Komputer Mainframe

                                Mainframe merupakan sebuah komputer yang digunakan untuk memproses aplikasi dan data yang besar. Dengan harganya yang sangat mahal dan fungsinya juga untuk mengolah data dan aplikasi yang sangat besar, Komputer Mainframe hanya mampu digunakan oleh perusahaan yang besar pula seperti Pemerintahan dan Bank. Mainframe dapat melayani ratusan dan bahkan ribuan pengguna secara bersamaan. Selain mahal, komputer ini menghabiskan daya listrik yang besar. Kegunaan Mainframe di bidang perbankan adalah untuk transaksi dan dibidang pemerintahan biasanya digunakan untuk sensus, pajak kendaraan, keperluan militer, riset penelitian.

Kelebihan Dan Kekurangan Komputer Mainframe

Kelebihan:

1.            Memiliki processor yang berjumlah lebih dari satu.

2.            Bisa digunakan oleh banyak pengguna (multi user).

3.            Dapat membuka beberapa aplikasi dalam waktu bersamaan

4.            Menggunakan teknologi time sharring.

5.            Kecepatan kerja processornya hingga 1GOPS (Giga Operations Per Second).

Kekurangan:

1.            Karena ukurannya yang besar, maka diperlukan ruangan yang besar untuk menyimpannya.

2.            Harganya sangat mahal.

3.            Interface dengan pengguna masih menggunakan teks.

4.            Kerjanya sangat lama.

5.            Membutuhkan daya listrik yang sangat

Komponen Hardware Sistem Mainframe

1.            CPU , pada Mainframe CPU terdiri dari beberapa komponen yaitu Processor, Memory, danChannel.

2.            Communication Device, yaitu alat/perangkat yang digunakan dalam sistem jaringan komputer yang berfungsi untuk menghubungkan dalam jarak yang jauh (contoh : Hub, Repeater, Switch, Modem). Pada sistem jaringan mainframe, perangkat yang digunakan adalahCommunication Controller.

3.            Disk Storage Device, merupakan penyimpanan data dalam sistem komputer mainframe yang berupa disk. Kapasitas storage bisa mencapai ribuan GB.

4.            Tape, merupakan media perangkat untuk mentransfer data dari disk ke cartridge. Transfer rate bisa mencapai 40.000 KB/s.

Konektivitas

 

Secara umum, konektivitas pada Sistem Mainframe adalah sebagai berikut :

1.            Parallel Channel, memiliki kecepatan rata-rata hingga 4,5 MB/s, jarak tempuh mencapai 122 M, bertipe Byte Multiplexer (mampu beroperasi dengan kecepatan data yang relatif tinggi tetapi dengan hanya satu perangkat pada satu waktu atau mampu beroperasi dalam banyak perangkat tetapi memiliki kecepatan yang relatif rendah), Block Multiplexer (dirancang untuk kecepatan tinggi terbatas pada blok interleaving data yang lengkap.

2.            Escon Channel (Enterprise System Connection), memiliki kecepatan rata-rata 200 Mbps, Pair Optical Fibre, dan menjangkau hampir 3 Km.

3.            Ficon Channel (Fibre Connection), memiliki kecepatan rata-rata 20 Mbps, jarak tempuh hingga 20 Km.

4.            OSA (Open System Adapter), merupakan network controller untuk mainframe dan mendukung jaringan ethernet, token ring, FDDI, ATM, GbE, FENET, 1000Base-T. Untuk token ring memiliki kecepatan rata-rata 4-16 MB/s dan Ethernet 10 MB/s, 100 MB/s. Untuk OSA Console Support menggunakan 1000Base-T.

5.            CTC (Channel to Channel), menghubungkan antara CPU dengan CPU lain atau LPAR dengan LPAR yang lain lewat koneksi ESCON atau FICON.

6.            Hypersocket, menghubungkan antara satu LPAR dengan LPAR yang lain lewat memory CPU.

Semua komponen hardware ini terpisah satu sama lain dan terhubung dengan CPU Mainframe itu sendiri. sebagai contoh jaringan sistem pada gambar berikut :

CPU - Basic Vs LPAR Mode

•             Basic Mode, Satu CPU hanya menjalankan satu OS

•             LPAR Mode, Satu CPU secara logic dipecah menjadi beberapa partisi (menggunakan fitur PR/SM - Processor Resource / System Manager). Masing-masing partisi menjalankan satu OS.

