KONSEP DASAR PERANGKAT KOMPUTER

A.  Komponen Sistem Komputer

Menurut EDPS (Electronic Data Processing System), komponen sistem operasi dibagi menjadi 3 bagian yaitu Hardware, Software, dan Brainware.

Hardware atau peripheral adalah penyedia sumber daya untuk komputasi. Hardware merupakan benda yang konkret, dapat dilihat dan disentuh.

Software adalah sarana yang memberitahukan hardware apa yang harus dikerjakannya. Software adalah sesuatu yang abstrak. Software terbagi mejadi 2 bagian, yaitu Sistem Operasi dan Progam Aplikasi. Sistem Operasi adalah software yang bertugas mengontrol dan mengoordinasikan pengguna hardware untuk berbagai aplikasi dari bermacam-macam pengguna. Program Aplikasi adalah software yang menentukan bagaimana sumber daya digunakan untuk menyelesaikan masalah user.

Brainware atau user adalah penggunan komputer. Berupa manusia, mesin, atau komputer lain.

B. Definisi Sistem Operasi

            Pengertian Sistem Operasi :

Dari sudut pandang User, Sistem Operasi dipandang sebagai alat untuk mepermudah penggunaan komputer.

Dari sudut pandang Sistem, Sistem Operasi dipandang sebagai alat yang menepatkan sumber daya secara efisien (resource allocator).

Dari sudut pandang Tujuan, Sistem Operasi dipandang sebagi alat yang membuat kompuer lebih nyaman digunakan (convenient) untuk menjalankan aplikasi dan menyelesaikan masalah pengguna.

Tujuan lain dari Sistem Operasi adalah membuat penggunaan sumber daya komputer menjadi efisien.

C.    Kelas Komputer

Secara sederhana, jenis komputer dibagi berdasarkan 3 dasar yaitu, ukuran, karakteristik, dan jenis data.

1.      Klasifikasi menurut Ukuran

Klasifikasi ini berdasarkan ukuran komputer yang juga dapat menunjukkan seberapa besar sumber dayang yang mungkin. Hal yang lebih penting lagi adalah ukuran daya komputasinya.

Grid Computer/ Supercomputer adalah komputer dengan kemampuan lebih tinggi dari komputer-komputer lain pada masanya.

Sekarang ini terdiri dari banyak komputer yang dikembangkan dalam sebuah computer-farm. Komputer jenis ini adalah pengembangan dari mainframe dan dekstop. Komputer ini menggunakan banyak CPU untuk menghasilkan output maksimal.

Kekuatan komputasi yang dimiliki komputer ini sangat menakjubkan dan juga sangat mahal. Karena itu komputer semacam ini biasanya digunakan untuk penelitian berskala besar, misalnya pembuatan pesawat terbang dan misi luar angkasa. Supercomputer pertama yang dibuat manusia adalah CDC 6600.yang paling terkenal mungin adalah Beowulf milik NASA yang tersusun atas 16 PC pentium 4 Xeon. Supercomputer tercepat hingga 2003 adalah sebuah NEC earth-simulator milik Jepang.

Mainframe Computer adalah sebuah sistem komputer yang mengumpulkan device-device yang berfungsi sama atau bermacam-macam yang disatukan dalam sebuah sistem yang saling berbagi.

Perkembangan sistem operasi mulai dari sini dimana dimulai dengan batcg system dimana job-job yang mirip dikumpulkan dan dijalankan secara kelompok kemudian setelah kelompok yang dijalankan tadi selesai makan secara otomatis kelompoklain dijalankan.

Pada perkembangan berikutnya, Multiprogamed System diperkenalkan. Dengan sistem ini job-job disimpan di main memory waktu yang sama dan CPU dipergunakan bergantian. Hal ini membutuhkan beberapa kemampuan tambahan yaitu penyediaan I/O (input dan output) routine oleh sistem, pengaturan memori untuk mengalokasikan memory pada beberapa job, penjadwalan CPU untuk memilih job mana yang akan dijalankan, serta pengalokasian hardaware lain.

 Lebih jauh lagi, digunakan Time-Sharing System/ Multitaksting – Interactive Computing. Dengan sistem ini, CPU digunakan bergantian oleh job-job di memori dan di disk. CPU dialokasikan hanya pada job di memori dan job dipindahkan dari dan ke disk. Hal ini membutukan terjadinya komunikasi antara user dan sistem operasi, dimana ketika sistem operasi menyelesaikan satu perintah, Ia mencari perintah berikutnya dari user akibatnya inline system harus ada bagi user untuk mengakses data dan kode.

Mini Computer adalah komputer dengan versi lebih kecil dari mainframe dengan lebih sedikit perlengkapan, biasanya hanya digunakan untuk satu tugas spesifik. Dikembangkan dengan system modul sehingga mudah diganti komponen-komponennya. Hal ini merupakan bentuk dasar dari dekstop komputer.

Workstation adalah suatu model dari mainframe dimana sebuah komputer digunakan bersama-sama dalah satu waktu dengan berpusat pada suatu kerja tertentu. Kadang sulit dibedakan dari Mini Computer, karena ukurannya hampir sama. Komputer ini adalah model dasar dari jaringan.

Dekstop Computer adalah komputer yang ukuran relatif kecil dan dapat diletakkan di meja. Komputer ini ditujukan untuk kenyamanan dan lebih responsif bagi pengguna komputer. Berbagai sistem operasi dapat berjalan dalam komputer jenis ini.

Deksnote Computer adalah sebuah hybrid antara dekstop dan laptop, menggabungkan kepampuan dekstop (processor dekstop) dan portabilitas laptop. Mudah digunakan dan dipindahkan ke berbagai tempat yang memiliki catu daya listrik tapi tidak terlalu mudah dipindahkan atau portable untuk tempat tanpa catu daya listrik (karena batereinya cepat habis).

Notebook Computer adalah komputer portable (mudah dipindahkan) meniru konsep dekstop tetapi jauh lebih hemat dalam penggunaan daya listrik.

Dapat digunakan ditempat tanpa catu daya listrik (baterei bertahan cukup lama). Lebih nyaman digunakan untuk bekerja di pejalanan atau pekerjaan yang menuntut fleksibilitas tempat. Kadang masih sulit untuk menjalankan berbagai sistem operasi.

Handled System adalah sebutan untuk komputer –komputer dengan ukuran kecil (bisa digenggam) dengan kemampuan tertentu. Beberapa contoh dari sistem ini adalah Palm Pilots, PDA, dan telepon seluler.

Isu yang berkembang tetang sistem genggam adalah cara rancang software dan hardware yang sesuai dengan ukurannya yang kecil.

Dari sisi software, hambatan yang muncul adalah ukuran memori yang terbatasa dan ukuran monitor yang kecil. Kebanyakan sistem genggam pada saat ini memiliki memori berukuran 512 KB hingga 8 MB. Degan ukuran memori yang begitu kecil jika dibandingkan dengan PC, sistem operasi dan apikasi yang diperuntukkan untuk sistem genggam harus dapat memanfaatkan memori secara efisien. Selain itu, mereka juga harus dirancang agar dapat ditampilkan secar optimal pada layar yang berukuran sekitar 5x3 inci.

Dari sisi hardware, hambatan yang muncul adalah penggunaan sumber tenaga untuk pemberdayaan sistem. Tantangan yang muncul adalah menciptakan sumber tenaga (misalnya baterei) dengan ukuran kecil tapi berkapasitas besar atau merancang hardware dengan konsumsi sumber tenaga yang sedikit.

Secara umum keterbatasan yang dimiliki oleh sistem genggam sesuai dengan kegunaan atau layanan yang disediakan. Sistem genggam biasanya dimanfaatkan untuk hal-hal yang membutuhkan portabilitas suatu mesin seperti kamera, alat komunikasi, MP3 player, dan lain-lain.

Embedded System adalah alat yang megacu pada sistem komputer yang bertugas mengendalikan tugas spesifik dari suatu alat seperti mesin cuci digital, tv digital, dan radio digital. Terbatas dan hampir tak memiliki user interface. Biasanya melakukan tugasnya secara real-time dan merupakan sistem paling banyak dipakai dalam keidupan. 

   

2.      Klasifikasi menurut Karakteristik

Klasifikasi ini berdasarkan ukuran dan sifat khas dari sebuah komputer. Biasanya berkaitan erat dengan fungsinya.

Single Processor / Uniprocessor.

Dalam suatu komputer, terdapat hanya satu prosesor. Keuntungan dari sistem ini yaitu lebih mudah diimplementasikan karena tidak perlu memperhatikan sinkornasi antar prosesor, kemudahan kontrol terhadap prosesor karena sistem porteksi tidak terlalu rumit, dan cenderung murah (bukan ekonomis).

Perlu dicata yang dimaksud satu buah prosesor ini adalah satu buah prosesor sebagai CPU/ Central Prosessing Unit. Hal ini ditekankan sebab ada beberapa perangkat yang memang memiliki prosesor tersendiri di dalam perangkatnya seperti VGA card AGP, optical mouse, dan lain-lain.

