Soal-soal essay Arsitektur dan Organisasi Komputer

arsitektur dan organisasi komputer


“Soal ini saya ambil saat menghadapi Uas, Semoga membantu”
*80% B*

1. Apakah fungsi dari modul I/O ?
Fungsi dalam menjalankan tugas bagi modul I/O dapat dibagi menjadi beberapa katagori, yaitu:
• Kontrol dan pewaktuan.
• Komunikasi CPU.
• Komunikasi perangkat eksternal.
• Pem-buffer-an data.
• Deteksi kesalahan.
Fungsi kontrol dan pewaktuan (control & timing) merupakan hal yang penting untuk mensinkronkan kerja masing – masing komponen penyusun komputer. Dalam sekali waktu CPU berkomunikasi dengan satu atau
lebih perangkat dengan pola tidak menentu dan kecepatan transfer komunikasi data yang beragam, baik dengan perangkat internal seperti register – register, memori utama, memori sekunder, perangkat peripheral.

2. Jelaskan keunggulan RAID System, dan berikan deskripsi RAID level 0, level 1, level 2, level 3, level 4, level 5, dan evel 6. Berikan perbedaan antara tiap level RAID tersebut.
Keunggulan atau Kelebihan Teknologi RAID 1 adalah:
  1. Redudansi data 100%
  2. Data tidak perlu dibangun kembali dalam kasus kegagalan disk tunggal.
  3. Meskipun ada dua disk dalam array, data yang akan ditransfer dari satu disk.
  4. Sangat mudah difahami dan mudah dalam pelaksanaannya.
Keuntungan Teknologi RAID 5 adalah:
  1. RAID 5 memiliki mekanisme load balancing inbuilt.
  2. RAID 5 sangat ideal untuk aplikasi database yang berorientasi baca.
  3. Aplikasi yang melakukan operasi membaca acak, bekerja dengan baik pada RAID 5.
Toleransi kesalahan tinggi biasanya membutuhkan ruang disk tambahan. Pada RAID 5 sangat efisien dalam skenario ini

RAID dapat dibagi menjadi 8 level yang berbeda, yaitu level 0, level 1, level 2, level 3, level 4, level 5, level 6, level 0+1 dan 1+0. Setiap level tersebut memiliki kelebihan dan kekurangannya. : 


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

 2. RAID level 1
    RAID level 1 ini merupakan disk mirroring, menduplikat setiap disk. Cara ini dapat meningkatkan kinerja disk, tetapi jumlah disk yang dibutuhkan menjadi dua kali lipat, sehingga biayanya menjadi sangat mahal. Pada level 1 (disk duplexing dan disk mirroring) data pada suatu partisi hard disk disalin ke sebuah partisi di hard disk yang lain sehingga bila salah satu rusak , masih tersedia salinannya di partisi mirror.

 3. RAID level 2
    RAID level 2 ini merupakan pengorganisasian dengan error-correcting-code (ECC). Seperti pada memori di mana pendeteksian terjadinya error menggunakan paritas bit. Setiap byte data mempunyai sebuah paritas bit yang bersesuaian yang merepresentasikan jumlah bit di dalam byte data tersebut di mana paritas bit=0 jika jumlah bit genap atau paritas=1 jika ganjil. Jadi, jika salah satu bit pada data berubah, paritas berubah dan tidak sesuai dengan paritas bit yang tersimpan. Dengan demikian, apabila terjadi kegagalan pada salah satu disk, data dapat dibentuk kembali dengan membaca error-correction bit pada disk lain.
  

4. RAID level 3
   RAID level 3 merupakan pengorganisasian dengan paritas bit interleaved. Pengorganisasian ini hampir sama dengan RAID level 2, perbedaannya adalah Raid Level 3 ini hanya memerlukan sebuah disk redundan, berapapun jumlah kumpulan disk-nya. Jadi tidak menggunakan ECC, melainkan hanya menggunakan sebuah bit paritas untuk sekumpulan bit yang mempunyai posisi yang sama pada setiap disk yang berisi data. Selain itu juga menggunakan data striping dan mengakses disk-disk secara paralel.


5. RAID level 4
  RAID level 4 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved, yaitu menggunakan striping data pada level blok, menyimpan sebuah paritas blok pada sebuah disk yang terpisah untuk setiap blok data pada disk-disk lain yang bersesuaian. Jika sebuah disk gagal, blok paritas tersebut dapat digunakan untuk membentuk kembali blok-blok data pada disk yang gagal tadi. Kecepatan transfer untuk membaca data tinggi, karena setiap disk-disk data dapat diakses secara paralel. Demikian juga dengan penulisan, karena disk data dan paritas dapat ditulis secara paralel.


