Struktur Komputer

Struktur Komputer

Struktur sebuah sistem komputer dapat dibagi menjadi:
• Sistem Operasi Komputer.
• Struktur I/O.
• Struktur Penyimpanan.
• Storage Hierarchy.
• Proteksi Perangkat Keras.
Sistem Operasi Komputer
Dewasa ini sistem komputer multiguna terdiri dari CPU (Central Processing Unit); serta sejumlah device controller yang dihubungkan melalui bus yang menyediakan akses ke memori. Setiap device controller bertugas mengatur perangkat yang tertentu (contohnya disk drive, audio device, dan video display). CPU dan device controller dapat dijalankan secara bersamaan, namun demikian diperlukan mekanisme sinkronisasi untuk mengatur akses ke memori.
Pada saat pertama kali dijalankan atau pada saat boot, terdapat sebuah program awal yang mesti dijalankan. Program awal ini disebut program bootstrap. Program ini berisi semua aspek dari sistem komputer, mulai dari register CPU, device controller, sampai isi memori.
Interupsi merupakan bagian penting dari sistem arsitektur komputer. Setiap sistem komputer memiliki mekanisme yang berbeda. Interupsi bisa terjadi apabila perangkat keras (hardware) atau perangkat lunak (software) minta “dilayani” oleh prosesor. Apabila terjadi interupsi maka prosesor menghentikan proses yang sedang dikerjakannya, kemudian beralih mengerjakan service routine untuk melayani interupsi tersebut. Setelah selesai mengerjakan service routine maka prosesor kembali melanjutkan proses yang tertunda.
Struktur I/O
Bagian ini akan membahas struktur I/O, interupsi I/O, dan DMA, serta perbedaan dalam penanganan interupsi.
Interupsi I/O
Untuk memulai operasi I/O, CPU me-load register yang bersesuaian ke device controller. Sebaliknya device controller memeriksa isi register untuk kemudian menentukan operasi apa yang harus dilakukan. Pada saat operasi I/O dijalankan ada dua kemungkinan, yaitu synchronous I/O dan asynchronous I/O. Pada synchronous I/O, kendali dikembalikan ke proses pengguna setelah proses I/O selesai dikerjakan. Sedangkan pada asynchronous I/O, kendali dikembalikan ke proses pengguna tanpa menunggu proses I/O selesai. Sehingga proses I/O dan proses pengguna dapat dijalankan secara bersamaan.<!–more–>
Struktur DMA
Direct Memory Access (DMA) suatu metoda penanganan I/O dimana device controller langsung berhubungan dengan memori tanpa campur tangan CPU. Setelah men-set buffers, pointers, dan counters untuk perangkat I/O, device controller mentransfer blok data langsung ke penyimpanan tanpa campur tangan CPU. DMA digunakan untuk perangkat I/O dengan kecepatan tinggi. Hanya terdapat satu interupsi setiap blok, berbeda dengan perangkat yang mempunyai kecepatan rendah dimana interupsi terjadi untuk setiap byte (word).
Struktur Penyimpanan
Program komputer harus berada di memori utama (biasanya RAM) untuk dapat dijalankan. Memori utama adalah satu-satunya tempat penyimpanan yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Idealnya program dan data secara keseluruhan dapat disimpan dalam memori utama secara permanen. Namun demikian hal ini tidak mungkin karena:
• Ukuran memori utama relatif kecil untuk dapat menyimpan data dan program secara keseluruhan.
• Memori utama bersifat volatile, tidak bisa menyimpan secara permanen, apabila komputer dimatikan maka data yang tersimpan di memori utama akan hilang.
Memori Utama
Hanya memori utama dan register merupakan tempat penyimpanan yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Oleh karena itu instruksi dan data yang akan dieksekusi harus disimpan di memori utama atau register.
Untuk mempermudah akses perangkat I/O ke memori, pada arsitektur komputer menyediakan fasilitas pemetaan memori ke I/O. Dalam hal ini sejumlah alamat di memori dipetakan dengan device register. Membaca dan menulis pada alamat memori ini menyebabkan data ditransfer dari dan ke device register. Metode ini cocok untuk perangkat dengan waktu respon yang cepat seperti video controller.
Register yang terdapat dalam prosesor dapat diakses dalam waktu 1 clock cycle. Hal ini menyebabkan register merupakan media penyimpanan dengan akses paling cepat bandingkan dengan memori utama yang membutuhkan waktu relatif lama. Untuk mengatasi perbedaan kecepatan, dibuatlah suatu penyangga (buffer) penyimpanan yang disebut cache.
Magnetic Disk
Magnetic Disk berperan sebagai secondary storage pada sistem komputer modern. Magnetic Disk disusun dari piringan-piringan seperti CD. Kedua permukaan piringan diselimuti oleh bahan-bahan magnetik. Permukaan dari piringan dibagi-bagi menjadi track yang memutar, yang kemudian dibagi lagi menjadi beberapa sektor.
Storage Hierarchy
Dalam storage hierarchy structure, data yang sama bisa tampil dalam level berbeda dari sistem penyimpanan. Sebagai contoh integer A berlokasi pada bekas B yang ditambahkan 1, dengan asumsi bekas B terletak pada magnetic disk. Operasi penambahan diproses dengan pertama kali mengeluarkan operasi I/O untuk menduplikat disk block pada A yang terletak pada memori utama Operasi ini diikuti dengan kemungkinan penduplikatan A ke dalam cache dan penduplikatan A ke dalam internal register. Sehingga penduplikatan A terjadi di beberapa tempat. Pertama terjadi di internal register dimana nilai A berbeda dengan yang di sistem penyimpanan. Dan nilai di A akan kembali sama ketika nilai baru ditulis ulang ke magnetic disk.
Pada kondisi multi prosesor, situasi akan menjadi lebih rumit. Hal ini disebabkan masing-masing prosesor mempunyai local cache. Dalam kondisi seperti ini hasil duplikat dari A mungkin hanya ada di beberapa cache. Karena CPU (register-register) dapat dijalankan secara bersamaan maka kita harus memastikan perubahan nilai A pada satu cache akan mengubah nilai A pada semua cache yang ada. Hal ini disebut sebagai Cache Coherency.
Proteksi Perangkat Keras
Sistem komputer terdahulu berjenis programmer-operated systems. Ketika komputer dioperasikan dalam konsul mereka (pengguna) harus melengkapi sistem terlebih dahulu. Akan tetapi setelah sistem operasi lahir maka hal tersebut diambil alih oleh sistem operasi. Sebagai contoh pada monitor yang proses I/O sudah diambil alih oleh sistem operasi, padahal dahulu hal ini dilakukan oleh pengguna.
Untuk meningkatkan utilisasi sistem, sistem operasi akan membagi sistem sumber daya sepanjang program secara simultan. Pengertian spooling adalah suatu program dapat dikerjakan walau pun I/O masih mengerjakan proses lainnya dan disk secara bersamaan menggunakan data untuk banyak proses. Pengertian multi programming adalah kegiatan menjalankan beberapa program pada memori pada satu waktu.
Pembagian ini memang menguntungkan sebab banyak proses dapat berjalan pada satu waktu akan tetapi mengakibatkan masalah-masalah baru. Ketika tidak di sharing maka jika terjadi kesalahan hanyalah akan membuat kesalahan program. Tapi jika di-sharing jika terjadi kesalahan pada satu proses/ program akan berpengaruh pada proses lainnya.
Sehingga diperlukan pelindung (proteksi). Tanpa proteksi jika terjadi kesalahan maka hanya satu saja program yang dapat dijalankan atau seluruh output pasti diragukan.
Banyak kesalahan pemprograman dideteksi oleh perangkat keras. Kesalahan ini biasanya ditangani oleh sistem operasi. Jika terjadi kesalahan program, perangkat keras akan meneruskan kepada sistem operasi dan sistem operasi akan menginterupsi dan mengakhirinya. Pesan kesalahan disampaikan, dan memori dari program akan dibuang. Tapi memori yang terbuang biasanya tersimpan pada disk agar programmer bisa membetulkan kesalahan dan menjalankan program ulang.
Operasi Dual Mode
Untuk memastikan operasi berjalan baik kita harus melindungi sistem operasi, program, dan data dari program-program yang salah. Proteksi ini memerlukan share resources. Hal ini bisa dilakukan sistem operasi dengan cara menyediakan pendukung perangkat keras yang mengizinkan kita membedakan mode pengeksekusian program.
Mode yang kita butuhkan ada dua mode operasi yaitu:
• Mode Monitor.
• Mode Pengguna.
Pada perangkat keras akan ada bit atau Bit Mode yang berguna untuk membedakan mode apa yang sedang digunakan dan apa yang sedang dikerjakan. Jika Mode Monitor maka akan benilai 0, dan jika Mode Pengguna maka akan bernilai 1.
Pada saat boot time, perangkat keras bekerja pada mode monitor dan setelah sistem operasi di-load maka akan mulai masuk ke mode pengguna. Ketika terjadi trap atau interupsi, perangkat keras akan men-switch lagi keadaan dari mode pengguna menjadi mode monitor (terjadi perubahan state menjadi bit 0). Dan akan kembali menjadi mode pengguna jikalau sistem operasi mengambil alih proses dan kontrol komputer (state akan berubah menjadi bit 1).
Proteksi I/O
Pengguna bisa mengacaukan sistem operasi dengan melakukan instruksi I/O ilegal dengan mengakses lokasi memori untuk sistem operasi atau dengan cara hendak melepaskan diri dari prosesor. Untuk mencegahnya kita menganggap semua instruksi I/O sebagai privilidge instruction sehingga mereka tidak bisa mengerjakan instruksi I/O secara langsung ke memori tapi harus lewat sistem operasi terlebih dahulu. Proteksi I/O dikatakan selesai jika pengguna dapat dipastikan tidak akan menyentuh mode monitor. Jika hal ini terjadi proteksi I/O dapat dikompromikan.
Proteksi Memori
Salah satu proteksi perangkat keras ialah dengan proteksi memori yaitu dengan pembatasan penggunaan memori. Disini diperlukan beberapa istilah yaitu:
• Base Register yaitu alamat memori fisik awal yang dialokasikan/ boleh digunakan oleh pengguna.
• Limit Register yaitu nilai batas dari alamat memori fisik awal yang dialokasikan/boleh digunakan oleh pengguna.
• Proteksi Perangkat Keras.
Sebagai contoh sebuah pengguna dibatasi mempunyai base register 300040 dan mempunyai limit register 120900 maka pengguna hanya diperbolehkan menggunakan alamat memori fisik antara 300040 hingga 420940 saja.

