Konsep Sistem Kerja Komputer

Komponen Sistem Komputer

Saat teknologi yang dipakai pada komputer digital sudah berganti secara dramatis sejak komputer pertama pada tahun 1940-an (lihat Sejarah perangkat keras menghitung untuk lebih banyak detail), komputer kebanyakan masih menggunakan arsitektur Von Neumann, yang diusulkan pada awal 1940-an oleh John von Neumann.

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"

Memori

modul memori RAM

Di sistem ini, memori adalah urutan byte yang dinomori (seperti "sel" atau "lubang burung dara"), masing-masing berisi sepotong kecil informasi. Informasi ini mungkin menjadi perintah untuk mengatakan pada komputer apa yang harus dilakukan. Sel mungkin berisi data yang diperlukan komputer untuk melakukan suatu perintah. Setiap slot mungkin berisi salah satu, dan apa yang sekarang menjadi data mungkin saja kemudian menjadi perintah.

Memori menyimpan berbagai bentuk informasi sebagai angka biner. Informasi yang belum berbentuk biner akan dipecahkan (encoded) dengan sejumlah instruksi yang mengubahnya menjadi sebuah angka atau urutan angka-angka. Sebagai contoh: Huruf F disimpan sebagai angka desimal 70 (atau angka biner) menggunakan salah satu metode pemecahan. Instruksi yang lebih kompleks bisa digunakan untuk menyimpan gambar, suara, video, dan berbagai macam informasi. Informasi yang bisa disimpan dalam satu sell dinamakan sebuah byte.

Secara umum, memori bisa ditulis kembali lebih jutaan kali - memori dapat diumpamakan sebagai papan tulis dan kapur yang dapat ditulis dan dihapus kembali, daripada buku tulis dengan pena yang tidak dapat dihapus.

Ukuran masing-masing sel, dan jumlah sel, berubah secara hebat dari komputer ke komputer, dan teknologi dalam pembuatan memori sudah berubah secara hebat - dari relay elektromekanik, ke tabung yang diisi dengan air raksa (dan kemudian pegas) di mana pulsa akustik terbentuk, sampai matriks magnet permanen, ke setiap transistor, ke sirkuit terpadu dengan jutaan transistor di atas satu chip silikon.

Pemrosesan

Unit Pengolah Pusat atau CPU (Central processing Unit) berperan untuk memproses perintah yang diberikan oleh pengguna komputer, mengelolanya bersama data-data yang ada di komputer. Unit atau peranti pemprosesan juga akan berkomunikasi dengan peranti input , output dan storage untuk melaksanakan instruksi yang saling terkait.

Dalam arsitektur von Neumann yang asli, ia menjelaskan sebuah Unit Aritmatika dan Logika, dan sebuah Unit Kontrol. Dalam komputer-komputer modern, kedua unit ini terletak dalam satu sirkuit terpadu (IC - Integrated Circuit), yang biasanya disebut CPU (Central Processing Unit).

Unit Aritmatika dan Logika, atau Arithmetic Logic Unit (ALU), adalah alat yang melakukan pelaksanaan dasar seperti pelaksanaan aritmatika (tambahan, pengurangan, dan semacamnya), pelaksanaan logis (AND, OR, NOT), dan pelaksanaan perbandingan (misalnya, membandingkan isi sebanyak dua slot untuk kesetaraan). Pada unit inilah dilakukan "kerja" yang sebenarnya.

Unit kontrol menyimpan perintah saat ini yang dilakukan oleh komputer, memerintahkan ALU untuk melaksanaan dan mendapatkan kembali informasi (dari memori) yang diperlukan untuk melaksanakan perintah itu, dan memindahkan kembali hasil ke lokasi memori yang sesuai. Unit ini berfungsi mengontrol pembacaan instruksi program komputer.

Masukan dan hasil

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, pencetak, pemindai, 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 digital. Alat output, men-decode data ke dalam informasi yang bisa dimengerti oleh pemakai komputer. Dalam pengertian ini, sistem komputer digital adalah contoh sistem pengolah data.

Instruksi

Perintah yang dibicarakan di atas bukan perintah seperti bahasa manusiawi. Komputer hanya mempunyai perintah sederhana dalam jumlah terbatas yang dirumuskan dengan baik. Perintah biasa yang dipahami kebanyakan komputer ialah "menyalin isi sel 123, dan tempat tiruan di sel 456", "menambahkan isi sel 666 ke sel 042, dan tempat akibat di sel 013", dan "jika isi sel 999 adalah 0, perintah berikutnya anda di sel 345".

