1.
Sistem Komputer
a.
Pengertian Sistem
Sistem berasal dari
bahasa Latin (systema) dan bahasa Yunani (sustema) adalah suatu kesatuan yang terdiri komponen atau eleven yang dihubungkan bersama untuk memudahkan aliran
informasi, materi atau energi. Sistem
juga merupakan kesatuan
bagian-bagian yang saling berhubungan
yang berada dalam suatu wilayah serta memiliki item-item penggerak.
b.
Pengertian Komputer
Komputer adalah alat yang dipakai untuk mengolah data
menurut prosedur yang telah dirumuskan. Kata komputer semula
dipergunakan untuk
menggambarkan orang yang perkerjaannya melakukan perhitungan aritmatika, dengan atau tanpa alat bantu,
tetapi arti kata ini kemudian dipindahkan
kepada mesin itu sendiri.
c.
Pengertian
Sistem Komputer
Sistem
Komputer adalah elemen-elemen
yang terkait untuk menjalankan
suatu aktifitas dengan menggunakan komputer. Elemen dari sistem komputer
terdiri dari manusianya (brainware), perangkat lunak (software), set instruksi
(instruction set), dan perangkat keras hardware).
Dengan demikian
komponen tersebut merupakan elemen yang terlibat dalam suatu sistem komputer. Tentu saja hardware tidak berarti apa-apa jika
tidak ada salah
satu dari dua
lainnya (software dan brainware). Contoh sederhananya,
siapa yang akan
menghidupkan komputer jika tidak ada manusia. Atau akan menjalankan
perintah apa komputer tersebut
jika tidak ada softwarenya.
Arsitektur Von
Neumann menggambarkan komputer dengan empat bagian utama: Unit Aritmatika dan Logis (ALU), unit kontrol, memori,
dan alat masukan dan hasil (secara kolektif dinamakan I/O). Bagian
ini dihubungkan oleh berkas kawat, "bus".
d.
Komponen-komponen
Komputer
Komponen - komponen dalam sistem komputer
terbagi 3, yang tidak bisa terpisahkan yaitu :
1.
Hardware ( Perangkat Keras )
ü Processing
Device
ü Input
Device
ü Output
Device
ü Storage
Device
2.
Software ( Perangkat Lunak )
ü Operating
System
ü Application
Program
ü Language
Program
3.
Brainware ( Orang Yang MengoperasikanKomputer
)
a.
Hardware ( Perangkat Keras )
Perangkat
yang dapat kita lihat dan dapat kita sentuh secara fisik, seperti perangkat
perangkat masukan, perangkat pemroses, maupun
perangkat keluaran. Peralatan ini umumnya cukup canggih. Dia dapat bekerja berdasarkan perintah yang ada padanya, yang disebut juga dengan instruction set tadi.
Dengan adanya perintah yang dimengerti
oleh mesin tersebut, maka perintah tersebut
melakukan berbagai aktifitas kepada mesin yang dimengerti oleh mesin tersebut sehingga mesin bisa bekerja berdasarkan susunan perintah yang didapatkan
olehnya.
ü
Processing Device (CPU)
CPU ( Central Processing Unit) berperanan
untukmemproses arahan,
melaksanakan pengiraan dan menguruskan laluan
informasi menerusi system komputer. Unit atau peranti
pemprosesan juga akan berkomunikasi dengan peranti input ,
output dan storan bagi melaksanakan arahan-arahan berkaitan.
Dalam komputer-komputer modern,
kedua unit ini terletak dalam satu sirkuit terpadu (IC -
Integrated Circuit), yang biasanya disebut
CPU (Central Processing Unit). CPU memiliki fungsi
adalah program-program yang
disimpan dalam memori utama dengan
cara mengambil instruksi-instruksi, menguji instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu persatu sesuai perintah. Pandangan
sederhananya adalah
operasi pembacaan instruksi (fetch) dan operasi pelaksanaan instruksi ( execute ). CPU memiliki dua bagian utama, yaitu :
operasi pembacaan instruksi (fetch) dan operasi pelaksanaan instruksi ( execute ). CPU memiliki dua bagian utama, yaitu :
1.