Struktur Sistem Operasi
Komponen-komponen Sistem
Pada kenyataannya tidak semua sistem operasi mempunyai struktur yang sama. Namun menurut Avi Silberschatz, Peter Galvin, dan Greg Gagne, umumnya sebuah sistem operasi modern mempunyai komponen sebagai berikut:
• Managemen Proses.
• Managemen Memori Utama.
• Managemen Secondary-Storage.
• Managemen Sistem I/O.
• Managemen Berkas.
• Sistem Proteksi.
• Jaringan.
• Command-Interpreter system.
Managemen Proses
Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang di eksekusi. Sebuah proses membutuhkan beberapa sumber daya untuk menyelesaikan tugasnya. sumber daya tersebut dapat berupa CPU time, memori, berkas-berkas, dan perangkat-perangkat I/O.
Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan managemen proses seperti:
• Pembuatan dan penghapusan proses pengguna dan sistem proses.
• Menunda atau melanjutkan proses.
• Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi.
• Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi.
• Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock.
Managemen Memori Utama
Memori utama atau lebih dikenal sebagai memori adalah sebuah array yang besar dari word atau byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan. Setiap word atau byte mempunyai alamat tersendiri. Memori Utama berfungsi sebagai tempat penyimpanan yang akses datanya digunakan oleh CPU atau perangkat I/O. Memori utama termasuk tempat penyimpanan data yang sementara (volatile), artinya data dapat hilang begitu sistem dimatikan.
Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan managemen memori seperti:
• Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya.
• Memilih program yang akan di-load ke memori.
• Mengalokasikan dan meng-dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan.
Managemen Secondary-Storage
Data yang disimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya sangat kecil. Oleh karena itu, untuk meyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan secondary-storage yang bersifat permanen dan mampu menampung banyak data. Contoh dari secondary-storage adalah harddisk, disket, dll.
Sistem operasi bertanggung-jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan disk-management seperti: free-space management, alokasi penyimpanan, penjadualan disk.
Managemen Sistem I/O
Sering disebut device manager. Menyediakan “device driver” yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam (membuka, membaca, menulis, menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang sama untuk membaca berkas pada hard-disk, CD-ROM dan floppy disk.
Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O:
• Buffer: menampung sementara data dari/ ke perangkat I/O.
• Spooling: melakukan penjadualan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.).
• Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi “rinci” untuk perangkat keras I/O tertentu.
Managemen Berkas
Berkas adalah kumpulan informasi yang berhubungan sesuai dengan tujuan pembuat berkas tersebut. Berkas dapat mempunyai struktur yang bersifat hirarkis (direktori, volume, dll.). Sistem operasi bertanggung-jawab:
• Pembuatan dan penghapusan berkas.
• Pembuatan dan penghapusan direktori.
• Mendukung manipulasi berkas dan direktori.
• Memetakan berkas ke secondary storage.
• Mem-backup berkas ke media penyimpanan yang permanen (non-volatile).
Sistem Proteksi
Proteksi mengacu pada mekanisme untuk mengontrol akses yang dilakukan oleh program, prosesor, atau pengguna ke sistem sumber daya. Mekanisme proteksi harus:
• membedakan antara penggunaan yang sudah diberi izin dan yang belum.
• specify the controls to be imposed.
• provide a means of enforcement.
Jaringan
Sistem terdistribusi adalah sekumpulan prosesor yang tidak berbagi memori atau clock. Tiap prosesor mempunyai memori sendiri. Prosesor-prosesor tersebut terhubung melalui jaringan komunikasi Sistem terdistribusi menyediakan akses pengguna ke bermacam sumber-daya sistem. Akses tersebut menyebabkan:
• Computation speed-up.
• Increased data availability.
• Enhanced reliability.
Command-Interpreter System
Sistem Operasi menunggu instruksi dari pengguna (command driven). Program yang membaca instruksi dan mengartikan control statements umumnya disebut: control-card interpreter, command-line interpreter, dan UNIX shell. Command-Interpreter System sangat bervariasi dari satu sistem operasi ke sistem operasi yang lain dan disesuaikan dengan tujuan dan teknologi I/O devices yang ada. Contohnya: CLI, Windows, Pen-based (touch), dan lain-lain.
Layanan Sistem Operasi
Eksekusi program adalah kemampuan sistem untuk “load” program ke memori dan menjalankan program. Operasi I/O: pengguna tidak dapat secara langsung mengakses sumber daya perangkat keras, sistem operasi harus menyediakan mekanisme untuk melakukan operasi I/O atas nama pengguna. Sistem manipulasi berkas dalah kemampuan program untuk operasi pada berkas (membaca, menulis, membuat, and menghapus berkas). Komunikasi adalah pertukaran data/ informasi antar dua atau lebih proses yang berada pada satu komputer (atau lebih). Deteksi error adalah menjaga kestabilan sistem dengan mendeteksi “error”, perangkat keras mau pun operasi.
Efesisensi penggunaan sistem:
• Resource allocator adalah mengalokasikan sumber-daya ke beberapa pengguna atau job yang jalan pada saat yang bersamaan.
• Proteksi menjamin akses ke sistem sumber daya dikendalikan (pengguna dikontrol aksesnya ke sistem).
• Accounting adalah merekam kegiatan pengguna, jatah pemakaian sumber daya (keadilan atau kebijaksanaan).
System Calls
System call menyediakan interface antara program (program pengguna yang berjalan) dan bagian OS. System call menjadi jembatan antara proses dan sistem operasi. System call ditulis dalam bahasa assembly atau bahasa tingkat tinggi yang dapat mengendalikan mesin (C). Contoh: UNIX menyediakan system call: read, write => operasi I/O untuk berkas.
Sering pengguna program harus memberikan data (parameter) ke OS yang akan dipanggil. Contoh pada UNIX: read(buffer, max_size, file_id);
Tiga cara memberikan parameter dari program ke sistem operasi:
• Melalui registers (sumber daya di CPU).
• Menyimpan parameter pada data struktur (table) di memori, dan alamat table tsb ditunjuk oleh pointer yang disimpan di register.
• Push (store) melalui “stack” pada memori dan OS mengambilnya melalui pop pada stack tsb.
Mesin Virtual
Sebuah mesin virtual (Virtual Machine) menggunakan misalkan terdapat sistem program => control program yang mengatur pemakaian sumber daya perangkat keras. Control program = trap System call + akses ke perangkat keras. Control program memberikan fasilitas ke proses pengguna. Mendapatkan jatah CPU dan memori. Menyediakan interface “identik” dengan apa yang disediakan oleh perangkat keras => sharing devices untuk berbagai proses.
Mesin Virtual (MV) (MV) => control program yang minimal MV memberikan ilusi multitasking: seolah-olah terdapat prosesor dan memori ekslusif digunakan MV. MV memilah fungsi multitasking dan implementasi extended machine (tergantung proses pengguna) => flexible dan lebih mudah untuk pengaturan. Jika setiap pengguna diberikan satu MV => bebas untuk menjalankan OS (kernel) yang diinginkan pada MV tersebut. Potensi lebih dari satu OS dalam satu komputer. Contoh: IBM VM370: menyediakan MV untuk berbagai OS: CMS (interaktif), MVS, CICS, dll. Masalah: Sharing disk => OS mempunyai sistem berkas yang mungkin berbeda. IBM: virtual disk (minidisk) yang dialokasikan untuk pengguna melalui MV.
Konsep MV menyediakan proteksi yang lengkap untuk sumberdaya sistem, dikarenakan tiap MV terpisah dari MV yang lain. Namun, hal tersebut menyebabkan tidak adanya sharing sumberdaya secara langsung. MV merupakan alat yang tepat untuk penelitian dan pengembangan sistem operasi. Konsep MV susah untuk diimplementasi sehubungan dengan usaha yang diperlukan untuk menyediakan duplikasi dari mesin utama.
Perancangan Sistem dan Implementasi
Target untuk pengguna: sistem operasi harus nyaman digunakan, mudah dipelajari, dapat diandalkan, aman dan cepat. Target untuk sistem: sistem operasi harus gampang dirancang, diimplementasi, dan dipelihara, sebagaimana fleksibel, error, dan efisien.
Mekanisme dan Kebijaksanaan:
• Mekanisme menjelaskan bagaimana melakukan sesuatu kebijaksanaan memutuskan apa yang akan dilakukan. Pemisahan kebijaksanaan dari mekanisme merupakan hal yang sangat penting; ini mengizinkan fleksibilitas yang tinggi bila kebijaksanaan akan diubah nanti.
• Kebijaksanaan memutuskan apa yang akan dilakukan.
Pemisahan kebijaksanaan dari mekanisme merupakan hal yang sangat penting; ini mengizinkan fleksibilitas yang tinggi bila kebijaksanaan akan diubah nanti.
Implementasi Sistem biasanya menggunakan bahas assembly, sistem operasi sekarang dapat ditulis dengan menggunakan bahasa tingkat tinggi. Kode yang ditulis dalam bahasa tingkat tinggi: dapat dibuat dengan cepat, lebih ringkas, lebih mudah dimengerti dan didebug. Sistem operasi lebih mudah dipindahkan ke perangkat keras yang lain bila ditulis dengan bahasa tingkat tinggi.
System Generation (SYSGEN)
Sistem operasi dirancang untuk dapat dijalankan di berbagai jenis mesin; sistemnya harus di konfigurasi untuk tiap komputer. Program SYSGEN mendapatkan informasi mengenai konfigurasi khusus dari sistem perangkat keras.
• Booting: memulai komputer dengan me-load kernel.
• Bootstrap program: kode yang disimpan di code ROM yang dapat menempatkan kernel, memasukkannya kedalam memori, dan memulai eksekusinya.
Rangkuman
Sistem operasi telah berkembang selama lebih dari 40 tahun dengan dua tujuan utama. Pertama, sistem operasi mencoba mengatur aktivitas-aktivitas komputasi untuk memastikan pendayagunaan yang baik dari sistem komputasi tersebut. Kedua, menyediakan lingkungan yang nyaman untuk pengembangan dan jalankan dari program.
Pada awalnya, sistem komputer digunakan dari depan konsul. Perangkat lunak seperti assembler, loader, linkerdan compiler meningkatkan kenyamanan dari sistem pemrograman, tapi juga memerlukan waktu set-up yang banyak. Untuk mengurangi waktu set-up tersebut, digunakan jasa operator dan menggabungkan tugas-tugas yang sama (sistem batch). Sistem batch mengizinkan pengurutan tugas secara otomatis dengan menggunakan sistem operasi yang resident dan memberikan peningkatan yang cukup besar dalam utilisasi komputer. Komputer tidak perlu lagi menunggu operasi oleh pengguna. Tapi utilisasi CPU tetap saja rendah. Hal ini dikarenakan lambatnya kecepatan alat-alat untuk I/O relatif terhadap kecepatan CPU. Operasi off-line dari alat-alat yang lambat bertujuan untuk menggunakan beberapa sistem reader-to-tape dan tape-to-printer untuk satu CPU.
Untuk meningkatkan keseluruhan kemampuan dari sistem komputer, para developer memperkenalkan konsep multiprogramming. Dengan multiprogramming, beberapa tugas disimpan dalam memori dalam satu waktu; CPU digunakan secara bergantian sehingga menambah utilisasi CPU dan mengurangi total waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tugas-tugas tersebut. Multiprogramming, yang dibuat untuk meningkatkan kemampuan, juga mengizinkan time sharing. Sistem operasi yang bersifat time-shared memperbolehkan banyak pengguna untuk menggunakan komputer secara interaktif pada saat yang bersamaan. Komputer Personal adalah mikrokomputer yang dianggap lebih kecil dan lebih murah dibandingkan komputer mainframe. Sistem operasi untuk komputer-komputer seperti ini diuntungkan oleh pengembangan sistem operasi untuk komputer mainframe dalam beberapa hal. Namun, semenjak penggunaan komputer untuk keperluan pribadi, maka utilisasi CPU tidak lagi menjadi perhatian utama. Karena itu, beberapa desain untuk komputer mainframe tidak cocok untuk sistem yang lebih kecil.
