P 3 Perangkat Lunak & Keras
S/W & H/W
Rinta Kridalukmana
Software
Perangkat Lunak
° Dibagi 2 :
• Perangkat lunak aplikasi
- Dikembangkan untuk menyelesaikan masalah2
tertentu
• Perangkat lunak sistem
- Memungkinkan perangkat lunak aplikasi bisa
berinteraksi dengan komputer dan membantu
komputer dalam mengelola sumber daya internal dan
eksternalnya
3
4
Software
System Software
5
Komponen Dasar System Software
Operating system – komponen utama perangkat lunak sistem
Device drivers – membantu komputer mengkontrol peripheral
Utility programs - mendukung, memperluas, dan meningkatkan
kapabilitas program komputer yang sudah ada
6
Basic Input Output System (BIOS)
° BIOS adalah Basic Input Output System yang terdapat
di dalam komputer
° BIOS bertugas untuk mengatur agar semua cips,
penggerak, pangkalan (port), dan mikroprosesor dapat
bekerja sama
7
Fungsi BIOS
° Melakukan POST (power-on self-test) untuk semua
komponen peranti keras di dalam sistem untuk
memastikan bahwa semuanya bekerja dengan baik
° Mengaktifkan cip BIOS di semua kartu yang dipasang
di komputer, misalnya, kartu grafik
° Menyediakan perintah (routine) bagi sistem operasi
untuk bekerja dengan peranti keras, misalnya, kunci
ketik, monitor tampilan, pangkalan serial dan paralel
° Mengelola setting untuk hard disk, clock, dan
sebagainya
8
Fungsi BIOS
° Program BIOS membantu komputer dalam :
• menerjemahkan karakter keyboard
• mentransmisikan karakter ke layar atau disket.
• mengambil sistem operasi, biasanya terdapat di
harddisk, lalu menempatkannya di memori utama
komputer.
9
Urutan Kerja BIOS
• Memeriksa isi dari CMOS (64 bait) untuk keadaan sistem
yang sedang berlaku
• Muat interrupt handler yakni program yang
menyampaikan keadaan peranti keras kepada sistem
operasi (misalnya menerangkan tekanan kunci ketik
kepada sistem operasi) dan device driver yakni
penggerak semua alat masukan keluaran
• Memulaikan manajemen register dan daya
• Melaksanakan POST
• Menayangkan setting dari sistem
• Menentukan alat apa yang dapat di-boot
• Memulaikan urutan kerja bootstrap
10
Macam BIOS
• ROM AMI BIOS
• ROM ISA BIOS
• ROM MR BIOS
• ROM WIN BIOS
• dll
11
Setting BIOS PC
° Update BIOS
Mengupdate BIOS mudah, tetapi Anda harus melakukannya
dengan hati-hati. Biasanya Anda perlu menjalankan program
kecil dari floppy disk saja. Namun bila terjadi masalah, Anda
hanya bisa meratapi motherboard yang tidak bisa lagi Anda
gunakan. Jadi pastikan bahwa sebelumnya Anda telah
membaca semua instruksi di file readme BIOS update, dan
selalu lakukan persis seperti apa yang petunjuk-petunjuk itu
katakan.
° Utility Setup
Utiliti Setup memiliki setting hardware yang berlimpah, mulai
dari yang terlihat nyata, seperti setting waktu di clock PC,
sampai yang tidak kelihatan, seperti jumlah "wait states" yang
mengkoordinasi aliran data antara RAM dan CPU.
12
Fitur Bios
° Optimalisasi dan kompatibilitas setting
° Setting harddisk
° Floppy disk
° Urutan booting
° Proteksi password
° Setting IRQ
° Setting port paralel
° Kipas RPM dan temperatur CPU
13
Sistem Operasi
° Disebut juga platform software, terdiri dari :
• program utama
• program low-level yang mengatur operasi dasar
komputer.
° Ukuran dan penggunaan komputer yang berbeda
membutuhkan sistem operasi yang berbeda pula.
• Misal :
- Superkomputer Cray menggunakan UNICOS dan COS
- PC berjalan di Windows atau UNIX
- Komputer berbasis pena menggunakan PenRight
° Contoh Sistem Operasi lain :
- MS Windows XP, MS Windows 2000 Profesional, MS
Windows 2003 Advanced Server, Linux, Free BSD,
Symbian OS
14
Contoh Sistem Operasi
° Disk Operating System (DOS)
° Macintosh OS (Mac OS)
° Microsoft Windows 3.1, 3.x, 95, 98, Me
NETWORK OS :
° Novell’s NetWare
° Windows NT/2000
° Windows XP / Vista
° Unix
° Linux
15
Basic Task of Operating System
Booting
Adalah proses penempatan sistem operasi ke memori utama
komputer à dikerjakan oleh BIOS
Diagnostic routines memeriksa memori utama, CPU, dan
komponen sistem lain untuk memastikan bahwa semuanya
masih berfungsi normal
Ada 2 macam booting : cold (normal) & warm boot (ctrl alt del)
CPU Management
Dilakukan oleh komponen utama sistem operasi, yaitu
KERNEL atau supervisor
Supervisor tetap berada di memori saat komputer masih aktif
dan mengarahkan program nonresiden lain (program yang
tidak tersimpan di memori) untuk bekerja menyokong program
aplikasi
16
Basic Task of Operating System
Memory Management
istem operasi mengatur memori dengan cara
S
mencatat lokasi memori utama tempat program dan
data tersimpan
Sistem operasi mengatur pertukaran data dan
program antara memori utama dan penyimpanan
sekunder yang disebut virtual memori
Hal ini memungkinkan memori utama terisi oleh data dan
program yang sangat dibutuhkan saja
17
Basic Task of Operating System
File Management
• File adalah nama bagi sekumpulan data (file data)
atau suatu program yang berada di penyimpanan
sekunder (file program)
- Contoh file data : gambar, lagu, dll
- Contoh file program : program MS Word, MS Excell, dll
18
Basic Task of Operating System
Task Management
ugas berarti sebuah operasi, misal : simpan,
T
cetak, hitung, dsb
Contoh lain :
Penanganan program lebih dari satu program sekali
waktu
Penampilan tiap program dalam jendela yang berbedabeda di layar
Menangani banyak user dalam satu waktu
19
Number of
Users
Number of
Processors
Order of
Processing
Multi-tasking
One
One
Concurrently
Multiprogramming
Time sharing
Multiple
One
Concurrently
Multiple
One
Round robin
Multi-processing
One or more
Two or more
Simultaneously
20
Basic Task of Operating System
Security Management
Proteksi ke Hardware
Akses Komputer
File
User Interface
User-controllable display
screen that allows you to
communicate, or interact,
with your computer
21
S/W Sistem Lain : Device Driver
° Memungkinkan input dan
output device untuk
berkomunikasi dengan
komponen komputer lainnya
° Membantu komputer
mengontrol perangkat
peripheral
22
S/W Sistem Lain : Utilitas
° Menjalankan tugas-tugas yang terkait dengan kontrol
dan alokasi sumber daya komputer.
° Meningkatkan fungsionalitas sumber daya yang telah
ada atau memberikan layanan baru yang tidak
disediakan oleh perangkat lunak sistem.
° Contoh Program Utilitas :
• Norton
• McAffee
• Backup utility
• Defragmentasi
• Kompresi data
23
Software
Application Software
24
Hardware
Jenis Hardware
° H/W terdiri dari :
• CPU
• Alat Penyimpan
• Motherboard
• Input/Output
• Komunikasi
• Power Supply
• dll
26
Teknologi & Istilah
° Sirkuit
• Adalah jalur tertutup yang dialiri atau mampu dialiri
arus listrik.
• Tanpa sirkuit, listrik tidak akan bisa dikontrol,
sehingga kita tidak akan pernah memiliki peralatanperalatan elektronik
° Tabung Hampa
• Merupakan tabung elektronik berbentuk seperti
gelembung dan berisi filamen atau kawat sirkuit
yang berfungsi untuk memfasilitasi transmisi (aliran)
elektron
• Penggunaan tabung hampa à radio, komputer
ENIAC
27
Teknologi & Istilah
° Transistor
• Merupakan switch listrik mini yang bisa bergantiganti “on” dan “off” sebanyak ribuan kali per detik.