Multi Processor / Parallel System

Komputer ini memiliki leih dari satu prosesor. Akibatnya meningkatkan jumlah suatu proses yang dapat diselesaikan dala satu unit waktu (pertambahan throughput). Perlu diingat hal ini tidak berarti daya komputasinya menjadi meningkat sejumlah prosesornya. Yang meningkat adalah jumlah perkerjaan yang bisa dilakukannya dalam waktu tertentu.

Uang yang terpakai lebih sedikit karena prosesor-prosesor terdapat dalam satu komputer dan dapat membagi peripheral (ekonomis) seperti disk dan catu daya listrik.

Jika satu processor mengalami suatu gangguan, maka proses yang terjadi masih dapat berjalan dikenal dengan istilah Graceful Degradation. Sistemnya sendiri dikenal fault toleran atau fail-soft system.

Ada 2 jenis multiprocessor system yaitu Symmetric MultiProcessing (SMP) dan Asymetric MultiProcessing (ASMP). Dalam SMP, setiap prosesor menjalankan salinan identik dari sistem operasi dan banyak job yang dapat berjalan disuatu waktu tanpa pengurangan performance. Sementara itu dalama ASMP, setiap prosesor diberikan suatu tugas yang spesifik. Sebuah prosesor bertindak sebagai master prosesor yang bertugas menjadwalkan dan mengalokasikan pekerjaan pada prosesor lain yang disebut slave processors. Umumnya ASMP, dipakai pada sistem yang besar.

Personal Computer

Sebuah computer yang dirancang hanya digunakan oleh suatu orang dalam suatu waktu. Harganya cenderung lebih murah dan biasanya mampi mengerjakan berbagai macam tugas.

*Distributed System, melaksanakan komputasi secara terdistribusi diantara beberapa prosesor. Hanya saja komputasinnya bersifat Loosely Coupled System yaitu setiap prosesor mempunyai local memory sendiri. Komunikasi terjadi melalui bus atau jalur telepone. Keuntungannya hampir sama dengan multiprocessor, yaitu adanya pembagian sumber daya dan komputasi lebih cepat. Namun, pada distributed system juga terdapat keuntungan lain, yaitu memungkinkan komunikasi antar komputer. Terdiri atas dua model yaitu Client-Server System dimana hampir seluruh roses dilakukan terpusat di server berdasarkan permintaan client. Model ini masih dibagi menjadi 2 jenis lagi yaitu computer server system dimana server menyediakan sarana komputasi dan file server system dimana server menyediakan tempat penyimpanan data. Contoh penerapan Distributed System yaitu Small Area Network (SAN), Local Area Network (LAN), Metropolitan Area Network (MAN), Online Service (OL)/Outernet, Wide Area Network (WAN)/ International Network (Internet).

*Model yang lain adalah Peer-to-Peer (P2P) System yakni beberapa komputer saling bertukar data.

Clurested System

Secara umum, sistem kluster adalah gabungan dari beberapa sistem individual (komputer) yang dikumpulkan pada suatu lokasi, saling berbagi tempat penyimpanan data (storage), dan saling terhubung dalam jaringan lokal (Local Area Network).

Sistem Kluster memiliki persamaan dengan sistem paralel dalam hal menggabungkan beberapa CPU untuk meningkatkan kinerja komputasi. Jika salah satu mesin mengalami masalah dalam menjalankan tugas maka mesin lain dapat mengambil alih pelaksanaan tugas itu. Dengan menjalankan tugas maka mesin lain dapat mengambil alih pelaksanaan tugas itu. Dengan demikian, sistem akan lebih handal dan fault tolerant dalam melakukan komputasi.

Dalam hal jaringan, sistem kluster mirip dengan sistem terdistribusi (distributed system). Bedanya, jika jaringan pada sistem terdistribusi melingkupi komputer-komputer yang lokasinnya tersebar maka jaringan pada sistem kluster menghubungkan banyak komputer yang dikumpulkan dalam satu tempat.

Dalam ruang lingkup jaringan lokal, sistem kluster memiliki beberapa model dalam pelaksanaannya, yaitu asimetris dan simetris. Kedua model ini berbeda dalam hal pengawasan mesin yang sedang bekerja.

Pengawasan dalam model asimetris menempatkan suatu mesin yang tidak melakukan kegiatan apapun selain bersiap-siaga mengawasi mesin yang sedang bekerja. Jika mesin itu mengalami masalah maka pengawas akan akan mengambil alih tugasnya. Mesin yang khusus bertindak pengawas ini tidak diterapkan dalam model simetris. Sebagai gantinya, mesin-mesin yang melakukan komputasi saling mengawasi keadaan mereka. Mesin lain akan mengambil alih tugas mesin yang sedang mengalami masalah.

