Resume bab 1
BAB 1
Arsitektur dan Organisasi Komputer
A. Pengertian Arsitektur Komputer
Arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dan suatu sistem komputer. Dalam hal ini, penerapan perencanaan dan masing-masing bagian akan Iebih
difokuskan pada bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenal cara pengaksesan data dan alamat dan memori cache,RAM, ROM, dan CD.
Arsitektur komputer juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagal ilmu dan sekaligus seni mengenai cara menghubungkan komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.
Arsitektur komputer mempelajari komponen-komponen sistem komputer yang terkait dengan pemprograman, dan memiliki dampak langsung pada perintah logis sebuah program. Sebagai contohnya set instruksi, aritmatika yang digunakan, teknik pengalamatan, dan mekanisme input/output (I/O). Arsitektur komputer paling tidak mengandung 3 subkategori sebagai berikut :
a. Set instruksi (ISA)
b. Arsitektur mikro dari ISA, dan
c. Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras komputer ini.
B. Pengertian Organisasi Komputer
Organisasi komputer adalah bagian yang terhubung dengan komponen-komponen
pelaksanaan dan interkoneksi antarkomponen penyusun sistem komputer dalam
melaksanakan aspek arsitekturalnya. Cabang ilmu ini biasanya mempelajari bagian yang
terkait dengan unit-unit pelaksaan computer dan hubungan antara komponen-komponen
sistem komputer.
Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka,
teknologi memori, dan sinyal-sinyal kontrol. Sementara itu, arsitektur komputer lebih
cenderung pada kajian komponen-komponen sistem komputer yang terkait dengan
seorang pemprogram. Sebagai contoh apakah suatu komputer perlu meimiliki perintah
pengalamatan pada memori merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah instruksi
pengalamatan tersebut akan dilaksanaan secara langsung ataukah melalui langkah cache
adalah kajian organisasional
C. Perbedaan Arsitektur dan Organisasi Komputer
Arsitektur komputer cenderung berkaitan dengan komponen sistem komputer yang
terkait dengan pemprogram dan memiliki dampak langsung pada perintah logis sebuah
program. Arsitektur juga dapat didefinisikan dan dikategonikan sebagai ilmu yang
mempelajari cara interkoneksi dan komponen-komponen perangkat keras untuk dapat
mencitakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional dan kinerja.
Sementara itu organisasi komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit
operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem komputer dan interkoneksi
yang merealisasikan penjelasan arsitektural.
Perbedaaan utamanya adalah sebagai berikut :
a. Organisasi komputer: bagian yang terkait erat dengan komponen-komponen
operasional.
Contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem
memori, dan sinyal-sinyal kontrol.
b. Arsitektur komputer: kelengkapan sistem komputer yang terkait dengan kegiatan
pemrograman.
Contoh: Set instruksi, aritmetika yang dipergunakan, teknik pengalamatan,
mekanisme I/O.
(Heriyanto,dkk, 2014 ,86)
Arsitektur komputer merujuk pada atribut-atribut dari sistem tata terlihat atau,
dengan kata lain, atribut-atribut yang memiliki dampak langsung pada eksekusi logis dari
sebuah program. Arsitektur komputer merujuk pada unit operasional dan interkoneksi
mereka yang menyadari spesifikasi arsitektur. Contoh atribut arsitektur meliputi set
instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk mewakili berbagai tipe data (misalnya, angka,
karakter), I / O mekanisme, teknik untuk mengatasi memori. Atribut organisasi termasuk
detail-detail hardware transparan untuk programmer, seperti sinyal kontrol, interface
antara komputer dan peripheral, dan teknologi memori yang digunakan.
Sebagai contoh, ini adalah masalah desain arsitektur apakah komputer akan
memiliki instruksi multiply. Ini adalah masalah orgnizational apakah instruksi yang akan
dilaksanakan oleh unit kalikan khusus atau dengan mekanisme yang menggunakan
berulang unit add sistem. Keputusan organisasi dapat didasarkan pada frekuensi
diantisipasi penggunaan instruksi multiply, kecepatan relatif dari dua pendekatan, dan
biaya dan ukuran fisik unit multiply khusus.
Dalam kelas komputer yang disebut mikrokomputer, hubungan antara arsitektur
dan organisasi sangat dekat. Perubahan teknologi tidak hanya mempengaruhi organisasi,
tetapi juga mengakibatkan pengenalan arsitektur yang lebih kuat dan lebih kompleks.
Secara umum, ada kurang dari kesesuaian requirementnfor generasi ke generasi untuk
mesin-mesin yang lebih kecil. Dengan demikian, ada lebih interaksi antara keputusan
desain organisasi dan arsitektur.
Buku ini mengupas berbagai organisasi komputer dan arsitektur komputer.
Penekanannya adalah mungkin lebih pada sisi organisasi. Namun, karena organisasi
komputer harus dirancang untuk menerapkan spesifikasi arsitektur tertentu, pengobatan
melalui organisasi memerlukan pemeriksaan rinci arsitektur juga.
D. Struktur dan Function
Sebuah komputer adalah sebuah sistem yang kompleks; komputer kontemporer
mengandung jutaan komponen elektronik dasar. Kuncinya adalah untuk mengenali sifat
hirarkis sistem yang paling kompleks, termasuk komputer. Sebuah sistem hirarkis adalah
seperangkat subsistem yang saling terkait, masing-masing yang terakhir, pada gilirannya,
hirarki dalam struktur sampai kita telah mencapai beberapa tingkat terendah subsistem
SD.