ALU
(Arithmetic Logic Unit )
Unit Aritmatika dan Logika,
atau Arithmetic Logic Unit (ALU), adalah alat yang melakukan semua operasi aritmatika
dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan
disebut adder juga melakukan keputusan
dari suatu operasi
logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan
dua
operand dengan menggunakan
operator logika tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan
(≠), kurang dari (<), kurang atau
sama dengan (≤), lebih besar dari
(>), dan lebih besar atau sama dengan (≥)
ALU juga
dapat melakukan pelaksanaan arimatika (pengurangan, penambahan dan semacamnya), pelaksanaan logis ( AND, OR, NOT), dan pelaksanaan perbandingan (membandingkan dua slot dengan kesetaraan).
dapat melakukan pelaksanaan arimatika (pengurangan, penambahan dan semacamnya), pelaksanaan logis ( AND, OR, NOT), dan pelaksanaan perbandingan (membandingkan dua slot dengan kesetaraan).
2.
CU
( Control Unit )
Unit control, mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem komputer, kapan alat
input menerima data dan kapan data
diolah serta kapan
ditampilkan pada alat output. Mengartikan instruksi-instruksi dari program komputer. Membawa data dari alat input ke memori utama. Mengambil data dari memori utama untuk diolah. Mengirim instruksi ke ALU jika ada
instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika. Membawa hasil pengolahan data kembali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output.
ditampilkan pada alat output. Mengartikan instruksi-instruksi dari program komputer. Membawa data dari alat input ke memori utama. Mengambil data dari memori utama untuk diolah. Mengirim instruksi ke ALU jika ada
instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika. Membawa hasil pengolahan data kembali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output.
Selain itu
CPU juga memiliki
beberapa alat penyimpanan yang berukuran
kecil yang disebut dengan Register yang
memiliki fungsi Alat penyimpanan kecil dgn
kecepatan akses cukup tinggi, yg digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses, sementara data dan instruksi lainnya yang menunggu giliran
untuk diproses, masih disimpan di dalam memori utama.
Banyak register dalam CPU, masing-masing sesuai dengan fungsinya yaitu :
1.
Instruction Register ( IR )
Digunakan
untuk menyimpan instruksi
yang sedang diproses.
2.
Program Counter ( PC )
Digunakan
untuk menyimpan alamat lokasi dari memori utama
yang berisi instruksi
yang sedang diproses.
Selama pemrosesan instruksi, isi PC diubah menjadi alamat
dari memori utama
yang berisi instruksi
berikutnya.
3.
General Purpose Register
Punya kegunaan
umum yang berhubungan dengan data
yang sedang diproses.
Contoh, yg digunakan
untuk menampung data disebut operand register, untuk menampung
hasil disebut accumulator
4.
Memory Data Register ( MDR )
Digunakan
untuk menampung data
atau instruksi hasil pengiriman dari memori utama
ke CPU atau
menampung data yg akan direkam ke memori utama, hasil pengolahan
oleh CPU.
5.
Memory Address Register
Digunakan untuk menampung alamat data atau instruksi
pada memori utama yg akan diambil atau yg akan diletakkan.
Selain register,
beberapa CPU menggunakan suatu cache memory yang
mempunyai kecepatan sangat tinggi, agar kerja CPU lebih efisien. Tanpa
cache memory, CPU akan menunggu sampai data/ instruksi diterima dari memori utama, atau menunggu hasil pengolahan selesai dikirim ke memori utama, baru proses selanjutnya bisa dilakukan. Padahal proses dari memori utama lebih lambat dibanding kecepatan register sehingga akan banyak waktu terbuang. Dengan adanya cache memory, sejumlah blok informasi pada memori utama dipindahkan ke cache memory dan selanjutnya CPU akan selalu berhubungan dengan cache memory.
cache memory, CPU akan menunggu sampai data/ instruksi diterima dari memori utama, atau menunggu hasil pengolahan selesai dikirim ke memori utama, baru proses selanjutnya bisa dilakukan. Padahal proses dari memori utama lebih lambat dibanding kecepatan register sehingga akan banyak waktu terbuang. Dengan adanya cache memory, sejumlah blok informasi pada memori utama dipindahkan ke cache memory dan selanjutnya CPU akan selalu berhubungan dengan cache memory.
