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.

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.

Cara Masyarakat Mewariskan Masa Lalu

1. Melalui Keluarga

Keluarga sangat berperan dalam mewariskan masa lalu karena kesempatan berinteraksi lebih besar. Hubungan keluarga bersifat intim dan langgeng. Dalam keluarga ada beberapa cara dalam mewariskan masa lalu antara lain :

1. Melalui adat istiadat

Merupakan tradisi/ kebiasaan yang dilakukan dalam keluarga. Kebiasaan tersebut diwariskan kepada anak melalui sosialisasi.
Sosialisasi dibagi menjadi 2 yaitu :

• Secara langsung misalnya, dengan mengajarkan secara lisan tentang tradisi, adat istiadat, dan kebiasaan yang berlaku.

Contoh :
-          Seorang ibu mengajarkan anaknya bila ingin melakukan sesuatu harus berdo’a terlebih dahulu.

• Secara tidak langsung misalnya dengan memberi contoh perilaku/perbuatan yang baik.

Contoh :
-          Masuk dan keluar rumah mengucapkan salam terlebih dahulu.
-          Bila lewat didepan orang yang lebih tua, membungkukkan badan.
-          Berjabat tangan dengan orang tua terlebih dahulu sebelum berangkat sekolah.

1. Melalui cerita dongeng

Biasanya generasi tua akan menceritakan dongeng-dongeng kepada generasi muda. Dan didalam dongeng tersebut disispkan pesan-pesan mengenai perbuatan-perbuatan yang dipandang baik untuk dilakukan.
Contoh :
-          Seorang kakek menceritakan tentang kisah Kancil dan Buaya. Dalam cerita tersebut dapat diambil sisi positif bahwa kita harus bisa mencari cara untuk menyelamatkan diri dari bahaya yang akan menimpa kita, dan sisi negatifnya adalah kita tidak boleh berbohong kepada siapapun.

1. Melalui Masyarakat

Masyarakat adalah sekelompok orang yang memiliki kesamaan budaya(yang diwariskan dari generasi ke generasi) wilayah, identitas, dan interaksi dalam suatu hubungan sosial yang terstruktur. Dalam masyarakat ada beberapa cara dalam mewariskan masa lalu diantaranya :

1. Adat istiadat

Masing-masing masyarakat mempunyai adat istiadat yang berbeda. Setiap masyarakat harus patuh terhadap peraturan adat yang berlaku, jika seseorang melakukan penyimpangan maka dia akan disisihkan dari masyarakat.
Contoh :
-          Bila seseorang tidak ikut dalam kegiatan gotong royong maka dia akan merasa malu terhadap orang-orang disekitarnya.

1. Pertunjukan hiburan

Seorang sarjana berkebangsaan Belanda Dr. J. L. Brandes menemukan 10 pokok kehidupan masyarakat Indonesia pada masa lalu. Salah satunya adalah melalui pertunjukan hiburan.
Contoh :
-          Hiburan wayang adalah salah satunya, dalam pertunjukan wayang tersebut terdapat manfaat yang sangat besar yang akan mengingatkan manusia akan sifat-sifat atau perbuatan-perbuatan manusia pada masa lalu.

1. Kepercayaan masyarakat

Keyakinan yang dianut masyarakat di suatu tempat mengenai cara mengingat para leluhur mereka pada masa lalu.
Contoh :
-          Tugu batu menhir yang didirikan untuk tanda penghormatan kepada para leluhur mereka.

KORUPSI MENANG, BANGSAKU MALANG

Akhir-akhir ini masalah korupsi sedang hangat-hangatnya dibicarakan publik, terutama dalam media massa baik lokal maupun nasional. Banyak para ahli mengemukakan pendapatnya tentang masalah korupsi ini. Pada dasarnya, ada yang pro adapula yang kontra. Akan tetapi walau bagaimanapun korupsi ini merugikan negara dan dapat meusak sendi-sendi kebersamaan bangsa.
Berdasarkan Undang-undang Nomor : 31 Tahun 1999, yang dimaksud dengan tindak pidana korupsi adalah setiap orang yang secara melawan hukum melakukan perbuatan memperkaya diri sendiri atau orang lain atau suatu korporasi yang dapat merugikan keuangan negara atau perekonomian negara. Selain itu korupsi merupakan tindakan yang tercela dan bertentangan dengan tata nilai, norma, hukum dan agama. Dari sisi hukum korupsi merupakan suatu tindakan yang berhubungan dengan perbuatan penyuapan dan manipulasi serta perbuatan-perbuatan lain yang merugikan atau dapat merugikan keuangan atau perekonomian negara, serta merugikan kesejahteraan dan kepentingan rakyat.
Ada beberapa penyebab terjadinya praktek korupsi. Singh (1974) menemukan dalam penelitiannya bahwa penyebab terjadinya korupsi adalah kelemahan moral (41,3%), tekanan ekonomi (23,8%), hambatan struktur administrasi (17,2%), hambatan struktur sosial (7,08 %). Selain itu penyebab terjadinya korupsi antara lain gaji yang rendah, kurang sempurnanya peraturan perundang-undangan, sikap mental pegawai yang ingin cepat kaya dengan cara yang tidak halal, tidak ada kesadaran bernegara, tidak ada pengetahuan pada bidang yang dilakukan oleh pejabat pemerintah.
Menurut Tranparency International Indonesia (TII) pada tahun 2006, IPK Indonesia adalah 2,4. Sedangkan IPK pada 2007 adalah 2,3 nilai IPK ini menempatkan Indonesia pada posisi ke-38 dari 180 negara. Dari data yang diperoleh TII, negara paling bersih di urutan pertama adalah Denmark, Irlandia dan New Zealand. Ketiganya mempunyai skor IPK 9,4. Urutan selanjutnya adalah Singapura dan Swedia berskor 9,3. Sedangkan negara tetangga Indonesia, Malaysia, memiliki skor yang jauh lebih baik dari Indonesia yakni 5,1. Di tingkat negara yang paling korup adalah Somalia dan Myanmar dengan skor IPK 1,4. Sedangkan Irak memiliki skor IPK 1,5. IPK merupakan Indeks Persepsi Korupsi, nilai IPK ini skalanya dari 0 sampai 10. IPK tersebut adalah indeks persepsi korupsi di sektor publik pada 180 negara. Data ini merupakan hasil gabungan 14 survei pendapat ahli. Skala nol mengindikasikan persepsi terhadap korupsi tinggi. Sedangkan 10 mengindikasikan tingkat korupsi yang rendah.
Rendahnya nilai IPK Indonesia disebabkan pula oleh kasus-kasus korupsi di Indonesia diantaranya kasus dugaan korupsi mantan presiden Soeharto yang di dakwa atas tindak pidana korupsi di tujuh yayasan. Dan juga kasus korupsi Bantuan Likuiditas Bank Indonesia (BLBI) yang menyeret beberapa pejabat tinggi negara. Serta kasus yang belum lama ini mencuat di media massa tentang kasus Bank Century yang menyebabkan wakil presiden Boediono disebut-sebut sebagai salah satu tersangkanya. Sebenarnya masih banyak kasus-kasus korupsi yang terjadi di Indonesia tidak hanya kasus-kasus itu saja.
Dari beberapa contoh kasus diatas dapat dikatakan bahwa kasus korupsi di Indonesia sangat banyak dan sudah menjadi suatu “kebiasaan” pejabat-pejabat tinggi negara. Tapi ternyata korupsi tidak hanya dilakukan oleh pejabat-pejabat tinggi, tetapi juga dilakukan oleh pejabat-pejabat didaerah. Dari 50 kota di Indonesia yang disurvei pada tahun 2008, Yogyakarta mendapatkan skor tertinggi yaitu 6,43. Nilai IPK tersebut dapat dibaca bahwa pelaku bisnis di Yogyakarta menilai pemerintah daerah cukup bersih, dan cukup serius dalam usahanya memberantas korupsi. Interpretasi ini dapat menggambarkan hal yang sama di kota-kota yang berada di urutan teratas dengan skor tertinggi, seperti Palangkaraya (6,1), Banda Aceh (5,87), Jambi (5,57), dan Mataram (5,41).
Korupsi yang telah merajalela sangatlah berdampak terhadap rusaknya tatanan hidup masyarakat dalam berbangsa dan bernegara. Dampak langsung yang paling terasa adalah kerugian terhadap keuangan negara yang sangat besar. Di samping kerugian yang dialami pada sektor keuangan (material), pemerintah juga mengalami kerugian yang bersifat immaterial, yaitu citra dan martabat bangsa Indonesia di mata dunia Internasional. Predikat sebagai negara terkorup di kawasan Asia Tenggara merupakan citra yang sangat memalukan. Selain itu korupsi juga membawa dampak pada penciptaan ekonomi biaya tinggi. Karena korupsi menyebabkan tidak efisiensinya (inefiesiensi) serta pemborosan dalam ekonomi. Pemerintah yang korup juga akan membebani sektor swasta dengan urusan-urusan yang luar biasa berat.
