Makalah Penjadwalan (AOK)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Penjadwalan Proses merupakan basis system operasi Multi programming. Dengan mengalih – alihkan pemroses diantara proses – proses yang ada, Sistem operasi membuat system komputer semakin produktif dan efisien. Sasaran Multi programming adalah mempunyai proses yang berjalan (di eksekusi ) disetiap waktu untuk memaksimumkan utilisasi proses. Untuk system komputer dengan pemroses tunggal maka tidak pernah lebih dari satu proses yang berjalan (Running) . Jika terdapat beberapa proses disistem, satu proses berjalan sedangkan sisanya menunggu sampai pemroses bebas dan proses itu dijadwalkan untuk dijalankan.

Gagasan Multi Programing adalah sederhana. Satu proses dieksekusi sampai proses itu menunggu sesuatu. Biasanya pelaksanaan operasi I/O. Pada multi programing, beberapa proses disimpan di memori pada satu waktu. Ketika satu proses harus menunggu, system operasi mengambil pemroses darinya dan memberikan pemroses ke proses lain. Pola ini dilakukan secara terus – menerus setiap kali satu proses harus menunggu, proses lain mengambil alih penggunaan pemroses.

Dalam makalah ini akan dijelaskan jika pemroses melakukan eksekusi proses yang berkaitan dengan operasi pada beberapa peripheral I/O secara bersamaan, stategi apa yng digunakan serta cara membedakan strategi strategi penjadwalan berprioritas dan penjadwalan terjamin, ketika penjadwalan tersebut bekerja pada peripheral I/O.

 1.2 Rumusan Masalah

1.      Bagaimana cara penjadwalan dengan menggunkan strategi penjadwalan berprioritas dengan penjadwalan terjamin ketika pemroses melakukan eksekusi proses yang berkaitan dengan operasi pada beberapa peripheral I/O secara bersamaan ?

2.      Bagaimana membedakan strategi penjadwalan berprioritas dan penjadwalan terjamin, ketika penjadwalan tersebut bekerja pada peripheral I/O ?

1.3 Tujuan penulisan

1.      Mengetahui cara penjadwalan dengan menggunkan strategi penjadwalan berprioritas dengan penjadwalan terjamin, ketika pemroses melakukan eksekusi proses yang berkaitan dengan operasi pada beberapa peripheral I/O secara bersamaan.

2.      Mengetahui cara membedakan strategi penjadwalan berprioritas dan penjadwalan terjamin, ketika penjadwalan tersebut bekerja pada peripheral I/O.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Penjadwalan dengan menggunkan strategi penjadwalan berprioritas dengan penjadwalan terjamin, ketika pemroses melakukan eksekusi proses yang berkaitan dengan operasi pada beberapa peripheral I/O secara bersamaan.

Penjadwalan merupakan kumpulan kebijaksanaan dan mekanisme di sistem operasi yang berkaitan dengan urusan kerja yang dilakukan system komputer. Penjadwalan yang bertugas memutuskan hal – hal berikut :

• Proses yang harus berjalan

• Kapan dan selama berapa lama proses berjalan

Kriteria untuk mengukur dan optimasi kinerja penjadwalan :

a. Adil (fairness)

Adalah proses-proses yang diperlakukan sama, yaitu mendapat jatah waktu pemroses yang sama dan tak ada proses yang tak kebagian layanan pemroses    sehingga mengalami kekurangan waktu.

b. Efisiensi (eficiency)

Efisiensi atau utilisasi pemroses dihitung dengan perbandingan (rasio) waktu sibuk pemroses.

c. Waktu tanggap (response time). Waktu tanggap berbeda untuk :

-         Sistem interaktif

Didefinisikan sebagai waktu yang dihabiskan dari saat karakter terakhir dari perintah dimasukkan atau transaksi sampai hasil pertama muncul di layar. Waktu tanggap ini disebut terminal response time.

-         Sistem waktu nyata

Didefinisikan sebagai waktu dari saat kejadian (internal atau eksternal) sampai instruksi pertama rutin layanan yang dimaksud dieksekusi, disebut event response time.

d. Turn around time

Adalah waktu yang dihabiskan dari saat program atau job mulai masuk ke    sistem sampai proses diselesaikan sistem. Waktu yang dimaksud adalah waktu   yang dihabiskan di dalam sistem, diekspresikan sebagai penjumlah waktu    eksekusi (waktu pelayanan job) dan waktu menunggu, yaitu : Turn arround    time = waktu eksekusi + waktu menunggu.

e. Throughput

Adalah jumlah kerja yang dapat diselesaikan dalam satu unit waktu. Cara untuk mengekspresikan throughput adalah dengan jumlah job pemakai yang dapat dieksekusi dalam satu unit/interval waktu.

Tipe penjadwalan

Terdapat 3 tipe penjadwal berada secara bersama-sama pada sistem operasi yang kompleks, yaitu:

1. Penjadwal jangka pendek (short term scheduller)

Bertugas menjadwalkan alokasi pemroses di antara proses-proses ready di memori utama.  Penjadwalan dijalankan setiap terjadi pengalihan proses untuk memilih proses berikutnya yang harus dijalankan.

2. Penjadwal jangka menengah (medium term scheduller)

Setelah eksekusi selama suatu waktu, proses mungkin menunda sebuah eksekusi karena membuat permintaan layanan masukan/keluaran atau memanggil suatu system call. Proses-proses tertunda tidak dapat membuat suatu kemajuan menuju selesai sampai kondisi-kondisi yang menyebabkan tertunda dihilangkan. Agar ruang memori dapat bermanfaat, maka proses dipindah dari memori utama ke memori sekunder agar tersedia ruang untuk proses- proses lain. Kapasitas memori utama terbatas untuk sejumlah proses aktif. Aktivitas pemindahan proses yang tertunda dari memori utama ke memori   sekunder disebut swapping. Proses-proses mempunyai kepentingan kecil saat itu sebagai proses yang tertunda. Tetapi, begitu kondisi yang membuatnya tertunda hilang dan proses dimasukkan kembali ke memori utama dan ready. 