Mainframe Software

Operating Sistem adalah sekumpulan program yang memanage kerja internal suatu sistem komputer. OS didesain agar berbagai resource komputer digunakan dengan sebaik-baiknya, dan menjamin suatu pekerjaan (work) maksimum dan diproses secara efisien.

OS pada mainframe z Series terdiri dari beberapa, diantaranya :

•             z / VM

z / Virtual Machine (z/ VM) memiliki dua komponen dasar: sebuah program kontrol (CP) dan satu-user sistem operasi (CMS/Conversational Monitor System). Sebagai program pengendalian, z/VM adalah hypervisor karena menjalankan sistem operasi lain dalam hal menciptakan mesin virtual. komponen utama lainnya adalah Sistem Monitor Percakapan/CMS. Komponen dari z/VM berjalan dalam mesin virtual dan menyediakan sebuah interface pengguna yang interaktif.

•             z / VSE

z/Virtual Storage Extended (z/VSE) yang populer dengan pengguna mainframe skala kecil. sistem operasi z/VSE menyediakan kompleksitas lebih kecil untuk pemrosesan batch dan pengolahan transaksi. z / VSE ini awalnya dikenal sebagai Sistem Operasi Disk (DOS), dan adalah yang pertama berbasis disk operating system (DOS) pada mainframe yang diperkenalkan untuk komputer S/360 komputer.

•             z / OS

z/OS Operating System terdiri dari load module atau executable code. Saat proses install, system programmer meng-copy load module ke load libraries yang ada di volume. z/OS - Multiprogramming and multiprocessing. Multiprogramming – Kemampuan meng-eksekusi banyak program pada saat bersamaan. Multiprocessing – Kemampuan mengoperasikan dua atau lebih processor share berbagai resource hardware seperti memory dan external disk

•             z / TPF

z / Transaction Processing Facility (z / TPF) sistem operasi memiliki tujuan system yang khusus digunakan oleh perusahaan dengan volume transaksi yang tinggi, seperti perusahaan kartu kredit dan sistem reservasi penerbangan. z / TPF pernah dikenal sebagai Program Airline Control (ACP). Hal ini masih digunakan oleh maskapai penerbangan dan telah digunakan untuk sistem besar lainnya yang membutuhkan kecepatan dan volume transaksi tinggi. perangkat TPF diformat sedemikian rupa sehingga potongan-potongan data individu dapat diakses langsung oleh disk.

•             Linux

Beberapa linux (non-IBM) dapat digunakan pada mainframe. Ada dua generik nama untuk distribusi sistem:

1. Linux di S/390 (menggunakan 31-bit dan 32-bit register)

2. Linux pada Sistem z (menggunakan 64-bit dan register)

Ungkapan Linux di Sistem z digunakan untuk merujuk ke Linux berjalan pada S/390 atau Sistem z sistem, ketika tidak ada kebutuhan khusus untuk merujuk secara eksplisit baik 31-bit atau versi 64-bit.

Karakteristik linux di mainframe meliputi:

Linux menggunakan data kunci hitung tradisional (CKD/count key data) perangkat 10disk dan SAN-penghubung SCSI. Sistem mainframe dapat mengenali drive ini sebagai drive Linux, tetapi tidak dapat menggunakan format data pada drive karena tidak dapat berbagi dengan sistem operasi lainnya. Linux tidak menggunakan layar terminal 3270, sementara semua mainframe lainnya sistem operasi menggunakan 3270 sebagai dasar Linux Terminal architecture. mereka menggunakan terminal X Window System berbasis atau emulator Window System X pada PC, tetapi juga mendukung terminal ASCII, biasanya terhubung melalui telnet protokol. Sistem X Window adalah standar untuk antarmuka grafis di Linux. Ini adalah lapisan tengah antara perangkat keras dan jendela manajer.

Dengan pengaturan yang tepat, sistem Linux z/VM dapat di kloning yang terpisah Linux dengan cepat. LAN z/VM dapat digunakan untuk menghubungkan beberapa Linux dan untuk menyediakan rute LAN eksternal untuk mereka. Sistem file read-only, seperti sistem /user berkas dapat dibagi bersama oleh linux server.

Linux pada mainframe beroperasi dengan set karakter ASCII, bukan EBCDIC12 bentuk yang disimpan adalah data yang biasanya digunakan pada mainframe. Di sini, EBCDIC hanya digunakan ketika menulis seperti display dan printer. Driver Linux untuk perangkat ini menangani penerjemahan karakter.

sistem batch multiprogram

Pengertian Batch System,Multiprogramming,Time Sharing,Embedded system , Personal Computer,Pengertian Handheld Device

1. Batch SystemBatch system

                 adalah dimana job-job yang mirip dikumpulkan dan dijalankan secara kelompok kemudian setelah kelompok yang dijalankan tadi selesai maka secara otomatis kelompok lain dijalankan.

2. Multiprogramming

               Multi programming system adalah dimana job-job disimpan di main memory di waktu yang sama dan CPU dipergunakan bergantian. Hal ini membutuhkan beberapa kemampuan tambahan yaitu : Penyediaan I/O routine oleh sistem, Pengaturan memori untuk mengalokasikan memory pada beberapa Job, penjadwalan CPU untuk memilih job mana yang akan dijalankan, serta pengalokasian hardware lain.

3. Time Sharing

              Time-sharing adalah metode dimana banyak pengguna dapat melakukan processing dalam satu komputer.

4. Embedded system                                                                                                                                                  Embedded system adalah sistem komputer yang dirancang khusus untuk tujuan tertentu demi meningkatkan fungsi suatu mesin. Sesuai artinya, “embedded” yang berarti “mencocokkan”, maka bagian yag dicocokan meliputi peranti keras dan bagian mekanis lain. Hal ini berlawanan dengan sistem umum seperti yang kita kenal pada Personal Computer (PC) yang bisa menjalankan banyak perintah sekaligus tergantung pada pemrogramannya.

5. Personal Computer                                                                                                                                                Personal Computer atau PC merupakan jenis komputer yang paling banyak digunakan saat ini. PC yang dirancang untuk single user (pemakai tunggal) sebenarnya diperkenalkan oleh IBM pertama kali pada tahun 1981. Bila generasi sebelumnya, bentuk komputer sangatlah besar sehingga tidak praktis, maka sejak ditemukannya chip pada tahun 1971, ukuran komputer menjadi semakin kecil. Selain lebih praktis, harga dari PC juga jauh lebih murah bila dibandingkan dengan komputer sebelumnya.

6.  Pengertian Handheld Device                                                                                                                                 Handheld device adalah komputer yang cukup kecil sehingga dapat digenggam. Komputer genggam ini dapat bekerja dengan fungsi yang hampir sama dengan komputer biasa. Meskipun sangat mudah untuk dibawa, komputer genggam tidak dapat menggantikan komputer biasa (PC) karena hanya memiliki keyboard dan layar yang kecil. Beberapa produsen mencoba untuk memecahkan masalah keyboard yang terlalu kecil contoh personal digital assistans (PDA). Keyboard tersebut diganti dengan electronic pen. Bagaimanapun,electronic pen ini masih bergantung pada teknologi pengenalan tulisan tangan yang masih dalam tahap pengembangan.

                Kelebihan dari komputer genggam ini adalah pengguna dapat menyimpan serta mengatur data dengan lebih efisien dan akurat. Biasanya komputer genggam dilengkapi dengan teknologi Bluetooth. Bluetooth memang tepat untuk mencetak secara nirkabel, menghubungkan antara komputer genggam denganmobile printer. Tidak hanya dengan printer tetapi komputer genggam juga dapat dihubungkan dengan alat-alat lain melalui koneksi Bluetooth.

                Komputer genggam dapat meningkatkan produktivitas pengguna dan memudahkan mereka untuk bekerja lebih efisien. Komputer genggam yang paling banyak digunakan adalah komputer yang khusus dirancang untuk menyediakan fungsi PIM (Personal Information Manager), seperti kalender, agenda, dan buku alamat.

(Tugas sistem operasi 3) Batch system, Multi programming system, Time sharing system, Multi processing system, Distributed system.

ISTILAH – ISTILAH SISTEM OPERASI

SISTEM BATCH MULTIPROGRAM

                Beberapa job dikumpulkan oleh sistem operasi pada memory utama pada waktu

yang sama, seperti pada Gambar 1-3. Kumpulan job ini merupakan bagian dari job

yang disimpan pada pool (job pool). Job pool berisi job-job yang sudah siap dieksekusi.

Jumlah job dapat disimpan bersama-sama pada memory biasanya lebih kecil daripada

jumlah job yang dapat berada pada job pool. Sistem operasi mengambil beberapa job

yang siap untuk dieksekusi untuk diletakkan di memori utama. Jika job yang sedang

dieksekusi menunggu beberapa task (seperti proses mount tape drive atau operasi I/O

yang harus diselesaikan), maka job tersebut diganti dengan job berikutnya.

Pada sistem multiprogramming, sistem operasi harus menyediakan mekanisme

untuk manajemen memori, penjadwalan CPU dan manajemen disk. Sistem operasi

multiprogram menyediakan supply untuk I/O routine. Sistem harus dapat

mengalokasikan memory untuk beberapa job. Beberapa job yang sudah siap dieksekusi

akan dipilih oleh sistem job mana yang akan dieksekusi oleh CPU. Perangkat apa saja

yang diperlukan oleh setiap job juga harus dialokasikan oleh sistem.

Multiprogramming

                Multiprogramming adalah bentuk dasar dari pengolahan paralel yang memungkinkan untuk menajalankan beberapa program pada waktu yang bersamaan. Komputer yang multiprogramming dapat diartikan sebagai sebuah sistem komputer yang telah dialokasikan dengann sumber daya untuk lebih dari satu aplikasi bersamaan, pekerjaan atau pengguna. Kemampuan multiprogramming dikembangkan sebagai fitur dari sebuah sistem operasi di akhir 1950-an dan mulai digunakan di komputer mainframe di pertengahan 1960-an akhir. Hal ini mengikuti pengembangan sistem perangkat keras yang memiliki logika sirkuit dan set instruksi yang diperlukan untuk memfasilitasi transfer kontrol antara sistem operasi dan satu atau lebih aplikasi independen lainnya.

Dalam multiprogramming, ketika suatu program dieksekusi, program lainnya sedang dalam keadaan menunggu. Setelah program yang dalam status menunggu selesai maka CPU akan kembali untuk mengeksekusinya. Selama suatu program butuh dieksekusi, CPU tidak pernah dalam keadaan idle/istirahat. Perpindahan proses antarprogram tersebut dinamakan switching.

Contoh nyata dari multiprogramming sendiri adalah : menjalankan program Microsoft Word bersamaan dengan Windows Media Player.

Multiprocessing

                  Multiprocessing adalah istilah teknologi informasi dalam bahasa Inggris yang merujuk kepada kemampuan pemrosesan komputer yang dilakukan secara serentak. Hal ini dimungkinkan dengan menggunakan dua CPU atau lebih dalam sebuah sistem komputer. Istilah ini juga dapat merujuk kepada dukungan sebuah sistem untuk mendukung lebih dari satu prosesor dan mengalokasikan tugas kepada prosesor-prosesor tersebut.

Multiprocessing juga kadang merujuk kepada kemampuan eksekusi terhadap beberapa proses perangkat lunak dalam sebuah sistem secara serentak, jika dibandingkan dengan sebuah proses dalam satu waktu, meski istilah multiprogramming lebih sesuai untuk konsep ini. Multiprocessing sering diimplementasikan dalam perangkat keras (dengan menggunakan beberapa CPU sekaligus), sementara multiprogramming sering digunakan dalam perangkat lunak. Sebuah sistem mungkin dapat memiliki dua kemampuan tersebut, salah satu di antaranya, atau tidak sama sekali.

Jenis-jenis multiprocessing

Multiprocessing dapat dibagi ke dalam beberapa kelas, yakni:

* Berdasarkan simetrinya, multiprocessing dapat dibagi ke dalam

o Asymmetric Multiprocessing (ASMP)

o Symmetric Multiprocessing (SMP)

o Non-uniform memory access (NUMA) multiprocessing

o Clustering

* Berdasarkan jumlah instruksi dan datanya, dapat dibagi ke dalam (lihat Taksonomi Flynn)

o SISD (Single Instruction on Single Data Stream)

o SIMD (Single Instruction on Multiple Data Stream)

o MISD (Multiple Instruction on Single Data Stream)

o MIMD (Multiple Instruction on Multiple Data Stream)

* Berdasarkan kedekatan antar prosesor, dapat dibagi ke dalam

o Loosely coupled

o Thightly coupled

Multitasking

                Multitasking adalah istilah teknologi informasi dalam bahasa Inggris yang mengacu kepada sebuah metode dimana banyak pekerjaan atau dikenal juga sebagai proses diolah dengan menggunakan sumberdaya CPU yang sama. Dalam kasus sebuah komputer dengan prosesor tunggal, hanya satu instruksi yang dapat bekerja dalam satu waktu, berarti bahwa CPU tersebut secara aktif mengolah instruksi untuk satu pekerjaan tersebut. Multitasking memecahkan masalah ini dengan memjadwalkan pekerjaan mana yang dapat berjalan dalam satu waktu, dan kapan pekerjaan yang lain menunggu untuk diolah dapat dikerjakan. Kondisi mengalokasikan CPU dari pekerjaan satu ke pekerjaan yang lain disebut context switch. Ketika context switch terjadi dengan sangat cepat — kondisi ini cukup untuk memberikan ilusi pengolahan-paralel. Bahkan dalam komputer yang memiliki lebih dari satu CPU (disebut multi-prosesor), multitasking memperbolehkan lebih banyak pekerjaan dijalankan dibanding dengan jumlah CPU yang tersedia.

