Selasa, 09 Oktober 2012

MATERI DASAR SISTEM KOMPUTER

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  unak  (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.
 

d. Komponen-komponen Komputer

Komponen – komponen dalam sistem komputer terbagi 3, yantidak bisa terpisahkan yaitu :
1.  Hardware ( Perangkat Keras )
•  Processing Device
•  Input Device
•  Output Device
•  Storage Device


2.  Software ( Perangkat Lunak )
•  Operating System
•  Application Program
•  Language Program

3.  Brainware ( Orang Yang MengoperasikanKomputer )

1.  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.

•  Processing Device (CPU)
CPU  (  Central  Processing  Unit  )  berperanan  untuk memproses  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 :

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).

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.
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.

•  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. 

1.  Input Device
Input  Device  adalah  perangkat  keras  komputer  yang 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

2.  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 :

 1.  Internal Storage
Adalah  media  penyimpanan  yang  terdapat  didalam komputer yaitu : 
•  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:
1.  Input Storage
Digunakan  untuk  menampung  input  yang dimasukkan melalui alat input.
2.  Program Storage
Digunakan  untuk  menyimpan  semua instruksi-instruksi program yang akan diakses.
3.  Working Storage
Digunakan  untuk  menyimpan  data  yang akan diolah dan hasil pengolahan.
4.  Output Storge
Digunakan  untuk  menampung  hasil  akhir dari  pengolahan  data  yang  akan  ditampilkan  ke alat output.
•  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 :
1.  PROM (Programmable Read Only Memory), yg hanya dapat diprogram satu kali.
2.  EPROM  (Erasable  Programmable  Read  Only Memory), dapat dihapus dgn sinar ultraviolet, dapat diprogram kembali berulang-ulang.
3.  EEPROM  (Electrically  Erasable  Programmable Read  Only  Memory), dapat  dihapus  secara elektronik dan dapat diprogram kembali.
2.  External Storage
Perangkat  keras  untuk  melakukan  operasi  penulisan, pembacaan & penyimpanan data, di luar komponen utama, yaitu :
•  Floppy Disk
•  Hard Disk
•  CD Room
•  DVD


2.  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. 

•  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.

•  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 :
 Microsoft Word
 Microsoft Excel
 CorelDraw X4
 Dll

•  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

3.  Brainware
Brainware  adalah  orang  yang  mengoperasikan  sebuah komputer, karena jika tidak ada orang yang mengoperasikan maka
tidak akan dapat digunakan.

   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. 
 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) .
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.


2. Dari Bit ke Informasi

Sejak diciptakan pertama kali, komputer bekerja atas dasar sistem biner. Sistem biner adalah sistem bilangan yang hanya mengenal dua macam angka yang disebut dengan istilah bit (binary digit), berupa 0 dan 1. Hanya dengan dua kemungkinan bilangan inilah komputer dapat menyajikan informasi yang begitu berguna bagi peradaban manusia.
Bit-bit dapat digunakan untuk menyusun karakter apa saja. Istilah karakter dalam dunia komputer berarti:

  1. Huruf, misalnya A dan Z
  2. Digit, seperti 0, 2 dan 9
  3. Selain huruf maupun digit, seperti tanda + serta & dan bahkan simbol seperti ¶  

3 komentar:

Pengikut