• Dikembangkan oleh Bell Labs pada tahun 1947.
• Transistor pertama berukuran 1/100 tabung hampa,
tidak membutuhkan waktu pemanasan, lebih hemat
energi, lebih cepat, dan lebih tangguh
• Saat ini transistor jauh lebih kecil, sehingga bersifat
mikroskopis
- Th 1960 à luas transistor 0,5 cm
- HP à mengembangkan transistor berukuran 0,1
nanometer.
– 1 nanometer = sepermiliar meter
– Rambut manusia kira-kira 80.000 nanometer
28
Teknologi & Istilah
° Transistor
• Sekarang ini, transistor merupakan komponen IC
(integrated circuit)
• IC à kesatuan sirkuit elektronik, termasuk kawat
yang membentuk “chip” tunggal dari bahan khusus
(biasanya silikon)
• IC adalah contoh teknologi solid state, yaitu
elektron mengalir melalui material padat, dalam hal
ini silikon, tidak mengalir melalui ruang hampa
seperti pada radio tabung hampa
29
Teknologi & Istilah
° Silikon
• Silikon adalah suatu elemen yang sering terdapat
pada tanah liat dan pasir.
• Silikon merupakan semikonduktor
° Semikonduktor
• Semikonduktor adalah material yang memiliki sifat
kelistrikan menengah
30
Queue, Buffer, Spool
° Program dan data yang hendak dieksekusi atau
diproses akan menunggu di disk dalam antrian queue.
° Ruang disk tempat antrian ini disebut dengan buffer.
° Pencetakan di printer biasanya melibatkan spooling,
yaitu dokumen ditempatkan di buffer tempat untuk
mengantri sebelum dicetak
• Hal ini disebabkan kecepatan komputer dalam
mengirim dokumen ke printer jauh lebih tinggi
daripada kecepatan cetak printer.
31
Teknologi & Istilah
° Chip
• Adalah silikon mini yang berisi jutaan mikrominiatur.
• Pembuatan chip memerlukan lingkungan yang
benar-benar bersih.
• Microchip bertanggungjawab terhadap proses
miniaturisasi pada peranti elektronik, komputer, dan
alat komunikasi.
• Microchip mampu menyimpan dan memproses data
pada piranti elektronik seperti oven microwave,
pager, kamera, dll
32
Teknologi & Istilah
° Microprosesor
• Salah satu microchip yang paling penting
• Merupakan sirkuit mini dari prosesor komputer atau
CPU yang bertugas memproses atau memanipulasi
data ke dalam bentuk informasi
- Jika dimodifikasi pada mesin selain komputer dinamakan
microcontroller atau embedded computer
° Daisy Chain
• Beberapa alat dihubungkan secara seri dengan
yang lain
• Didalam komputer à daisy chain internal, luarà
daisy chain external
33
Metode Mempercepat Pemrosesan
° Interleaving
• Menunjuk pada sebuah proses di mana CPU
berpindah-pindah jalur komunikasi antara dua bank
memori atau lebih
° Burst
• Daripada mengambil satu per satu data dari
memori, CPU mengambil satu blok informasi pada
alamat memori yang berurut sehingga menghemat
waktu CPU
• menyediakan data tambahan dari memori untuk
CPU berdasarkan estimasi bahwa kemungkinan
besar data tersebut akan dibutuhkan lagi
34
Metode Mempercepat Pemrosesan
° Pipeline
• Proses ini membagi sebuah tugas menjadi
serangkaian tahapan yang masing-masing berisi
sekumpulan pekerjaan yang lengkap
° Arsitektur superskalar
• Berarti bahwa komputer mampu mengeksekusi
lebih dari instruksi per clock cycle (prosesor 200
Mhz mengeksekusi 200 juta clock per cycle per
detik).
• Contoh arsitektur ini adalah hyperthreading
35
Metode Mempercepat Pemrosesan
° Hyperthread
• Yaitu perangkat lunak dan sistem operasi bisa
mengenali satu prosesor layaknya dua prosesor.
• Teknologi ini bisa mengelola instruksi dan data
secara paralel dengan cara pindah antar instruksi
dalam setiap nanodetik
36
Rinta Kridalukmana
Software
Perangkat Lunak
° Dibagi 2 :
• Perangkat lunak aplikasi
- Dikembangkan untuk menyelesaikan masalah2
tertentu
• Perangkat lunak sistem
- Memungkinkan perangkat lunak aplikasi bisa
berinteraksi dengan komputer dan membantu
komputer dalam mengelola sumber daya internal dan
eksternalnya
3
4
Software
System Software
5
Komponen Dasar System Software
Operating system – komponen utama perangkat lunak sistem
Device drivers – membantu komputer mengkontrol peripheral
Utility programs - mendukung, memperluas, dan meningkatkan
kapabilitas program komputer yang sudah ada
6
Basic Input Output System (BIOS)
° BIOS adalah Basic Input Output System yang terdapat
di dalam komputer
° BIOS bertugas untuk mengatur agar semua cips,
penggerak, pangkalan (port), dan mikroprosesor dapat
bekerja sama
7
Fungsi BIOS
° Melakukan POST (power-on self-test) untuk semua
komponen peranti keras di dalam sistem untuk
memastikan bahwa semuanya bekerja dengan baik
° Mengaktifkan cip BIOS di semua kartu yang dipasang
di komputer, misalnya, kartu grafik
° Menyediakan perintah (routine) bagi sistem operasi
untuk bekerja dengan peranti keras, misalnya, kunci
ketik, monitor tampilan, pangkalan serial dan paralel
° Mengelola setting untuk hard disk, clock, dan
sebagainya
8
Fungsi BIOS
° Program BIOS membantu komputer dalam :
• menerjemahkan karakter keyboard
• mentransmisikan karakter ke layar atau disket.
• mengambil sistem operasi, biasanya terdapat di
harddisk, lalu menempatkannya di memori utama
komputer.
9
Urutan Kerja BIOS
• Memeriksa isi dari CMOS (64 bait) untuk keadaan sistem
yang sedang berlaku
• Muat interrupt handler yakni program yang
menyampaikan keadaan peranti keras kepada sistem
operasi (misalnya menerangkan tekanan kunci ketik
kepada sistem operasi) dan device driver yakni
penggerak semua alat masukan keluaran
• Memulaikan manajemen register dan daya
• Melaksanakan POST
• Menayangkan setting dari sistem
• Menentukan alat apa yang dapat di-boot
• Memulaikan urutan kerja bootstrap
10
Macam BIOS
• ROM AMI BIOS
• ROM ISA BIOS
• ROM MR BIOS
• ROM WIN BIOS
• dll
11
Setting BIOS PC
° Update BIOS
Mengupdate BIOS mudah, tetapi Anda harus melakukannya
dengan hati-hati. Biasanya Anda perlu menjalankan program
kecil dari floppy disk saja. Namun bila terjadi masalah, Anda
hanya bisa meratapi motherboard yang tidak bisa lagi Anda
gunakan. Jadi pastikan bahwa sebelumnya Anda telah
membaca semua instruksi di file readme BIOS update, dan
selalu lakukan persis seperti apa yang petunjuk-petunjuk itu
katakan.
° Utility Setup
Utiliti Setup memiliki setting hardware yang berlimpah, mulai
dari yang terlihat nyata, seperti setting waktu di clock PC,
sampai yang tidak kelihatan, seperti jumlah "wait states" yang
mengkoordinasi aliran data antara RAM dan CPU.
12
Fitur Bios
° Optimalisasi dan kompatibilitas setting
° Setting harddisk
° Floppy disk
° Urutan booting
° Proteksi password
° Setting IRQ
° Setting port paralel
° Kipas RPM dan temperatur CPU
13
Sistem Operasi
° Disebut juga platform software, terdiri dari :
• program utama
• program low-level yang mengatur operasi dasar
komputer.
° Ukuran dan penggunaan komputer yang berbeda
membutuhkan sistem operasi yang berbeda pula.
• Misal :
- Superkomputer Cray menggunakan UNICOS dan COS
- PC berjalan di Windows atau UNIX
- Komputer berbasis pena menggunakan PenRight
° Contoh Sistem Operasi lain :
- MS Windows XP, MS Windows 2000 Profesional, MS
Windows 2003 Advanced Server, Linux, Free BSD,
Symbian OS
14
Contoh Sistem Operasi
° Disk Operating System (DOS)
° Macintosh OS (Mac OS)
° Microsoft Windows 3.1, 3.x, 95, 98, Me
NETWORK OS :
° Novell’s NetWare
° Windows NT/2000
° Windows XP / Vista
° Unix
° Linux
15
Basic Task of Operating System
Booting
Adalah proses penempatan sistem operasi ke memori utama
komputer à dikerjakan oleh BIOS
Diagnostic routines memeriksa memori utama, CPU, dan
komponen sistem lain untuk memastikan bahwa semuanya
masih berfungsi normal
Ada 2 macam booting : cold (normal) & warm boot (ctrl alt del)
CPU Management
Dilakukan oleh komponen utama sistem operasi, yaitu
KERNEL atau supervisor
Supervisor tetap berada di memori saat komputer masih aktif
dan mengarahkan program nonresiden lain (program yang
tidak tersimpan di memori) untuk bekerja menyokong program
aplikasi
16
Basic Task of Operating System
Memory Management
istem operasi mengatur memori dengan cara
S
mencatat lokasi memori utama tempat program dan
data tersimpan
Sistem operasi mengatur pertukaran data dan
program antara memori utama dan penyimpanan
sekunder yang disebut virtual memori
Hal ini memungkinkan memori utama terisi oleh data dan
program yang sangat dibutuhkan saja
17
Basic Task of Operating System
File Management
• File adalah nama bagi sekumpulan data (file data)
atau suatu program yang berada di penyimpanan
sekunder (file program)
- Contoh file data : gambar, lagu, dll
- Contoh file program : program MS Word, MS Excell, dll
18
Basic Task of Operating System
Task Management
ugas berarti sebuah operasi, misal : simpan,
T
cetak, hitung, dsb
Contoh lain :
Penanganan program lebih dari satu program sekali
waktu
Penampilan tiap program dalam jendela yang berbedabeda di layar
Menangani banyak user dalam satu waktu
19
Number of
Users
Number of
Processors
Order of
Processing
Multi-tasking
One
One
Concurrently
Multiprogramming
Time sharing
Multiple
One
Concurrently
Multiple
One
Round robin
Multi-processing
One or more
Two or more
Simultaneously
20
Basic Task of Operating System
Security Management
Proteksi ke Hardware
Akses Komputer
File
User Interface
User-controllable display
screen that allows you to
communicate, or interact,
with your computer
21
S/W Sistem Lain : Device Driver
° Memungkinkan input dan
output device untuk
berkomunikasi dengan
komponen komputer lainnya
° Membantu komputer
mengontrol perangkat
peripheral
22
S/W Sistem Lain : Utilitas
° Menjalankan tugas-tugas yang terkait dengan kontrol
dan alokasi sumber daya komputer.
° Meningkatkan fungsionalitas sumber daya yang telah
ada atau memberikan layanan baru yang tidak
disediakan oleh perangkat lunak sistem.
° Contoh Program Utilitas :
• Norton
• McAffee
• Backup utility
• Defragmentasi
• Kompresi data
23
Software
Application Software
24
Hardware
Jenis Hardware
° H/W terdiri dari :
• CPU
• Alat Penyimpan
• Motherboard
• Input/Output
• Komunikasi
• Power Supply
• dll
26
Teknologi & Istilah
° Sirkuit
• Adalah jalur tertutup yang dialiri atau mampu dialiri
arus listrik.
• Tanpa sirkuit, listrik tidak akan bisa dikontrol,
sehingga kita tidak akan pernah memiliki peralatanperalatan elektronik
° Tabung Hampa
• Merupakan tabung elektronik berbentuk seperti
gelembung dan berisi filamen atau kawat sirkuit
yang berfungsi untuk memfasilitasi transmisi (aliran)
elektron
• Penggunaan tabung hampa à radio, komputer
ENIAC
27
Teknologi & Istilah
° Transistor
• Merupakan switch listrik mini yang bisa bergantiganti “on” dan “off” sebanyak ribuan kali per detik.