Sistem parallel mempunyai lebih dari satu CPU yang mempunyai hubungan yang erat; CPU-CPU tersebut berbagi bus komputer, dan kadang-kadang berbagi memori dan perangkat yang lainnya. Sistem seperti itu dapat meningkatkan throughput dan reliabilititas. Sistem hard real-time sering kali digunakan sebagai alat pengontrol untuk applikasi yang dedicated. Sistem operasi yang hard real-time mempunyai batasan waktu yang tetap yang sudah didefinisikan dengan baik.Pemrosesan harus selesai dalam batasan-batasan yang sudah didefinisikan, atau sistem akan gagal. Sistem soft real-time mempunyai lebih sedikit batasan waktu yang keras, dan tidak mendukung penjadwalan dengan menggunakan batas akhir. Pengaruh dari internet dan World Wide Webbaru-baru ini telah mendorong pengembangan sistem operasi modern yang menyertakan web browser serta perangkat lunak jaringan dan komunikasi sebagai satu kesatuan.
Multiprogramming dan sistem time-sharing meningkatkan kemampuan komputer dengan melampaui batas operasi (overlap) CPU dan I/O dalam satu mesin. Hal seperti itu memerlukan perpindahan data antara CPU dan alat I/O, ditangani baik dengan polling atau interrupt-driven akses ke I/O port, atau dengan perpindahan DMA. Agar komputer dapat menjalankan suatu program, maka program tersebut harus berada di memori utama (memori utama). Memori utama adalah satu-satunya tempat penyimpanan yang besar yang dapat diakses secara langsung oleh prosessor, merupakan suatu array dari word atau byte, yang mempunyai ukuran ratusan sampai jutaan ribu. Setiap word memiliki alamatnya sendiri. Memori utama adalah tempat penyimpanan yang volatile, dimana isinya hilang bila sumber energinya (energi listrik) dimatikan. Kebanyakan sistem komputer menyediakan secondary storage sebagai perluasan dari memori utama. Syarat utama dari secondary storage adalah dapat menyimpan data dalam jumlah besar secara permanen. Secondary storage yang paling umum adalah disk magnetik, yang meyediakan penyimpanan untuk program mau pun data. Disk magnetik adalah alat penyimpanan data yang nonvolatile yang juga menyediakan akses secara random. Tape magnetik digunakan terutama untuk backup, penyimpanan informasi yang jarang digunakan, dan sebagai media pemindahan informasi dari satu sistem ke sistem yang lain.
Beragam sistem penyimpanan dalam sistem komputer dapat disusun dalam hirarki berdasarkan kecepatan dan biayanya. Tingkat yang paling atas adalah yang paling mahal, tapi cepat. Semakin kebawah, biaya perbit menurun, sedangkan waktu aksesnya semakin bertambah (semakin lambat). Sistem operasi harus memastikan operasi yang benar dari sistem komputer. Untuk mencegah pengguna program mengganggu operasi yang berjalan dalam sistem, perangkat keras mempunyai dua mode: mode pengguna dan mode monitor. Beberapa perintah (seperti perintah I/O dan perintah halt) adalah perintah khusus, dan hanya dapat dijalankan dalam mode monitor. Memori juga harus dilindungi dari modifikasi oleh pengguna. Timer mencegah terjadinya pengulangan secara terus menerus (infinite loop). Hal-hal tersebut (dual mode, perintah khusus, pengaman memori, timer interrupt) adalah blok bangunan dasar yang digunakan oleh sistem operasi untuk mencapai operasi yang sesuai.
Sistem operasi menyediakan banyak pelayanan. Di tingkat terrendah, sistem calls mengizinkan program yang sedang berjalan untuk membuat permintaan secara langsung dari sistem operasi. Di tingkat tertinggi, command interpreter atau shell menyediakan mekanisme agar pengguna dapat membuat permintaan tanpa menulis program. Command dapat muncul dari bekas sewaktu jalankan batch-mode, atau secara langsung dari terminal ketika dalam mode interaktive atau time-shared. Program sistem disediakan untuk memenuhi kebanyakan dari permintaan pengguna. Tipe dari permintaan beragam sesuai dengan levelnya. Level sistem call harus menyediakan fungsi dasar, seperti kontrol proses serta manipulasi alat dan bekas. Permintaan dengan level yang lebih tinggi (command interpreter atau program sistem) diterjemahkan kedalam urutan sistem call.
Pelayanan sistem dapat dikelompokkan kedalam beberapa kategori: kontrol program, status permintaan dan permintaan I/O. Program error dapat dipertimbangkan sebagai permintaan yang implisit untuk pelayanan. Bila sistem pelayanan sudah terdefinisi, maka struktur dari sistem operasi dapat dikembangkan. Berbagai macam tabel diperlukan untuk menyimpan informasi yang mendefinisikan status dari sistem komputer dan status dari sistem tugas. Perancangan dari suatu sistem operasi yang baru merupakan tugas yang utama. Sangat penting bahwa tujuan dari sistem sudah terdefinisi dengan baik sebelum memulai perancangan. Tipe dari sistem yang diinginkan adalah landasan dalam memilih beragam algoritma dan strategi yang akan digunakan. Karena besarnya sistem operasi, maka modularitas adalah hal yang penting. Merancang sistem sebagai suatu urutan dari layer atau dengan menggunakan mikrokernel merupakan salah satu teknik yang baik. Konsep virtual machine mengambil pendekatan layer dan memperlakukan baik itu kernel dari sistem operasi dan perangkat kerasnya sebagai suatu perangkat keras. Bahkan sistem operasi yang lain dapat dimasukkan diatas virtual machine tersebut. Setiap sistem operasi yang mengimplemen JVM dapat menjalankan semua program java, karena JVM mendasari dari sistem ke program java, menyediakan arsitektur tampilan yang netral.
Didalam daur perancangan sistem operasi, kita harus berhati-hati untuk memisahkan pembagian kebijakan (policy decision) dengan detail dari implementasi (mechanism). Pemisahan ini membuat fleksibilitas yang maksimal apabila policy decision akan diubah kemudian. Sistem operasi sekarang ini hampir selalu ditulis dengan menggunakan bahasa tingkat tinggi. Hal ini meningkatkan implementasi, perawatan portabilitas. Untuk membuat sistem operasi untuk suatu konfigurasi mesin tertentu, kita harus melakukan system generation.