Sifat hirarkis sistem yang kompleks sangat penting untuk kedua desain dan
deskripsi mereka. Perancang hanya perlu berurusan dengan tingkat tertentu dari sistem
pada suatu waktu. Pada setiap tingkat, sistem terdiri dari satu set komponen dan
hubungan timbal balik mereka. Perilaku di setiap tingkat hanya bergantung pada
disederhanakan, disarikan karakterisasi sistem pada tingkat yang lebih rendah berikutnya.
Pada setiap tingkat, desainer yang bersangkutan dengan struktur dan fungsi:
Struktur: cara di mana komponen yang saling terkait
Fungsi: operasi masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur
Dalam hal deskripsi, kita memiliki dua pilihan: mulai dari bawah dan membangun
untuk keterangan lengkap, atau dimulai dengan pandangan atas dan membusuk sistem ke subparts nya. Bukti dari sejumlah bidang menyarankan bahwa pendekatan topdown
adalah jelas dan paling efektif.
Pendekatan yang dilakukan dalam buku ini mengikuti dari sudut pandang ini.
Sistem komputer akan dijelaskan dari atas ke bawah. Kita mulai dengan komponen utama
dari sebuah komputer, menggambarkan struktur dan functon mereka, dan melanjutkan ke
berturut-turut lapisan bawah hirarki. Sisa dari bagian ini memberikan gambaran yang
sangat singkat rencana serangan ini.
1. Fungsi
Kedua struktur dan fungsi Computerr sebuah, pada dasarnya, sederhana. Secara
umum, hanya ada empat:
- Pengolahan data
- Penyimpanan data
- Gerakan data
- Kontrol
2. Struktur
Komputer berinteraksi dalam somer fashion dengan lingkungan eksternalnya.
Secara umum, semua hubungan terhadap lingkungan eksternal dapat diklasifikasikan
sebagai perangkat periferal atau jalur komunikasi. Kami akan memiliki sesuatu untuk
dikatakan tentang kedua jenis hubungan.
Ada empat komponen struktural utama:
- Satuan pengolahan Tengah (CPU): Mengontrol operasi komputer dan melakukan
fungsi pengolahan data; sering hanya disebut sebagai prosesor
- Memori utama: Data Toko
- I / O: Data bergerak antara komputer dan lingkungan eksternal
- Sistem interkoneksi: Beberapa mekanisme yang menyediakan untuk komunikasi
antara CPU, memori utama, dan I / O
Mungkin ada satu atau lebih dari masing-masing komponen tersebut. Secara
tradisional, telah ada hanya satu CPU. Dalam beberapa tahun terakhir, telah terjadi
peningkatan penggunaan beberapa prosesor dalam satu komputer. Beberapa isu yang
berkaitan dengan desain prosesor ganda muncul dan dibahas sebagai hasil teks; Bagian
Kelima berfokus pada komputer tersebut.
Masing-masing komponen akan diperiksa secara rinci dalam Bagian Kedua.
Namun, untuk tujuan kita, yang paling menarik dan dalam beberapa hal komponen yang
paling kompleks adalah CPU. Its komponen struktural utama adalah sebagai berikut:
- Unit Control: mengontrol operasi CPU
- Aritmatika dan logika Unit (ALU): Melakukan fungsi pengolahan data komputer
- Register: menyediakan penyimpanan internal ke CPU
- CPU interkoneksi: beberapa mekanisme yang menyediakan untuk komunikasi
antara unit kontrol, ALU, dan register
A. Struktur Dasar Komputer
Struktur dasar komputer mempelajari tentang bagaimana cara dari tiap komponen
saling berkaitan. Fungsi komputer menjelaskan operasi masing-masing komponen
sebagai bagian dari struktur. Adapun fungsi dari masing-masing komponen ada dalam
struktur komputer. Ada empat struktur utama di dalam sebuah komputer, yaitu CPU,
memori, perangkat input, dan output.
.
1. Central Processor Unit (CPU)
CPU berfungsi sebagai pengontrol operasi komputer dan sebagai pusat kegiatan
dan pengolahan. Otak dalam CPU cukup disebut sebagai prosesor. Dalam mewujudkan
fungsi dan tugasnya, CPU tersusun atas beberapa komponen yang merupakan bagian
dari struktur CPU.
1) Struktur Utama CPU
a) Program Control Unit, bertugas untuk mengontrol operasi CPU secara
keseluruhan dan mengontrol operasi CPU sehingga terjadi kesamaan kerja
antarkomponen dalam menjalankan fungsi operasinya. Termasuk dalam tanggungjawab
unit kontrol adalah mengambil instruksi instruksi dari memori utama dan menentukan jenis
instruksi tersebut.
b) Arithmetic And Logic Unit (ALU), berfungsi untuk membentuk fungsi pengolahan
data komputer. ALU sering disebut mesin bahasa karena bagian ini mengerjakan instruksi-
instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya. Seperti istilahnya, ALU terdiri dari dua
bagian, yaitu unit aritmetika dan unit logika yang masing-masing memiliki penjelasan tugas
tersendiri.
c) Register, adalah media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses
pengolahan data. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan
data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.
d) CPU Interconnection, adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan
komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga dengan bus-
bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama,
perangkat input/ output.
2. Memori Utama
Memori merupakan media penyimpanan data pada komputer, jenis memori dibagi
menjadi dua, yaitu RAM dan ROM.