 6. RAID level 5
   RAID level 5 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved tersebar. Data dan paritas disebar pada semua disk termasuk sebuah disk tambahan. Pada setiap blok, salah satu dari disk menyimpan paritas dan disk yang lainnya menyimpan data. Sebagai contoh, jika terdapat kumpulan dari 5 disk, paritas blok ke n akan disimpan pada disk (n mod 5) + 1; blok ke n dari empat disk yang lain menyimpan data yang sebenarnya dari blok tersebut. Sebuah paritas blok tidak menyimpan paritas untuk blok data pada disk yang sama, karena kegagalan sebuah disk akan menyebabkan data hilang bersama dengan paritasnya dan data tersebut tidak dapat diperbaiki. Penyebaran paritas pada setiap disk ini menghindari penggunaan berlebihan dari sebuah paritas disk seperti pada Raid level 4

 7. RAID level 6

   RAID level 6 disebut juga redundansi P+Q, seperti RAID level 5, tetapi menyimpan informasi redundan tambahan untuk mengantisipasi kegagalan dari beberapa disk sekaligus. RAID level 6 melakukan dua perhitungan paritas yang berbeda, kemudian disimpan di dalam blok-blok yang terpisah pada disk-disk yang berbeda. Jadi, jika disk data yang digunakan sebanyak n buah disk, maka jumlah disk yang dibutuhkan untuk RAID level 6 ini adalah n+2 disk. Keuntungan dari RAID level 6 ini adalah kehandalan data yang sangat tinggi, karena untuk menyebabkan data hilang, kegagalan harus terjadi pada tiga buah disk dalam interval rata-rata untuk perbaikan data (Mean Time To Repair atau MTTR). Kerugiannya yaitu penalti waktu pada saat penulisan data, karena setiap penulisan yang dilakukan akan mempengaruhi dua buah paritas blok.


3. Jelaskan karakteristik kunci dari suatu system bus.
Karakteristik kunci suatu bus adalah bahwa bus merupakan suatu medium transmisi bersama. Berbagai perangkat yang terhubung ke bus, dan suatu sinyal yang dipancarkan oleh tiap perangkat dapat diterima oleh semua perangkat lain yang terhubung ke bus.  Sistem bus ada yang digunakan secara tunggal dan ada secara jamak, tergantung karakteristik sistemnya.

4. Hitung laju transfer data (dalam Gbps) jika suatu system memiliki bus data selebar 256 bit dan kecepatan 66 Mhz

Menghitung laju data
Diketahui :
data selebar : 256 bit =32 Byte
kecepatan 66 Mhz
Ditanya : Laju data dalam Gbps
Jawab : 
Data selebar x Kecepatan = Laju Data
32 Byte x 66 Mhz = 2112 Mbps = 2,112 Gbps

5. Apa yang dimaksud dengan Non Maskable Interrupt (NMI)? Berilah 2 contoh dari NMI tersebut.
Ada beberapa interrupt yang mana tidak dapat di mask atau diabaikan oleh processor. Hal ini terkait dengan tugas-tugas prioritas tinggi yang tidak boleh diabaikan (seperti terjadi pariti pada memori atau kegagalan BUS). NMI memiliki prioritas yang absolut, dan ketika itu terjadi, processor menyelesaikan siklus memori saat ini, dan kemudian bercabang ke routin khusus yang di tulis untuk menangani permintaan interrupt.


6. Apa yang dimaksud buffering pada modul I/O ?
Buffering merupakan teknis mulus yang berfungsi dalam permintaan I/O. Namun, dalam jumlah buffering yang akan memungkinkan sebuah device I/O untuk tetap dalam bentuk sebuah proses yang tak hingga ketika permintaan rata-rata dari proses lebih besar dari pada device I/O dapat dilayani. Namun , dalam sebuah lingkungan multiprogramming, ketika terdapat sebuah variasi dari aktivitas I/O dan sebuah variasi dari proses aktivasi untuk layanan, buffering merupakan satu pool yang dapat meningkatkan efisiensi sistem operasi dan kinerja proses individual.