                Sistem operasi komputer dapat juga mengadopsi berbagai macam strategi penjadwalan, yang secara garis besar dapat dikategorikan sebagai berikut:

* Dalam sistem multi-program, pekerjaan yang sedang diolah terus berjalan hingga membutuhkan suatu operasi yang memerlukan interaksi dari luar. (e.g. membaca dari tape). Sistem multi-program didesain untuk memaksimalkan penggunaan CPU.

* Dalam sistem time-sharing , pekerjaan yang sedang diolah diharuskan melepaskan kerja CPU, baik secara sukarela atau dari interaksi luar, seperti interupsi-perangkat-keras. Sistem Time-sharing didesain untuk memperbolehkan beberapa program seolah diproses secara bersamaan.

* Dalam sistem real-time, beberapa program yang sedang menunggu dijamin untuk mendapatkan pengolahan dari CPU ketika interaksi luar terjadi. Sistem real-time didesain untuk melakukan kontrol mekanik seperti robot-robot industri, yang memerlukan ketepatan pemrosesan.

Dewasa ini, penggunaan istilah time-sharing jarang digunakan, dan digantikan dengan istilah multitasking.

Timesharing

                Time-sharing adalah berbagi sumber daya komputasi antara banyak pengguna melalui multiprogramming dan multi-tasking. Konsep time-sharing adalah sebuah cara di mana sebuah sistem mengizinkan beberapa pengguna atau proses untuk menggunakan CPU dan memori. Dalam sistem tersebut, sistem operasi akan menggilir proses-proses yang sedang berjalan, dan mengizinkan setiap proses untuk dijalankan oleh CPU (serta disimpan di dalam memori), sebelum pindah ke proses selanjutnya. Mesin-mesin tersebut telah menjadi cukup cepat sehingga kebanyakan pengguna saat itu dapat merasakan seolah-olah mereka menggunakan mesin tersebut hanya untuk sendiri. Secara teori, time-sharing mampu mengurangi biaya komputasi secara signifikan, mengingat sebuah mesin dapat digunakan oleh beberapa pengguna, bahkan ada yang mencapai angka ratusan pengguna

3. Distributed Processing/ Computing

                Manajemen banyak proses yang dapat dijalankan oleh sejumlah komputer yang tersebar (terdistribusi). Sistem operasi yang menjalankan tugas distribusi antaralain AMOEBA, MATCH, LINUX.

SISTEM TERDISTRIBUSI

                Tren sistem komputer saat ini adalah mendistribusikan komputasi diantara

beberapa prosessor. Prosessor berkomunikasi dengan prosessor lain melalui saluran

komunikasi, misalnya bus kecepatan tinggi atau saluran telepon. Sistem ini disebut

loosely coupled system atau sistem terdistribusi (distributed system).

Prosessor pada sistem terdistribusi bervariasi ukuran dan fungsinya. Biasanya

terdiri dari mikroposessor, workstation, minikomputer dan sistem komputergeneralpurpose.

Prosessor-prosessor ini disebut dengan site, node, komputer atau lainnya.

Keuntungan dari sistem terdistribusi adalah :

• Resource sharing

Jika sejumlah site yang berbeda dihubungkan, maka user pada site satu dapat

menggunakan sumber daya dari site lainya. Sebagai contoh, user pada site A dapat

menggunakan printer laser dari site B. Sebaliknya user B dapat mengakses file user 

• Meningkatkan kecepatan komputasi

Jika komputasi tertentu dapat dipartisi dalam sejumlah sub komputasi yang dapat

berjalan secara konkuren, maka sistem terdistribusi dapat mendistribusikan

komputasi pada beberapa site untuk menjalankan komputasi secara konkuren.

• Lebih handal

Jika satu site gagal pada sistem terdistribusi, sisa site dapat melanjutkan operasinya.

Jika sistem dibagi sejumlah instalasi besar, maka kegagalan salah satunya tidak

berakibat pada sisa sistem. Sebaliknya, jika sistem dibagi dalam sejumlah mesin

kecil, masing-masing bertanggung jawab pada fungsi sistem yang penting