BUS SYSTEM

Kali ini saya akan share artikel tentang bus system atau sistem bus, apa itu sistem bus ?, dan apa saja jenis-jenis sitem bus itu ?, OK, disini saya akan menjelaskan mengenai apa itu sistem bus,jenis-jenisnya apa saja, tanpa panjang lebar simak di bawah ini

         System bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen dalam menjalankan tugasnya.Sebuah bus adalah sebutan untuk jalur di mana data dapat mengalir dalam komputer. Jalur –jalur ini digunakan untuk komunikasi dan dapat dibuat antara dua elemen atau lebih. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi oleh CPU melalui perantara sistem bus.

Sifat penting dan merupakan syarat utama adalah bus adalah media transmisi yang dapat digunakan bersama oleh sejumlah perangkat yang terhubung padanya.

Karena digunakan bersama, diperlukan aturan main agar tidak terjadi tabrakan data atau kerusakan data yang ditransmisikan. Walaupun digunakan bersama namun dalam satu waktu hanya ada sebuah perangkat yang dapat menggunakan bus.

         Bus system menghubungkan CPU dengan RAM mungkin sebuah buffer memory. Memory penyangga (cache L2 ), Bus system merupakan BUS pusat. Bus – bus yang lain merupakan pencabangan dari BUS ini.

A. Didalam PC terdapat 2 Bus yaitu :

1. Bus sistem, yang menghubungkan CPU dengan RAM

2. Bus I/O, yang menghubungkan CPU dengan komponen-kompoonen lain.

B.Fungsi sistem bus    :

1. Untuk memindahkan data antar bagian- bagian d lam sistem komputer. Data dipindahkan dari piranti masukan ke CPU, CPU ke memori, atau dari memori ke piranti keluaran.

2.  Bus meruppakan jalur komunikasi yang dibagi pemakai suatu set kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem

3. Sistem bus adalah sebuah bus yang menghubungkan komponen-komponen utama komputer (CPU, Memori, I/O)

4.. Sistem bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya.

C. Sistem Bus yang biasa dipakai, yaitu :

- Single bus : Bus dengan hanya 1 jalur saja

- Multiple bus :Bus dengan jalur lebih dari satu

 D. fungsi saluran bus dikategorikan dalam tiga bagian

1. Saluran data (data bus) adalah lintasan bagi perpindahan data antar modul. Umumnya   jumlah             saluran terkait dengan panjang word.

2. Saluran alamat (address bus) digunakan untuk menspesifikasikan sumber dan tujuan data pada bus data. Saluran ini digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU

3. Saluran kontrol (control bus) digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat, dan seluruh modul yang ada.

E. Secara umum saluran control meliputi :

 Memory Write, memerintahkan data pada bus akan dituliskan kedalam lokasi alamat.

 Memory Read, memerintahkan data dari lokasi alamat ditempatkan pada bus data.

 I/O Write, memerintahakan data pada bus dikirim ke lokasi port I/O.

 I/O Read, memerintahkan data dari port I/O ditempatkan pada bus data.

 Transfer ACK, menunjukan data telah diterima dari bus atau data telah ditempatkan pada bus.

 Bus Request, menunjukan bahwa modul memerlukan control bus.

 Bus Grant, menunjukan modul yang melakukan request telah diberi hak mengontrol bus.

 Interrupt Request, menandakan adanya penangguhan interrupt dari modul.

 Interrupt ACK, menunjukan penangguhan interrupt telah diketahui CPU.

 Clock, control untuk sinkronisasi operasi antar modul.

 Reset, digunakan untuk menginisialisasi seluruh modul.

F. Prinsip operasi bus adalah sebagai berikut.

- Operasi pengiriman data ke modul lainnya :

1. Meminta penggunaan bus.

2. Apabila telah disetujui, modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju.

- Operasi meminta data dari modul lainnya :

1. Meminta penggunaan bus.

2. Mengirim request ke modul yang dituju melalui saluran kontrol dan alamat yang sesuai.

3. Menuggu modul yang dituju mengirimkan data yang diinginkan.

    Hierarki Multiple Bus

Bila terlalu banyak modul atau perangkat dihubungkan pada bus maka akan terjadi penurunan kinerja, yang disebabkan oleh :

 Semakin besar delay propagasi untuk mengkoordinasikan penggunaan bus

 Antrian penggunaan bus semakin panjang.

 Dimungkinkan habisnya kapasitas transfer bus sehingga memperlambat data.

G.  Elemen Perancangan Bus

Saat ini terdapat banyak implementasi sistem bus, tetapi parameter dasar perancangan bus dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis (dedicated dan mulitiplexed), metode arbitrasi (tersentralisasi dan terdistribusi), timing (sinkron dan tak sinkron), lebar bus ( lebar address dan lebar data), dan jenis transfer datanya (read, write, read-modify-write, read-alter-write,block).

Tujuan yang hendak dicapai dalam perancangan adalah bagaimana bus dapat cepat menghantarkan data dan efisiensinya tinggi. Intinya karakteristik pertukaran data dan modul yang terkait merupakan pertimbangan utama dalam perancangan bus.

Jenis Bus

Berdasarkan jenis busnya, bus dibedakan menjadi bus yang khusus menyalurkan data tertentu, misalnya paket data saja, atau alamat saja, jenis ini disebut dedicated bus. Namun apabila bus dilakukan informasi yang berbeda baik data, alamat maupun sinyal control dengan metode multiplex data maka bus ini disebut multiplexed bus.

Metode Arbitrasi

Terdapat dua macam metode arbitrasi, yaitu tersentral dan terdistribusi. Pada metode tersentral diperlukan pengontrol bus sentral atau arbiter yang bertugas mengatur penggunaan bus oleh modul. Sedangkan dalam metode terdistribusi, setiap modul memiliki logika pengontrol akses yang berfungsi mengatur pertukaran data melalui bus.

H. Cara Kerja Sistem Bus

Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitektur komputernya  akan  lebih kompleks, sehingga untuk meningkatkan  performa digunakan beberapa buah bus. Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM, Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus) . Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus lain yang lebih cepat sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah bridge

1. Data Bus :

- Berfungsi untuk mentransfer data, membawa data dari dan ke perangkat atau periferal

- Terdiri atas beberapa jalur penghantar, 8, 16, 32 bahkan 64 bahkan lebih jalur paralel

- Data ditransmisikan dalam dua arah, yaitu dari CPU atau mikroprosesor ke unit memori atau modul I/O dan sebaliknya.

- Semakin lebar bus maka semakin besar data yang dapat ditransfer sekali waktu.

2. Control Bus:

 - Berfungsi untuk mensinkronkan proses penerimaan dan pengiriman data.

 - Untuk mengatur memori atau port agar siap ditulis atau dibaca.

 - Sinyal Kontrol: RD, WR, IO/M

- Sinyal Read dan write : untuk mengakses data ke dan dari perangkat

3. Address Bus:

- membawa informasi untuk mengetahui lokasi suatu perangkat atau periferal

- Untuk memilih lokasi memori atau port yang akan ditulis atau dibaca

- Untuk menentukan rute data, bersumber dari mana, tujuannya ke mana.

- Bersifat searah, cpu memberikan alamat yang bertujuan untuk menentukan periferal mana yang dituju. Contoh memori mana yang dituju atau I/O mana yang dituju.

- Semakin besar bus alamat, akan semakin banyak range lokasi yang dapat dialamati.

- Jumlah alamat yang dapat dituju pada Bus alamat adalah sebanyak 2n. n jumlah jalur Bus alamat.

Proses Yang Terjadi Saat Komputer Dinyalakan

Power Supply → Motherboard → Processor → ROM BIOS → POST → CMOS → OS

Keterangan :

Pertama menekan tombol power komputer. Berikut adalah cara komputer bekerja selama fase boot:

• Arus Listrik, power supply komputer melakukan tes sendiri. Jika semuanya baik, maka akan mengirimkan sebuah sinyal ke “otak” atau CPU (Central Processing Unit) komputer
• Setelah mendapat sinyal dari power supply, CPU mulai beroperasi, dan menjalankan instruksi yang berada dalam sebuah chip yang disebut ROM BIOS (Read Only Memory, Basic Input / Output System).
• ROM BIOS (atau hanya BIOS) Ini berisi informasi yang mencakup seluruh set instruksi untuk mengelola proses boot-up komputer.
• Selanjutnya  proses bootstrap. Chip BIOS memiliki peranan penting dalam kinerja komputer. 
• Tugas pertama chip BIOS adalah untuk memulai pemeriksaan dasar dari perangkat keras utama komputer (disk drive, keyboard, mouse, printer, scanner, dll) untuk memverifikasi bahwa semua bekerja dengan benar. Ini disebut power-on self test (POST).
• BIOS juga mencari dan mengaktifkan ROM lain chip BIOS pada kartu yang berbeda dipasang di komputer (misalnya, suara dan grafis kartu video) dan menyediakan satu set rutinitas tingkat rendah bahwa sistem operasi digunakan untuk antarmuka dengan semua perangkat keras yang berbeda seperti keyboard, mouse, printer, dll
• Pada waktu yang sama, BIOS akan memeriksa apakah komputer melakukan cold boot atau warm boot (reboot). Jika komputer hanya reboot, BIOS akan melompati sisa POST, dan pergi langsung ke loading sistem operasi.
• Jika BIOS menemukan komputer mulai dari keadaan off powered, POST akan memverifikasi RAM (Random Access Memory), memeriksa PS / 2 port atau port USB untuk keyboard dan mouse, dan memverifikasi bahwa semua perangkat keras bekerja.
• BIOS kemudian mencari komponen interkoneksi bus perifer (PCI) dan, mengecek semua kartu PCI.
• BIOS kemudian memeriksa CMOS untuk daftar harddisk yang diidentifikasi sebagai perangkat boot. 
• BIOS mencoba untuk memulai urutan boot dari perangkat pertama (Daftar ini mungkin seperti ini: 1 – floppy drive, 2 – CD-ROM, 3 – hard drive).
• Jika BIOS tidak menemukan floppy disk yang tersedia.itu.kemudian akan mencoba perangkat berikutnya dalam daftar boot.
• Setelah BIOS menemukan boot device yang sesuai dengan Master Boot Record yang valid, BIOS tersebut mengalihkan tanggung jawab untuk sisa proses boot ke perangkat itu. 
• Master Boot Record pada hard disk memiliki dua bagian: bagian pertama menjelaskan cara hard disk terstruktur atau dipartisi, dan bagian kedua berisi kode partisi loader, yang berisi petunjuk untuk melanjutkan proses boot. 
• Sebuah file tersembunyi yang disebut NTLDR switch CPU untuk mode operasi dilindungi yang menempatkan prosesor dalam mode 32-bit.
• NTLDR akan mencari file bernama Boot.ini. Jika file boot.ini ada, itu akan dimuat ke dalam memori dan pengaturan kustom ditampilkan.
• NTLDR kemudian mencoba untuk memulai Windows XP dari partisi 1 dari hard disk pertama, yaitu C: drive.
• NTLDR mencari file bernama NTDETECT.COM yang merupakan file yang dapat mendeteksi dan mengumpulkan daftar komponen perangkat keras yang terinstal.
• Daftar ini akan dimuat ke dalam registri Windows pada tombol perangkat keras HKEY_LOCAL_MACHINE.
• Setelah memilih konfigurasi hardware, NTLDR mulai memuat Windows XP file kernel, yang disebut ntoskrnl.exe. Kernel adalah komponen utama sistem komputer yang paling operasi. Tanggung jawabnya meliputi sumber daya sistem pengelolaan dan komunikasi antara komponen hardware dan software.
• Pada saat yang sama, NTLDR juga memuat Hardware Abstraction Layer (HAL.DLL). File ini melindungi file kernel dari permintaan perangkat keras selama fase pertama dari awal start up. Akhirnya NTLDR memuat driver perangkat untuk perangkat boot.
• Pada titik ini, kernel mengambil alih proses booting dan memulai tahap kedua yaitu startup.
• Tugas terakhir untuk kernel adalah untuk memulai Subsystem Session Manager (SMSS). SMSS bertanggung jawab untuk menciptakan lingkungan user-mode yang menyediakan antarmuka pengguna grafis (GUI) untuk Windows XP.
• SMSS memuat file bernama win32k.sys yang pada gilirannya memulai subsistem grafis Win32. Tak lama setelah win32k.sys dimulai, layar switch ke mode grafis
• Service Subsystem, semua perangkat lunak yang sudah ditandai untuk Auto Start. Hal ini termasuk anti-virus program, program anti-spyware, dan sejenisnya yang berjalan di latar belakang, melindungi komputer Anda.
• Setelah semua perangkat dan layanan mulai, Windows mengasumsikan boot berhasil, dan menulis konfigurasi saat ini ke file Dikenal Konfigurasi terakhir. Sekarang proses Login Windows mulai. Kernel memuat file bernama WINLOGON.EXE yang diambil alih oleh proses yang disebut Otoritas Keamanan Lokal (file LSASS.EXE).
• Sebuah logon Windows kotak dialog yang ditampilkan, yang muncul kira-kira pada saat yang sama bahwa Subsistem Layanan memulai layanan jaringan.

Demikian Proses Booting di komputer, Semoga bermanfaat :)