7. Apakah perbedaan antara interupsi external dan interupsi internal? Abdan
• Internal HW interruptions
·         Ditimbulkan/digenerasi oleh peristiwa tertentu yang terjadi pada waktu/selama eksekusi program
·         Diatur oleh HW dan tidak mungkin diubah
·         Contoh : tipe interrupt untuk counter clock internal; HW call interrupt ini untuk memaintance “time to date”
• External HW interupstions
·        Ditimbulkan/digenerasi oleh device peripheral, misalnya keyboard, printers, dsb.
·        Biasa juga ditimbulkan/digenerasi oleh Co-prosessor
·        Tidak mungkin mendeaktivekan
·        Tidak dikirim langsung ke CPU, melainkan ke IC yang memiliki fungsi untuk menghandle secara eksklusive interrupts ini. (IC àPIC8259A, yang dikontrol oleh CPU dgn menggunakan urutan komunikasi à PATH Control

8. Jelaskan keuntungan dan kerugian antara dedicated bus dan multiplexed bus.
1. Dedicated bus
Keuntungan : Throughtput yang tinggi, karena kemacetan lalulintas kecil
Kerugian : meningkatnya  ukuran dan biaya sistem
2. Multiplexed bus
Keuntungan : Memerlukan saluran yang lebih sedikit, uang menghemat ruang dan biaya
     Kerugian : Diperlukan rangkaian yang lebih kompleks untuk setiap modul.

9. Jelaskan perbedaan antara system 64 bit dan 32 bit di lihat dari sisi system bus nya.

sistem kita (tergantung juga motherboard), komputer 64-bit juga dapat lebih efisien dalam hal penggunaan RAM tersebut. Karena sifat dari sistem alamat 64-bit dan bagaimana Windows 64-bit dapat mengalokasikan memori sehingga kita dapat melihat hanya sedikit sistem memori kita yang digunakan oleh sistem sekunder, seperti video card. Meskipun kita hanya memasang jumlah RAM secara double, tetapi terasa lebih dari itu karena efisiensi-nya sistem baru tersebut. Meningkatnya alokasi virtual memori per proses.
Dibawah arsitektur 32-bit, Windows memiliki keterbatasan penggunaan memori untuk menjalankan aplikasi yaitu hanya sampai 2 GB saja, sedangkan game modern, aplikasi photo dan video editing serta aplikasi lainnya membutuhkan memori yang sangat  besar. Dengan sistem 64-bit, semua itu bisa diatasi, sehingga secara teoritis kemampuannya dapat ditingkat hingga lebih dari 8 Tera Bytes (8.000 GB)  virtual memori. Itu lebih dari cukup untuk editing Photoshop dan sesi Crysis. Pada penggunaan dan alokasi memori yang lebih efisien diatas, aplikasi-aplikasi dioptimalkan untuk sistem operasi 64-bit, seperti Photoshop dan VirtualBox, yang super cepat dan mengambil keuntungan penuh dari keleluasaan memori dan prosesor yang diberikan kepada mereka.  Nikmati kelebihan sistem keamanannya.
Windows 64-bit  dengan prosesor modern 64-bit memiliki sistem proteksi atau keamanan tambahan yang tidak tersedit di versi 32-bit. Sistem keamanan ini termasuk hardware D.E.P serta Kernel Patch Protection yang akan melindungi kita terhadap eksploitasi kernel, dan driver-driver yang harus sah secara digital yang dapat menahan driver tersebut dari infeksi virus.

Kerugian komputer 64-bit yang bisa dijadikan bahan pertimbangan:
Kita tidak dapat menemukan driver 64-bit untuk perangkat yang sudah tua meskipun perangkat tersebut sangat penting. Ini merupakan masalah serius, tapi  jika hardware yang kita pakai diproduksi pada 1 atau 2 tahun terakhir maka kita tidak akan menemui kesulitan, karena banyak vendor yang menyediakan driver versi 64-bit. Berbeda dengan hardware yang sudah tua, karena para vendor lebih  banyak menghabiskan banyak waktu dan biaya untuk mendukung produk  barunya dari pada menghabiskan waktu dan biaya untuk mendukung produk lama. Mungkin ini tidak akan masalah untuk mengganti atau meng-upgrade  perangkat yang kecil-kecil, tapi bagaimana dengan perangkat yang membutuhkan biaya besar. Nah, hal ini harus menjadi bahan pertimbangan tersendiri. Motherboard kita tidak mendukung memori RAM lebih dari 4GB.

Meskipun  jarang ataupun tidak terdengar memiliki motherboard yang akan mendukung prosesor 64-bit  dari awal, tapi tidak akan mendukung memori RAM lebih dari 4GB. Dalam hal ini, kita masih bisa mendapatkan keuntungan dari prosesor 64-bit tapi kita tidak akan mendapatkan kelebihan-kelebihan seperti yang selama ini didambakan, yaitu akses lebih ke memori. Namun, harga perangkat keras  begitu murah akhir-akhir ini, dan mungkin memang saatnya pensiun untuk motherboard lama dan meng-upgrade-nya pada saat bersamaan dengan upgrade OS. Software legal atau masalah software yang berhubungan dengannya. Tidak semua software beralih ke 64-bit. Tidak seperti Windows versi sebelumnya, Windows 7 64-bit tidak semuanya mendukung aplikasi 16-bit. Jika secara kebetulan kita masih bisa menjalankan aplikasi lama secara legal, maka lupakan untuk meng-upgrade-nya. Karena aplikasinya 64-bit bukan berarti plugin dan extention-nya juga bisa berjalan di 64-bit. Photoshop dan FireFox contohnya, adalah aplikasi yang secara umum mengalami masalah seperti itu. Aplikasi tersedia untuk 64-bit tapi plugin-nya tidak mampu, padahal plugin tersebut juga  penting.

Perbedaaan dari Versi 32-bit dan 64-bit :
Ada pula batasan matematis yang signifkan terhadap dua jenis prosesor. Prosesor 32-bit hanya dapat bekerja dengan kapasitas memori maksimal mencapai 4GB dan ini biasanya dibatasi 2GB untuk setiap satu DIMM memory. Sementara prosesor 64-bit secara teori, dapat bekerja dengan kapasitas memory hingga 17 juta GB. Prosesor 64-bit juga mampu menangani tugas hingga dua kali lebih cepat.Keterbatasan memori untuk prosesor 32-bit mulai terlihat jelas ketika Windows Vista, yang memerlukan memory kapasitas besar dan kerap kesulitan menjalankan beberapa program secara bersamaan, bahkan bila menggunakan memory dengan kapasitas penuh hingga 4GB sekalipun. Sebelumnya, mustahil setiap satu program memerlukan lebih dari 2GB memori, namun beberepa video game moderan kini telah melebihi batas tersebut. Alasan inilah yang membuat prosesor 64-bit menjadi sangat populer, sehingga jumlah  pelanggan yang tertarik untuk membeli sistem operasi 64-bit makin meningkat. Windows edisi 64-bit dapat menjalankan sebagian besar software yang dirancang untuk edisi 32-bit melalui modus kompatibitas khusus, namun hasilnya bisa sangat bervariasi. Menggunakan sistem operasi 64-bit juga bisa menimbulkan sedikit masalah pada driver, yang merupakan bagian kecil software untuk mengkordinasi setiap perangkat hardware dengan sistem operasi.
 
Kesimpulan Perbedaaan dari Kedua Versi Bit tersebut :

1. Dari Segi Processor :
 Windows 64 bit hanya bisa mendukung prosesor dari  x86-64 saja (misalnya : AMD Athlon 64, Intel Pentium 4 dengan ekstensi EM64T dan beberapa seri dari Intel Pentium M dan D), sedangkan Windows 32-bit bisa digunakan pada prosesor x86-32 dan pada processor x86-64. OK kayanya 32-bit menang dalam processor

2. Dari Segi Kecepatan :
Windows dengan 64-bit lebih unggul dari segi kecepatan pemrosesan data, hal ini dikarenakan windows dengan 64-bit  cocok dengan prosesor yang memiliki lebar data bus 64 bit, sehingga dia memiliki alokasi yang lebih besar. Hal inilah yang memungkinkan akses dan transfer data 64-bit menjadi lebih cepat dibandingkan dengan prosesor 32-bit. Jadi kesimuplannya 64-bit menang dibandingka 32 bit.

3. Dari Segi Keamanan :  
Windows 64-bit dari segi keamanan, lebih aman dibandingkan Windows 32-bit, karena driver Windows 64-bit harus benar-benar tersertifikasi oleh vendor si pembuat hardware, jadi sangat sulit untuk disusupi oleh program jahat.

4. Dari Segi Kesediaan Software :
 dari segi ini windows 32 bit menang karena sebagian besar software masih mensupport hanya ke windows 64 bit. Misalnya saja software arcview gis 3.3… Tapi sebagian besar software software keluaran  baru udah pada support keduanya

0 komentar: