Cara kerja sistem komputer
Ketika teknologi yang digunakan pada
komputer digital telah berganti secara dramatis sejak komputer pertama
kali digunakan pada tahun 1940-an, komputer kebanyakan masih menggunakan
arsitektur Von Neumann, yang diusulkan di awal 1940-an oleh John von
Neumann.
Arsitektur Von Neumann menjelaskan bahwa komputer
memiliko 4 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
Pemproses Pusat atau 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.
Berkas:CPU with pins.jpg
Contoh sebuah CPU dalam kemasan Ball Grid Array (BGA) ditampilkan terbalik dengan menunjukan kaki-kakinya
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
nyata.
Unit kontrol menyimpan perintah sekarang yang dilakukan
oleh komputer, memerintahkan ALU untuk melaksanaan dan mendapat kembali
informasi (dari memori) yang diperlukan untuk melaksanakan perintah itu,
dan memindahkan kembali hasil ke lokasi memori yang sesuai. Sekali yang
terjadi, unit kontrol pergi ke perintah berikutnya (biasanya
ditempatkan di slot berikutnya, kecuali kalau perintah itu adalah
perintah lompatan yang memberitahukan kepada komputer bahwa perintah
berikutnya ditempatkan di lokasi lain).
Input 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, 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 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 dalam jumlah terbatas perintah sederhana 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
prakteknya, 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 Central Processing Unit atau CPU. Biasanya, memori
komputer ditempatkan di atas beberapa sirkuit terpadu yang kecil dekat
CPU. 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 CPU 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. Suatu [[Personal computer[PC]]
modern yang umum (pada tahun 2003) bisa melakukan sekitar 2-3 milyar
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,
"programmer." "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 multitasking. Pada
kenyataannya, CPU melakukan perintah dari satu program, kemudian setelah
beberapa saat, CPU 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 CPU 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-macam program
komputer, setelah bertahun-tahun, programer akhirnya menmindahkannya ke
dalam sistem operasi.
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.
Sumber : http://ilmu-belajar-komputer.blogspot.com/2009/07/cara-kerja-sistem-komputer.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar