materi tentang 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).
Download
Empat komponen dalam sistem komputer, yaitu :
1. Pemproses
Berfungsi untuk mengendalikan operasi komputer dan melakukan fungsi pemrosesan data.
Pemroses melakukan operasi logika dan mengelola aliran data dengan membaca instruksi dari memori dan mengeksekusinya.
Langkah kerja pemroses :
a. Mengembil instruksi biner dari memori
b. Mendekode instruksi menjadi aksi sederhana
c. Melakukan aksi
3 tipe operasi komputer :
a. Operasi aritmatika (ADD, SUBSTRACT, MULTIPLY, DIVIDE)
b. Operasi logika (OR, AND, XOR, INVERTION)
c. Operasi pengendalian (LOOP, JUMP)
Pemroses terdiri :
a. ALU (Aritmatic Logic Unit)
Berfungsi untuk melakukan operasi aritmatika dan logika.
b. CU (Control Unit)
Berfungsi untuk mengendalikan operasi yang dilaksanakan sistem komputer.
c. Register-register
Berfungsi untuk :
Membantu pelaksanaan operasi yang dilakukan pemroses Sebagai memori yang
bekerja secara cepat, biasanya untuk tempat operand-operand dari
operasi yang akan dilakukan.
Terbagi menjadi register data dan register alamat.
Register data terdiri dari general dan special purpose register.
Register alamat berisi :
a. Alamat data di memori utama
b. Alamat instruksi
c. Alamat untuk perhitungan alamat lengkap
Contoh : register indeks, register penunjuk segmen, register penunjuk
stack, register penanda (flag)
Pemroses melakukan tugasnya dengan mengeksekusi instruksi-instruksi di program dengan mekanisme instruksi sebagai berikut :
a. Pemroses membaca instruksi dari memori (fetch)
b. Pemroses mengeksekusi instruksi (execute)
Eksekusi program berisi pengulangan fetch dan execute. Pemrosesan satu
instruksi disebut satu siklus instruksi (instruction cycle).
2. Memori
Berfungsi untuk menyimpan data dan program Biasanya volatile, tidak dapat mempertahankan data dan program yang
disimpan bila sumber daya energi (listrik) dihentikan.
Konsep program tersimpan (stored program concept), yaitu program
(kumpulan instruksi) yang disimpan di suatu tempat (memori) dimana
kemudian instruksi tersebut dieksekusi. Setiap kali pemroses melakukan
eksekusi, pemroses harus membaca instruksi dari memori utama. Agar
eksekusi dilakukan secara cepat maka harus diusahakan instruksi tersedia
di memori pada lapisan berkecepatan akses lebih tinggi. Kecepatan
eksekusi ini akan meningkatkan kinerja sistem.
Hirarki memori berdasarkan kecepatan akses :
-Register (tercepat)
-Chace memory
Memori berkapasitas terbatas, berkecepatan tinggi yang lebih mahal
dibanding memori utama. Chace memory adalah diantara memori utama dan
register, sehingga pemroses tidak langsung mengacu memori utama tetapi
di cache
memory yang kecepatan aksesnya lebih tinggi.
-Main memory
-Disk chace (buffering)
Bagian memori utama untuk menampung data yang akan ditransfer dari/ke
perangkat masukan/keluaran dan penyimpan sekunder. Buffering dapat
mengurangi frekuensi pengaksesan dari/ke perangkat masukan/keluaran dan
penyimpan sekunder sehingga meningkatkan kinerja sistem.
-Magnetic disk
-Magnetic tape, optical disk (terlambat)
3. Perangkat masukan dan keluaran (I/O)
Adalah perangkat nyata yang dikendalikan chip controller di board sistem
atau card. Controller dihubungkan dengan pemroses dan komponen lainnya
melalui bus. Controller mempunyai register-register untuk
pengendaliannya yang berisi status kendali.
Tiap controller dibuat agar dapat dialamati secara individu oleh
pemroses sehingga perangkat lunak device driver dapat menulis ke
register-registernya sehingga dapat mengendalikannya. Sistem operasi
lebih berkepentingan dengan pengendali dibanding dengan perangkat fisik
mekanis. Perangkat I/O juga memindahkan data antara komputer dan
lingkungan eksternal.
Lingkungan eksternal dapat diantarmuka (interface) dengan beragam perangkat, seperti :
a. Perangkat penyimpan sekunder
b. Perangkat komunikasi
c. Terminal
4. Interkoneksi antar komponen
Adalah struktur dan mekanisme untuk menghubungkan antar komponen dalam sistem komputer yang disebut bus.
Bus terdiri dari tiga macam, yaitu :
a. Bus alamat (address bus)
Berisi 16, 20, 24 jalur sinyal paralel atau lebih. CPU mengirim alamat
lokasi memori atau port yang ingin ditulis atau dibaca di bus ini.Jumlah
lokasi memori yang dapat dialamati ditentukan jumlah jalur alamat. Jika
CPU mempunyai N jalur alamat maka dapat mengalamati 2 pangkat N (2N)
lokasi memori dan/atau port secara langsung.
b. Bus data (data bus)
Berisi 8, 16, 32 jalur sinyal paralel atau lebih. Jalur-jalur data
adalah dua arah (bidirectional). CPU dapat membaca dan mengirim data
dari/ke memori atau port. Banyak perangkat pada sistem yang dihubungkan
ke bus data tetapi hanya satu perangkat pada satu saat yang dapat
memakainya.
c. Bus kendali (control bus)
Berisi 4-10 jalur sinyal paralel. CPU mengirim sinyal-sinyal pada bus
kendali untuk memerintahkan memori atau port. Sinyal bus kendali antara
lain :
• Memory read
Untuk memerintahkan melakukan pembacaan dari memori.
• Memory write
Untuk memerintahkan melakukan penulisan ke memori.
• I/O read
Untuk memerintahkan melakukan pembacaan dari port I/O.
• I/O write
Untuk memerintahkan melakukan penulisan ke port I/O.
Mekanisme pembacaan
Untuk membaca data suatu lokasi memori, CPU mengirim alamat memori yang
dikehendaki melalui bus alamat kemudian mengirim sinyal memory read pada
bus kendali. Sinyal tersebut memerintahkan ke perangkat memori untuk
mengeluarkan data pada lokasi tersebut ke bus data agat dibaca CPU.
Interkoneksi antar komponen ini membentuk satu sistem sendiri, seperti
ISA (Industry Standard Architecture), EISA (Extended ISA) dan PCI
(Peripheral Component Interconnect). Secara fisik interkoneksi antar
komponen berupa “perkawatan”. Interkoneksi memerlukan tata cara atau
aturan komunikasi agar tidak kacau (chaos) sehingga mencapai tujuan yang
diharapkan.