3. Penjadwal jangka panjang (long term scheduller)

Penjadwal ini bekerja terhadap antrian batch dan memilih batch berikutnya    yang harus dieksekusi. Batch biasanya adalah proses-proses dengan penggunaan sumber daya yang intensif (yaitu waktu pemroses, memori, perangkat masukan/keluaran), program-program ini berprioritas rendah, digunakan sebagai pengisi (agar pemroses sibuk) selama periode aktivitas job-job interaktif rendah.

Algoritma Penjadwalan

1. Algoritma Penjadwalan FiFo ( First In , First Out )

Dari namanya kita dapat menebak bahwa algoritma ini akan mendahulukan proses yang lebih dahulu dating untuk dieksekusi.

2. Algoritma Penjadwalan Round Robin  

Algoritma ini menggilir proses yang ada di antrian. Semua proses akan mendapat jatah waktu ( TimeQuantum ) dan jika waktu tersebut habis atau proses sudah selesai, maka akan dilanjutkan ke proses berikutnya.

3. Algoritma Penjadwalan PS ( Priority Schedulling ) ± Penjadwalan Berprioritas Setiap proses dilengkapi dengan prioritas. CPu dialokasikan untuk proses yang memiliki prioritas paling tinggi. Jika beberapa proses memiliki prioritas yang sama, maka akan digunakanAlgoritma FiFo.

4. Algoritma Penjadwalan MFQ ( Multiple FeedbackQueues ) ± Banyak Antrian Merupakan penjadwalan dengan banyak antrian. Algoritma ini member jatah waktu ( jumlah kwanta / jumlag quantum ) lebih banyak dalam suatu waktu untuk proses ± proses yang sangat banyak menggunakan pemproses. Algoritma ini juga membagi kelas ± kelas prioritas bagi proses ± proses yang ada. Secara sederhana, algoritma ini membagi semua antrian proses kedalam kelas ± kelas prioritas, yang tiap kelasnya diberi time quantum berbeda, dan bila kelas pertama waktunya habis akan dilanjudkan ke kelas berikutnya.

5. Algoritma Penjadwalan SJF ( Shortest Job First ) ± Penjadwalan Terpendek algoritma ini memberikan keistimewaan bagi proses. Mekanisme penjadwalan adalah menjadwalkan proses dengan waktu jalan terpendek lebih dulu dijalankan sampai selesai. Jadi proses yang memakan waktu lebih singkat akan didahulukan.

6. Algoritma Penjadwalan SRF ( Shortest Remaining First ) ± Sisa Waktu Terpendek Algoritma ini menjalankan proses dengan sisa waktu jalan diestimasi terendah dijalankan, termasuk proses yang baru tiba. Maksudnya, ketika proses yang memakan waktu tersingkat dijalankan, masih ada ruang memori dan waktu sisa. Pada saat proses tersebut jalan, waktu sisa diambil pemproses untuk menjalankan proses baru agar menghemat waktu.

7. Algoritma PenjadwalanHRN (Highest Ratio Next ) ± Rasio Tanggapan Tertinggi Proses dalam algoritma ini menjalankan proses dengan prioritas yang tertinggi akan dipilih untuk dieksekusi selanjutnya dengan catatan :

Prioritas = waktu tunggu + waktu layanan /waktu layanan Sehinggatidak semua proses yang memakan waktu lama selalu dieksekusi paling akhir, jika tiba waktunya proses tersebut akan dijalankan.

8. Algoritma Penjadwalan GS ( Guaranted Schedulling ) ± Penjadwalan Terjamin Penjadwalan ini harus menjamin bahwa algoritma tersebut mempunyai kinerja yang cukup bagus dan menjanjikan kelangsungan hidup yang baik.
Contoh, misalnya ada N user yang sedang aktif, maka tiap ± tiap user dijamin
akan menerima 1/N dari kemampuan CPU

Strategi Penjadwalan :

l  Penjadwalan Nonpreemptive

Begitu proses diberi jatah waktu pemroses maka pemroses tidak dapat diambil alih oleh proses lain sampai proses itu selesai

l  Penjadwalan Preemptive

Saat proses diberi jatah waktu pemroses maka pemroses dapat diambil alih oleh proses lain sehingga proses disela sebelum selesai dan harus dilanjutkan  menunggu jatah waktu pemroses tiba kembali pada proses itu

Prioritas dalam penjadwalan dapat diberikan secara  :

·         Prioritas statis (static priorities).

            Statis berarti prioritas tak berubah

Keunggulan :

-          Mudah diimplementasikan.

-          Mempunyai overhead relatif kecil.

 Kelemahan :

Tidak tanggap terhadap perubahan lingkungan yang mungkin menghendaki      penyesuaian prioritas.

·         Prioritas dinamis (dynamic priorities).

Merupakan mekanisme menanggapi perubahan lingkungan sistem beroperasi. Prioritas awal yang diberikan ke proses mungkin hanya berumur pendek setelah disesuaikan ke nilai yang lebih tepat sesuai lingkungan.

 Kelemahan :

 Implementasi mekanisme prioritas dinamis lebih kompleks dan mempunyai      overhead lebih besar. Overhead in diimbangi dengan peningkatan daya      tanggap sistem.

