Teknik Komputer - Konsep Sistem Komputer

Konsep Sistem Komputer - Setelah selesai mempelajari sejarah komputer, kali ini teknik komputer akan membahas konsep dari sistem komputer, jika sobat belum mempelajari sejarah komputer ada baiknya menyimak pelajaran sebelumnya yaitu Komputer Generasi Kelima, kalau sudah mari kita sama-sama belajar pada materi yang diberikan kali ini.

Komputer pada dasarnya dapat dilihat sebagai tiga buah komponen yaitu software, hardware, dan data. Secara fisik, komputer dapat dipandang sebagai sekumpulan rangkaian elektronik. Kumpulan komponen ini tidak ada artinya apabila tidak dapat bekerja untuk mengerjakan suatu fungsionalitas tertentu. Untuk itu diperlukan software agar komputer mampu melaksanakan pekerjaan tertentu yang sudah didefinisikan sebelumnya.

 Software pada dasarnya merupakan kumpulan instruksi yang melakukan pengolahan terhadap data-data yang diberikan. Melalui materi ini akan kita pelajari pengenalan terhadap hardware, software, dan data dalam level yang lebih rendah.

Agar suatu komputer dapat dipergunakan untuk mengolah data, maka komputer tersebut harus membentuk suatu sistem yang biasa kita kenal dengan nama sistem komputer. Secara umum, sistem terdiri atas elemen-elemen yang saling berhubungan yang membentuk satu kesatuan untuk melaksanakan suatu tujuan pokok dari sistem tersebut. 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.

Arsitektur Komputer umum

Tujuan utama dari sistem komputer adalah mengolah data untuk menghasilkan informasi sehingga perlu didukung oleh elemen-elemen yang terdiri dari perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software), dan pengguna (users). Perangkat keras adalah peralatan komputer itu sendiri, perangkat lunak adalah program yang berisi perintah-perintah untuk melakukan proses tertentu, dan brainware adalah manusia yang terlibat di dalam mengoperasikan serta mengatur sistem komputer.

Ketiga elemen sistem komputer tersebut harus saling berhubungan dan membentuk satu kesatuan. Perangkat keras tanpa perangkat lunak tidak akan berarti apa-apa, hanya berupa benda mati. Kedua perangkat keras dan lunak juga tidak dapat berfungsi jika tidak ada para pengguna yang
mengoperasikannya. Struktur komputer didefinisikan sebagai cara-cara dari tiap komponen untuk saling terkait satu sama lain. Sedangkan fungsi komputer didefinisikan sebagai operasi masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur.

Adapun fungsi dari masing-masing komponen dalam struktur tersebut, adalah sebagai berikut:

1. Input Device, adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam komputer. Unit masukan terdiri dari :

• Keyboard
• Pembaca Kartu
• Pembaca dengan cahaya
• Pembaca dengan media mekanis
• Pembaca dengan media suara
• Pembaca dengan media magnetis
• Pembaca khusus

2. Output Device, adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas hasil pencetakan), soft-copy (ke monitor), atau pun berupa suara.

3. I/O Ports. Bagian ini digunakan untuk menerima atau pun mengirim data ke luar sistem. Peralatan input dan output di atas terhubung melalui port ini.

4. Central Processing Unit (CPU). CPU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu: Arithmetical Logical Unit (ALU) sebagai pusat pengolah data, Control Unit (CU) sebagai pengontrol kerja computer dan Register.

5. Memori. Memori terbagi menjadi dua bagian yaitu memori internal dan memori eksternal. Memori internal berupa Random Access Memory (RAM) yang berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara waktu, dan Read Only Memory (ROM) yaitu memori yang hanya bisa dibaca dan berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer pertama kali dinyalakan.

6. Data Bus, adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran akan menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, yang berarti CPU dapat membaca dan menerima data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel.

7. Address Bus, digunakan untuk menandakan lokasi sumber atau pun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca. Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.

8. Control Bus. Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Terdiri atas 4 sampai 10 jalur paralel. 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.



Arsitekture Komputer modern



Pada saat 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.

Oke kita telah mempelajari Konsep Sistem Operasi yang bagian pertama ini kita membahas computer system dan akan dilanjutkan di postingan teknik komputer selanjutnya, jadi jangan sampai terlewatkan postingan berikutnya dan dapatkan update artikel nya ke email sobat dengan men subscribe blog ini dan juga bisa mem follow, jika sobat tidak ingin kehilangan materi pelajaran di halaman ini, sobat bisa mem bookmark dengan cara tekan tombol Ctrl dan huruf (d) pada keyboard secara bersamaan, sekian pembahasan teknik komputer kali ini dan semoga bermanfaat.