TL301

Just another iMe (iLearning Media) site

By

SKUP Reza .R. Dinastiar


Perkenalkan nama saya REZA ROMADHONA DINASTIAR . Saya adalah salah satu mahasiswa jurusan Teknik Informatika (Software Engineering) di Universitas Raharja. Saat ini, saya memasuki salah satu mata kuliah yang saya ambil di Semester 4 yaitu Mata Kuliah Organisasi Komputer 1

PROFIL :

Tempat & Tanggal Lahir : Batang, 21 Maret 1993

Kontak WA : 082118660888

Alamat : Jalan Tahta Blok F8 No.12 Perumahan Pesona Lebak Wangi 2. Sepatan Timur. TANGERANG

PENDIDIKAN FORMAL & NON FORMAL :

SDN Kauman 07 – BATANG

SMPN 03 – BATANG

SMKN 01 – BATANG

Wearnes Education – MALANG

Sekolah Tinggi Penerbangan Indonesia (STPI) – CURUG

Pusat Pendidikan Polisi Militer (PUSDIKPOM) – CIMAHI

RIWAYAT PEKERJAAN :

CV. Madya Komputer – PEKALONGAN (2011)

CV. Prakasa Advertising – MADIUN (2012)

PT. Angkasa Pura II PERSERO – (2013)

  • Avsec – Kualanamu Airport – MEDAN (2013-2017)
  • Avsec – Terminal 3 Soekarno Hatta – TANGERANG (2017-2018)
  • Staff Senior Manager Of Airport Security, KCU Soekarno Hatta – TANGERANG (2018-Sekarang)

Dan berikut daftar assignments yang telah dikerjakan :

NUMBERASSIGNMENTDUE DATESTATUSGRADE
0101 Maret 2020DONE-

By

Artikel Organisasi Komputer/1911428682

Pertanyaan :
Carilah artikel mengenai organisasi komputer. Kalian tuangkan dalam iMe masing”. Lalu kalian kirimkan link iMe tersebut sebagai jawabannya.
Status: 100%
Keterangan: sudah dikerjakan
Bukti :

Artikel Organisasi Komputer
Arsitektur Komputer membahas hal-hal yang berkaitan dengan atribut-atribut yang terlihat atau yang dipertimbangkan oleh pemogram dan yang memiliki dampak langsung pada eksekusi logis sebuah program. Dengan kata lain arsitektur computer membahas masalah-masalah yang berkaitan dengan fungsi komponen-komponen komputer.

Contoh atribut arsitektural adalah:
a. set instruksi
b. representasi data atau jumlah bit yang digunakan untuk merepresentasikan jenis data (missal: bilangan, karakter, dll)
c. Mekanisme input/output (I/O)
d. Teknik Pengalamatan memori

Organisasi Komputer membahas bagaimana semua fungsi-fungsi computer tersebut dapat diimplementasikan. Jadi, organisasi computer membahas hal-hal yang berkaitan dengan unit-unit operasional dan interkoneksinya yang mereliasasikan spesifikasi arsitektural. Dengan kata lain, organisasi computer membahas masalah-masalah yang berkaitan dengan struktur computer.

BAGIAN – BAGIAN SISTEM KOMPUTER
Sistem computer terdiri atas perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak ( software). Kedua perangkat ini merupakan kesatuan yang tak terpisahkan dalam system computer.
Perangkat keras (hardware) sebagian bagian dari system computer dibentuk oleh komponen –komponen tertentu, yakni

-Komponen masukan (input device).
Keyboard
Merupakan alat input standart yang diperlukan dalam setiap PC. Komponen ini tidak mengalami perkembangan yang pesat. Hanya dalam konektor dalam PC nya saja yang mengalami perkembangan. Dimulai dengan keyboard XT, keyboard PS2, keyboard USB dan yang baru berkembang sekarang ini adalah keyboard wireless.
Mouse
Mouse merupakan komponen input yang sanagt diperlukan jika menggunakan sistem operasi grafis. Mouse lebih banyak eprkembangannya dari pada keyboard. Muali dari mouse serial, mouse PS/2, mouse scroll, dan saat mouse optik

– Komponen alat pemroses (processing device),
CPU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu: ALU (Arithmetical Logical Unit) sebagai pusat pengolah data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja komputer.
CPU merupakan tempat pemroses instruksi-instruksi program, yang ada komputer mikro disebut dengan micro-processor (pemroses mikro). Pemroses ini berupa chip yang terdiri dari ribuan hingga jutaan IC. Dalam dunia dagang, pemroses ini diberi nama sesuai dengan keinginan pembuatnya dan umumnya ditambah dengan nomor seri, misalnya dikenal pemroses Intel 80486 DX2-400 (buatan Intel dengan seri 80486 DX2-400 yang dikenal dengan komputer 486 DX2), Intel Pentium 100 (dikenal dengan komputer Pentium I), Intel Pentium II-350, Intel Pentium III-450, Intel Celeron 333, AMD K-II, dan sebagainya. Masing-masing produk ini mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing.

– Komponen alat keluaran (output device).
Hard-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk mencetak tulisan dan image pada media keras seperti kertas atau film. Contoh hard copy devicce
Soft-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk menampilkan tulisan dan image pada media lunak yang berupa sinyal elektronik.
Drive device atau driver, yaitu alat yang digunakan untuk merekam simbol dalam bentuk yang hanya dapat dibaca oleh mesin pada media seperti magnetic disk atau magnetic tape. Alat ini berfungsi ganda, sebagai alat output dan juga sebagai alat input. Sekarang media penyimpan yang berkembang adalah disk rive, hard disk, CD-ROM/CD-RW.

– Dan komponen alat simpanan luar (storage )..
Sistem operasi (Operating System atau banyak ditulis dengan OS ) merupakan program yang ditulis untuk mengendalikan dan mengkoordinasikan aktifitas operasi computer. OS berfungsi sebagai pemimpin dalam sebuah organisasi.

KOMPONEN-KOMPONEN SISTEM KOMPUTER
Sistem komputer terdiri dari empat komponen, yaitu perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software), data dan komponen komunikasi.

Komponen perangkat keras (hardware component)
Komponen perangkat keras adalah sesuatu yang dapat disentuh, yang terdiri dari CPU, memory, dan peralatan I/O.

CPU terdiri dari:
Arithmatic Logic Unit (ALU): tujuannya untuk melakukan perhitungan.
Control Unit (CU): yaitu tujuannya mengontrol pemrosesan intruksi dan memindahkan data dari satu bagian CPU ke bagian CPU lainnya.

Interface Unit (Bus): memindahkan intruksi dan data antara CPU dan perangkat keras lainnya

SEJARAH PERKEMBANGAN KOMPUTER
Berdasarkan perkembangan teknologi komputer, maka perkembangannya dapat kita
begi menjadi 2 bagian yaitu:
a. Sebelum tahun 1940.
b. Setelah tahun 1940.

2.2.1. Sebelum tahun 1940
Sejak dahulu kala, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia. Manusia menggunakan jari untuk mengenali dan membilang nomor satu hingga sepuluh. Selepas itu mereka mulaI mengenali nomor-nomor yang lebih besar tetapi masih menggunakan digit-digit dari 0 hingga 9. Ahli-ahli perniagaan dari negeri China, Turki dan Yunani menggunakan abakus (sempoa) untuk melakukan perhitungan. Pada tahun 1617, John Napier mengemukakan perhitungan logaritma dan menemukan alat yang disebut tulang Napier (Napier’s bones).

Manusia juga menemukan alat-alat mekanik dan elektronik untuk membantu manusia dalam penghitungan dan pengolahan data supaya bisa mendapatkan hasil lebih cepat. Blaise Pascal mencipta mesin perhitungan mekanikal pertama pada tahun 1642. Mesin ini beroperasi dengan menggerakkan gear pada roda. Pascal juga telah banyak menyumbang ide dalam bidang matematika.