Contoh penjadwalan berprioritas :

Proses-proses yang sangat banyak operasi masukan/keluaran menghabiskan    kebanyakan waktu menunggu selesainya operasinya masukan/keluaran. Proses-proses ini diberi prioritas sangat tinggi sehingga begitu proses memerlukan pemroses segera diberikan, proses akan segera memulai permintaan masukan/keluaran berikutnya sehingga menyebabkan proses blocked menunggu selesainya operasi masukan/keluaran. Dengan demikian pemroses dapat dipergunakan proses-proses lain. Proses-proses I/O berjalan paralel bersama proses-proses lain yang benar-benar memerlukan pemroses, sementara  proses-proses I/O itu menunggu selesainya operasi DMA. Proses-proses yang sangat banyak operasi I/O-nya, kalau harus menunggu lama untuk memakai pemroses (karena prioritas rendah) hanya akan membebani memori, karena harus disimpan tanpa perlu proses-proses itu dimemori karena tidak selesai-selesai menunggu operasi masukan dan menunggu jatah pemroses.

2. 2 Membedakan strategi penjadwalan berprioritas dan penjadwalan terjamin, ketika penjadwalan tersebut bekerja pada peripheral I/O.

Untuk membedakan strategi penjadwala berprioritas dan penjadwalan terjamin dapat dilihat sebagi berikut :

            Dalam penjadwalan berprioritas ketika proses bekerja pada peripheral I/O  jika beberapa proses memiliki prioritas yang sama, maka akan digunakan algoritma FCFS. Penjadwalan berprioritas terdiri dari dua skema yaitu non preemptive dan preemptive. Jika ada proses P1 yang datang pada saat P0P₁. Seandainya prioritas P₁ lebih besar dibanding dengan prioritas P0, maka pada non-preemptive, algoritma tetap akan menyelesaikan P0 sampai habis CPU burst-nya, dan meletakkan P1head queue. Sedangkan pada preemptive, P0 akan dihentikan dulu, dan CPU ganti dialokasikan untuk P1. sedang berjalan, maka akan dilihat prioritas pada posisi

                Sedangkan penjadwalan terjamin merupakan penjadwalan preemptive dan berprioritas dinamis (dynamic priorities). Penjadwalan ini berupaya tiap pemakai daya pemroses yang sama. Jika terdapat N pemakai, tiap pemakai mendapat 1/N daya pemroses. Sistem merekam besar waktu pemroses yang telah digunakan proses sejak login dan jumlah waktu pemroses yang digunakan seluruh proses. Karena jumlah waktu pemroses tiap pemakai dapat diketahui, maka dapat dihiting rasio antara waktu pemroses yang sesungguhnya harus diperoleh yaitu 1/N waktu pemroses seluruhnya dan waktu pemroses yang telah diperuntukkan proses itu. Penjadwal akan menjalankan proses dengan rasio terendah sampai rasio proses di atas pesaing terdekatnya.

 

 BAB III

PENUTUP

3.1   Kesimpulan

  Dari pembahasan tentang penjadwalan komputer di atas dapat disimpulkan sebagai berikut :

·        Penjadwalan merupakan kumpulan kebijaksanaan dan mekanisme di sistem operasi yang berkaitan dengan urutan kerja yang dilakukan sistem komputer.

·        Dalam penjadwalan prioritas di bedakan menjadi dua yaitu

-          Prioitas statis

-          Prioritas dinamis

·         Penjadwalan terjamin memberikan janji yang realistis untuk membuat dan menyesuaikan performance adalah jika ada N pemakai, sehingga setiap proses (pemakai) akan mendapatkan 1/N dari daya pemroses CPU.

·         Dalam hal ini suatu penjadwalan sangat diperlukan untuk menentukan proses mana yang akan dikerjakan terlebih dahulu ketika suatu intruksi datang bersamaan pada peripheral I/O.

DAFTAR PUSTAKA

·      http://dian75.wordpress.com/2010/08/04/penjadwalan-proses/(Online), diakses  22 Oktober 2010.

·      http://letnannit.blogspot.com/2009_04_01_archive.html(Online), diakses 23 Oktober 2010.

·      http://www.total.or.id/info.php?kk=Guaranteed%20Schedulling(Online), diakses 22 Oktober 2010.

Makalah BUS System

BAB I

PENDAHULUAN

1.1   Latar Belakang

Sebuah perangkat komputer tersususun dari beberapa komponen yang penting seperti CPU, memori, perangkat input output ( I/O ). Sedangkan sistem bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen komputer tersebut dalam menjalankan tugasnya. Bus sistem menghubungkan CPU dengan RAM selain itu Bus sistem merupakan bus pusat. Bus-bus yang lain merupakan pencabangan dari bus ini.

Dengan menggunakan bus bersama yang mempunyai fungsi menyediakan jalur komunikasi untuk transfer data, memori utama, prosesor dan perangkat I/O dapat diinterkoneksikan. Sebuah komputer memiliki beberapa bus, agar dapat berjalan. Banyaknya bus yang terdapat dalam sistem, tergantung dari arsitektur sistem komputer yang digunakan.

Bus disusun secara hierarkis, karena setiap bus yang memiliki kecepatan
rendah akan dihubungkan dengan bus yang memiliki kecepatan tinggi. Setiap
perangkat di dalam sistem juga dihubungkan ke salah satu bus yang ada.

Pada intinya, bus sistem merupakan bus pusat. Dan sistem bus ini semakin lama semakin berkembang mulai dari Omnibus sampai Bus Camac. Dan dalam perkembangannya bus sistem pada setiap generasi komputer selalu ada yang baru. Dalam makalah tentang sistem bus ini akan dijelaskan tentang perkembangan bus tersebut pada setiap generasi komputer.

1.2   Rumusan Masalah

1.      Apakah yang dimaksud dengan bus sistem ?

2.      Bagaimana bus sistem dapat berkembang dari Omnibus sampai bus camac?

3.      Mengapa bus sistem pada setiap generasi komputer selalu ada yang baru?

1.3   Tujuan penulisan

1.      Apakah yang dimaksud dengan bus sistem ?

2.      Untuk mengetahui bagaimana bus sistem dapat berkembang dari Omnibus sampai bus camac.

3.      Mengapa bus sistem pada setiap generasi komputer selalu ada yang baru?

BAB II

PEMBAHASAN

2.1  Bus Sistem               

Bus sistem atau juga dikenal dengan sistem bus , merupakan sebuah jalur komunikasi yang menghubungkan  dua peralatan atau lebih . Dalam arsitektur komputer bus digunakan oleh sistem komputer untuk menghubungkan semua komponennya dalam menjalankan tugasnya. Bus merupakan media transmisi yang dapat digunakan bersama. Sejumlah perangkat yang terhubung ke bus, dan suatu signal yang ditransmisikan oleh salah satu perangkat ini dapat diterima oleh salah satu perangkat yang terhubung ke bus. Bila dua buah perangkat melakukan transmisi dalam waktu yang bersamaa, maka signal-signalnya akan bertumpang tindih dan menjadi rusak. Sebuah bus adalah sebutan untuk jalur di mana data dapat mengalir dalam komputer yang diguanakan untuk berkomunikasi antar elemen. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi oleh CPU melalui perantara sistem bus.

Umumnya sebuah bus terdiri dari sejumlah lintasan komunikasi atau saluran. Masing-masing saluran dapat mentransimisikan signal yang menunjukkan biner 1 dan biner 0. Serangkaian digit biner dapat ditransmisikan melalui saluran tunggal. Dengan mengumpulkannya beberapa saluran dari sebuah bus dapat digunakan mentransmisikan digit biner secara bersamaan (secara paralel). Misalnya sebuah satuan data 8 bit dapat ditransmisikan melalui bus 8 saluran.

Setiap bus yang memiliki kecepatan rendah akan dihubungkan dengan bus yang memiliki kecepatan tinggi. Setiap perangkat di dalam sistem juga dihubungkan ke salah satu bus yang ada.  

Struktur Interkoneksi

Komputer tersusun atas komponen-komponen atau modul-modul yang saling berkomunikasi. Kumpulan lintasan atau saluran berbagai modul disebut Struktur Interkoneksi. Rancangan struktur interkoneksi sangat bergantung pada jenis dan karakteristik pertukaran datanya. Berikut merupakan jenis pertukaran data yang diperlukan oleh modul-modul penyusun komputer :

•      Memori :

Memori umumnya terdiri atas N word memori dengan panjang yang sama.

•       Modul I/O :

Adalah pertukaran data dari dan ke dalam komputer. Modul I/O juga dapat mengontrol lebih dari sebuah perangkat peripheral.

•       CPU:

Berfungsi sebagai pusat pengolah dan eksekusi data berdasarkan routine-routine program yang diberikan kepadanya. Dari jenis pertukaran data yang diperlukan modul-modul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data berikut :

Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun interuksi dari memori.

CPU ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke  memori.

I/O ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O.

CPU ke I/O : CPU mengirimkan data ke perangkat peripheral melalui modul  I/O.

I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem DMA

Sampai saat ini terjadi perkembangan struktur interkoneksi, namun yang banyak digunakan saat ini adalah sistem bus. Sistem bus ada yang digunakan secara tunggal dan ada secara jamak, tergantung karakteristik sistemnya.

Interkoneksi Bus

Sifat penting dan merupakan syarat utama bus adalah media transmisi yang dapat digunakan bersama oleh sejumlah perangkat yang terhubung padanya. Karena digunakan bersama, diperlukan beberapa  aturan agar tidak terjadi tabrakan data atau kerusakan data yang ditransmisikan. Walaupun digunakan bersama namun dalam satu waktu hanya ada sebuah perangkat yang dapat menggunakan bus.

Ø  Struktur Bus
Sebuah bus biasanya terdiri atas beberapa saluran. Secara umum fungsi saluran bus dikategorikan dalam tiga bagian, yaitu saluran data, saluran alamat, dan saluran kontrol.
Saluran data (data bus) adalah lintasan bagi perpindahan data antar modul. Umumnya jumlah saluran terkait dengan panjang word. Saluran alamat (address bus) digunakan untuk menspesifikasikan sumber dan tujuan data pada bus data. Saluran ini digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU. Saluran kontrol (control bus ) digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat, dan seluruh modul yang ada.

Ø  Secara fisik bus adalah konduktor listrik paralel yang menghubungkan modul-modul. Prinsip operasi bus adalah sebagai berikut.

Operasi pengiriman data ke modul lainnya :

1.      Meminta penggunaan bus.

2.      Apabila telah disetujui, modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju.

Operasi meminta data dari modul lainnya :

1.      Meminta penggunaan bus.

2.      Mengirim request ke modul yang dituju melalui saluran kontrol dan alamat yang sesuai.

3.      Menuggu modul yang dituju mengirimkan data yang diinginkan.

Ø  Elemen Perancangan Bus

Saat ini terdapat banyak implementasi sistem bus, tetapi parameter dasar perancangan bus dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis (dedicated dan mulitiplexed), metode arbitrasi (tersentralisasi dan terdistribusi), timing (sinkron dan tak sinkron), lebar bus ( lebar address dan lebar data), dan jenis transfer datanya (read, write, read-modify-write, read-alter-write,block).
Tujuan yang hendak dicapai dalam perancangan adalah bagaimana bus dapat cepat menghantarkan data dan efisiensinya tinggi. Intinya karakteristik pertukaran data dan modul yang terkait merupakan pertimbangan utama dalam perancangan bus.