Instruksi diwakili dalam komputer sebagai nomor - kode untuk "menyalin" mungkin menjadi 001, misalnya. Suatu himpunan perintah khusus yang didukung oleh komputer tertentu diketahui sebagai bahasa mesin komputer. Dalam praktiknya, orang biasanya tidak menulis perintah untuk komputer secara langsung di bahasa mesin tetapi memakai bahasa pemrograman "tingkat tinggi" yang kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa mesin secara otomatis oleh program komputer khusus (interpreter dan kompiler). Beberapa bahasa pemrograman berhubungan erat dengan bahasa mesin, seperti assembler (bahasa tingkat rendah); di sisi lain, bahasa seperti Prolog didasarkan pada prinsip abstrak yang jauh dari detail pelaksanaan sebenarnya oleh mesin (bahasa tingkat tinggi)

Arsitektur

Komputer kontemporer menaruh ALU dan unit kontrol ke dalam satu sirkuit terpadu yang dikenal sebagai Unit Pemroses Sentral atau CPU. Biasanya, memori komputer ditempatkan di atas beberapa sirkuit terpadu yang kecil dekat UPS. Alat yang menempati sebagian besar ruangan dalam komputer adalah ancilliary sistem (misalnya, untuk menyediakan tenaga listrik) atau alat I/O.

Beberapa komputer yang lebih besar berbeda dari model di atas di satu hal utama - mereka mempunyai beberapa UPS dan unit kontrol yang bekerja secara bersamaan. Terlebih lagi, beberapa komputer, yang dipakai sebagian besar untuk maksud penelitian dan perkomputeran ilmiah, sudah berbeda secara signifikan dari model di atas, tetapi mereka sudah menemukan sedikit penggunaan komersial.

Fungsi dari komputer secara prinsip sebenarnya cukup sederhana. Komputer mencapai perintah dan data dari memorinya. Perintah dilakukan, hasil disimpan, dan perintah berikutnya dicapai. Prosedur ini berulang sampai komputer dimatikan.

Program

Program komputer adalah daftar besar perintah untuk dilakukan oleh komputer, barangkali dengan data di dalam tabel. Banyak program komputer berisi jutaan perintah, dan banyak dari perintah itu dilakukan berulang kali. Sebuah komputer pribadi modern yang umum (pada tahun 2003) bisa melakukan sekitar 2-3 miliar perintah dalam sedetik. Komputer tidak mendapat kemampuan luar biasa mereka lewat kemampuan untuk melakukan perintah kompleks. Tetapi, mereka melakukan jutaan perintah sederhana yang diatur oleh orang pandai, pemrogram. "Programmer Baik memperkembangkan set-set perintah untuk melakukan tugas biasa (misalnya, menggambar titik di layar) dan lalu membuat set-set perintah itu tersedia kepada programmer lain." Dewasa ini, kebanyakan komputer kelihatannya melakukan beberapa program sekaligus. Ini biasanya diserahkan ke sebagai tugas ganda. Pada kenyataannya, UPS melakukan perintah dari satu program, kemudian setelah beberapa saat, UPS beralih ke program kedua dan melakukan beberapa perintahnya. Jarak waktu yang kecil ini sering diserahkan ke sebagai irisan waktu (time-slice). Ini menimbulkan khayal program lipat ganda yang dilakukan secara bersamaan dengan memberikan waktu UPS di antara program. Ini mirip bagaimana film adalah rangkaian kilat saja masih membingkaikan. Sistem operasi adalah program yang biasanya menguasai kali ini membagikan

Sistem operasi

Sistem operasi ialah semacam gabungan dari potongan kode yang berguna. Ketika semacam kode komputer dapat dipakai secara bersama oleh beraneka-ragam program komputer, setelah bertahun-tahun, pemrogram (programmer) akhirnya memindahkannya ke dalam sistem operasi.

Sistem operasi, menentukan program mana yang akan dijalankan, kapan, dan alat yang mana (seperti memori atau I/O) yang mereka gunakan. Sistem operasi juga memberikan layanan (service) kepada program lain, seperti kode yang membolehkan pemrogram untuk menulis program untuk suatu mesin tanpa perlu mengetahui detail dari semua alat elektronik yang terhubung pada komputer.

Cara Kerja Sebuah Komputer

SECARA singkat komputer bekerja dengan cara sebagai berikut. Data dimasukkan oleh pengguna komputer melalui keyboard (huruf dan angka) atau mouse dan scanner (data grafis/gambar) ke dalam CPU. Data tersebut disampaikan kepada software aplikasi untuk diolah di dalam processor dan ditampilkan di layar monitor. Apabila dinilai apa yang tampil di layar monitor sudah sesuai dengan keinginan pengguna komputer tadi, maka si pengguna akan memerintahkan komputer untuk menyimpan hasil kerjanya dalam media penyimpan (disket atau hardisk) ataupun memerintahkan komputer untuk mencetaknya melalui sebuah printer.

Di dalam CPU, terjadi proses komunikasi data yaitu data yang disampaikan kepada program aplikasi segera diteruskan ke program sistem operasi. Oleh program sistem operasi, data ini diubah menjadi bahasa mesin yang bisa dimengerti oleh peralatan elektronik yang terdapat di dalam komputer sehingga di layar monitor bisa tampil apa yang diinginkan oleh pengguna tadi ataupun komputer dapat berkomunikasi dengan alat cetak (printer) dan menyuruh printer untuk mencetak file yang diinginkan pengguna komputer. 

Cara Merakit Komputer

Untuk dapat melakukannya, pertama anda harus dapat mengerti keterangan berbahasa Inggris yang tertulis dalam manual peralatan elektronik komputer maupun program-program komputernya, bila perlu siapkan kamus bahasa Inggris. Bahasa Inggris yang dipergunakan dalam hal ini cukup sederhana dan mudah dimengerti, hanya dengan mengenal sedikit tata bahasa Inggris anda dapat memahami maksud manual pabrik maupun program sistem operasi dan sistem aplikasinya.

Dalam perakitan komputer, tangan anda tidak boleh basah (berkeringat) dan anda tidak boleh memegang bagian tengah chip IC termasuk processor dan memory. Keringat dapat menyebabkan kortsluit rangkaian elektronik motherboard saat anda menyalakannya. Pegangan tangan pada bagian tengah chip IC dapat merusak isinya karena tangan anda mengandung listrik statik.

Bila perlu maka akan lebih baik lagi apabila pada saat merakit, tangan anda mengenakan gelang yang terbuat dari logam kabel (kabel yang telah dikelupas kulitnya) dan terhubung dengan lantai atau tanah (grounding), agar listrik dari tangan anda tidak merusak chip IC tetapi diteruskan ke tanah.

Komponen penting yang dibutuhan dalam merakit sebuah PC. Untuk membangun sebuah komputer personal akan diperlukan peralatan-peralatan elektronik paling sedikit sebagai berikut:

1. Layar Monitor, berbentuk seperti televisi karena memiliki tabung kaca RGB. Ada pula layar monitor jenis LCD (liquid cristal display) yang hanya membutuhkan listrik sedikit. Anda dapat memilih salah satu jenis VGA, SVGA ataupun LCD (jenis-jenis ini yang banyak dijadikan kelengkapan standar pada sebuah komputer personal saat ini).

2. Motherboard (mainboard), dapat dipilih dari jenis motherboard yang mampu mengendalikan processor AT 486 ataupun processor dari berbagai jenis Pentium (Pentium 90, Pentium 100, Pentium 133, Pentium 166 MMX, Pentium 200 Mhz, Pentium 233 MMX, Pentium Celeron, ataupun jenis terbaru yaitu kelas Pentium II). Semakin anda memilih jenis processor terbaru, maka semakin mahal biaya yang harus anda keluarkan. Processor jenis AT 486, Pentium 90 s.d. Pentium 233 MMX adalah tipe lama dan sudah tidak diproduksi pabriknya lagi, tetapi anda bisa mendapatkannya di pasar barang bekas dengan harga yang cukup murah. Pilihlah penjual barang bekas yang dapat memberikan jaminan bahwa barangnya masih baik dan anda bisa melihat buktinya.

3. Memori RAM (random access memory), dapat dipilih yang sesuai dengan jenis yang cocok dengan motherboad yang anda miliki. Ada beberapa jenis RAM dan anda bisa menanyakan ke toko jenis RAM yang cocok dengan motherboard yang akan anda beli. Jenis RAM antara lain EDO RAM, SIM RAM, SDRAM dengan kapasitas yang bervariasi muai dari 4 Mbyte, 8 Mbyte, 16 Mbyte per buahnya. Memori berfungsi menyimpan sementara program aplikasi dan sistem operasi maupun file kerja selama komputer dioperasikan. Semakin besar ukuran yang dipergunakan semakin terasa andal komputer yang anda rakit pada saat sedang mengetik atau menggambar.

4. Flopy drive dan kabelnya, anda dapat memilih yang standar dan umum terpasang di PC yang ada saat ini yaitu jenis flopy drive 3,5 inci dengan kapasitas 1,4 Mbyte.

5. Hardisk berikut kabelnya, anda dapat memilih jenis hardisk sesuai dengan kebutuhan anda mulai dari kapasitas 1 Gbyte, 2,3 Gbyte s.d. 10 Gbyte. Hardisk ada dua jenis yaitu jenis SCSI dan jenis IDE. Jenis SCSI biasanya dipergunakan di dalam sebuah komputer server. Tetapi perkembangan teknologi IDE saat ini memungkinkan hardisk jenis IDE dipakai dalam sebuah server.