sumber: http://id.wikipedia.org

Pencacah biner

Penghitung atau pencacah (bahasa Inggris: counter) adalah rangkaian sirkuit digital atau kadang-kadang berbentuk chip yang bisa dipakai untuk menghitung pulsa atau sinyal digital yang umumnya dihasilkan dari osilator. Penghitung ini bisa menghitung pulsa secara biner murni (binary counter) ataupun secara desimal-terkodekan-secara-biner (decimal counter).

Perbedaan

Dalam penghitung biner murni, angka 9 dinyatakan dalam bentuk bilangan biner 1001, dan berikutnya angka 10 dinyatakan dalam bentuk biner 1010. Sedangkan dalam penghitung desimal-terkodekan-secara-biner, angka 9 adalah biner 1001, tetapi angka 10 dinyatakan dalam bentuk: 0001 0000.
Angka desimal 100 dalam biner murni adalah 1100100, sedangkan dalam BCD adalah 0001 0000 0000 (3 buah digit desimal masing-masing dari kelompok 4 bit).
Untuk jelasnya, angka desimal 0 sampai 17 (yang kita kenal sehari-hari), jika dinyatakan dalam bilangan biner murni dan biner BCD ( dengan 5 bit), akan nampak seperti di bawah ini. Angka 0 sampai 9 mempunyai bentuk biner murni dan biner BCD yang sama, tetapi mulai dari angka 10 keduanya belainan.

Rangkaian penghitung ini kebanyakan dipakai dalam alat penghitung pulsa putaran mesin, atau putaran roda kendaraan. Berdasarkan jumlah pulsa yang terhitung per detik atau per menit, kita dapat menentukan kecepatan putaran mesin, kecepatan jalannya kendaraan, jarak yang ditempuh, dll. Misalnya, kalau jumlah putaran per detik dari roda kendaraan adalah 10, dan panjang busur lingkaran (keliling) roda ban itu = 1 meter, maka kendaraan itu berjalan sepanjang 10 meter per detik. Dengan kata lain jika dinyatakan dalam km/jam, kecepatan kendaraan itu menjadi 10*60*60 = 36.000 meter per jam, atau 36 km/jam.
Alat penghitung ini (baik yang biner maupun desimal BCD) merupakan bagian penting dalam sistem peralatan digital dan penggunaannya dalam bidang industri. Selain untuk menghitung pulsa putaran, penghitung/pencacah juga dipakai untuk menghitung pulsa waktu, alat yang penting dalam bidang telekomunikasi yaitu untuk mencatat lama pembicaraan. Penghitung bisa dipakai juga untuk mengontrol robot kapan harus aktif (pada jam berapa, atau setelah berapa menit lagi). Banyak contoh lain yang bisa disebutkan mengenai penggunaan penghitung ini dalam bidang kontrol dan elektronika digital.

Pencacah dengan menggunakan flip-flop JK

Bagi masyarakat awam, penghitung bisa diartikan sebagai kalkulator yang dipakai untuk menghitung untuk keperluan sehari-hari. Ada dua macam kalkulator: penghitung sederhana, dan penghitung ilmiah (scientific calculator). Dalam penghitung sederhana, kita hanya bisa menghitung: + - * / % kwadrat, 1/x, dan operasi memori saja (cukup untuk keperluan penghitung rumah tangga sehari-hari). Sedangkan pada scientific calculator, kita bisa menghitung rumus matematika yang lebih rumit, seperti: pangkat, exp, ln, sin, cosin, tg, dll. Kebanyakan dari kita sekarang tidak perlu membeli kalkulator ini, karena dalam komputer PC kita (MS Windows dan MS Office) di dalamnya sudah disediakan kalculator.

sumber: http://id.wikipedia.org

Gerbang logika

Gerbang logika atau gerbang logika adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronis menggunakan dioda atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponen-komponen yang memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik (relay), cairan, optik dan bahkan mekanik.

sumber: http://id.wikipedia.org

Teknik Pengalamatan

Teknik Pengalamatan dalam Algoritma dan Pemrograman

Teknik  Pengalamatan

Rekaman- rekaman dalam suatu berkas nalari diciri (diidentifikasi) oleh perangkat nomer yang unik atau kelompok karakter yang unik.

Perangkat ini disebut kunci, biasanya menempati medan yang panjangnya tetap dalam masing- masing rekaman. Untuk membentuk suatu kunci yang unik kadang- kadang diperlukan gabungan dua medan atau lebih yang disebut kunci berderet. (concatenated key)

Dalam beberapa berkas, rekaman- rekaman berisi lebih dari satu kunci. Misalnya barang yang sudah dibeli mempunyai nomer penyalur dan nomer pemakai yang berbeda. Keduanya dipakai sebagai kunci. Kunci harus unik, karena kunci itu dipakai untuk menentukan di mana rekaman harus diambil dari unit  berkas dan untukk melacak rekaman itu dari berkasnya. Ini disebut kunci utama atau penciri (identifier).

Persoalan dari pengalamatan berkas adalah: diberikan kunci utama, lalu bagaiman komputer mengambil rekaman atau kunci itu? Ada berbagai teknik pengalamatan rekaman.

Teknik 1 : Pemayaran Berkas (Scanning the file)

Cara yang paling sederhana untuk pengambilan rekaman adlah memayar berkas dengan memeriksa kunci setiap rekaman. Metode ini sangat lambat dan hanya mungkin digunakan dalam operasi pemrosesan kelompok yang memakai berkas serial, seperti pita, di mana setiap rekaman mau tidak mau harus dibaca.

Teknik 2 : Pencarian Ruas (Block Search)

Pada rekaman- rekaman yang diorganisasikan serial dengan kunci, tidak perlu setiap rekaman dibaca pada waktu memayar berkas.

Berkas itu dalam urutan kunci utama yang menanjak (ascending). Misalnya kunci rekaman yang dicari Ks, maka pencarian dimulai dari kunci- kunci ruas yang kecil. Seperti halnya pembagian rentetan pada bab sebelumnya, ukuran ruas yang optimum adalah N_B = . Nf adalah jumlah rekaman daklam berkas. Pada pemeriksaan kalau ditemukan rekaman yang kuncinya pertama kalau kali lebih besar dari Ks, maka rekaman- rekaman dari ruas yang baru saja diloncati diperiksa (dipayar) sampai ditemukan rekaman dengan kunci Ks.Kadang- kadang cara ini disebut pencarian loncatan (skiipsearch). Misalnya ada 10.000 rekaman dalam suatu berkas. Ruas pencarian terdiri atas 100 rekaman. Rata-rata ada 100 rekaman yang diperiksa sehingga ditemukan rekaman yang diminta. Proses pencarian baru akan dilakukan pada ruas yang mengandung rekaman yang diminta. Dalam praktek tidak ada pencarian ruas yang rekamannya sampai 10.000, yang berarti seluruh berkas ada 10.000² rekaman . Dalam hal ini diperlukan index yang mewakili seluruh rekaman. Kemudian pada index inilah dilakukan pembagian ruas-ruas pencarian.

Teknik  3. Pencarian Biner ( Binary Search )

Pencarian biner pertama-tama menuju ketengah-tengah area yang mengandung rekaman yang diminta. Lalu membandingkan kunci rekaman yang ditengah-tengah itu dengan kunci yang dicari. Maka akan diketahui bahwa kunci yang dicari letaknya dibelahan yang mana. Kemudian menuju ketengah-tengah belahan itu lagi .Proses ini diulangi terus menerus. Berkas diperiksa rata-rata kurang lebih       (log 2 N_f -1 ) kali. Untuk harga N_f (jumlah rekaman dalam berkas) yang besar, log N_f – 1 lebih kecil daipada   .

Pencarian biner umumnya tidak tepat untuk pencarian pada piranti simpanan masup langsung, karena menghabiskan banyak waktu. Pencarian biner tidak dapat dipakai untuk pencarian pada rentetan, karena komputer tidak mempunyai peralatan untuk mengatur pencarian itu.  Sepaerti diketahui rentetan terdiri atas rekaman-rekaman yang disatukan dengan pointer, sehingga sulit untuk menentukan titik tengahnya. Pencarian biner bermanfaat untuk pencarian rinci-rinci dalam memori utama atau simpanan tingkat padat (misalnya hard disk ).

Jenis khusus dari pencarian biner adalah rinci-rinci yang dicari tidak disusun berurutan, tetapi dalam bentuk pohon biner dengan pointer-pointer. Kemudian pencarian diteruskan dengan menelusuri pointer-pointer. Keuntungan bentuk pencarian ini adalah bahwa rekaman – rekaman baru dapat disisipkan ke dalam berkas , tanpa harus menggeser ke samping ( proses ini merupakan operasi yang janggal dan memakan waktu). Titik tengah yang dituju akan bergeser untuk menyesuaikan penambahan itu.

Pencarian biner lebih baik dilakukan pada index-index berkas daripada langsung mencari berkasnya sendiri.

Teknik 4 . Berkas Serial Berindex

Pada umumnya pemayaran atau pencarian berkas-berkas untuk mendapatkan suatu rinci terlalu banyak memakan waktu. Metode tersebut hanya dipakai untuk menudingsuatu rinci dalam area yang kecil setelah teknik-teknik yang lain menemukan area yang ditempatinya.

Pemayaran cakram atau alur drum dapat dibuat bersamaan dengan waktu rotasi dan karena itu bermanfaat.

Apabila berkas mempunyai kunci yang berurutan, biasanya digunakan tabel yang disebut index . Masukan pada tabel adalah kunci rekaman yang dicari, danhasil operasi pencarian tabel adalah alamat relatif atau alamat sesungguhnya dari rekaman itu pada unit berkas.

Suatu index didefinisikan sebagai suatu tabel di mana beroperasi dengan prosedur yang menerima informasi tentang harga-harga atribet tertentu sebagai masukan, dan sebagai keluaran memberikan informasiyang membantu pengambilan rekaman dengan cepat, di mana rekaman itulah yang memiliki harga-harga atribut tersebut. Index utama adalah index yang menggunakan ciri rekaman (kunci utama) sebagai masukan dan memberikan informasi tentang lokasi fisis dari rekaman sebagai keluara. Index sekunder adalah index yangmengunakan kunci yang tidak unik, tapi dapat mewakili sejumlah rekaman.

Index kadang- kadang disebut sebagai penuntun (directory) yang memberikan informasi tentang pertalianantara rekaman- rekaman, sebagai contoh, memberikan hubungan- hubungan dalam struktur jaring atau stuktur pohon.

Apabila suatu index dipakai untuk pengelamatan berkas, maka komputer harus mencari index, bukan mencari berkas itu. Cara ini dapat menghemat banyak sekali waktu, tetapi dibuthkan ruangan untuk menyimpan index itu. Hal ini mirip dengan penggunaan indek kartu dalam perpustakaan. Pemakai mencari nama buku yang dia perludi dalam index kartu, dan index kartu itu memberikan nomor katalog, yang analog dengan alamat relatifdari letak buku itu pada ra

Apabila berkas mempunyai kunci yang berurutan, umumnya index tidak berisi acuan untuk setiap rekaman, tetapi cukup satuan acuan untuk ruas- ruas rekaman.

Pengacuan ruas- ruas rekaman dibandingkan dengan pengacuan pada rekaman individu sangant banyak mengurangi ukuran indek. Walaupun demikian index seringkali terlalu besar untuk dicari dalam keseluruhannya, dan dengan demikian diperlukan suatu index untuk sejumlah index.

Untuk menghemat waktu pencarian, segmen- segmen dari iondex tingkat lebih rendah dapat diedarkan di antara rekaman- rekaman data yang bersangkutan

Pada area berkas yang diwakili satu index, dilakukan pencarian dengan metode pencarian ruas atau pencarian biner maupun pemayaran. Pada berkas cakram biasanya mempunyai satu alur index untuk setiap silinder, yang berisi acuan – acuan untuk rekaman- rekaman yang tersimpan dalam silinder itu.

Berkas serial berindex merupakan bentuk yang paling umum dari pengalamatan berkas. Mode lokasi VIA dari CODASYL memakai teknik ini.

Teknik 5 : Berkas Tak Berurutan Berindex (Indexed Nonsequential Files)

Berkas yang tak berurutan dapat diberi index seperti halnya berkas berurutan. Tetapi memerlukan index yang jauh lebih banyak, karena harus berisi satu entry untuk satu rekaman. Lagi pula, harus berisi alamat lengkap tertentu (atau alamat relatip), sedangkan suatu index pada berkas berurutan dapat memotong alamat yang dikandungnya, karena urutan karakter tingkat tinggidari alamat berturut-turut biasanya sama.

Misalnya APNA, APNE, APNI, APNK, dan seterusnya. Dalam hal ini APN sama semua.

Berkas berurutan berindex jauh lebih ekonomis, karena ruang index jauh lebih sedikit dan waktu pencarian lebih cepat.

Alasan utama tetap digunakanya berkas tak berurutan ialah bahwa harus dialamatkan lebih dari satu kunci. Apabila kunci yang satu diurutkan, maka kunci yang lain tidak akan terurutkan. Suatu index dapat dipakai untuk tiap kunci, index untuk kunci berurutan mempunyai satu entry per ruas. Sedang kunci tak berurutan, satu entry untuk setiap rekaman. Untuk berkas yang berkunci banyak, kunci yang paling sering dipakai biasanya yang diurutkan, karena masup cepat dimungkinkan oleh index berurutan pendek.

Analogi index kartu perpustakaan lebih tepat untuk berkas berurutan berindex. Dua kunci dipakai dalam indek kartu, yakni judul buku dan nama pengarang. Kedua kunci ini tidak dipakai untuk pengurutan buku- buku pada rak- rak. Oleh karena itu harus ada suatu entri untuk setiap buku dalam kedua index it.

Buku- buku itu disusun dalam urutan dengan nomor katalog, Apabila pemakai telah menemukan nomor katalog dari buku yang diinginkannya, lalu dia mencari pada jajaran-jajaran rak (lemari- lemari rak). Analog dengan pencarian Index dalam berkas. Masing- masing jajaran rak biasanya terdapat tanda nomor permulaan dan nomor akhir katalog dari buku- buku dalam jajaran itu. Pemakai membandingkan nomor katalog yang telah diperoleh dengan batasan nomor pada jajaran itu. Apabila  nomor katalog yang dipegangnya berada dalam batasan itu, berarti buku yang dicari berada dalam jajaran itu. Lalu dicocokkan batasan nomor pada tiap rak dalam jajaran itu. Analog dengan index induk pada suatu index silinder dam kemudian pada index  alur. Setelah menemukan rak yang memuat buku tersebut , lalu pemakai mencari- cari buku tersebut dalam rak itu. Dalam hal ini pencarian dalam berkas dapat menggunakan metode pencarian ruas ataupun pemayaran dan pencarian biner.

Index perpustakaan tidak menunjukkan lokasi fisis dari buku pada raknya. Tetapi memberikan pada nomor katalog yang dapat dianggap sebagai alamat relatif atau alamat simbul. Alasannya dipakai alamat simbul ialah kalau alamat fisis yang dipakai, lalu karena buku-buku dalan rak selalu bergeser tempatnya, maka index perpustakaan harus sering diperbarui/ diubah. Dengan alasan yang sama berkas tak berurutan berindex juga kadang- kadang memakai simbul daripada alamat sungguh. Penambahan rekaman baru dan penghapusan rekaman lama selalu menggeser lokasi rekaman- rekaman.

Apabila lebih dari satu kunci digunakan dalan rekaman- rekaman. Index pada suatu kunci yang bukan utama dapat menunjukkan kunci utama dari rekaman sebagai keluarannya. Kunci utama ini kemudian digunakan untuk pengembilan rekaman dengan pengalamatan yang lain. Analogi dengan index perpustakaan, misalnya judul buku adalah kunci utama, sedang nama pengarangbukan kunci utama. Dengan kunci nama pengarang, kitadapat menemukan kunci utamanya. Metode dengan menggunakan alamat simbul lebih lambat daripada alamat fisis, tetapi pada berkas yang rekaman- rekamannya sering berubah posisinya, pengalamatan simbul menunjuk manfaatnya.

Alasan lain untuk penggunaan susunan rekaman tak berurutan adalah bahwa berkas itu sangaty lincah dan penyisipan penghapusan ke dalam berkas yang berurutan akan terlalu sulit dan terlalu makan waktu. Apabilabuku yang disimpan dalam rak diurutkan menurut abjadnya, maka pemeliharaannya memerlukan waktu banyak, karenasetiap kali ditambahkan buku baru, sejumlah buku harus digeser. Kalau buku- buku itu tak berurutan, tapitapi nomor katalognya berurutan, maka buku barudapat diletakkan pada posisi terakhir dengan nomor urut katalog yang terakhir.

Teknik 6 : Pengalamatan Alamat Setara Kunci

(Key- Equals- Address)

Berbagai metode pengubahan kunci langsung ke dalam suatu alamat berkas dipakai. Penggunaan metode- metode ini dapat menghasilkan perangkat pengalamatan yang tercepat dan tidak diperlukan pencarian berkasatau operasi index.

Cara pemecahan persoalan pengalamatan yang paling sederhana aialah dalam transaksi input, memiliki alamatsama dengan kunci supaya pengambilannya sederhana.Pola ini termasuk pengalamatan langsung.Dlam banyak aplikasi, pendekatan langsung ini tidak dimungkikan. Nomor- nomor barang dari suatu pabrik tidak dapat diubah untuk menyesuaikan komputer karena nomor- nomor itu mempunyai arti yang penting bagi perusahaan tersebut.

Kadang- kadang nomor acuan mesin dapat digunakan dalam transaksi input tanpa membutuhkan nomor konsumen ataupun nomor barang. Sebagai contoh, alamat berkas dari rekaman dapat dicetak pada buku tabungan langganan bank. Apabila komputer pemesan perusahaan penerbangan mengirimkan pesan teletip pada perusahaanpenerbangan yang lain, biasanya pesan itu mancakup nomor acuan mesin dari rekaman penumpang. Jawabandalam pesanan teletip diterima, misalnya tentang penegasan pemesanan, maka harus mencakup nomor acuan mesin, sehingga rekaman penumpang itu segera ditemukan.

Mode lokasi DIRECT dari CODASYL memakai teknik ini.

Teknik 7 : Alogaritma Untuk Konversi Kunci

Penggunaan algoritma untuk mengbah kunci ke dalam alamat, hampir secepat dengan teknik alamat setara kunci   (teknik 6). Alamat pada beberapa apilkasi dapat dihitung dari penciri entiti seperti lokasi jalan, nomor penerbangan dan tanggal penerbangan. Tidak semua aplikasi yang tidak menerapkannya. Tetapi metode ini adalah sederhana dan cepat untuk aplikasi yang dapat menerapkannya.

Teknik ini biasanya mempunyai kerugian karena tidak memenuhi barkas dengan sempurna. Ada celah- celahnya, karena kunci- kunci tidak diubah menjadi satu himpunan alamat yang kontinu. Sebagai contoh, perusahaan penerbangan mempunyai 150 nomor penerbangan. Algoritma memakai nomor penerbangan dan tanggal untuk menghitung alamat berkas. Tetapi tidak setiap penerbangan terbang pada setiap hari; karena itu, beberapa alamat yang dihasilkannya tidak memuat rekaman.

Apabila rekaman- rekaman membentuk suatu matrik, maka cocok untuk perhitungan alamat berkas. Sebagai contoh, suatu perusahaan mempunyai banyak distributor,. Masing- masing distributor menangani 200 produk. Rekaman yang diberikan adalah tentang penjualan setiap produk untuk setiap distributor dalam setiap distributor dalam setiap minggu untuk tahun ini. Apabila panjang rekaman 100 byte, maka alamat byte relatif dari rekaman untuk distributor ke-A, produk ke- B, dan minggu ke- C dapat dihitung dengan rumus:

(A -1) × 200 × 52 × 100 + (B− 1) × 52 × 100 + (C − 1) × 100 + 1. Suatu program akan mengubah alamat relatif ini ke dalam sebuah alamat mesin.

Kerugian dari pola ini pengalamatan langsung yakni kelakuannya. Sepaerti diketahui bahwa alamt mesin dpat berubah- ubah, karena berkas berkembang atau dipindahkan pada suatu unit yang lain atau berkas digabungkan atau dimodifikasi. Dalam hal ini pengalamatan langsung tidak dapat berjalan. Untuk menghilangkan sifat kekakuan ini pengalamatan langsung biasanya diselesaikan dalam dua tingkat. Tingkat pertama mengubah kunci menjadi suatu bilangan urut. Tingkat kedua mengubah bilangan urut itu menjadi alamt mesin. Apabila alamat mesin rekaman berbah, maka bilangan- bilangan urut yang dipakai tingkat kedua dapat dimodifikasi dengan mudah untuk menyesuaikan perubahan alamat mesin tersebut.

Mode lokasi CALC dari CODASYL memakai teknik ini.

Teknik 8 : Gabungan (Hashing)

Suatu bentuk yang bermanfaat dan akurat dari teknik perhitungan alamat disebut gabungan atau kadang- kadang disebut pengacakan (randomizing) atau pengadukan (scrambling). Dalam teknik ini kunci rinci diubah menjadi suatu bilangan hampir acak, dan bilangan ini dipakai untuk menentuksn di man rinci tersebut disimpan. Bilangan hampir acak itu dapat berhubungan dengan alamat di mana suatu rekaman disimpan. Cara ini ;lebih ekonomis, karena berhubungan dengansuatu area di mana suatu grup rekaman disimpan yang disebut sebagai bucket (keranjang), kadang- kadang disebut pocket (saku) atau slot. Jumalah rekaman nalari yang dapat disimpan dalam area ini disebut kapasitas bucket.

Apabila pada permulaan, berkas hendak diamati, lokasi dalam mana rekaman- rekaman disimpan ditentukan sebagai berikut:

1. Kunci dari rekaman diubah menjadi suatu bilangan hampir acak, n, yang terletak dalam interval l sampai N, di mana N adalah jumlah bucket yang dapat dipakai untuk simpanan. Banyak algoritma gabungan memungkinkan operasi ini, dan harus dipilih satu yang sesuai dengan himpunan kunci dari rekaman- rekaman yang dibicarakan.
2. Bilangan n diubah menjadi alamt dari bucket itu dibaca.
3. Apabila ada sisa ruang dalam bucket itu, maka rekaman nalari dapat disimpan ke dalam bucket itu.
4. Apabila bucket luapan (overflow). Ini dapat   sebagai urutan berikut, atau dapat sebagai suatu bucket pada area yang terpisah yang duihubungkan dengan pointer.

Apabila rekaman- rekaman hendak dibaca dari berkas, maka metode pencarian adalah sama dengan di atas , yaitu:

1. Kunci dari rekaman yang akan dicari, diubah menjadi suatu bilangan hampir acak, yaitu n, dengan menggunakan algoritma yang sama.
2. Bilangan n itu diubah menjadi alamat dari bucket ke- n, dan dan rekaman fisis di dalamnya dibaca.
3. Bucket dicari untuk mendapatkan rekaman nalari yng diminta.
4. Apabika rekaman yang diminta tiadak ada dalam bucket luapan dibaca dan di- search. Kadang- kadang perlu membaca lebih dari satu bucket luapan.

Teknik ini tidak akan mencapai kerapatan packing 100%, karena adanya sifat- sifat acak dari algoritma. Banyak Berkas dapat mencapai kerapatan packing 80%atau 90% dan tidak ada ruang yang diperlukan untuk index. Banyak rekaman dapat diperoleh dengansatu pencarian, tetapi ada yang memerlukan pencarian dalam satu detik, yaitu pada bucket luapan. Jarang diperlukan pencarian ketiga atau keempat.

sumber: http://id.wikipedia.org

Aljabar Boolean

Dalam matematika dan ilmu komputer, Aljabar Boolean adalah struktur aljabar yang "mencakup intisari" operasi logika AND, OR dan NOR dan juga teori himpunan untuk operasi union, interseksi dan komplemen.
Penamaan Aljabar Boolean sendiri berasal dari nama seorang matematikawan asal Inggris, bernama George Boole. Dialah yang pertama kali mendefinisikan istilah itu sebagai bagian dari sistem logika pada pertengahan abad ke-19.
Boolean adalah suatu tipe data yang hanya mempunyai dua nilai. Yaitu true atau false (benar atau salah).
Pada beberapa bahasa pemograman nilai true bisa digantikan 1 dan nilai false digantikan 0.

C

Pengecekan tipe data boolean pada C

bool my_variable = true;

if (my_variable) {

  printf("True!\1");

} else {

  printf("False!\0");

}

Javascript

Pengecekan tipe data boolean pada javascript

var myVar = new Boolean(true);

if ( myVar ) {

    alert("boolean");    

} else {

    alert("bukan boolean");

}

PHP

PHP memiliki tipe data boolean dengan dua nilai true dan false (huruf besar atau kecil tidak berpengaruh).

<?php

$myVar = true;

$myString = 'String';

if (is_bool ($myVar)) {

  echo "boolean";

} else {

  echo "bukan boolean";

}

if (is_bool ($myString)) {

  echo "boolean"

} else {

  echo "bukan boolean";

}

?>

Nilai yang ekuivalen dengan false adalah:

• false
• zero
• "0"
• NULL
• array kosong
• string kosong

sumber: http://id.wikipedia.org