun mengaksesannya langsung oleh prosesor.

·         Memori internal dibedakan menjadi memori utama dan cache memori. Memori eksternal dapat diakses oleh prosesor melalui piranti I/O, memori ini dapat berupa disk maupun pita.

b.      Kapasitas *(Ukuran word, Jumlah word)

Kapasitas memori internal maupun eksternal biasanya dinyatakan dalam mentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word. Panjang word umumnya 8, 16, 32 bit. Memori eksternal biasanya lebih besar kapasitasnya daripada memori internal, hal ini disebabkan karena teknologi dan sifat penggunaannya yang berbeda.

c.       Satuan Transfer *(Word, Block)

Bagi memori internal, satuan tranfer sama dengan jumlah saluran data yang masuk ke dan keluar dari modul memori. Jumlah saluran ini sering kali sama dengan panjang word, tapi dimungkinkan juga tidak sama. Tiga konsep yang berhubungan dengan satuan transfer :

·         Word, merupakan satuan “alami” organisasi memori. Ukuran word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang instruksi.

·         Addressable units, pada sejumlah sistem, adressable units adalah word. Namun terdapat sistem dengan pengalamatan pada tingkatan byte.

·         Unit of tranfer, adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan ke dalam memori pada suatu saat.

Pada memori eksternal, tranfer data biasanya lebih besar dari suatu word, yang disebut dengan block.

d.      Metode Akses *(Sequential access, Direct access, Random access, Associative access)

Perbedaan tajam yang terdapat pada sejumlah jenis memori adalah metode access-nya. Terdapat empat macam metode :

·         Sequential access, memori diorganisasi menjadi unit–unit data yang disebut record. Akses harus dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik. Informasi mengalamatan yang disimpan dipakai untuk memisahkan record–record dan untuk membantu proses pencarian. Terdapat shared read/write mechanism untuk penulisan/pembacaan memorinya. Pita magnetik merupakan memori yang menggunakan metode sequential access.

·         Direct access, sama sequential access terdapat shared read/write mechanism. Setiap blok dan record memiliki alamat unik berdasarkan lokasi fisiknya. Akses dilakukan langsung pada alamat memori. Disk adalah memori direct access.

·         Random access, setiap lokasi memori dipilih secara random dan diakses serta dialamati secara langsung. Contohnya adalah memori utama.

·         Associative access, merupakan jenis random akses yang memungkinkan pembandingan lokasi bit yang diinginkan untuk pencocokan. Jadi data dicari berdasarkan isinya bukan alamatnya dalam memori. Contoh memori ini adalah cache memori.

e.       Kinerja *(Access time, Cycle time, Transfer rate)

Berdasarkan karakteristik unjuk kerja, memiliki tiga parameter utama pengukuran unjuk kerja, yaitu :

·         Access time, bagi random access memory, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis. Sedangkan untuk memori non-random akses merupakan waktu yang dibutuhkan dalam melakukan mekanisme baca atau tulis pada lokasi tertentu.

·         Memory cycle time, konsep ini digunakan pada random access memory dan terdiri dari access time ditambah dengan waktu yang diperlukan transient agar hilang pada saluran sinyal.

·         Transfer rate, adalah kecepatan data transfer ke unit memori atau dari unit memori. Pada random access memory sama dengan 1/(cycle time). Sedangkan untuk nonrandom access memory dengan perumusan.

f.       Tipe Fisik *(Semikonduktor, Magnetik)

Jenis tipe fisik memori yang digunakan saat ini adalah memori semikonduktor dengan teknologi VLSI dan memori permukaan magnetik seperti yang digunakan pada disk dan pita magnetik

g.      Karakteristik *(Volatile/nonvolatile, Erasable/nonerasable)

Berdasarkan karakteristik fisik, media penyimpanan dibedakan menjadi volatile dan nonvolatile, serta erasable dan nonerasable. Pada volatile memory, informasi akan hilang apabila daya listriknya dimatikan, sedangkan non-volatile memory tidak hilang walau daya listriknya hilang. Memori permukaan magnetik adalah contoh no-nvolatile memory, sedangkan semikonduktor ada yang volatile dan non-volatile. Ada jenis memori semikonduktor yang tidak bisa dihapus kecuali dengan menghancurkan unit storage-nya, memori ini dikenal dengan ROM (Read Only Memory).

ROM (READ ONLY MEMORY)

Read only memory (ROM) sangat berbeda dengan RAM, seperti namanya, ROM berisi pola data permanen yang tidak dapat diubah. Data yang tidak bisa diubah menimbulkan keuntungan dan juga kerugian. Keuntungannya untuk data yang permanen dan sering digunakan pada sistem operasi maupun sistem perangkat keras akan aman diletakkan dalam ROM.

Terdapat 6 macam jenis, yaitu: Mask ROM , PROM, EPROM, EAROM,  EEPROM dan Flash Memory. EEPROM (electrically erasable programprogrammable read only memory) merupakan memori yang dapat ditulisi kapan saja tanpa menghapus isi sebelumnya. EEPROM menggabungkan kelebihan non-volatile dengan fleksibilitas dapat di-update. Bentuk memori semikonduktor terbaru adalah flash memory. Memori ini dikenalkan tahun 1980-an dengan keunggulan pada kecepatan penulisan programnya. Flash memory menggunakan teknologi penghapusan dan penulisan elektrik. Seperti halnya EPROM, flash memory hanya membutuhkan sebuah transistor per byte sehingga dapat diperoleh kepadatan tinggi.

*Macam/Keterangan

 

Source:

http://adyt.blog.unsoed.ac.id/2010/12/14/memori-internal/