1) RAM (Random Access Memory)
RAM adalah memori yang dapat dibaca atau ditulis. Data dalam sebuah RAM
bersifat volatile, artinya data akan terhapus bila arus Iistrik mati. Karena sifat RAM
yang volatile ini, maka program komputer tidak tersimpan di RAM. RAM hanya
digunakan untuk menyimpan data sementara, yang tidak begitu vital saat aliran daya
terputus. Jenis RAM sangat bervariasi, di antaranya:
a) DRAM (Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang secara berkala harus
diperbarui oleh CPU agar data yang terkandung di dalamnya tidak hilang.
b) SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang paling umum
digunakan pada PC masa sekarang. RAM ini disinkronisasi oleh jam sistem
dan memiliki kecepatan lebih tinggi dan pada DRAM.
c) SRAM (Static RAM) adalah jenis memori yang tidak perlu pembaruan oleh
CPU agar data yang terdapat di dalamnya tetap tersimpan dengan baik.
RAM jenis ini memiliki kecepatan lebih tinggi dan pada DRAM.
d) RDRAM (Rambus Dynamic RAM) adalah jenis memori yang lebih cepat dan
lebih mahal dari pada SDRAM.
e) EDORAM (Extended Data Out RAM) adalah jenis memori yang digunakan
pada sistem yang menggunakan Pentium.
f) DDR (Double Data Rate) tipe RAM yang menggunakan teknologi double
clock cycle. DDR sekarang sudah semakin berkembang dengan munculnya
DDR2 dan DDR3 yang memiliki kecepatan yang sangat tinggi.
Kedepannya mungkin jenis-jenis RAM akan terus berkembang dengan
semakin berkembangnya sistem komputer yang ada saat ini, karena untuk
menunjang kebutuhan komputasi yang tinggi dibutuhkan performa komputer yang
maksimal.
2) ROM (Read Only Memory)
ROM adalah memori yang hanya dapat dibaca. Data yang tersimpan dalam
ROM bersifat non volatile, artinya data tidak akan terhapus meskipun arus listrik
mati. Karena sifatnya yang demikian, maka ROM dipergunakan untuk menyimpan
program. Ada beberapa tipe ROM, di antaranya ROM murni, PROM,dan EPROM.
PROM (Programmable ROM) adalah ROM yang dapat diprogram sendiri oleh
pemakai.
3. Input/Output
Input/Output berfungsi memindahkan data dari/ke lingkungan luar atau perangkat
lainnya Sistem komputer membutuhkan perantara I/O.Perangkat I/O sebagai jembatan
penghubung antara computer dengan piranti di luar sistem dapat menerima data dari
komputer dan dapat pula memberi data ke komputer Ada dua macam perantara I/O, yaitu
piranti untuk hubungan serial (UART-universal asynchronous receiver-transmitter) dan
piranti untuk hubungan paralel (PlO-paralel input output).
1) Perangkat Input dan Cara Kerjanya
Alat input Iangsung adalah alat yang inputnya Iangsung diproses oleh alat
pemroses, sedangkan alat input tidak Iangsung prosesnya melalui media tertentu sebelum
suatu input diproses oleh alat pemroses. Alat input langsung dapat berupa papan ketik
(keyboard), pointing device (misalnya mouse, touch screen, light pen, digitizer graphics
tablet), scanner (misalnya magnetic ink character recognition, optical data reader atau
optical character recognition reader), sensor (misalnya digitizing camera),voice recognizer
(misalnya mikrofon). Sedangkan alat input tidak langsung misalnya keypunch yang
dilakukan meaIui media punched card (kartu plong), key-to-tape yang merekam data ke
media berbentuk pita (tape) sebelum diproses oleh alat pemroses, dankey-to-disk yang
merekam data ke media magnetic disk (misalnya disket atau hard disk) sebelum diproses
lebih lanjut.
a) Keyboard
Keyboard adalah suatu alat input yang memiliki berbagai macam tombol dengan
setiap tombol memiliki fungsi yang berbeda-beda. Dalam hal ini, fungsi keyboard ini
sendiri sangat tergantung dan tombol-tombolnya. Setiap tombol merepresentasikan
karakter tertentu.
a) Mouse
Mouse adalah alat yang digunakan untuk memasukkan perintah ke dalam komputer
dengan cara menggesernya.Pergeseran ini menggerakkan pointer.
b) Scanner
Scanner adalah suatu alat clektronik yang fungsinya mirip dengan mesin fotokopi.
Mesin fotokopi hasilnya dapat langsung kita lihat pada kertas sedangkan scanner
hasilnya ditampilkan pada layar monitor komputer atau disimpan di memori. Hasil ini
dapat diubah dan dimodifikasi sehingga tampilan dan hasil akhirnya menjadi bagus
yang kemudian dapat disimpan sebagai file teks, dokumen, atau gambar.
c) Mik (Mikrofon)
Apabila kamera digunakan untuk memasukkan input berupa gambar (dan suara),
maka mik digunakan hanya untuk memasukkan input berupa suara. Penggunaan mik
tentu saja memerlukan perangkat keras tambahan untuk menerima input suara
tersebut yaitu sound card, dan speaker untuk mendengarkan hasil rekaman suara.
Sumber : http://upinvaradila.wordpress.com/
d) Pen Input
Pen input adalah jenis perangkat input yang berfungsi sebagai pengganti pena untuk
menulis maupun menggambar. Hal ini untuk memudahkan pekerjaan para desainer
grafik agar lebih mudah untuk menggambar di komputer ketimbang menggunakan
mouse. Biasanya terdapat alas/pad sebagai media untuk menulis atau menggambar.
Sumber : http:// http://en.wikipedia.org/
2) Perangkat Output dan Cara Kerjanya
Output merupakan perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan
keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hard-copy (kertas), soft-
copy (monitor atau file), ataupun berupa suara (voice).