Dan awal mula komputer yang sebenarnya dibentuk oleh seorang professor matematika Inggris, Charles Babbage (1791-1871). Tahun 1812, Babbage memperhatikan kesesuaian alam antara mesin mekanik dan matematika, mesin mekanik sangat baik dalam mengerjakan tugas yang sama berulangkali tanpa kesalahan, sedang matematika membutuhkan repetisi sederhana dari suatu langkah-langkah tertentu. Masalah tersebut kemudian berkembang hingga menempatkan mesin mekanik sebagai alat untuk menjawab kebutuhan mekanik. Usaha Babbage yang pertama untuk menjawab masalah ini muncul pada tahun 1822 ketika ia mengusulkan suatu mesin untuk melakukan perhitungan persamaan differensil. Mesin tersebut dinamakan Mesin Differensial. Dengan menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program, dapat melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis, bisa menyelesaikan masalah perhitungan matematika seperti logaritma secara mekanikal dengan tepat sampai dua puluh digit. Setelah bekerja dengan Mesin Differensial selama sepuluh tahun, Babbage tiba-tiba terinspirasi untuk memulai membuat komputer general-purpose yang pertama, yang disebut Analytical Engine. Asisten Babbage, Augusta Ada King (1815-1842) memiliki peran penting dalam pembuatan mesin ini. Ia membantu merevisi rencana, mencari pendanaan dari pemerintah Inggris, dan mengkomunikasikan spesifikasi Anlytical Engine kepada publik. Selain itu, pemahaman Augusta yang baik tentang mesin ini memungkinkannya membuat instruksi untuk dimasukkan ke dlam mesin dan juga membuatnya menjadi programmer wanita yang pertama. Pada tahun 1980, 4 Departemen Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya. Pada 1889, Herman Hollerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu perforasi untuk melakukan penghitungan. Tugas pertamanya adalah menemukan cara yang lebih cepat untuk melakukan perhitungan bagi Biro Sensus Amerika Serikat. Sensus sebelumnya yang dilakukan di tahun 1880 membutuhkan waktu tujuh tahun untuk menyelesaikan perhitungan. Dengan berkembangnya populasi, Biro tersebut memperkirakan bahwa dibutuhkan waktu sepuluh tahun untuk menyelesaikan perhitungan sensus. Pada masa berikutnya, beberapa insinyur membuat p enemuan baru lainnya. Vannevar Bush (1890-1974) membuat sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan differensial di tahun 1931. Mesin tersebut dapat menyelesaikan persamaan differensial kompleks yang selama ini dianggap rumit oleh kalangan akademisi. Mesin tersebut sangat besar dan berat karena ratusan gerigi dan poros yang dibutuhkan untuk melakukan perhitungan.

Pada tahun 1903, John V. Atanasoff dan Clifford Berry mencoba membuat komputer elektrik yang menerapkan aljabar Boolean pada sirkuit elektrik. Pendekatan ini didasarkan pada hasil kerja George Boole (1815-1864) berupa sistem biner aljabar, yang menyatakan bahwa setiap persamaan matematik dapat dinyatakan sebagai benar atau salah. Howard Aiken memperkenalkan penggunaan mesin elektromakenikal yang disebut dengan nama Mark I pada tahun 1937. Bentuknya besar dan berat serta mengandungi kabel wayer yang panjang. Semua operasi di dalam komputer dijalankan oleh tenaga elektromagnetik. Dengan mengaplikasikan kondisi benar-salah ke dalam sirkuit listrik dalam bentuk terhubung-terputus, Atanasoff dan Berry membuat komputer elektrik pertama di tahun 1940. Namun proyek mereka terhenti karena kehilangan sumber pendanaan.

Bagaimanapun juga alat pengolah data dari sejak jaman purba sampai saat ini bisa kita golongkan ke dalam 4 golongan besar.

Peralatan manual: yaitu peralatan pengolahan data yang sangat sederhana, dan faktor terpenting dalam pemakaian alat adalah menggunakan tenaga tangan manusia.
Peralatan Mekanik: yaitu peralatan yang sudah berbentuk mekanik yang digerakkan dengan tangan secara manual

Peralatan Mekanik Elektronik: Peralatan mekanik yang digerakkan oleh secara otomatis oleh motor elektronik
Peralatan Elektronik: Peralatan yang bekerjanya secara elektronik penuh
Komputer yang kita temui saat ini adalah suatu evolusi panjang dari penemuan-penemuan manusia sejah dahulu kala berupa alat mekanik maupun elektronik. Saat ini komputer dan piranti pendukungnya telah masuk dalam setiap aspek kehidupan dan pekerjaan. Komputer yang ada sekarang memiliki kemampuan yang lebih dari sekedar perhitungan matematik biasa. Diantaranya adalah sistem komputer di kassa supermarketyang mampu membaca kode barang belanjaan, sentral telepon yang menangani jutaanpanggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan internet yang menghubungkan berbagai tempat di dunia.

2.2.2. Setelah tahun 1940
Perkembangan komputer setelah tahun 1940 dibagi lagi menjadi 5 generasi.
1. Komputer generasi pertama
Komputer generasi pertama ini menggunakan tabung vakum untuk memproses dan menyimpan data. Ia menjadi cepat panas dan mudah terbakar, oleh karena itu beribu-ribu tabung vakum diperlukan untuk menjalankan operasi keseluruhan komputer. Ia juga memerlukan banyak tenaga elektrik yang menyebabkan gangguan elektrik di kawasan sekitarnya dan ukuran komputer generasi pertama ini sangat besar. Komputer generasi pertama ini 100% elektronik dan membantu para ahli dalam menyelesaikan masalah perhitungan dengan cepat dan tepat. Beberapa computer generasi pertama:
ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator)
NIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), pada tahun 1946 dirancang dan dibuat oleh John Mauchly dan John Presper Eckert di Universitas Pennsylvania merupakan komputer digital elektronik untuk kebutuhan umum pertama di dunia. ENIAC dibuat di bawah lembaga Army’s Ballistics Research Laboratory (BRL). Sebuah badan yang bertanggung jawab dalam pembuatan jarak dan tabel lintasan peluru kendali senjata baru. Sebelumnya tugas ini dilakukan oleh kurang lebih 200 personil dengan menggunakan kalkulator untuk menyelesaikan persamaan matematis peluru kendali yang memakan waktu lama. ENIAC mempunyai berat 30 ton, bervolume 15.000 kaki persegi, dan berisi lebih dari 18.000 tabung vakum. Daya listrik yang dibutuhkan sebesar 140 KW. Kecepatan operasi mencapai 5.000 operasi penambahan per detik. ENIAC masih merupakan mesin desimal, representasi data bilangan dalam bentuk desimal dan arimetiknya dibuat dalam bentuk desimal. Memorinya terdiri atas 20 akumulator, yang masing – masing akumulatornya mampu menampung 10 digit desimal. Setiap digit direpresentasikan oleh cincin yang terdiri atas 10 buah tabung vakum. Kekurangan utama mesin ini adalah masih manual pemrogramannya, yaitu dengan menyetel switch – switch, memasang dan menanggalkan kabel – kabelnya. ENIAC selesai pada tahun 1946 sejak proposal diajukan tahun 1943, sehingga tahun 1946 merupakan gerbang bagi zaman baru komputer elektronik. ENIAC digunakan oleh BRL untuk kepentingan perang sampai dengan tahun1955. Setelah itu, ENIAC tidak lagi digunakan. Komputer generasi ini sudah mulai menyimpan data yang dikenal sebagai konsep penyimpanan data (stored program concept) yang dikemukakan oleh John Von Neuman.

EDVAC Computer.
Von Neumann mencetuskan ide mengenai konsep stored program (program penyimpanan) sebagai pengembangan dari ENIAC. Idenya tersebut dipublikasikan dalam bentuk proposal pada tahun 1945 dengan nama EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer). Pada tahun 1946 Von Neumann bersama koleganya mulai mendesain komputer baru dengan konsep program penyimpanan, dimana kemudian dikenal dengan sebutan komputer IAS (Computer of Institute for Advanced Studies) karena dikembangkan di Computer of Institute for Advanced Studies. Pada tahun 1952 IAS computer meskipun belum lengkap namun sudah memenuhi kegunaannya sebagai komputer yang berbasis konsep stored program.

Secara umum, struktur dari komputer IAS adalah sebagai berikut:
a) Memori utama, untuk menyimpan data dan intruksi.
b) Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data binner
c) Control Unit, untuk melakukan interpretasi instruksi – instruksi di dalam memori sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut
d) I/0, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar

EDSAC COMPUTER
EDSAC (Electonic Delay Storage Automatic Calculator) memperkenalkan penggunaan raksa (merkuri) dalam tabung untuk menyimpan data.

Komputer Komersial (Commersial Computer)
Tahun 1950 dianggap sebagai tahun kelahiran industri komputer dengan munculnya 2 buahperusahaan yang saat itu mendominasi pasar, yaitu Sperry dan IBM. Tahun 1947, Eckert dan Mauchly mendirikan Eckert-Mauchly Computer Corporation untuk memproduksi komputer secara komersial. Komputer pertama yang mereka hasilkan adalah UNIVAC I (Universal Automatic Computer). UNIVAC I menjadi tulang punggung penghitungan sensus tahun 1950 di USA. UNIVAC II yang memiliki kapasitas memori lebih besar dan kinerja yang lebih baik diluncurkan tahun 1950. Mulai saat itu perusahaan telah mengembangkan produk – produk baru yang kompatibel dengan produk sebelumnya sehingga pangsa pasar konsumen mereka tetap terjaga menggunakan produknya. IBM pun tidak mau kalah dengan mengeluarkan produk mereka yang akhirnya mendominasi pangsa pasar bisnis saat ini. Seri IBM pertama adalah seri 701 tahun 1953 dan terus berkembang menjadi lebih baik hingga sekarang.

Komputer Komersial (Commersial Computer)
Tahun 1950 dianggap sebagai tahun kelahiran industri komputer dengan munculnya 2 buahperusahaan yang saat itu mendominasi pasar, yaitu Sperry dan IBM. Tahun 1947, Eckert dan Mauchly mendirikan Eckert-Mauchly Computer Corporation untuk memproduksi komputer secara komersial. Komputer pertama yang mereka hasilkan adalah UNIVAC I (Universal Automatic Computer). UNIVAC I menjadi tulang punggung penghitungan sensus tahun 1950 di USA. UNIVAC II yang memiliki kapasitas memori lebih besar dan kinerja yang lebih baik diluncurkan tahun 1950. Mulai saat itu perusahaan telah mengembangkan produk – produk baru yang kompatibel dengan produk sebelumnya sehingga pangsa pasar konsumen mereka tetap terjaga menggunakan produknya. IBM pun tidak mau kalah dengan mengeluarkan produk mereka yang akhirnya mendominasi pangsa pasar bisnis saat ini. Seri IBM pertama adalah seri 701 tahun 1953 dan terus berkembang menjadi lebih baik hingga sekarang.

Komputer Generasi Kedua
Pada tahun 1947, Transistor ditemukan di Lab. Bell oleh William Shockley . Penemuan transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tabung vakum di televisi, radio, dan komputer. Akibatnya, ukuran mesin-mesin elektrik berkurang drastis. Transistor mulai digunakan di dalam komputer mulai pada tahun 1956. Penemuan lain yang berupa pengembangan memori inti-magnetik membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya.
Dimana transistor memiliki spesifikasi sebagai berikut:

  • Lebih kecil
  • Lebih ringan
  • Disipasi daya lebih rendah
  • Solid State device
  • Terbuat dari silikon Silicon (Sand)
  •  

Yang termasuk dalam komputer generasi kedua antara lain:
IBM 7094
IBM 7094 memiliki konfigurasi sebagai berikut:
IBM 7094 dibuat dengan tujuan kemampuannya semakin meningkat, kapasitasnya semakin besar, dan biayanya semakin kecil.
DEC PDP 1
Digital Equipment Corporation (DEC) tahun 1957 meluncurkan komputer pertamanya yaitu PDP 1
Komputer Generasi Ketiga
Walaupun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun transistor menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak bagian-bagian internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) menghilangkan masalah ini. Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sirkuit terintegrasi (IC : integrated circuit) di tahun 1958. IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. Pada ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen-komponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen-komponen dapat dipadatkan dalam chip. Kemajuan computer generasi ketiga lainnya adalah penggunaan sistem operasi (operating system) yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer.
Komputer Generasi Keempat
Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas: mengecilkan ukuran sirkuit dan komponenkomponen elektrik. Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very Large-Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal. Ultra-Large-Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukurang setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer. Hal tersebut juga meningkatkan daya kerja, efisiensi dan keterandalan komputer. Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil. Sebelumnya, IC dibuat untuk mengerjakan suatu tugas tertentu yang spesifik. Sekarang, sebuah mikroprosesor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi seluruh kebutuhan yang diinginkan. Tidak lama kemudian, setiap perangkat rumah tangga seperti microwave oven, televisi, dn mobil dengan electronic fuel injection dilengkapi dengan mikroprosesor. Perkembangan yang demikian memungkinkan orang-orang biasa untuk menggunakan komputer biasa. Komputer tidak lagi menjadi dominasi perusahaan- perusahaan besar atau lembaga pemerintah. Pada pertengahan tahun 1970-an, perakit komputer menawarkan produk komputer mereka ke masyarakat umum. Komputer- komputer ini, yang disebut minikomputer, dijual dengan paket piranti lunak yang mudah digunakan oleh kalangan awam. Piranti lunak yang paling populer pada saat itu adalah program word processing dan spreadsheet. Pada awal 1980-an, video game seperti Atari 2600 menarik perhatian konsumen pada komputer rumahan yang lebih canggih dan dapat diprogram. Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan penggunaan Personal Computer (PC) untuk penggunaan di rumah, kantor, dan sekolah. Jumlah PC yang digunakan melonjak dari 2 juta unit di tahun 1981 menjadi 5,5 juta unit di tahun 1982. Sepuluh tahun kemudian, 65 juta PC digunakan. Komputer melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, dari komputer yang berada di atas meja (desktop computer) menjadi komputer yang dapat dimasukkan ke dalam tas (laptop), atau bahkan komputer yang dapat digenggam (palmtop). IBM PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar komputer. Apple Macintosh menjadi terkenal karena mempopulerkan sistem grafis pada10 komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Macintosh juga mempopulerkan penggunaan piranti mouse. Pada masa sekarang, kita mengenal perjalanan IBM compatible dengan pemakaian CPU: IBM PC/486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV (Serial dari CPU buatan Intel). Juga kita kenal AMD k6, Athlon, dsb. Ini semua masuk dalam golongan komputer generasi keempat. Seiring dengan menjamurnya penggunaan komputer di tempat kerja, cara-cara baru untuk menggali potensial terus dikembangkan. Seiring dengan bertambah kuatnya suatu komputer kecil, komputer-komputer tersebut dapat dihubungkan secara bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori, piranti lunak, informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan yang lainnya. Komputer jaringan memungkinkan komputer tunggal untuk membentuk kerjasama elektronik untuk menyelesaikan suatu proses tugas. Dengan menggunakan perkabelan langsung (disebut juga local area network, LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.
Pada komputer generasi ini sudah memanfaatkan mikroprocessors.

PERKEMBANGAN MICROPROCESSOR
1971 – 4004
Microprocessor pertama
Semua komponen CPU adalah single chip
4bit
Diikuti dengan munculnya 8008 tahun 1972
8bit
1974 – 8080
Intel adalah mikroprosessor dengan kegunaan umum
Komputer generasi kelima (masa depan)
Banyak kemajuan di bidang desain komputer dan teknologi semakin memungkinkan pembuatan komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa yang terutama adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model non-Neumann. Model non-Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak. Kemajuan lain adalah teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi. Jepang adalah negara yang terkenal dalam sosialisasi jargon dan proyek komputer generasi kelima. Lembaga ICOT (Institute for new Computer Technology) juga dibentuk untuk merealisasikannya. Banyak kabar yang menyatakan bahwa proyek ini telah gagal, namun beberapa informasi lain bahwa keberhasilan proyek computer generasi kelima ini akan membawa perubahan baru paradigma komputerisasi di dunia.

 

By

Artikel organisasi komputer

Pertanyaan :

Carilah artikel mengenai organisasi komputer. Kalian tuangkan dalam iMe masing”. Lalu kalian kirimkan link iMe tersebut sebagai jawabannya.

Status: 100%

Keterangan: sudah dikerjakan

Bukti :

 

ORGANISASI KOMPUTER

  1. STRUKTUR KOMPUTER

Suatu sistem komputer terdiri dari lima unit struktur dasar, yaitu:

  • Unit masukan (Input Unit)
  • Unit kontrol (Control Unit)
  • Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit / ALU)
  • Unit memori/penyimpanan (Memory / Storage Unit)
  • Unit keluaran (Output Unit)

            Control Unit dan ALU membentuk suatu unit tersendiri yang disebut Central Processing Unit (CPU). Hubungan antar masing-masing unit yang membentuk suatu sistem komputer dapat dilihat pada gambar berikut:

            Data diterima melalui Input Device dan dikirim ke Memory. Di dalam Memory data disimpan dan selanjutnya diproses di ALU. Hasil proses disimpan kembali ke Memory sebelum dikeluarkan melalui Output Device. Kendali dan koordinasi terhadap sistem ini dilakukan oleh Control Unit. Secara ringkas prinsip kerja komputer adalah Input – Proses – Output, yang dikenal dengan singkatan IPO.

Fungsi Utama dari masing-masing Unit akan dijelaskan berikut ini:

  • Unit Masukan(Input Unit)
    Berfungsi untuk menerima masukan (input) kemudian membacanya dan diteruskan ke Memory / penyimpanan. Dalam hubungan ini dikenal istilah peralatan masukan (input device) yaitu alat penerima dan pembaca masukan serta media masukan yaitu perantaranya.
  • Unit Kontrol(Control Unit)
    Berfungsi untuk melaksanakan tugas pengawasan dan pengendalian seluruh sistem komputer. Ia berfungsi seperti pengatur rumah tangga komputer, memutuskan urutan operasi untuk seluruh sistem, membangkitkan dan mengendalikan sinyal-sinyal kontrol untuk menyesuaikan operasi-operasi dan arus data dari bus alamat (address bus) dan bus data (data bus), serta mengendalikan dan menafsirkan sinyal-sinyal kontrol pada bus kontrol (control bus) dari sistem komputer. Pengertian mengenai bus dapat dilihat di bagian bawah halaman ini.
  • Unit Logika & Aritmatika(Arithmetical & Logical Unit)
    Berfungsi untuk melaksanakan pekerjaan perhitungan atau aritmatika & logika seperti menambah, mengurangi, mengalikan, membagi dan memangkatkan. Selain itu juga melaksanakan pekerjaan seperti pemindahan data, penyatuan data, pemilihan data, membandingkan data, dll, sehingga ALU merupakan bagian inti dari suatu sistem komputer. Pada beberapa sistem komputer untuk memperingan dan membantu tugas ALU dari CPU ini diberi suatu peralatan tambahan yang disebut coprocessor sehingga khususnya proses perhitungan serta pelaksanaan pekerjaan pada umumnya menjadi lebih cepat. Pengertian mengenai coprocessor dapat dilihat di bagian bawah halaman ini.
  • Unit Memori / Penyimpan(Memory / Storage unit)
    Berfungsi untuk menampung data/program yang diterima dari unit masukan sebelum diolah oleh CPU dan juga menerima data setelah diolah oleh CPU yang selanjutnya diteruskan ke unit keluaran. Pada suatu sistem komputer terdapat dua macam memori, yang penamaannya tergantung pada apakah alat tersebut hanya dapat membaca atau dapat membaca dan menulis padanya. Bagian memori yang hanya dapat membaca tanpa bisa menulis padanya disebut ROM (Read Only Memory), sedangkan bagian memori yang dapat melaksanakan membaca dan menulis disebut RAM (Random Access Memory).
  • Unit Keluaran(Output Unit)
    Berfungsi untuk menerima hasil pengolahan data dari CPU melalui memori. Seperti halnya pada unit masukan maka pada unit keluaran dikenal juga istilah peralatan keluaran (Output device) dan media keluaran (Output media).

2. ORGANISASI KOMPUTER DASAR

Organisasi Komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit unit operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem komputer.
contoh: sinyal kontrol, interface, teknologi memori
*Struktur komputer adalah cara komponen – komponen komputer saling terkait dan berhubungan
*Fungsi komputer adalah operasi masing masing komponen sebagai bagian dari struktur
Dari asal katanya “to compute” komputer berarti alat penghitung. Ternyata sekarang
komputer tak hanya berguna sebagai alat hitung saja tetapi sudah meluas fungsinya.
*Cara kerja sebuah komputer dapat dideskripsikan secara sederhana dengan diagram
blok sebagai berikut :

Secara umum masing-masing bagian dapat kita rinci sebagai berikut :
1. Input Device
Input device adalah peralatan yang kita gunakan untuk memasukkan data atau perintah ke dalam komputer. Contoh :
• keyboard
• mouse
• scanner

  1. Output Device
    Output device adalah peralatan yang kita gunakan untuk melihat hasil pengolahan data atau perintah yang dilakukan oleh komputer. Contoh :
    • monitor
  2. I/O Ports
    I/O adalah Input/Output. Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data keluar sistem. Peralatan-peralatan input dan output seperti yang tercantum di atas terhubung melalui port ini.
  3. Central Processing Unit
    Central Processing Unit (CPU) merupakan otak sistem komputer. CPU memilikidua bagian fungsi operasional yaitu Arithmetical Logical Unit (ALU) sebagai pusat pengolah data serta bagian Control Unit (CU) digunakan untuk mengontrol kerja komputer. Biasa disebut dengan nama processor saja.
  4. Memory
    Bagian ini terdiri dari internal memory yaitu berupa RAM (Random Access Memory) dan ROM (Read Only Memory) serta eksternal memory yaitu berbagai macam disk seperti hard disk, floppy disk dan optical disc.
  5. Data Bus
    Data bus adalah jalur-jalur perpindahan data antarmodul dalam sistem komputer. Biasanya terdiri dari 8, 16 , 32 atau 64 jalur data yang paralel. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, misalnya CPU dapat membaca dari memory atau port dan dapat juga mengirim ke memory atau port.
  6. Address Bus
    Address Bus digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini CPU akan mengirimkan alamat memory yang akan ditulis atau dibaca. Address Bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24 atau 32 jalur paralel. Lebar Address Bus menentukan kapasitas memory maksimum sistem. Sebagai contoh bila CPU mempunyai Address Bus 20 bit maka CPU dapat mengalamatkan 220 atau 1048576 alamat (1 MB).
  7. Control Bus
    Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Control Bus terdiri dari 4 sampai 10 jalur paralel. CPU akan mengirimkan sinyal pada control bus ini bila akan meng-enable sebuah alamat yang ditunjuk, baik itu memory atau I/O port.
    A. Struktur Utama Komputer
    B. Struktur CPU
    C. Fungsi dari Komputer
    D. Pemindahan data
    Contoh: keyboard ke screen

Penyimpanan data
Contoh: Internet download ke disk

Pemrosesan data dari penyimpan data ke I/O
Contoh: printing a bank statement

* Komponen Utama CPU
Arithmetic and Logic Unit (ALU), bertugas membentuk fungsi fungsi pengolahan data komputer
Control Unit, bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keseluruhan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi fungsi operasinya
Registers, adalah media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data
CPU Interconnections, adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register register dan juga dengan bus bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya

* Fungsi CPU
Fungsi CPU adalah penjalankan program program yang disimpan dalam memori utama dengan cara mengambil instruksi instruksi, menguji instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu persatu sesuai alur perintah
* Proses Eksekusi Program adalah dengan mengambil pengolahan instruksi yang terdiri dari dua langkah, yaitu : operasi pembacaan instruksi (fetch) dan operasi pelaksanaan instruksi (execute)

Siklus Fetch-Eksekusi
– CPU awalnya akan membaca instruksi dari memori
– Terdapat register dalam CPU yang berfungsi mengawasi dan menghitung instruksi selanjutnya, yang disebut Program Counter (PC)
– PC akan menambah satu hitungannya setiap kali CPU membaca instruksi
– Instruksi instruksi yang dibaca akan dibuat dalam register instruksi (IR)

Aksi-Aksi CPU
– CPU Memori, perpindahan data dari CPU ke memori dan sebaliknya
– CPU – I/0, perpindahan data dari CPU ke modul I/0 dan sebaliknya
– Pengolahan Data, CPU membentuk sejumlah operasi aritmatika dan logika terhadap data
– Kontrol, merupakan instruksi untuk pengontrolan fungsi atau kerja. Misalnya instruksi pengubahan urusan eksekusi

Siklus Instruksi
-Instruction Addess Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasi atau menentukan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Biasanya melibatkan penambahan bilangan tetap ke alamat —– Instruksi sebelumnya
– Instruction Fetch (IF), yaitu membaca atau pengambil instruksi dari lokasi memorinya ke CPU
– Instruction Operation Decoding (IOD), yaitu menganalisa instruksi untuk menentukan jenis operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan
– Operand Address Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat operand, hal ini dilakukan apabila melibatkan referensi operand pada memori
– Operand Fetch (OF), adalah mengambil operand dari memori atau dari modul 1/0
– Data Operation (DO), yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi
– Operand store (OS), yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori

*Fungsi Interrupt
– Fungsi interupsi adalah mekanisme penghentian atau pengalihan pengolahan instruksi dalam CPU kepada routine interupsi. Hampir semua modul (memori dan I/0) memiliki mekanisme yang dapat menginterupsi kerja CPU
–  Tujuan interupsi secara umum untuk menejemen pengeksekusian routine instruksi agar efektif dan efisien antar CPU dan modul modul I/0 maupun memori
– Setiap komponen komputer dapat menjalankan tugasnya secara bersamaan, tetapi kendali terletak pada CPU disamping itu kecepatan eksekusi masing masing modul berbeda sehingga dengan adanya fungsi interupsi ini dapat sebagai sinkronisasi kerja antar modul