Jika dilihat dari segi efisiensi penggunaan mesin, model simetris lebih unggul daripada model asimetris. Hal ini disebabkan karena terdapat mesin yang tidak melakukan kegiatan apapun selain mengawasi mesin lain pada model asimetris. Mesin yang menganggur ini dimanfaatkan  untuk melakukan komputasi pada model simetris. Inilah yang membuat model simetris lebih efisien.

Isu yang menarik tentang sistem kluster adalah bagaimana mengatur mesin-mesin penyusun sistem dalam berbagai tempat penyimpanan data (storage).  Untuk saat ini, biasanya sistem kluster hanya terdiri dari 2 hingga 4 mesin berhubung kerumitan dalam mengatur akses mesin-mesin ini ke tempat penyimpanan data.

Isu di atas juga berkembang menjadi bagaimana menerapkan sistem kluster secara paralel atau dalam jaringan yang lebih luas (Wide Area Network). Hal penting yang berkaitan dengan penerapan sistem kluster secara paralel adalah kemampuan mesin-mesin penyusun sistem untuk mengakses data di storage secara serentak. Berbagai software khusu dikembangkan untuk mendukung kemampuan itu karena kebanyakan sistem operasi tidak menyediakan fasilitas yang memadai. Salah satu conto softwarenya adalah Oracle Parallel Server yang khusu didesain untuk sistem kluster paralel.

Seiring dengan perkembangan pesat teknologi kluster, sistem kluster diharapkan tidak lagi terbatas pada sekumpulan mesin pada satu lokasi yang terhubung dalam jaringan lokal. Riset dan penelitian sedang dilakukan afar pada suatu saat sistem kluster dapat melingkupi berbagai mesin yang tersebar di seluruh belahan dunia.

Real Time Systems / Sistem Waktu Nyata

Sistem waktu nyata adalah suatu sistem yang mengharuskan suatu komputasi selesai dalam jangka waktu tertentu. Jika komputasi ternyata belum selesai maka sistem dianggap gagal dalam melakukan tugasnya.

Sistem waktu nyata memiliki 2 model dalam pelaksanaannya yaitu hard real time system dan soft real time system. Hard real time system menjamin suatu proses yang paling penting dalam sistem akan selesai dalam jangka waktu yang valid. Jaminan waktu yang ketat ini berdampak pada operasi dan perangkat keras (hardware) yang mendukung sistem. Operasi I/O dalam sistem, seperti akses data ke storage, harus selesai dalam jangka waktu tertentu.

Dari segi hardware, memori jangka pendek (short-term memori) atau read-only memory (ROM) menggantikan harddisk sebagai tempat penyimpanan data. Kedua jenis memory ini dapat mempertahankan data mereka tanpa suplai energi. Ketatnya ukuran waktu dan keterbatasan hardware dalam sistem ini membuatnnya sulit untuk dikombinasikan dengan sistem lain, seperti sistem multiprocessor dengan sistem time-sharing.

Soft real system tidak memberlakukan aturan waktu seketat hard real time system. Namun, sistem ini mejamin bahwa suatu proses terpenting selalu mendapat prioritas tertinggi untuk diselesaikan diantara proses-proses lainnya. Sama halnya dengan hard real time system, berbagai operasi dalam sistem tetap harus ada batas waktu maksimum.

Aplikasi sistem waktu nyata banyak digunakan dan bidang penelitian ilmiah, sistem pencitraan medis, sistem kontrol industri, dan industri peralatan rumah tangga. Model waktu nyata yang banyak digunakan adalah model hard real time system. Sedangkan dalam bidang penelitian ilmiah dan bidang lain yang sejenis digunakan soft real time system.

3.      Klasifikasi menurut Jenis data

Klasifikasi ini berdasarkan ukuran sifat data yang menjadi masukan bagi komputer.

Digital Computer

Komputer yang mengolah data berdasarkan input-input dari pulsa elektronik dan bersifat abstrak.

Analog Computer

Menurut Gramacomp Team, komputer ini adalah komputer yang mengolah data berdasarkan input-input dari keadaan lingkungan komputer yang nyata seperti suhu, kelembapan, dan lain-lain.

Hybrid Computer

Gabungan komputer digital dan analog, mengolah data digital sekaligus data analog.

D.   Lingkungan Komputasi

Lingkungan komputasi adalah suatu lingkungan dimana sistem komputer digunakan. Lingkungan komputasi dapat dikelompokkan menjadi 4 jenis yaitu komputasi tradisional, komputasi berbasis jaringan, komputasi embedded, dan komputasi grid.

Diposkan oleh arifianfery.blogspot.com

Daftar Pustaka / dikutip dari :

Darmawan, Rudy. Modul Merakit Personal Computer. Surakarta. CV Hayati Tumbuh Subur