• Dikembangkan oleh Bell Labs pada tahun 1947.
• Transistor pertama berukuran 1/100 tabung hampa,
tidak membutuhkan waktu pemanasan, lebih hemat
energi, lebih cepat, dan lebih tangguh
• Saat ini transistor jauh lebih kecil, sehingga bersifat
mikroskopis
- Th 1960 à luas transistor 0,5 cm
- HP à mengembangkan transistor berukuran 0,1
nanometer.
– 1 nanometer = sepermiliar meter
– Rambut manusia kira-kira 80.000 nanometer
28
Teknologi & Istilah
° Transistor
• Sekarang ini, transistor merupakan komponen IC
(integrated circuit)
• IC à kesatuan sirkuit elektronik, termasuk kawat
yang membentuk “chip” tunggal dari bahan khusus
(biasanya silikon)
• IC adalah contoh teknologi solid state, yaitu
elektron mengalir melalui material padat, dalam hal
ini silikon, tidak mengalir melalui ruang hampa
seperti pada radio tabung hampa
29
Teknologi & Istilah
° Silikon
• Silikon adalah suatu elemen yang sering terdapat
pada tanah liat dan pasir.
• Silikon merupakan semikonduktor
° Semikonduktor
• Semikonduktor adalah material yang memiliki sifat
kelistrikan menengah
30
Queue, Buffer, Spool
° Program dan data yang hendak dieksekusi atau
diproses akan menunggu di disk dalam antrian queue.
° Ruang disk tempat antrian ini disebut dengan buffer.
° Pencetakan di printer biasanya melibatkan spooling,
yaitu dokumen ditempatkan di buffer tempat untuk
mengantri sebelum dicetak
• Hal ini disebabkan kecepatan komputer dalam
mengirim dokumen ke printer jauh lebih tinggi
daripada kecepatan cetak printer.
31
Teknologi & Istilah
° Chip
• Adalah silikon mini yang berisi jutaan mikrominiatur.
• Pembuatan chip memerlukan lingkungan yang
benar-benar bersih.
• Microchip bertanggungjawab terhadap proses
miniaturisasi pada peranti elektronik, komputer, dan
alat komunikasi.
• Microchip mampu menyimpan dan memproses data
pada piranti elektronik seperti oven microwave,
pager, kamera, dll
32
Teknologi & Istilah
° Microprosesor
• Salah satu microchip yang paling penting
• Merupakan sirkuit mini dari prosesor komputer atau
CPU yang bertugas memproses atau memanipulasi
data ke dalam bentuk informasi
- Jika dimodifikasi pada mesin selain komputer dinamakan
microcontroller atau embedded computer
° Daisy Chain
• Beberapa alat dihubungkan secara seri dengan
yang lain
• Didalam komputer à daisy chain internal, luarà
daisy chain external
33
Metode Mempercepat Pemrosesan
° Interleaving
• Menunjuk pada sebuah proses di mana CPU
berpindah-pindah jalur komunikasi antara dua bank
memori atau lebih
° Burst
• Daripada mengambil satu per satu data dari
memori, CPU mengambil satu blok informasi pada
alamat memori yang berurut sehingga menghemat
waktu CPU
• menyediakan data tambahan dari memori untuk
CPU berdasarkan estimasi bahwa kemungkinan
besar data tersebut akan dibutuhkan lagi
34
Metode Mempercepat Pemrosesan
° Pipeline
• Proses ini membagi sebuah tugas menjadi
serangkaian tahapan yang masing-masing berisi
sekumpulan pekerjaan yang lengkap
° Arsitektur superskalar
• Berarti bahwa komputer mampu mengeksekusi
lebih dari instruksi per clock cycle (prosesor 200
Mhz mengeksekusi 200 juta clock per cycle per
detik).
• Contoh arsitektur ini adalah hyperthreading
35
Metode Mempercepat Pemrosesan
° Hyperthread
• Yaitu perangkat lunak dan sistem operasi bisa
mengenali satu prosesor layaknya dua prosesor.
• Teknologi ini bisa mengelola instruksi dan data
secara paralel dengan cara pindah antar instruksi
dalam setiap nanodetik
36