Sinyal Interupsi
– Program, yaitu interupsi yang dibangkitkan dengan beberapa kondisi yang terjadi pada hasil eksekusi program. Contohnya: arimatika overflow, pembagian nol, oparasi ilegal
– Timer, adalah interupsi yang dibangkitkan pewaktuan dalam prosesor. Sinyal ini memungkinkan sistem operasi menjalankan fungsi tertentu secara regular //0, sinyal interupsi yang dibangkitkan oleh modul I/0 sehubungan pemberitahuan kondisi error dan penyelesaian suatu operasi
– Hardware failure, adalah interupsi yang dibangkitkan oleh kegagalan daya atau kesalahan paritas memori

Mekanisme Interupsi :
-Saat suatu modul telah selesai menjalankan tugasnya dan siap menerima tugas berikutnya maka modul ini akan mengirimkan permintaan interupsi ke prosesor
Prosesor akan menghentikan eksekusi yang dijalankannya untuk menghandel routine interupsi
– Setelah program interupsi selesai maka prosesor akan melanjutkan eksekusi programnya kembali
– Saat sinyal interupsi diterima prosesor ada dua kemungkinan tindakan, yaitu interupsi diterima/ditangguhkan dan interupsi ditolak

Iterupsi Ditangguhkan :
– Prosesor menangguhkan eksekusi program yang dijalankan dan menyimpan konteksnya. Tindakan ini adalah menyimpan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi dan data lain yang relevan
– Prosesor menyetel program counter (PC) ke alamat awal routine interrupt handler

Iterupsi Ganda :
–  Menolak atau tidak mengizinkan interupsi lain saat suatu interupsi ditangani prosesor.                Kemudian setelah prosesor selesai menangani suatu interupsi maka interupsi lain baru di tangani. Pendekatan ini disebut pengolahan interupsi berurutan / sekuensial
– Prioritas bagi interupsi dan interrupt handler mengizinkan interupsi berprioritas lebih tinggi ditangani terlebih dahulu. Pedekatan ini disebut pengolahan interupsi bersarang

Interupsi Bersarang
Sistem memiliki tiga perangkat 1/0: printer, disk, dan saluran komunikasi
Pada awal sistem melakukan pencetakan dengan printer, saat itu terdapat pengiriman data pada saluran komunikasi sehingga modul komunikasi meminta interupsi
– Proses selanjutnya adalah pengalihan eksekusi interupsi mudul komunikasi, sedangkan interupsi printer ditangguhkan
–  Saat pengeksekusian modul komunikasi terjadi interupsi disk, namun karena prioritasnya lebih rendah maka interupsi disk ditangguhkan
–  Setelah interupsi modul komunikasi selesai akan dilanjutkan interupsi yang memiliki prioritas lebih tinggi, yaitu disk
–  Bila interupsi disk selesai dilanjutkan eksekusi interupsi printer
– Selanjutnya dilanjutkan eksekusi program utama

  1. KOMPONEN SISTEM

Sebuah komputer moderen/digital dengan program yang tersimpan di dalamnya merupakan sebuah system yang memanipulasi dan memproses informasi menurut kumpulan instruksi yang diberikan. Sistem tersebut dirancang dari modul-modul hardware seperti :
1. Register
2. Elemen aritmatika dan logika
3. Unit pengendali
4. Unit memori
5. Unit masukan/keluaran (I/O)

Komputer dapat dibagi menjadi 3 bagian utama, yaitu :
1. Unit pengolahan pusat (CPU)
2. Unit masukan/keluaran (I/O)
3. Unit memori

CPU mengendalikan urutan dari semua pertukaran informasi dalam komputer dan dengan dunia luar melalui unit I/O. Sedangkan unit memori terdiri dari sejumlah besar lokasi yang menyimpan program dan data yang sedang aktif digunakan CPU. Ketiga unit tersebut dihubungkan dengan berbagai macam bus.

  • Bus adalah sekelompok kawat atau sebuah jalur fisik yang berfungsi menghubungkan register-register dengan unit-unit fungsional yang berhubungan dengan tiap-tiap modul.
    Informasi saling dipertukarkan di antara modul dengan melalui bus.
  1. OPERASI MIKRO
    Adalah operasi tingkat rendah yang dapat dilakukan oleh komputer atau CPU sehingga fungsi-fungsi operasi akan dihasilkan untuk memindahkan data antar register.

Salah satu cara dalam melakukan operasi mikro tersebut dengan menggunakan bahasa transfer register / Register Transfer Language (RTL).
RTL adalah sebuah bahasa yang digunakan untuk menjabarkan atau melaksanakan operasi mikro.Untuk mengungkapkan bahasa RTL ini dapat digunakan notasi RTL yang merupakan aturan penulisan pemberian instruksi RTL. Contoh notasi tersebut antara lain :
• Notasi RTL untuk mentransfer isi register A ke B
• Notasi RTL untuk mentransfer bagian-bagian dari register (field). Sebuah field pada sebuah register dinotasikan dengan menggunakan tanda kurung. Field AD di register IR ditransfer ke register PC
• Notasi RTL untuk mentransfer field AD dari register IR ke register PC Isi register X ditransfer ke bit 0 sampai 3 pada register R1, yang berari X mempeunyai panjang bit adalah 4 Selain itu, dapat juga dipakai konstanta pada sisi sebelah kanan tanda panah.
Artinya simpan nilai 5 pada register L
• Notasi RTL untuk menggambarkan berbagai macam operasi-mikro Aritmatika.

Artinya isi register A1 dan A2 dijumlahkan dengan menggunakan sirkuit adder biner dan hasil jumlahnya ditransfer ke register A3. Namum apabila dilakukan pengulangan penjumlahan akan menyebabkan overflow dan untuk menampung overflow tersebut digunakan register 1-bit yaitu V sebagai register overflow serta pelengkap A3.

  • Notasi RTL untuk menggambarkan berbagai macam operasi-mikro Logika.

Artinya bahwa logika OR dari sis register A dan B ditransfer ke register C. Begitu juga dengan operasi AND

  • Notasi RTL untuk menggambarkan transfer data ke dan dari word memori.
    Dalam RTL, unit memori utama pada komputer dianggap sebagai M dan menulis word ke-i dalam memori menjadi M[i].Proses pembacaan memori (memory read) adalah :

Proses penulisan memori (memory write) adalah :
artinya word memori yang alamatnya ditunjukkan oleh register A ditransfer ke atau dari register B dalam CPU.
• Notasi RTL digunakan untuk transfer register hanya pada kondisi tertentu, hal tersebut dilakukan dengan 2 cara :

  1. Menggunakan pernyataan kondisi logika (logical condition)
    Men-set 0 ke register Q hanya jika nilai register V lebih besar dari nilai register W.

By

SKuP – Tulus Harapan H/1911428682/Organisasi Komputer 1

Perkenalkan saya Tulus Harapan H/NIM 1911428682, saat ini mengikuti Perkuliahan di Universitas Raharja – Tangerang, Program Studi Sistem Informasi, Konsentrasi Sistem Informsi Manajemen. Personal information

Name : Tulus Harapan Hutauruk
Place/DOB. : Sipoholon, January 12th, 1980
Address : Perumahan Legok Indah Blok A6 No.12, RT/RW 001/009, Kel. Babakan, Kec. Legok, Kab. Tangerang, Banten
Phone : 0812-1980-3984
Email : tulus@raharja.info
Linkedin : https://www.linkedin.com/in/tulus-harapan-hutauruk-91453211/
Job, Working And Experiences :
  • CEO/Owner of PT. Experssindo 88 Nusantara, 2011 – Now
  • Comission Board/Founder of PT. Himalaya Logistik Indonesia, 2016 – Now
  • Owner/Founder of Toba Holidays Rent A Car and Bus – Nort Sumatera, 2018 – Now

Educational Background

  • 2003 – 2007 Raharja University, with concentration of e-commerce.
  • Now Raharja University, with concentration of Management of System Information

SKuP (Sistem Kuliah Portofolio) ini untuk Mata Kuliah TI171Z Organisasi Komputer dengan Dosen Pengajar/Pengampu Ibu Hani Dewi Ariessanti, S.Kom pada semester genap 2020.

 

Berikut ini tabel assignment saya untuk Mata Kuliah TI171Z Organisasi Komputer :

No. Assignment Item Assignment D.Date Status Grade
1 Assignment 1 Student Agreement 22/02/2020 On Process
Request untuk menjadi AUTHOR di iMe Class
SKuP (Sistem Kuliah Portofolio)

By

Request link skup

Pertanyaan :

Silahkan request untuk link SKUP agar terintegrasi dengan iMe Class.

Status: 100%

Keterangan: sudah dikerjakan

Bukti :

By

Request author

Question :

Silahkan Request untuk menjadi author di TI171Z. dengan Subjek Request AUTHOR

Jawaban kalian berupa nama email kalian di rinfo ya?