Ø  Berdasarkan jenis busnya, bus dibedakan menjadi dua yaitu dedicated bus dan multiplexed bus. Bus yang khusus menyalurkan data tertentu, misalnya paket data saja, atau alamat saja, jenis ini disebut dedicated bus. Namun apabila bus dilakukan informasi yang berbeda baik data, alamat maupun sinyal control dengan metode multiplex data maka bus ini disebut multiplexed bus.

Ø  Metode Arbitrasi

Terdapat dua macam metode arbitrasi, yaitu tersentral dan terdistribusi. Pada metode tersentral diperlukan pengontrol bus sentral atau arbiter yang bertugas mengatur penggunaan bus oleh modul. Sedangkan dalam metode terdistribusi, setiap modul memiliki logika pengontrol akses yang berfungsi mengatur pertukaran data melalui bus.

Ø Timing

Metode pewaktuan sinkron terjadinya event pada bus ditentukan oleh sebuah pewaktu (clock). Biasanya satu siklus untuk satu event. Dalam pewaktuan asinkron memungkinkan kerja modul yang tidak serempak kecepatannya. Dalam pewaktuan asinkron, event yang terjadi pada bus tergantung event sebelumnya sehingga diperlukan sinyal-sinyal validasi untuk mengidentifikasi data yang ditransfer.

Ø  Lebar Bus

Lebar bus sangat mempengaruhi kinerja system komputer. Semakin lebar bus maka semakin besar data yang dapat ditransfer sekali waktu. Semakin besar bus alamat, akan semakin banyak range lokasi yang dapat direfensikan.

Ø  Jenis Transfer Data

Dalam system komputer, operasi transfer data adalah pertukaran data antar modul sebagai tindak lanjut atau pendukung operasi yang sedang dilakukan. Saat operasi baca (read), terjadi pengambilan data dari memori ke CPU, begitu juga sebaliknya pada operasi penulisan maupun operasi-operasi kombinasi. Bus harus mampu menyediakan layanan saluran bagi semua operasi komputer.

2.2  Perkembangan Bus Sitem dari Omnibus sampai bus camac

            Dari masa ke masa perkembangan Bus sistem semakin kompleks. Dibawah ini akan dijelaskan tentang sejarah perkembangan bus sistem dari generasi ke generasi.

Generasi pertama

Interupsi adalah proses dalam komputer untuk meminta dilayani oleh mikroprosesor sesuai dengan tingkat prioritasnya yang telah diatur sedemikian rupa oleh sistem hardware Komputer. Komputer menangani interupsi (permintaan dari modul I/O) tersebut dengan menunggu sampai looping pada interupsi tersebut selesai dan perangkat external komputer kembai siap untuk bekerja.  Beberapa waktu setelah itu,beberapa komputer mulai untuk mentransfer data dari memori ke seluruh bagian CPU. Dalam hal ini, komputer akan mmprioritaskan pentransferan data melalui bus ke bagian program yang diinterupsi. Sistem bus pada mikrokomputer hakekatnya terhubung langsung ke pin – pin pada CPU atau dengan cara melewati amplifier untuk menghubungkannya.

Memori dan device lainnya akan ditambah ke bus dengan mnggunakan alamat yang sama dan pin – pin data yang ada pada CPU secara paralel. Komunkasi antar device tersebut dikontrol oleh CPU. Seperti yang pernah dibicarakan sebelumnya, device – device komputer mengeluarkan interupsi ke CPU dengan cara memberikan sinyal – sinyal melalui pin – pin pada CPU. Keudian CPU akan memindahkan data dengan membaca alamat memori yang diberikan oleh sebuah device komputer. Hampir semua mikrokomputer dibangun dengan menggunakan metode ini, yakni dimulai dengan bus S-100 di Altair.

Sebagian besar tokoh di PC IBM, terus bekerja keras untuk mengembangkan metode pntransferan data yang ada pada komputer sebelumnya dengan mengimplementasikan bus – bus I/O secara terpisah, meskipun jika dilihat secara keseluruhan, dari segi pengaksesan perangkat keras maupun memori, hal tersebut tidak meningkat terlalu signifikan. Sistem bus yang sederhana ini memiliki permasalahan yang serius ketika digunakan pada komputer untuk kepentingan umum. Seluruh peralatan yang ada pada bus memiliki kemampuan untuk berkomunkasi dengan kecepatan yang sama dan dalam waktu yang sama pula. Meningkatkan kecepatan komputer merupakan pekerjaan yang berat, karena yang pertama kali harus ditingkatkan kecepatannya ialah keselurukan kerja dari device – device komputer yang ada dengan sebaik mungkin. Ketika kerja device – device yang ada tidak dapat dipercepat secepat kerja komputer baik secara praktek maupu ekonomis, maka CPU akan bekerja lebih lambat untuk sementara demikian pula kecepatannya untuk berhubungan dengan device - device tersebut. Sementara itu bus sistem juga bekerja lebih berat untuk mengkonfigurasikan ketika dibangun dari perlengkapan yang biasa. Karena membutuhkan penambahan kartu ekspansi dan membutuhkan banyak jumper dalam satu set alamat memory, I/O, prioritas interupsi dan nomor interupsi.

Generasi kedua

Sistem bus generasi kedua dinamakan NuBus, sebagai penyelesaian dari berbagai masalah. NuBus memisahkan komputer menjadi dua yaitu (CPU dan memory) dan perangkat keras lainnya, dengan sebuah bus controller di antaranya akan membuat CPU menjadi lebih cepat tanpa dipengaruhi BUS. Hal ini menyebabkan lebih banyak beban untuk memindahkan data keluar dari CPU dan masuk kedalam kartu melalui bus Controller. Jadi perangkat keras pada BUS dapat terhubung ke setiap bagian tanpa intervensi dari CPU. Bus ini dapat memindahkan lebih banyak data disesuaikan dengan besarnya data yang akan dipindahkan, mulai dari 8 bit perdetik secara paralel pada generasi pertama, hingga 16 atau 32 bit perdetik. Semakin lama semakin baik seiring dengan perkembangan software setupnya.

Sistem bus baru ini memberikan suatu kualitas yang lebih baik dari generasi sebelumnya. Oleh karena itu setiap bus dapat terhubung dalam kecepatan yang sama. Ketika CPU dan Memory dirancang terpisah CPU pun terus berkembang sehingga dapat meningkatkan kecepatannya. CPU dan Memory dapat meningkatkan kecepatan lebih cepat dari bus. Jadi kecepatan bus sekarang lebih lambat dari pada apa yang sistem modern butuhkan. Komputer menjadi lebih berat dalam menyalurkan data

Dengan penambahan jumlah dari perangkat keras eksternal ini akan membuat sistem bus bekerja dengan baik. Ketika disk drive pertama kali diperkenalkan, ini akan ditambahkan ke CPU dengan sebuah kartu ke dalam bus. Oleh karena itu komputer – komputer memiliki banyak slot di atas bus. Pada pertengahan tahun 1980 dan 1990, sistem baru seperti SCSI dan IDE diperkenalkan untuk melayani kebutuhan tersebut, meninggalkan banyak slot pada sistem modern. Sekarang terdapat 5 bus berbeda dalam suatu komputer yang didukung oleh berbagai macam perangkat keras.

Generasi ketiga

Pada generasi ketiga ini bus telah muncul di pasaran sejak tahun 2001 yang menyertai Hyper Transpord dan InfiniBand. Bus ini sangat flexible dalam menghubungkannya, dapat digunakan bersama seperti internal bus. Sebaik sambungan mesin bersama ini akan menyelesaikan permasalah ketika mencoba meminta service atau pelayanan yang berbeda. Pembuat software berkerja keras untuk menyesuaikan dengan system bus tersebut, karena tidak sesuai dengan perangkat keras itu sendiri, umumnya bus pada generasi ketiga ini cenderung untuk suatu network dari pada konsep dasar suatu bus, bus dengan protokol tinggi lebih dibutuhkan dari sistem yang juga memberikan multiple device untuk digunakan dalam satu bus.

ž  Omnibus (PDP-8)

Arsitektur PDP-8 sangat berbeda dengan IBM terutama bagian sistem bus. Pada komputer ini menggunakan omnibus system. Sistem ini terdiri atas 96 buah lintasan sinyal yang terpisah, yang digunakan untuk membawa sinyal – sinyal kontrol, alamat maupun data. Karena semua komponen menggunakan jalur bus ini maka penggunaannya dikontrol oleh CPU. Arsitektur bus seperti PDP-8 ini nantinya digunakan oleh komputer – komputer modern selanjutnya.

ž  Unibus (PDP-11)

Unibus adalah awal dari beberapa komputer bus teknologi yang digunakan dengan PDP-11 dan awal VAX sistem diproduksi oleh Digital Equipment Corporation (DEC) dari Maynard , Massachusetts . Ketika tidak menghitung saluran listrik dan tanah, biasanya disebut sebagai bus jalur 56. Sampai dengan 20 node (perangkat) dapat terhubung ke satu segmen Unibus tunggal, segmen tambahan bisa terhubung melalui bus repeater . memungkinkan campuran dan lambat perangkat cepat yang  memungkinkan tumpang tindih arbitrase (pemilihan master bus berikutnya) sementara bus master saat ini masih melakukan transfer data baris alamat mengizinkan pengalamatan maksimum 256 kB . Biasanya, kB 8 atas disediakan untuk register dari memori-mapped I / O perangkat yang digunakan dalam arsitektur-11 PDP. Desain sengaja meminimalkan jumlah berlebihan logika yang dibutuhkan dalam sistem.

ž  Multibus (8086)

Generasi CPU pertama  dan kedua yang lebih tua mempunyai kecepatan

frekuensi  clock relatif rendah, dan semua komponen sistem dapat bekerja pada

kecepatan  tersebut. Diantara hal -hal lainnya, ialah diperbolehkannya RAM tambahan dipasang  pada slot ekspansi pada PC, dengan menginstall  sebuah adapter pada slot ekspansi yang kosong. Sebuah adapter, dimana RAM terletak.

Berawal tahun 1987,  Compaq menggambarkan bagaimana memisahkan bus sistem dari bus I/O, sehingga bus-bus tersebut dapat mempunyai kecepatan yang berbeda. Arsitektur multi-bus telah menjadi standart industri sejak itu. Komputer-komputer pribadi modern juga mempunyai lebih dari satu bus I/O.

ž  Bus PC IBM (PC/XT)

Komputer  IBM  PC-XT  (Extra  Technology)  menggunakan  Microprocessor  8088 keluaran Intel. Microprocessor ini menggunakan perintah-perintah dalam bentuk 16-bit,  meskipun  memiliki  lebar  word  keluaran  data  sebesar  8-bit.  Microprocessor  ini menggunakan  jalur  alamat  (address  bus)  sebesar  20-bit  untuk  menunjukan  lokasi memori, yang berarti secara langsung memori menempatkan 1.048.567 memori. Microprocessor  8088  hanya  menangani  word  sepanjang  16-bit,  maka microprocessor  ini  memperluas  alamat  word  menjadi  20-bit  pada  keluarannya dengan  skema  segmentasi.