3.
Input
and Output Device
I/O membolehkan komputer mendapatkan informasi dari
dunia luar, dan menaruh hasil kerjanya di sana, dapat berbentuk fisik (hardcopy) atau non fisik (softcopy). Ada berbagai macam alat I/O, dari yang akrab keyboard,
monitor dan disk drive, ke yang lebih
tidak biasa seperti webcam (kamera
web, printer, scanner, dan sebagainya.
Yang dimiliki oleh semua
alat masukan biasa ialah
bahwa mereka meng-encode (mengubah) informasi dari suatu macam ke dalam data yang bisa diolah lebih lanjut oleh sistem komputer igital. Alat output, men-decode data ke dalam informasi yang bisa dimengerti oleh pemakai
komputer.
bahwa mereka meng-encode (mengubah) informasi dari suatu macam ke dalam data yang bisa diolah lebih lanjut oleh sistem komputer igital. Alat output, men-decode data ke dalam informasi yang bisa dimengerti oleh pemakai
komputer.
a.
Input Device
Input Device adalah
perangkat keras komputer yang
berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam komputer. Alat-alatnya adalah :
berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam komputer. Alat-alatnya adalah :
·
Keyboard
·
Pointing Device
·
Mouse
·
Touch screen
·
Digitizer Grapich Tablet
·
Scanner
·
Microphone
b.
Output Device
Output Device adalah perangkat keras komputer
yang berfungsi untuk
menampilkan keluaran sebagai
hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hard-copy
(ke kertas),
soft-copy (ke monitor), ataupun berupa suara. Alatnya
antara lain adalah :
·
Monitor
·
Printer
·
Speaker
·
Storage Device
Register CPU berukuran kecil sehingga tidak
dapat menyimpan
semua informasi, maka CPU harus dilengkapi dengan alat penyimpan
berkapasitas lebih besar yaitu memori utama. Terbagi menjadi dua yaitu :
4.
Internal
Storage
Adalah media
penyimpanan yang terdapat
didalam komputer yaitu :
Ø RAM ( Random Access Memory )
Untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara
waktu. Dapat diakses secara acak ( dapat diisi/ditulis, diambil,
atau dihapus isinya ). Struktur RAM terbagi menjadi empat
bagian utama, yaitu:
a.
Input Storage
Digunakan untuk menampung input yang dimasukkan
melalui alat input.
b.
Program Storage
Digunakan untuk
menyimpan semua instruksi-instruksi
program yang akan diakses.
c.
Working
Storage
Digunakan
untuk menyimpan data
yang akan diolah dan hasil pengolahan.
d.
Output
Storge
Digunakan
untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke
alat output.
alat output.
Ø
ROM
( Read Only Memori )
Memori yang hanya
bisa dibaca dan
berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer
pertama kali dinyalakan. Hanya dapat dibaca, tidak bisa mengisi sesuatu ke
dalam ROM, sudah
diisi oleh pabrik pembuatnya. Berupa
sistem operasi yg
terdiri dari program pokok,
seperti program untuk
mengatur penampilan karakter di layar, pengisian tombol
kunci papan ketik untuk
keperluan kontrol tertentu,
dan bootstrap program. Program bootstrap diperlukan pada saat pertama kali sistem komputer diaktifkan
(booting), yang dapat berupa cold booting atau warm booting. Dimungkinkan
untuk merubah isi ROM, dengan cara memprogram kembali, yaitu
:
a. PROM (Programmable Read Only Memory), yg
hanya
dapat diprogram satu kali.
b. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), dapat dihapus dgn sinar
ultraviolet, dapat diprogram kembali berulang-ulang.
c. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read
Only Memory), dapat
dihapus secara elektronik
dan dapat diprogram kembali.
5.
External
Storage
Perangkat keras untuk melakukan
operasi penulisan, pembacaan & penyimpanan data, di luar
komponen utama, yaitu:
·
Floppy
Disk
·
Hard
Disk
·
CD
Room
·
DVD
6.
Software
( Perangkat Lunak )
Rangkaian
prosedur dan dokumentasi
program yang berfungsi menyelesaikan
masalah yang dikehendaki. Merupakan data
elektronik yang disimpan sedemikian rupa oleh komputer itu sendiri, data yang disimpan ini dapat berupa
program atau instruksi yang akan
dijalankan oleh perintah, maupun catatan-catatan yang diperlukan
oleh komputer untuk
menjalankan perintah yang dijalankannya.
a. Operating System
Sistem operasi atau operating system ialah Program dasar
pada komputer yang menghubungkan pengguna dengan hardware komputerPerangkat lunak
yang dihubungkan dengan
pelaksanaan program dan koordinasi dari aktivitas sistem komputer.
Ada beberapa macam
system operasi diantaranya
adalah :
·
Linux
·
Windows
·
Mac
OS
Tugas sistem operasi termasuk (tetapi tidak
hanya) mengurus
penjalanan program di atasnya, koordinasi Input, Output, pemrosesan,
memori, serta penginstalan dan pembuangan software. Sistem operasi,
menentukan program yang
mana dijalankan, kapan, dan alat yang mana
(seperti memori atau I/O) yang mereka gunakan. Sistem operasi juga
memberikan
servis kepada program lain, seperti kode (driver) yang membolehkan programer untuk menulis program untuk suatu mesin tanpa perlu mengetahui detail dari semua alat elektronik yang terhubung.
servis kepada program lain, seperti kode (driver) yang membolehkan programer untuk menulis program untuk suatu mesin tanpa perlu mengetahui detail dari semua alat elektronik yang terhubung.
b. Application Program
Yaitu program komputer yang
siap digunakan atau
disebut juga program siap pakai. Program paket digunakan
untuk aplikasi bisnis secara umum, aplikasi khusus dibidang
industri, aplikasi untuk meningkatkan produktifitas organisasi
ayau perusahaan dan aplikasi untuk produktifitas perorangan.
Contoh :
disebut juga program siap pakai. Program paket digunakan
untuk aplikasi bisnis secara umum, aplikasi khusus dibidang
industri, aplikasi untuk meningkatkan produktifitas organisasi
ayau perusahaan dan aplikasi untuk produktifitas perorangan.
Contoh :
·
Microsoft
Word
·
Microsoft
Excel
·
CorelDraw
X4
·
Dll
c.
Language
Program
Language Program atau bahasa pemrograman
adalah bahasa
yang digunakan oleh manusia untuk berkomunikasi dengan komputer, karena komputer memiliki
bahasa sendiri maka komputer tidak akan
merespon selain menggunakan bahasa Pemrograman,
seperti: Bahasa komputer
yang digunakan untuk menulis
instruksi-instruksi program untuk melakukan suatu pekerjaan yang dilakukan oleh
programer, seperti :
·
Visual
basic
·
Turbo
pascal
·
Delphi
7.
Brainware
Brainware
adalah orang yang
mengoperasikan sebuah komputer,
karena jika tidak ada orang yang mengoperasikan maka tidak
akan dapat digunakan.
2.
Operasi
Sistem Komputer
Secara umum, sistem komputer terdiri atas CPU
dan sejumlah device controller yang terhubung melalui sebuah bus
yang menyediakan akses ke memori. Umumnya, setiap device controller
bertanggung jawab atas sebuah hardware spesisfik. Setiap device dan CPU
dapat beroperasi secara konkuren untuk mendapatkan akses ke
memori. Adanya beberapa hardware ini dapat menyebabkan masalah
sinkronisasi. Karena itu
untuk mencegahnya sebuah
memory controller ditambahkan untuk sinkronisasi akses memori.
memory controller ditambahkan untuk sinkronisasi akses memori.
Pada sistem komputer yang lebih maju,
arsitekturnya lebih kompleks. 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.
Tanggung
jawab sinkronisasi bus
yang secara tak
langsung juga mempengaruhi
sinkronisasi memori dilakukan oleh sebuah bus controller atau dikenal sebagai bus
master . Bus master akan mengendalikan aliran data hingga pada satu waktu, bus hanya berisi data dari satu
buah device.
Pada prakteknya bridge dan bus master ini
disatukan dalam sebuah chipset
.Jika komputer dinyalakan, yang dikenal dengan nama booting, komputer akan
menjalankan bootstrap program yaitu sebuah program sederhana yang disimpan
dalam ROM yang berbentuk chip CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) . Chip CMOS modern biasanya bertipe EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), yaitu memori non-volatile (tak terhapus jika power dimatikan) yang dapat ditulis dan dihapus dengan pulsa elektronik. Lalu bootsrap program ini lebih dikenal sebagai BIOS (Basic Input Output System) .
.Jika komputer dinyalakan, yang dikenal dengan nama booting, komputer akan
menjalankan bootstrap program yaitu sebuah program sederhana yang disimpan
dalam ROM yang berbentuk chip CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) . Chip CMOS modern biasanya bertipe EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), yaitu memori non-volatile (tak terhapus jika power dimatikan) yang dapat ditulis dan dihapus dengan pulsa elektronik. Lalu bootsrap program ini lebih dikenal sebagai BIOS (Basic Input Output System) .
Bootstrap program utama, yang biasanya
terletak di Motherboard akan memeriksa
hardware-hardware utama dan
melakukan inisialisasi terhadap program dalam hardware
yang dikenal dengan nama firmware .
Bootstrap program utama kemudian akan mencari
dan meload kernel sistem operasi ke memori lalu dilanjutkan
dengan inisialisasi sistem operasi.Dari sini program sistem
operasi akan menunggu kejadian tertentu. Kejadian ini akan menentukan
apa yang akan dilakukan sistem operasi berikutnya ( event-driven ).
Kejadian ini pada komputer modern biasanya
ditandai dengan munculnya interrupt dari software atau hardware,
sehingga Sistem Operasi ini disebut Interrupt-driven.
Interrupt dari hardware biasanya dikirimkan melalui suatu signal tertentu,
sedangkan software mengirim interrupt dengan cara menjalankan system call
atau juga dikenal dengan istilah monitor call . System/Monitor call ini akan menyebabkan
trap yaitu interrupt khusus yang dihasilkan oleh software karena adanya
masalah atau permintaan terhadap layanan sistem operasi. Trap ini juga sering
disebut sebagai exception .
Setiap
interrupt terjadi, sekumpulan kode yang dikenal sebagai ISR (Interrupt Service Routine)
akan menentukan tindakan yang akan diambil. Untuk menentukan tindakan yang harus dilakukan, dapat dilakukan dengan dua cara
yaitu polling yang membuat komputer memeriksa satu demi satu perangkat
yang ada untuk menyelidiki sumber interrupt
dan dengan cara menggunakan alamat-alamat ISR yang disimpan dalam array yang
dikenal sebagai interrupt vector di mana
sistem akan memeriksa Interrupt Vector setiap kali interrupt terjadi.
Arsitektur interrupt harus mampu untuk
menyimpan alamat instruksi yang di- interrupt . Pada
komputer lama, alamat ini disimpan di tempat tertentu yang tetap, sedangkan pada
komputer baru, alamat itu disimpan di stack bersama-sama dengan informasi state saat itu.