Kirim Ke hani.dewi@raharja.info

Status: 100%

Keterangan : sudah dikerjakan

Bukti :

By

8. Types of Operating System

1. Interactive operating system

An interactive operating system is one that allows the user to directly interact with the operating system whilst one or more programs are running.

interactive operating system
There will be an user interface in place to allow this to happen. It could be a command line style of interface or it could be a graphical interface.
Most operating systems are of this type

2. Batch operating system

The users of a batch operating system do not interact with the computer directly. Each user prepares his job on an off-line device like punch cards and submits it to the computer operator. To speed up processing, jobs with similar needs are batched together and run as a group. The programmers leave their programs with the operator and the operator then sorts the programs with similar requirements into batches.

The problems with Batch Systems are as follows −

  • Lack of interaction between the user and the job.
  • CPU is often idle, because the speed of the mechanical I/O devices is slower than the CPU.
  • Difficult to provide the desired priority.

3. Single user operating system

Single user operating systems can be split into two types:

  • single user, single application operating systems
  • single user, multi tasking operating systems

Single user, single application

single user single app device

This type of operating system only has to deal with one person at a time, running one user application at a time.

An example of a this kind of operating system would be found on a mobile phone or an iPad. There can only be one user using the device and that person is only using one of its applications at a time.

Single user, multi-tasking

You will find this kind of operating system on a personal computer.

The operating system is designed mainly with a single user in mind, but it can deal with many applications running at the same time. For example, you might be writing an essay, while searching the internet, downloading a video file and also listening to a piece of music.

Example operating systems are

  • Windows (all versions_
  • Linux
  • Mac OS X Leopard.

The difference compared to the Single-Use, Single Application operating system is that it must now handle many different applications all running at the same time.
The memory available is also very different, for example it is quite normal to have Gigabytes of RAM available on a personal computer which is what allows so many applications to run.

4. Multi programming operating system

To overcome the problem of underutilization of CPU and main memory, the multiprogramming was introduced. The multiprogramming is interleaved execution of multiple jobs by the same computer.

In multiprogramming system, when one program is waiting for I/O transfer; there is another program ready to utilize the CPU. So it is possible for several jobs to share the time of the CPU. But it is important to note that multiprogramming is not defined to be the execution of jobs at the same instance of time. Rather it does mean that there are a number of jobs available to the CPU (placed in main memory) and a portion of one is executed then a segment of another and so on. A simple process of multiprogramming is shown in figure

Operation of Multiprogramming System

As shown in fig, at the particular situation, job’ A’ is not utilizing the CPU time because it is busy in I/ 0 operations. Hence the CPU becomes busy to execute the job ‘B’. Another job C is waiting for the CPU for getting its execution time. So in this state the CPU will never be idle and utilizes maximum of its time.

A program in execution is called a “Process”, “Job” or a “Task”. The concurrent execution of programs improves the utilization of system resources and enhances the system throughput as compared to batch and serial processing. In this system, when a process requests some I/O to allocate; meanwhile the CPU time is assigned to another ready process. So, here when a process is switched to an I/O operation, the CPU is not set idle.

Multiprogramming is a common approach to resource management. The essential components of a single-user operating system include a command processor, an input/ output control system, a file system, and a transient area. A multiprogramming operating system builds on this base, subdividing the transient area to hold several independent programs and adding resource management routines to the operating system’s basic functions.

By

7. Software and its function

1. Software at BIOS level or Firmware and give its examples .

In electronic systems and computing, firmware is a tangible electronic component with embedded software instructions, such as a BIOS. Typically, those software instructions are used to tell an electronic device how to operate. As of 2013, most firmware can be updated. Typical examples of devices containing firmware are embedded systems (such as traffic lights, consumer appliances, and digital watches), computers, computer peripherals, mobile phones, and digital cameras. The firmware contained in these devices provides the control program for the device.

Examples of firmware include:

2. Core of software or Kernel and its examples

I have noticed that term “Core” is mainly used for CPU cores and “Kernel” for OS kernels.

Kernel is the lowest level of the Operating System (Software). Understand that, it is a connecting Bridge between the Software part and Hardware part.

Kernel establishes a connection between the Hardware and Software of your mobile or any device. They cannot connect each other directly. Kernel is just above the hardware. Other software run above it.

A Kernel is the central part of an operating system. It manages the operations of the computer and the hardware, most notably memory and CPU time.

There are five types of kernels:

  • A micro kernel, which only contains basic functionality;
  • A monolithic kernel, which contains many device drivers.
  • Hybrid Kernel
  • Exo Kernel
  • Nano Kernel

A computer user never interacts directly with the kernel. It runs behind the scenes and cannot be seen, except for the text logs that it prints.

3. Operating System Software and its examples

An operating system is a powerful, and usually large, program that controls and manages the hardware and other software on a computer.

Most software applications are designed to work with just one company’s operating system, like just Windows (Microsoft) or just macOS (Apple).

Examples of Operating Systems

Laptops, tablets, and desktop computers all run operating systems that you’ve probably heard of. Some examples include versions of Microsoft Windows (like Windows 10, Windows 8, Windows 7, Windows Vista, and Windows XP), Apple’s macOS (formerly OS X), Chrome OS, BlackBerry Tablet OS, and flavors of the open source operating system Linux.

Screenshot of the Windows 10 desktop

All computers and computer-like devices require operating systems, including your laptop, tablet, desktop, smartphone, smartwatch, and router.

4. Device Driver Software and its axamples

A device driver is a particular form of software application that is designed to enable interaction with hardware devices. Without the required device driver, the corresponding hardware device fails to work.

A device driver usually communicates with the hardware by means of the communications subsystem or computer bus to which the hardware is connected. Device drivers are operating system-specific and hardware-dependent. A device driver acts as a translator between the hardware device and the programs or operating systems that use it.A device driver may also be called a software driver.

SafeBytes Software

5. Utility Software Utility , its fucntion and give examples

This is a program used frequently by the computer to carry out routine jobs Utility software is used to manage computer files, diagnose and repair computer problems and assist in helping the computer to run more efficiently.

Examples :
– Text editors
– Sort utility
– Language translators
– Merge utility
– Loaders:Help in transferring an application from a secondary storage to a primary storage when running the application.
– Copy utility
– Linkers: Linkers enable several programs (modules) to subroutines to be connected when running
– Dump utility
– Diagnostic tools
– Database management system
-Debuggers:Help in tracing and removing errors from a program.

6. Programming Language Software and examples

Programming languages are the instructions that a computer can understand. A computer is basically a collection of circuits that use current as a means to do certain tasks. How could one talk to a computer and tell it what to do? Well, the only language that the computers will understand is the language of electric currents. Thus we need a machine language to communicate with a computer.

Following are some examples of the most common or famous programming languages:

  1. FORTRAN: It stands for Formula Translation. Used for mathematical calculations.
  2. CORAL: It stands for Computer Online Real-time Applications Language.
  3. HTML: It stands for Hyper Text Markup Language.
  4. COBOL: It stands for Common Business Oriented Language.

Other examples include LISP, ALGOL, Pascal, C, C ++, C #, Python, R etc. are all examples of some programming languages.

7. Database Software and its examples

Database software is designed to create databases and to store, manage, change, search, and extract the information contained within them. A comprehensive database software program is sometimes called a database management system.

Mainly, database software exists to protect the information in the database and ensure that it’s both accurate and consistent. Database software functions include:

  • data storage
  • data backup and recovery
  • data presentation and reporting
  • multi-user access control
  • data security management
  • database communication

    What are examples of database software programs?

    Some of the most well-known database software programs include:

    • ADABAS
    • IBM DB2
    • Microsoft Access
    • Microsoft Excel
    • Microsoft SQL Server
    • MySQL
    • Oracle RDBMS
    • Quick Base
    • SAP Sybase ASE
    • Teradata

8. Application Software and its examples

Application software is a type of computer program that performs a specific personal, educational, and business function. Each program is designed to assist the user with a particular process, which may be related to productivity, creativity, and/or communication.

Functions of Application Software

Application software programs are created to facilitate a variety of functions, including but not limited to:

  • managing information
  • manipulating data
  • constructing visuals
  • coordinating resources
  • calculating figures

Examples of Application Software

The most common application software programs are used by millions every day and include:

  • Microsoft suite of products (Office, Excel, Word, PowerPoint, Outlook, etc.)
  • Internet browsers like Firefox, Safari, and Chrome
  • mobile pieces of software such as Pandora (for music appreciation), Skype (for real-time online communication), and Slack (for team collaboration)

By

6. External storage

1. Floppy Disk

A floppy disk is a magnetic storage medium for computer systems. The floppy disk is composed of a thin, flexible magnetic disk sealed in a square plastic carrier. In order to read and write data from a floppy disk, a computer system must have a floppy disk drive (FDD). A floppy disk is also referred to simply as a floppy. Since the early days of personal computing, floppy disks were widely used to distribute software, transfer files, and create back-up copies of data. When hard drives were still very expensive, floppy disks were also used to store the operating system of a computer.
A number of different types of floppy disks have been developed. The size of the floppy got smaller, and the storage capacity increased. However, in the 1990s, other media, including hard disk drives, ZIP drives, optical drives, and USB flash drives, started to replace floppy disks as the primary storage medium.