ž  Bus ISA (PC/AT)

Industri komputer personal lainnya merespon perkembangan ini dengan mengadopsi standarnya sendiri, bus ISA (Industry Standar Architecture), yang pada dasarnya adalah bus PC/AT yang beroperasi pada 8,33 MHz. Keuntungannya adalah bahwa pendekatan ini tetap mempertahankan kompatibilitas dengan mesin-mesin dan kartu-kartu yang ada.

ž Bus EISA (80386)

Bus EISA (Extended Industry Standard Architecute) adalah sebuah bus I/O yang diperkenalkan pada September 1988 sebagai respons dari peluncuran  bus MCA oleh IBM. Standar ini dikembangkan oleh beberapa vendor IBM PC
Compatible. Meski menawarkan pengembangan yang signifikan jika dibandingkan dengan ISA 16-bit, hanya beberapa kartu berbasis EISA yang beredar di pasaran (atau yang dikembangkan). Itu pun hanya berupa kartu pengontrol larik hard disk (SCSI/RAID), dan kartu jaringan server. Bus EISA pada dasarnya adalah versi 32-bit dari bus ISA  yang biasa. Tidak seperti MCA dari IBM yang benar-benar baru (arsitektur serta desain slotnya), pengguna masih dapat menggunakan kartu ISA 8-bit atau 16-bit yang lama ke dalam slot EISA, sehingga hal ini memiliki nilai tambah. Seperti halnya bus MCA, EISA juga mengizinkan konfigurasi kartu EISA secara otomatis dengan menggunakan perangkat lunak, sehingga bisa dibilang EISA dan MCA adalah pelopor "plug-and-play", meski masih primitif. Bus EISA menambahkan 90 konektor baru (55 konektor digunakan untuk sinyal sedangkan 35 sisanya
digunakan sebagai ground) tanpa membuat slot ISA 16-bit berubah.

ž  Microchannel (PS/2)

Arsitektur micro-chanel (MCA) dirancang oleh insinyur IBM Chet Heath dan pertama kali diperkenalkan pada akhir high PS/2 seri mesin pada tahun 1987 dan kemudian menyebar ke IBM line Namun, sebagian besar sistem ini kemudian didesain ulang untuk menggabungkan PCI . MCA tidak lagi digunakan dalam desain baru.

ž  Bus PCI

Peripheral Component Interconect (PCI) adalah bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. Standar PCI adalah 64 saluran data pada kecepatan 33MHz, laju transfer data 263 MB per detik atau 2,112 Gbps. Keunggulan PCI tidak hanya pada kecepatannya saja tetapi murah dengan keping yang sedikit.

ž  Bus SCSI

Small Komputer System Interface (SCSI) adalah perangkat peripheral eksternal yang dipo[ulerkan oleh macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan interface standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, hard disk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuan besar. SCSI menggunakan interface paralel dengan 8,16, atau 32 saluran data.

ž  Nubus (macintosh)

Nubus adalah langkah yang cukup maju dibandingkan dengan interface lain. NuBus menggunakan antarmuka 32-bit karena jelas pasar sedang menuju ke arah itu. Kebanyakan bus sampai titik ini pada dasarnya pin pada CPU lari keluar ke backplane. NuBus termasuk skema ID yang memungkinkan kartu untuk mengidentifikasi diri dengan host komputer ketika start-up. Ini berarti bahwa pengguna tidak perlu mengkonfigurasi system. Misalnya, dengan ISA pengemudi harus dikonfigurasi tidak hanya untuk kartu, tetapi untuk setiap memori yang diperlukan. NuBus tidak membutuhkan konfigurasi seperti itu, membuatnya menjadi salah satu contoh pertama dari plug-and-play arsitektur.

ž  Bus USB

Semua perangkat peripheral tidak efektif apabila dipasang pada bus kecepatan tinggi PCI, sedangkan banyak peralatan yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer. Sebagai solusinya tujuh vendor komputer (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northen Telecom) bersama-sama meranccang bus untuk peralatan I/O berkecepatan rendah. Standar yang dihasilakan dinamakan Universal Standard Bus (USB).
Keuntungan yang didapatkan dan tujuan dari penerapan USB adalah sebagai berikut :

1.      Pemakai tidak harus memasang tombol atau jumper pada PCB atau peralatan.

2.      Pemakai tidak harus membuka casing untuk memasang peralatan I/O baru.

3.      Hanya satu jenis kabel yang diperlukan sebagai penghubung.

4.      Dapat menyuplai daya pada peralatan-peralatan I/O.

5.      Memudahkan pemasangan peraltan-peralatan yang hanya sementara dipasang pada komputer.

6.      Tidak diperlukan reboot pada pemasangan peraltan baru dengan USB.

7.      Murah.

Bandwitch total USB adalah 1,5Mb per detik. Bandwitch itu sudah mencukupi peralatan I/O berkecepatan rendah seperti Keyboard, Mouse, Scanner, Telepon digital, Printer dan sebagainya. Kabel pada bus terdiri dari empat kawat, dua untuk data, satu untuk power (+5 volt), dan satu untuk ground. System pensinyalan mentransmisikan sebuah bilangan nol sebagai transisi tegangan dan sebuah bilangan satu bila tidak ada transmisi tegangan.

ž  Firewire

Semakin pesatnya kebutuhan bus I/O berkecepatan tinggi dan semakin cepatnya prosesor saat ini yang mencapai 1 GHz, maka perlu diimbangi dengan bus berkecepatan tinggi juga. Bus SCSI dan PCI tidak dapat mencukupi kebutuhan saat ini. Sehingga dikembangkan bus performance tinggi yang dikenal dengan FireWire (P1393 standard IEEE). P1394 memiliki kelebihan dibandingkan dengan interface I/O lainnya, yaitu sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Pada kenyataan P1394 tidak hanya popular pada system komputer, namun juga pada peralatan elektronik seperti pada kamera digital, VCR, dan televise. Kelebihan lain adalah penggunaan transmisi serial sehingga tidak memerlukan banyak kabel.

ž  Bus VME

Bus VME pertama dirancang oleh Motorola untuk Prosesor 68K.VME bus diperintahkan untuk menjadi yang paling kompleks Sisa bersama bus yang pernah dibuat.Ini proses arbitrase kompleks daripada bus-bus lainnya.Ini dapat mentransfer data dari berbagai word panjang 64-8 bit.. Bus VME memiliki fasilitas untuk memberikan Slots Prioritas yang berbeda.Maksimum.slot pada backplane adalah 21. Ada banyak versi VME, terbaru adalah VME 320.Yang paling banyak digunakan saat ini adalah VME 64x.VME pertama ditransfer 32 bit data, sekarang bisa 64-bit juga.VME 64x bahkan dapat menyediakan fasilitas yang disebut Geografis menangani dan Hot swapping kemampuan.Anda dapat menghapus atau menyisipkan kartu VME dalam slot tanpa menonaktifkan it off.Biasanya slot kartu 0 disebut "Sistem Controller". Sistem akses Controller kartu lain oleh kisaran alamat.Alamat ini adalah independen dari Slot di mana mereka diinstal.Tapi "Geografis menangani" di VME 64x tampaknya memberikan tambahan kemampuan pengalamatan berdasarkan Slot juga. Dengan demikian VME diperintahkan untuk menjadi yang paling dapat diandalkan.

ž  Bus Camac

Komputer Automated Measurement And Control (Camac) merupakan bus standar untuk akuisisi data dan kendali pada eksperimen dan industri nuklir/fisika partikel. CAMAC mampu mentransfer 24 bit data/ µs. Standar CAMAC menggantikan standar IEEE berikut ini:

•  583 The base standard
•  683 Block transfer specifications (Q-stop and Q-scan)
•  596 Parallel Branch Highway systems
•  595 Serial highway system
•  726 Real-time Basic for CAMAC
•  675 Auxiliary crate controller specification/support
•  758 FORTRAN subroutines for CAMAC.

2.3 Bus sistem pada setiap generasi komputer selalu ada yang baru

        Dalam perkembangannya Bus Sistem pada setiap generasi komputer selalu ada yang baru. Yang menjadi alasannya adalah semakin menikatnya kebutuhan transfer data  dengan kecepatan yang tinggi dan waktu yang singkat . Seperti yang dijelaska di atas setiap perubahan generasi komputer mulai dari generasi pertama sampai ke tiga , selalu ada penyempurnaan pada kecepatan transfer datanya, interkoneksi semakin dipermudah serta arsitektur bus yang semakin disempurnakan. Terlihat dari beberapa contoh bus sistem yang ada mulai dari omnibus sampai bus camac. Namun tidak dipungkiri bila sampai sekarang perkembangan bus sistem tersebut masih berjalan. 

BAB III

PENUTUP

3.1   Kesimpulan

  Dari pembahasan tentang bus sistem di atas dapat disimpulkan sebagai berikut :

·         Bus adalah Sebuah jalur komunikasi yang menghubungkan  dua peralatan atau lebih

·         Arsitektur bus tradisional cukup efisien namun mulai mengalami penurunan dengan semakin tingginya kinerja pada perangkat I/O. Untuk menjawab meningkatnya kebutuhan ini, penyelesaianya membuat bus berkecepatan tinggi yang sangat terintegrasi dengan system, yang hanya memerlukan bridge antara bus prosesor dengan bus berkecepatan tinggi.

·         Keuntungan pengaturan bus berkecepatan tinggi menyebabkan perangkat yang berkapasitas besar menjadi lebih terintegrasi dengan prosesor dan sekaligus tidak tergantung lagi terhadap prosesor.

·         Karakteristik bus adalah:

1.      Jumlah interupsi mementukan banyak perangkat independen yang melakukan I/O

2.      Ukuran bus data eksternal berakibat pada kecepatan operasional I/O.

3.      Ukuran bus alamat menentukan banyak memori yang ditunjuk board ekspansi.

4.      Kecepatan clock maksimum yang dapat diakomodasi bus berakibat pada kinerja

·         Setiap perubahan generasi komputer selalu ada sistem bus yang baru dikarenakan penyempurnaan bus agar semakin tinggi kecepatan transfernya, murah dan efisien serta didukung ( compatible ) dengan device – device komputer yang juga berkembang.

·         Kecenderungan prosesor yang terbaru adalah dengan meningkatkan
ukuran dari data bus.

DAFTAR PUSTAKA

·         http://blog.math.uny.ac.id/yanikagwn/2010/03/03/ (diakses 25 September 2010)

·         http://jnanayoga-online.blogspot.com/2010/04/sejarah-perkembangan-bus.html(diakses 25 September 2010)

·         http://kikifirmansyah.blog.upi.edu/2009/10/02/sistem-bus (diakses 26 September 2010)

·         http://rafiandy.wordpress.com/2010/08/09/sistem-bus (diakses 24 September 2010)

·         http://twobexmisbach.blogspot.com/2010/02/sistem-bus.html (diakses 24 September 2010)

·         http://www.scribd.com/doc/20951460/Sistem-Bus-Komputer (diakses 25 September 2010)