Output yang dihasilkan dan pemroses dapat digolongkan menjadi empat bentuk,
yaitu teks, gambar, suara, dan bentuk lain yang dapat dibaca oleh mesin (machine-
readable form). Tiga golongan pertama adalah output yang dapat digunakan langsung
oleh manusia, sedangkan golongan terakhir biasanya digunakan sebagai input untuk
proses selanjutnya dari komputer.
a) Hard-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk mencetak tulisan dan gambar
pada mediakeras seperti kertas atau film.
b) Soft-copy device, merupakan alat yang digunakan untuk menampilkan tulisan dan
gambar pada media lunak yang berupa sinyal elektronik. Output bentuk soft-copy
device dapat berupa video display, flat panel, dan speaker.
c) Monitor
Monitor adalah salah satu jenis soft-copy device karena keluarannya berupa sinyal
elektronik, yaitu berupa gambar yang tampil di layar monitor.
d) Proyektor Komputer
Berfungsi untuk menampilkan gambar/visual dan hasil pemrosesan data. Hanya
saja, proyektor komputer memerlukan objek lain (layar) sebagai media penerima
pancaran sinyal gambar yang dipancarkan.
B. Fungsi Utama Komputer
Fungsi utama sistem komputer merupakan operasi dasar dan masing-masing
komponen sebagai bagian dan struktur. Pada prinsipnya fungsi utama sistem komputer
sangat sederhana. Terdapat empat buah fungsi yang harus beroperasi, antara lain
sebagai berikut.
a. Pengolahan Data
Pengolahan data berfungsi mengolah kumpulan data yang menghasilkan suatu
informasi.Data yang diolah biasanya berupa dokumen, surat, kata, grafik, kondisi,
ide, objek, dan lain-laintergantung kebutuhan dan pengguna komputer tersebut.
Proses pengolahan data tersebut dilakukan oleh suatu perangkat lunak.
b. Penyimpan Data
Fungsi komputer sebagai penyimpan data yang juga berarti untuk mengamankan
data sepertidokumen, gambar, video dan lain-lain yang suatu saat nanti data
tersebut akan digunakan kembali untuk diolah. Semua data di dalam komputer
disimpan dalam sebuah hard disk. Hard disk ini sendiri juga memiliki kapasitas
memori yang berbeda-beda.
c. Pemindahan Data
Fungsi komputer sebagai pemindahan data adalah untuk mengirimkan atau
menerima datadari satu komputer ke komputer lainnya agar proses pengolahan
data lebih mudah.
d. Kendali
Fungsi komputer sebagai kendali adalah dikerjakan oleh seseorang dengan
memasukkan perintah-perintah ke dalam sistem komputer, lalu komputer akan
mengerjakan sesuai dengan perintah-periniah yang telah diinput oleh manusia.
Komputer harus dapat memproses data. Representasi data tersebut bermacam-
macam, tetapi nantinya harus disesuaikan dengan mesin pemrosesnya. Dalam
pengolahan data, komputer memerlukan unit penyimpanan sehingga diperlukan suatu mekanisme penyimpanan data. Walaupun hasil komputer digunakan pada
saat itu, setidaknya komputer memerlukan media penyimpanan untuk data
prosesnya. Dalam interaksi dengan dunia luar sebagai fungsi pemindahan data,
diperlukan antarmuka. Proses ini dilakukan oleh unit input/output (I/O) dan
perangkatnya disebut periferal. Saat interaksi dengan perpindahan data yang
jauh atu dari remote device, komputer melakukan proses komunikasi data.
A. Konsep Dasar Operasi Komputer
Sistem Operasi komputer merupakan software pada lapisan pertama yang
diletakkan pada memori komputer, (memori komputer dalam hal ini ada Hardisk, bukan
memory ram) pada saat komputer dinyalakan. Sedangkan software-software lainnya
dijalankan setelah Sistem Operasi Komputer berjalan, dan Sistem Operasi akan
melakukan layanan inti umum untuk software-software itu. Layanan inti umum tersebut
seperti akses ke disk, manajemen memori, skeduling task, dan antar-muka user. Sehingga
masing-masing software tidak perlu lagi melakukan tugas-tugas inti umum tersebut,
karena dapat dilayani dan dilakukan oleh Sistem Operasi. Bagian kode yang melakukan
tugas-tugas inti dan umum tersebut dinamakan dengan kernel suatu Sistem Operasi.
Sistem komputer pada dasarnya terdiri dari empat komponen utama, yaitu
perangkat-keras, program aplikasi, sistem-operasi, dan para pengguna. Sistem operasi
berfungsi untuk mengatur dan mengawasi penggunaan perangkat keras oleh berbagai
program aplikasi serta para pengguna.
Kata komputer awalnya dipergunakan untuk perhitungan aritmatika, tetapi
kemudian lebih dikenal sebagai pengolah data. Asal mulanya, pengolahan informasi
hampir selalu berhubungan dengan aritmetika, tetapi komputer modem dipakai untuk
banyak tugas yang tidak berhubungan dengan matematika.