Floppy Disks

Types of Floppy Disks

The first floppy disks that came on the market were 8 inches (200 mm) in diameter. The disk was protected by a flexible plastic jacket. An 8-inch disk back in the late 1970s could store about 1 MB of data. This was quickly followed by a smaller version of the same design, the 5.25-inch (133 mm) floppy, which could store about the same amount of information using higher-density media and recording techniques.

In the early 1980s, the 3.5-inch (90 mm) floppy, or micro floppy, came on the market, and this type became the dominant storage medium for personal computers for many years. Each of these floppy disks required a different type of floppy disk drive. These were typically built into the computer case itself.

Floppy disks were quite vulnerable. The disk medium was very sensitive to dust, moisture, and heat. The flexible plastic carrier was also not very sturdy. The hard plastic case of the 3.5-inch floppy presented a substantial improvement in this respect. The most common format of this floppy became the double-sided, high-density 1.44 MB disk drive.

2. Reel Tape

Reel Tape is the oldest form of magnetic tape in the form of audio recording where magnetic recording media is held on a reel ,. This tool has a width of 0.5 inches and reaches 2400 feet in length. usually also has a density or a density level of up to 6250 bits per inch. Each magnetic tape reel has two areas that are not used to record data called a leader.

How it Works Reel Tape : 
The performance of the reel tape is greatly influenced by the width of the track used to record the signal, and the speed of the tape. The wider and faster the better, but of course this uses more recording. Reel tape can hold multiple parallel tracks, so it’s not only stereo recording, but multi-track recording too. This gives the final edit manufacturer greater flexibility, which allows performance to be remixed long after the initial performance is recorded. a tool for recording and reading data on a magnetic tape is a tape drive.

Advantages of Reel Tape
Performance to be recorded without a 30 minute time limit from a black disc.
Performance is recorded so that it can be edited.
The recording can be edited by cutting and pasting the tape.

Lack of Reel Tape
The shape is still complicated.
Must cut and paste the ribbon to edit it.
Using a ribbon that is still very simple and thin

3. Tape cartridge

 

A tape cartridge is a storage device that contains a spool of magnetic tape used to store different kinds of data, from corporate data to audio and video files. Each cartridge is designed to fit into a compatible audio/video recorder system or computer system. In the context of computing, however, a tape cartridge is the magnetic tape storage cartridge used in tape library units to store digital data on magnetic tape, which is packaged in cassettes and cartridges.Tape cartridges are also known as data cartridges.

A magnetic tape cartridge is an essential component of a robust backup system, which makes use of tape libraries for long-term backup storage. The tape cartridge is the actual piece of hardware that data is saved to; through an autoloader or a robot, the cartridge is inserted into one of many tape drives within a tape library unit for reading and writing.

Because of the nature of the tape cartridge, only sequential writing and reading are possible, so if a specific file needs to be located, the tape drive must read the tape cartridge from the beginning of the spool until it reaches the specific file location. This can take time and is the biggest drawback of a storage system using magnetic tape cartridges. However, tape is cheaper per gigabyte compared to hard drives and solid-state drives, making it ideal for long-term storage archiving.

4. Flash Disk

A storage module made of flash memory chips. Flash disks have no mechanical platters or access arms, but the term “disk” is used because the data are accessed as if they were on a hard drive. The disk storage structure is emulated.
The first flash disks were housed in Type II PC Cards for expanding laptop storage. Subsequently, flash memory disks have arrived in a variety of formats, including entire hard drive replacements (see SSD), memory cards for digital cameras (see flash memory) and modules that fit on a keychain (see USB drive).

Encyclopedia Banner
Early Flash Disks
The 40MB and 175MB modules are Type II PC Cards. Not even one gigabyte, their capacity is utterly minuscule by today’s standards. Nevertheless, they provided extra storage for the first laptops. The 15MB module is an earlier CompactFlash camera card.

5. SSD

(Solid State Drive) An SSD is an all-electronic non-volatile storage device that is an alternative to, and is increasingly replacing, hard disks. Employed in myriad products, including mobile devices, iPods, cameras, laptops and desktop computers, SSDs are faster than hard disks because there is zero latency (no read/write head to move). They are also more rugged and reliable and offer greater protection in hostile environments. In addition, SSDs use less power and are not affected by magnets.
In time, there will only be solid state storage, and spinning disk platters will be as obsolete as the punch card (see future memory chips). See disk on module and garbage collection.
Mostly Flash Memory
SSDs are made of flash memory chips 99% of the time. However, for the absolute fastest storage speed obtainable, there are SSDs that use volatile RAM chips backed up by non-volatile storage in case of power failure (see nvSRAMand BBSRAM).
Hybrid Drive (SSD and Disk)
Hybrid drives, such as the Fusion Drive in Macs, combine an SSD with a hard disk (see solid state hybrid drive and Fusion Drive).

Encyclopedia Banner
Hard Drive Replacement Kits
This Kingston kit includes everything necessary to replace a desktop computer’s hard drive with an SSD. Laptop kits include an external case for holding the old drive while it is cloned to the SSD.

6. Hard-disk

When you save data or install programs on your computer, the information is typically written to your hard disk. The hard disk is a spindle of magnetic disks, called platters, that record and store information. Because the data is stored magnetically, information recorded to the hard disk remains intact after you turn your computer off. This is an important distinction between the hard disk and RAM, or memory, which is reset when the computer’s power is turned off.

The hard disk is housed inside the hard drive, which reads and writes data to the disk. The hard drive also transmits data back and forth between the CPU and the disk. When you save data on your hard disk, the hard drive has to write thousands, if not millions, of ones and zeros to the hard disk. It is an amazing process to think about, but may also be a good incentive to keep a backup of your data.

7. RAID

(Redundant Array of Independent Disks) A disk or solid state drive (SSD) subsystem that increases performance or provides fault tolerance or both. RAID uses two or more physical drives and a RAID controller, which is plugged into motherboards that do not have RAID circuits. Today, most motherboards have built-in RAID but not necessarily every RAID configuration (see below). In the past, RAID was also accomplished by software only but was much slower. In the late 1980s, the “I” in RAID stood for “inexpensive” but was later changed to “independent.”

In large storage area networks (SANs), floor-standing RAID units are common with terabytes of storage and huge amounts of cache memory. RAID is also used in desktop computers by gamers for speed and by business users for reliability. Following are the various RAID configurations. See NAS and SAN.
Encyclopedia Banner
RAID 0 – Striping for Performance (Popular)
Widely used for gaming, striping interleaves data across multiple drives for performance. However, there are no safeguards against failure. See RAID 0.

Encyclopedia Banner
RAID 1 – Mirroring for Fault Tolerance (Popular)
Widely used, RAID 1 writes two drives at the same time. It provides the highest reliability but doubles the number of drives needed.
RAID 10 combines RAID 1 mirroring with RAID 0 striping for both safety and performance. See RAID 1 and RAID 10.

Encyclopedia Banner
RAID 3 – Speed and Fault Tolerance
Data are striped across three or more drives for performance, and parity is computed for safety. Similar to RAID 3, RAID 4 uses block level striping but is not as popular. See RAID 3 and RAID parity.

Encyclopedia Banner

RAID 5 – Speed and Fault Tolerance (Popular)
Data are striped across three or more drives for performance, and parity is computed for safety. RAID 5 is similar to RAID 3, except that the parity is distributed to all drives. RAID 6 offers more reliability than RAID 5 by performing more parity computations. For more details, see RAID 5.

Encyclopedia Banner
Encyclopedia Banner
Big RAID
EMC has been a leader in high-end RAID systems for years with systems storing multiple terabytes of data. (Image courtesy of EMC Corporation.)
Encyclopedia Banner
Little RAID
Arco was first to provide RAID 1 on IDE disk drives rather than SCSI. This two-drive unit connected to the motherboard with one cable like a single drive. (Image courtesy of Arco Computer Products, Inc., www.arcoide.com)

 

Encyclopedia Banner
Early RAID
This RAID prototype was built by University of Berkeley graduate students in 1992. Housing 36 320MB disk drives, total storage was 11GB.

 

Encyclopedia Banner
USB RAID
Super Talent’s USB 3.0 RAID drives provide RAID 0 storage that is faster than an internal hard drive.

By

5. Internal Memory

1. Register

A register is a temporary storage area built into a CPU. Some registers are used internally and cannot be accessed outside the processor, while others are user-accessible. Most modern CPU architectures include both types of registers.

Internal registers include the instruction register (IR), memory buffer register (MBR), memory data register (MDR), and memory address register (MAR). The instruction register fetches instructions from the program counter (PC) and holds each instruction as it is executed by the processor. The memory registers are used to pass data from memory to the processor. The storage time of internal registers is extremely temporary, as they often hold data for less than a millisecond.

User-accessible registers are larger than internal registers and typically hold data for a longer time. For example, a data register may store individual values referenced being by a currently running program. An address register contains memory addresses, which reference different blocks of memory within the system RAM. Many CPUs now have general purpose registers (GPRs), which may contain both data and memory addresses.

Registers vary in both number and size, depending on the CPU architecture. Some processors have 8 registers while others have 16, 32, or more. For many years, registers were 32-bit, but now many are 64-bit in size. A 64-bit register is necessary for a 64-bit processor, since it enables the CPU to access 64-bit memory addresses. A 64-bit register can also store 64-bit instructions, which cannot be loaded into a 32-bit register. Therefore, most programs written for 32-bit processors can run on 64-bit computers, while 64-bit programs are not backwards compatible with 32-bit machines.

2. Cache

Cache is generally divided into several types, such as L1 cache, L2 cache and L3 cache. Cache built into the CPU itself is referred to as Level 1 (L1) cache. Cache is in a separate chip next to the CPU is called Level 2 (L2) cache. Some CPUs have both, L1 and L2 cache built-in and assign a separate chip as cache Level 3 (L3) cache. Cache built in CPU faster than separate cache. However, a separate cache is still about twice as fast from Random Access Memory (RAM). Cache is more expensive than RAM, but the motherboard with built-in cache very well in order to maximize system performance. 

 Types Of Internal Memory
Advantage of Cache:
Cache serves as a temporary storage for data or instructions needed by the processor. In addition, the cache function to speed up data access on the computer because the cache stores data / information has been accessed by a buffer, to ease the work processor.
Another benefit of cache memory is that the CPU does not have to use the bus system motherboard for data transfer. Each time the data must pass through the system bus, the data transfer rate slow the ability motherboard. CPU can process data much faster by avoiding obstacles created by the system bus..

3. ROM

Sometimes can be erased for reprogramming, but might have odd requirements such as UV light or erasure only at the block level
Sometimes require special device to program, i.e., processor can only read, not write.

  • Data are written into a ROM when it is manufactured.
  • ROM is mask programmed by the manufacturer in the factory with the contents ordered by the customers.
  • The contents are fixed by metal masks used during chip fabrication.
  • Once programmed, the contents cannot be erased.
  • Even a single bit wrongly programmed the ROM chip is useless

 Types Of Internal Memory

Application
  • Used to store control programs such as micro program.
  • Character generation, code conversion
  • Permanent storage – nonvolatile
  • Microprogramming
  • Library subroutines
  • Systems programs (BIOS)
  • Function tables
  • Embedded system code

Types of ROM

  • PROM (Programmable Read Only Memory)
  • EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory )
  • EEPROM (Electrically Erasable Programable Read Only Memory)

If the content is determined by the vendor ROM, PROM sold empty and can then be filled with a program by the user. Having completed the program, fill PROM cannot be removed.

PROM (Programmable Read Only Memory)
  • PROM is a field programmable device.
  • The customer buy a blank PROM and store desired data using PROM programmer(burner).
  • Programmability achieved by inserting a fuse at point P.
  • Before programmed, the memory contains all 0s
  • The user can insert 1 by burning out the fuse in the particular cell using high current pulse.
  • The PROM chip can be programmed only once and its contents cannot be erased.
  • PROM are flexible, faster and less expensive because they can be programmed directly by the user.
EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory )
  • A rewritable chip that holds its contents without power. Previous data can be erased and new data can be inserted
  • EPROM chips are written on an external programming device before being placed on the circuit board. Capable of retaining stored information for a long time.
  • Eraser contd., requires breakup the charges trapped in the transistors of memory cell.[this is done by break the chip to ultraviolet light].
  • This reason EPROM packaged with transparent window.
  • Disadvantages: Entire EPROM is erased as a whole and selective erasing is not possible.
  • Should be removed from the chip for reprogramming.
  • Unlike the PROM, EPROM contents can be deleted after being programmed. Elimination is done by using ultraviolet light.
EEPROM (Electrically Erasable Programable Read Only Memory)
EEPROM can store data permanently, but its contents can still be erased electrically through the program. One type EEPROM is Flash Memory. Flash Memory commonly used in digital cameras, video game consoles, and the BIOS chip.
  • It can be both programmed and erased electrically ( flashed back to Zero).
  • They do not need to removed when the chip content erasure.
  • Also, erase selected content in the chip.
  • Erasing and programming dynamically without removing the EEPROM from the circuit.

Disadvantages:

  • Different voltages are required for erasing, reading and writing the data.

4. RAM

Random access memory, or RAM, is memory storage on a computer that holds data while the computer is running so that it can be accessed quickly by the processor. RAM holds the operating system, application programs and data that is currently being used.

RAM data is much faster to read than data stored on the hard disk. RAM is stored in microchips and contains much less data than the hard disk. RAM can never run out of memory, but the processor must overwrite old data if the RAM is filled, which results in slower computer function. Any file stored in RAM can be accessed directly if the user knows the row and column where the data is stored.

  • Random access memory is used to store temporary but necessary information on a computer for quick access by open programs or applications.
  • RAM, is a volatile yet fast type of memory used in computers. RAM is more expensive to incorporate.
  • RAM allows reading and writing (electrically) of data at the byte level
  • RAM is the Volatile memory.

Types of RAM

  • Static RAM
  • Dynamic RAM
Static RAM stores a bit of information in a flip-flop. Static RAM is usually used for applications that do not require large capacity RAM memory.Static(RAM) is a memory technology based on flip-flops. SRAM has an access time of 2 – 10 nanoseconds. All of main memory can be viewed as fabricated from SRAM, although such a memory would be unrealistically expensive.
Dynamic RAM data store one bit of information as a payload. Dynamic RAM using a substrate capacitance gate MOS transistors as memory cells shut. To keep dynamic RAM stored data remains intact, the data should be refreshed again by reading and re-write the data into memory. Dynamic RAM is used for applications that require large RAM capacity, for example in a personal computer (PC)
  • EDO (Extended Data-output) and SD (Synchronous Dynamic Random Access Memory) are type of Dynamic RAM.
  • Dynamic RAM (DRAM) is a memory technology based on capacitors
  • Dynamic RAM is cheaper than static RAM and can be packed more densely on a computer chip
  • DRAM has an access time in the order of 60 – 100 nanoseconds, slower than SRAM.

 Types Of Internal Memory

5. SWAP memory

A swap file (or swap space or, in Windows NT, a pagefile) is a space on a hard disk used as the virtual memory extension of a computer’s real memory (RAM). Having a swap file allows your computer’s operating system to pretend that you have more RAM than you actually do. The least recently used files in RAM can be “swapped out” to your hard disk until they are needed later so that new files can be “swapped in” to RAM. In larger operating systems (such as IBM’s OS/390), the units that are moved are called pages and the swapping is called paging.

In general, Windows and UNIX-based operating systems provide a default swap file of a certain size that the user or a system administrator can usually change.

6. Virtual memory

The virtual memory functions enable a process to manipulate or determine the status of pages in its virtual address space. They can perform the following operations:

  • Reserve a range of a process’s virtual address space. Reserving address space does not allocate any physical storage, but it prevents other allocation operations from using the specified range. It does not affect the virtual address spaces of other processes. Reserving pages prevents needless consumption of physical storage, while enabling a process to reserve a range of its address space into which a dynamic data structure can grow. The process can allocate physical storage for this space, as needed.
  • Commit a range of reserved pages in a process’s virtual address space so that physical storage (either in RAM or on disk) is accessible only to the allocating process.
  • Specify read/write, read-only, or no access for a range of committed pages. This differs from the standard allocation functions that always allocate pages with read/write access.
  • Free a range of reserved pages, making the range of virtual addresses available for subsequent allocation operations by the calling process.
  • Decommit a range of committed pages, releasing their physical storage and making it available for subsequent allocation by any process.
  • Lock one or more pages of committed memory into physical memory (RAM) so that the system cannot swap the pages out to the paging file.
  • Obtain information about a range of pages in the virtual address space of the calling process or a specified process.
  • Change the access protection for a specified range of committed pages in the virtual address space of the calling process or a specified process.