Korupsi juga berdampak pada turunnya total investasi asing kedalam negeri, karena memburuknya korupsi di suatu negara penerima investasi akan menyebabkan kenaikan tingkat pajak marginal perusahaan asing. Di samping dampak tersebut, adapula dampak lain yang timbul akibat korupsi diantaranya timbul berbagai bentuk ketidakadilan, melemahkan semangat birokrasi dan mereka yang menjadi korban, mengurangi kemampuan negara dalam memberikan pelayanan publik, serta menaikkan biaya pelayanan. Maka secara langsung atau tidak langsung korupsi menghambat kemajuan bangsa dan negara serta semakin memperparah kemiskinan.
Korupsi merupakan masalah yang tidak dapat dibiarkan begitu saja, karena jika dibiarkan begitu saja maka suatu negara tidak akan mungkin dapat mencapai tujuannya, sebab pihak-pihak yang melakukan korupsi akan menjadi terbiasa dan menghalalkan segala cara. Maka diperlukan upaya penanggulangan terhadap korupsi. Upaya tersebut dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu preventif (pencegahan) dan represif (penindakan). Dalam upaya pencegahan kita harus dapat melakukan segala usaha agar mencegah terjadinya tindak korupsi pada semua aspek kehidupan masyarakat, misalnya membangun dan menyebarkan etos pejabat dan pegawai baik di instansi pemerintah maupun swasta tentang pemisahan yang jelas dan tajam antara milik pribadi dan milik perusahaan atau milik negara, mengusahakan perbaikan penghasilan (gaji) pejabat atau pegawai negeri, menumbuhkan kebanggaan dan atribut kehormatan diri setiap jabatan dan pekerjaan, kebijakan pejabat dan pegawai bukanlah bahwa mereka kaya dan melimpah, akan tetapi mereka terhormat karena jasa pelayanannya kepada masyarakat dan negara. Selanjutnya upaya penindakan terhadap pihak-pihak yang melakukan korupsi untuk menyelamatkan uang negara akibat korupsi dan mengadili pelaku sesuai dengan ketentuan hukum yang berlaku.
Di samping dua upaya diatas dapat pula kita memberantas korupsi dengan mengambil peran mahasiswa sebagai pelaku kontrol sosial terhadap penyimpangan yang terjadi terhadap sistem, norma, dan nilai-nilai yang ada dalam masyarakat. Selain itu, mahasiswa juga berperan dalam mempengaruhi kebijakan publik dari pemerintah. Sebagai kontrol sosial, mahasiswa dapat melakukan peran preventif terhadap korupsi dengan membantu masyarakat dalam mewujudkan ketentuan dan peraturan yang adil dan berpihak pada rakyat banyak, sekaligus mengkritisi peraturan yang tidak adil dan tidak berpihak pada masyarakat. Mahasiswa juga dapat melakukan peran edukatif dengan memberikan bimbingan dan penyuluhan kepada masyarakat baik pada saat melakukan kuliah kerja lapangan atau kesempatan yang lain mengenai masalah korupsi dan mendorong masyarakat berani melaporkan adanya korupsi yang ditemuinya pada pihak yang berwenang. Selain itu, mahasiswa juga dapat melakukan strategi investigatif dengan melakukan pendampingan kepada masyarakat dalam upaya penegakan hukum terhadap pelaku korupsi serta melakukan tekanan kepada aparat penegak hukum untuk bertindak tegas terhadap pelaku tindak pidana korupsi. Tekanan tersebut dapat berupa demonstrasi ataupun pembentukan opini publik.
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa korupsi sangatlah berdampak negatif terhadap kemajuan bangsa dan keuangan negara. Maka jika kita membiarkan korupsi merajalela berarti kita membiarkan kejahatan menggerogoti dan menguras kekayaan negara untuk kepentingan pribadi, kelompok atau golongan dengan mengabaikan kepentingan umum atau kepentingan rakyat banyak dan hal ini bertentangan dengan Pancasila dan UUD 1945. Dengan membiarkan korupsi berarti kita membiarkan negara ini menuju kehancuran, keterbelakangan dan pemeliharaan kemiskinan. Untuk itu mari kita cegah perilaku korupsi mulai dari diri kita sendiri. Pencegahan dari diri sendiri ini dapat dilakukan dalam berbagai cara, misalnya dengan tidak melakukan korupsi waktu, bisa juga dengan melaporkan segala tindakan penyuapan yang dilakukan pihak-pihak lain kepada pihak berwenang.