Tujuan pokok dari sistem komputer adalah mengolah data untuk menghasilkan
informasi. Supaya tujuan pokok tersebut tercapai, maka harus ada elemen-eletnen yang
mendukungnya. Elemen-elemen dan sistem komputer adalah software, hardware dan
brainware.
a. Hardware (perangkat keras) adalah peralatan di sistem komputer yang secara fisik
terlihat dan dapat dijamah, seperti monitor, keyboard, mouse dan lain-lain.
b. Software (perangkat lunak) adalah program yang berisi penintah-perintah untuk
melakukanpengolahan data, Software terdiri dari:
1) Sistem operasi: DOS, IJnux, Windows, Mac, dan lain-lain
2) Bahasa pemrograman: .Visual Basic, C++, Pascal, Java, Visual C, dan lain-lain
3) Aplikasi: MS Office, Antivirus, Winamp, Mozilla, dan lain-lain
c. Brainware adalah manusia yang terlibat dalam mengoprasikan serta mengatur system
komputer.
Tujuan mempelajari sistem operasi agar dapat merancang sendiri serta dapat
memodifikasi sistem yang telah ada sesuai dengan kebutuhan kita, agar dapat memilih
alternatif sistem operasi, memaksimalkan penggunaan sistem operasi dan agar konsep
dan teknik sistem operasi dapat diterapkan pada aplikasi-aplikasi lain.
Sistem operasi mempunyai tiga sasaran utama yaitu kenyamanan — membuat
penggunaan komputer menjadi lebih nyaman, efisien — penggunaan sumber-daya sistem
komputer secara efisien, serta mampu berevolusi — sistem operasi harus dibangun
sehingga memungkinkan dan memudahkan pengembangan, pengujian serta pengajuan
sistem-sistem yang baru.
A. Struktur Mesin Von Neumann
Saat teknologi yang dipakai pada komputer digital sudah berganti-ganti,komputer
kebanyakan masih menggunakan arsitektur milik Von Neumann,yang diusulkan pada awal
1940-an oleh John von Neumann sendiri. Mesin Von Neumann adalah arsitektur komputer
yang diciptakan oleh Dr. John von Neumann (1903-1957), seorang ahli matematika
kelahiran Budapest Hongaria. Arsitektur ini masih digunakan oleh hampir semua komputersaat ini dan dengan unit sederhana ini sofware yang rumit seperti program pengolah kata
dapat dibuat.
Arsitektur Von Neumann menggambarkan komputer dengan empat bagian utama:
Unit Aritmatika dan Logika (ALU), unit kontrol, memori, dan alat masukan dan hasil
(secara kolektif dinamakan I/O). Bagian ini dihubungkan oleh berkas kawat, ―bus‖. Seiring
dengan berkembangnya jaman saat ini maka pengertian dan rindan arsitektur komputer
menjadi sangat beragam.
Organisasi dan arsitektur komputer mempelajari tentang bagaimana struktur
komputer dan fungsi masing-masing pembentuk struktur serta mengetahui berbagai
arsitektur perancangan sistem komputer untuk mencapai kinerja yang tinggi. Cara kerja
komputer secara cepat menerima informasi masukan digital dan mengolah informasi
tersebut menurut seperangkat instruksi yang tersimpan dalam komputer tersebut dan
menghasilkan keluaran informasi yang dihasilkan setelah diolah. Daftar perintah tersebut
dinamakan program komputer dan unit penyimpanannya adalah memori komputer.
B. Arsitektur Mesin Van Neumann (1952)
Mesin Van Neumann adalah mesin komputer pertama yang bersifat stored
program. Arsitektur pada mesin ini mewakili mesin pertama dan digunakan pada komputer
sekarang ini. Jhon von Neumann adalah seorang ahli matematika dan anggota institute of
Advance Study di Princenton New Jersey yang bekerja sama dengan H.H Goldstine dan
A.W. Binks. Mereka mengajukan suatu makalah yang menyarankan bahwa dalam
pembuatan komputer sebaiknya menggunakan bilangan biner. Konsep tersebut pada
akhimya menjadi tonggak sejarah dalam terciptanya komputer digital yang akhimya
membawa Neumann pada julukan ―promoter of the stored program (software) concept”.
Lima bagian utama dan arsitektur tersebut yaitu sebagai berikut ;
a. Unit input untuk membaca data dan instruksi yang diberikan.
b. Memori utama terdiri dan 4096 word (satu word memuat 40 bit biner).
c. Arithmetic Logic Unit(ALU) sebagai bagian yang berfungsi unit pemrosesan.
d. Control Unit (CU) sebagai pengendali kerja antara komponen arsirektur.
e. Unit output untuk menampilkan hasil pengolahan data yang di lakukan ALU dan CU.
Arsitektur dan Organisasi Komputer
A. Pengertian Arsitektur Komputer
Arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dan suatu sistem komputer. Dalam hal ini, penerapan perencanaan dan masing-masing bagian akan Iebih
difokuskan pada bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenal cara pengaksesan data dan alamat dan memori cache,RAM, ROM, dan CD.
Arsitektur komputer juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagal ilmu dan sekaligus seni mengenai cara menghubungkan komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.
Arsitektur komputer mempelajari komponen-komponen sistem komputer yang terkait dengan pemprograman, dan memiliki dampak langsung pada perintah logis sebuah program. Sebagai contohnya set instruksi, aritmatika yang digunakan, teknik pengalamatan, dan mekanisme input/output (I/O). Arsitektur komputer paling tidak mengandung 3 subkategori sebagai berikut :
a. Set instruksi (ISA)
b. Arsitektur mikro dari ISA, dan
c. Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras komputer ini.
B. Pengertian Organisasi Komputer
Organisasi komputer adalah bagian yang terhubung dengan komponen-komponen
pelaksanaan dan interkoneksi antarkomponen penyusun sistem komputer dalam
melaksanakan aspek arsitekturalnya. Cabang ilmu ini biasanya mempelajari bagian yang
terkait dengan unit-unit pelaksaan computer dan hubungan antara komponen-komponen
sistem komputer.
Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka,
teknologi memori, dan sinyal-sinyal kontrol. Sementara itu, arsitektur komputer lebih
cenderung pada kajian komponen-komponen sistem komputer yang terkait dengan
seorang pemprogram. Sebagai contoh apakah suatu komputer perlu meimiliki perintah
pengalamatan pada memori merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah instruksi
pengalamatan tersebut akan dilaksanaan secara langsung ataukah melalui langkah cache
adalah kajian organisasional
C. Perbedaan Arsitektur dan Organisasi Komputer
Arsitektur komputer cenderung berkaitan dengan komponen sistem komputer yang
terkait dengan pemprogram dan memiliki dampak langsung pada perintah logis sebuah
program. Arsitektur juga dapat didefinisikan dan dikategonikan sebagai ilmu yang
mempelajari cara interkoneksi dan komponen-komponen perangkat keras untuk dapat
mencitakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional dan kinerja.
Sementara itu organisasi komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit
operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem komputer dan interkoneksi
yang merealisasikan penjelasan arsitektural.
Perbedaaan utamanya adalah sebagai berikut :
a. Organisasi komputer: bagian yang terkait erat dengan komponen-komponen
operasional.
Contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem
memori, dan sinyal-sinyal kontrol.
b. Arsitektur komputer: kelengkapan sistem komputer yang terkait dengan kegiatan
pemrograman.
Contoh: Set instruksi, aritmetika yang dipergunakan, teknik pengalamatan,
mekanisme I/O.
(Heriyanto,dkk, 2014 ,86)
Arsitektur komputer merujuk pada atribut-atribut dari sistem tata terlihat atau,
dengan kata lain, atribut-atribut yang memiliki dampak langsung pada eksekusi logis dari
sebuah program. Arsitektur komputer merujuk pada unit operasional dan interkoneksi
mereka yang menyadari spesifikasi arsitektur. Contoh atribut arsitektur meliputi set
instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk mewakili berbagai tipe data (misalnya, angka,
karakter), I / O mekanisme, teknik untuk mengatasi memori. Atribut organisasi termasuk
detail-detail hardware transparan untuk programmer, seperti sinyal kontrol, interface
antara komputer dan peripheral, dan teknologi memori yang digunakan.
Sebagai contoh, ini adalah masalah desain arsitektur apakah komputer akan
memiliki instruksi multiply. Ini adalah masalah orgnizational apakah instruksi yang akan
dilaksanakan oleh unit kalikan khusus atau dengan mekanisme yang menggunakan
berulang unit add sistem. Keputusan organisasi dapat didasarkan pada frekuensi
diantisipasi penggunaan instruksi multiply, kecepatan relatif dari dua pendekatan, dan
biaya dan ukuran fisik unit multiply khusus.
Dalam kelas komputer yang disebut mikrokomputer, hubungan antara arsitektur
dan organisasi sangat dekat. Perubahan teknologi tidak hanya mempengaruhi organisasi,
tetapi juga mengakibatkan pengenalan arsitektur yang lebih kuat dan lebih kompleks.
Secara umum, ada kurang dari kesesuaian requirementnfor generasi ke generasi untuk
mesin-mesin yang lebih kecil. Dengan demikian, ada lebih interaksi antara keputusan
desain organisasi dan arsitektur.
Buku ini mengupas berbagai organisasi komputer dan arsitektur komputer.
Penekanannya adalah mungkin lebih pada sisi organisasi. Namun, karena organisasi
komputer harus dirancang untuk menerapkan spesifikasi arsitektur tertentu, pengobatan
melalui organisasi memerlukan pemeriksaan rinci arsitektur juga.
D. Struktur dan Function
Sebuah komputer adalah sebuah sistem yang kompleks; komputer kontemporer
mengandung jutaan komponen elektronik dasar. Kuncinya adalah untuk mengenali sifat
hirarkis sistem yang paling kompleks, termasuk komputer. Sebuah sistem hirarkis adalah
seperangkat subsistem yang saling terkait, masing-masing yang terakhir, pada gilirannya,
hirarki dalam struktur sampai kita telah mencapai beberapa tingkat terendah subsistem
SD.
Sifat hirarkis sistem yang kompleks sangat penting untuk kedua desain dan
deskripsi mereka. Perancang hanya perlu berurusan dengan tingkat tertentu dari sistem
pada suatu waktu. Pada setiap tingkat, sistem terdiri dari satu set komponen dan
hubungan timbal balik mereka. Perilaku di setiap tingkat hanya bergantung pada
disederhanakan, disarikan karakterisasi sistem pada tingkat yang lebih rendah berikutnya.
Pada setiap tingkat, desainer yang bersangkutan dengan struktur dan fungsi:
Struktur: cara di mana komponen yang saling terkait
Fungsi: operasi masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur
Dalam hal deskripsi, kita memiliki dua pilihan: mulai dari bawah dan membangun
untuk keterangan lengkap, atau dimulai dengan pandangan atas dan membusuk sistem ke subparts nya. Bukti dari sejumlah bidang menyarankan bahwa pendekatan topdown
adalah jelas dan paling efektif.
Pendekatan yang dilakukan dalam buku ini mengikuti dari sudut pandang ini.
Sistem komputer akan dijelaskan dari atas ke bawah. Kita mulai dengan komponen utama
dari sebuah komputer, menggambarkan struktur dan functon mereka, dan melanjutkan ke
berturut-turut lapisan bawah hirarki. Sisa dari bagian ini memberikan gambaran yang
sangat singkat rencana serangan ini.
1. Fungsi
Kedua struktur dan fungsi Computerr sebuah, pada dasarnya, sederhana. Secara
umum, hanya ada empat:
- Pengolahan data
- Penyimpanan data
- Gerakan data
- Kontrol
2. Struktur
Komputer berinteraksi dalam somer fashion dengan lingkungan eksternalnya.
Secara umum, semua hubungan terhadap lingkungan eksternal dapat diklasifikasikan
sebagai perangkat periferal atau jalur komunikasi. Kami akan memiliki sesuatu untuk
dikatakan tentang kedua jenis hubungan.
Ada empat komponen struktural utama:
- Satuan pengolahan Tengah (CPU): Mengontrol operasi komputer dan melakukan
fungsi pengolahan data; sering hanya disebut sebagai prosesor
- Memori utama: Data Toko
- I / O: Data bergerak antara komputer dan lingkungan eksternal
- Sistem interkoneksi: Beberapa mekanisme yang menyediakan untuk komunikasi
antara CPU, memori utama, dan I / O
Mungkin ada satu atau lebih dari masing-masing komponen tersebut. Secara
tradisional, telah ada hanya satu CPU. Dalam beberapa tahun terakhir, telah terjadi
peningkatan penggunaan beberapa prosesor dalam satu komputer. Beberapa isu yang
berkaitan dengan desain prosesor ganda muncul dan dibahas sebagai hasil teks; Bagian
Kelima berfokus pada komputer tersebut.
Masing-masing komponen akan diperiksa secara rinci dalam Bagian Kedua.
Namun, untuk tujuan kita, yang paling menarik dan dalam beberapa hal komponen yang
paling kompleks adalah CPU. Its komponen struktural utama adalah sebagai berikut:
- Unit Control: mengontrol operasi CPU
- Aritmatika dan logika Unit (ALU): Melakukan fungsi pengolahan data komputer
- Register: menyediakan penyimpanan internal ke CPU
- CPU interkoneksi: beberapa mekanisme yang menyediakan untuk komunikasi
antara unit kontrol, ALU, dan register
A. Struktur Dasar Komputer
Struktur dasar komputer mempelajari tentang bagaimana cara dari tiap komponen
saling berkaitan. Fungsi komputer menjelaskan operasi masing-masing komponen
sebagai bagian dari struktur. Adapun fungsi dari masing-masing komponen ada dalam
struktur komputer. Ada empat struktur utama di dalam sebuah komputer, yaitu CPU,
memori, perangkat input, dan output.
.
1. Central Processor Unit (CPU)
CPU berfungsi sebagai pengontrol operasi komputer dan sebagai pusat kegiatan
dan pengolahan. Otak dalam CPU cukup disebut sebagai prosesor. Dalam mewujudkan
fungsi dan tugasnya, CPU tersusun atas beberapa komponen yang merupakan bagian
dari struktur CPU.
1) Struktur Utama CPU
a) Program Control Unit, bertugas untuk mengontrol operasi CPU secara
keseluruhan dan mengontrol operasi CPU sehingga terjadi kesamaan kerja
antarkomponen dalam menjalankan fungsi operasinya. Termasuk dalam tanggungjawab
unit kontrol adalah mengambil instruksi instruksi dari memori utama dan menentukan jenis
instruksi tersebut.
b) Arithmetic And Logic Unit (ALU), berfungsi untuk membentuk fungsi pengolahan
data komputer. ALU sering disebut mesin bahasa karena bagian ini mengerjakan instruksi-
instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya. Seperti istilahnya, ALU terdiri dari dua
bagian, yaitu unit aritmetika dan unit logika yang masing-masing memiliki penjelasan tugas
tersendiri.
c) Register, adalah media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses
pengolahan data. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan
data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.
d) CPU Interconnection, adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan
komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga dengan bus-
bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama,
perangkat input/ output.
2. Memori Utama
Memori merupakan media penyimpanan data pada komputer, jenis memori dibagi
menjadi dua, yaitu RAM dan ROM.
1) RAM (Random Access Memory)
RAM adalah memori yang dapat dibaca atau ditulis. Data dalam sebuah RAM
bersifat volatile, artinya data akan terhapus bila arus Iistrik mati. Karena sifat RAM
yang volatile ini, maka program komputer tidak tersimpan di RAM. RAM hanya
digunakan untuk menyimpan data sementara, yang tidak begitu vital saat aliran daya
terputus. Jenis RAM sangat bervariasi, di antaranya:
a) DRAM (Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang secara berkala harus
diperbarui oleh CPU agar data yang terkandung di dalamnya tidak hilang.
b) SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang paling umum
digunakan pada PC masa sekarang. RAM ini disinkronisasi oleh jam sistem
dan memiliki kecepatan lebih tinggi dan pada DRAM.
c) SRAM (Static RAM) adalah jenis memori yang tidak perlu pembaruan oleh
CPU agar data yang terdapat di dalamnya tetap tersimpan dengan baik.
RAM jenis ini memiliki kecepatan lebih tinggi dan pada DRAM.
d) RDRAM (Rambus Dynamic RAM) adalah jenis memori yang lebih cepat dan
lebih mahal dari pada SDRAM.
e) EDORAM (Extended Data Out RAM) adalah jenis memori yang digunakan
pada sistem yang menggunakan Pentium.
f) DDR (Double Data Rate) tipe RAM yang menggunakan teknologi double
clock cycle. DDR sekarang sudah semakin berkembang dengan munculnya
DDR2 dan DDR3 yang memiliki kecepatan yang sangat tinggi.
Kedepannya mungkin jenis-jenis RAM akan terus berkembang dengan
semakin berkembangnya sistem komputer yang ada saat ini, karena untuk
menunjang kebutuhan komputasi yang tinggi dibutuhkan performa komputer yang
maksimal.
2) ROM (Read Only Memory)
ROM adalah memori yang hanya dapat dibaca. Data yang tersimpan dalam
ROM bersifat non volatile, artinya data tidak akan terhapus meskipun arus listrik
mati. Karena sifatnya yang demikian, maka ROM dipergunakan untuk menyimpan
program. Ada beberapa tipe ROM, di antaranya ROM murni, PROM,dan EPROM.
PROM (Programmable ROM) adalah ROM yang dapat diprogram sendiri oleh
pemakai.
3. Input/Output
Input/Output berfungsi memindahkan data dari/ke lingkungan luar atau perangkat
lainnya Sistem komputer membutuhkan perantara I/O.Perangkat I/O sebagai jembatan
penghubung antara computer dengan piranti di luar sistem dapat menerima data dari
komputer dan dapat pula memberi data ke komputer Ada dua macam perantara I/O, yaitu
piranti untuk hubungan serial (UART-universal asynchronous receiver-transmitter) dan
piranti untuk hubungan paralel (PlO-paralel input output).
1) Perangkat Input dan Cara Kerjanya
Alat input Iangsung adalah alat yang inputnya Iangsung diproses oleh alat
pemroses, sedangkan alat input tidak Iangsung prosesnya melalui media tertentu sebelum
suatu input diproses oleh alat pemroses. Alat input langsung dapat berupa papan ketik
(keyboard), pointing device (misalnya mouse, touch screen, light pen, digitizer graphics
tablet), scanner (misalnya magnetic ink character recognition, optical data reader atau
optical character recognition reader), sensor (misalnya digitizing camera),voice recognizer
(misalnya mikrofon). Sedangkan alat input tidak langsung misalnya keypunch yang
dilakukan meaIui media punched card (kartu plong), key-to-tape yang merekam data ke
media berbentuk pita (tape) sebelum diproses oleh alat pemroses, dankey-to-disk yang
merekam data ke media magnetic disk (misalnya disket atau hard disk) sebelum diproses
lebih lanjut.
a) Keyboard
Keyboard adalah suatu alat input yang memiliki berbagai macam tombol dengan
setiap tombol memiliki fungsi yang berbeda-beda. Dalam hal ini, fungsi keyboard ini
sendiri sangat tergantung dan tombol-tombolnya. Setiap tombol merepresentasikan
karakter tertentu.
a) Mouse
Mouse adalah alat yang digunakan untuk memasukkan perintah ke dalam komputer
dengan cara menggesernya.Pergeseran ini menggerakkan pointer.
b) Scanner
Scanner adalah suatu alat clektronik yang fungsinya mirip dengan mesin fotokopi.
Mesin fotokopi hasilnya dapat langsung kita lihat pada kertas sedangkan scanner
hasilnya ditampilkan pada layar monitor komputer atau disimpan di memori. Hasil ini
dapat diubah dan dimodifikasi sehingga tampilan dan hasil akhirnya menjadi bagus
yang kemudian dapat disimpan sebagai file teks, dokumen, atau gambar.
c) Mik (Mikrofon)
Apabila kamera digunakan untuk memasukkan input berupa gambar (dan suara),
maka mik digunakan hanya untuk memasukkan input berupa suara. Penggunaan mik
tentu saja memerlukan perangkat keras tambahan untuk menerima input suara
tersebut yaitu sound card, dan speaker untuk mendengarkan hasil rekaman suara.
Sumber : http://upinvaradila.wordpress.com/
d) Pen Input
Pen input adalah jenis perangkat input yang berfungsi sebagai pengganti pena untuk
menulis maupun menggambar. Hal ini untuk memudahkan pekerjaan para desainer
grafik agar lebih mudah untuk menggambar di komputer ketimbang menggunakan
mouse. Biasanya terdapat alas/pad sebagai media untuk menulis atau menggambar.
Sumber : http:// http://en.wikipedia.org/
2) Perangkat Output dan Cara Kerjanya
Output merupakan perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan
keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hard-copy (kertas), soft-
copy (monitor atau file), ataupun berupa suara (voice).
Output yang dihasilkan dan pemroses dapat digolongkan menjadi empat bentuk,
yaitu teks, gambar, suara, dan bentuk lain yang dapat dibaca oleh mesin (machine-
readable form). Tiga golongan pertama adalah output yang dapat digunakan langsung
oleh manusia, sedangkan golongan terakhir biasanya digunakan sebagai input untuk
proses selanjutnya dari komputer.
a) Hard-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk mencetak tulisan dan gambar
pada mediakeras seperti kertas atau film.
b) Soft-copy device, merupakan alat yang digunakan untuk menampilkan tulisan dan
gambar pada media lunak yang berupa sinyal elektronik. Output bentuk soft-copy
device dapat berupa video display, flat panel, dan speaker.
c) Monitor
Monitor adalah salah satu jenis soft-copy device karena keluarannya berupa sinyal
elektronik, yaitu berupa gambar yang tampil di layar monitor.
d) Proyektor Komputer
Berfungsi untuk menampilkan gambar/visual dan hasil pemrosesan data. Hanya
saja, proyektor komputer memerlukan objek lain (layar) sebagai media penerima
pancaran sinyal gambar yang dipancarkan.
B. Fungsi Utama Komputer
Fungsi utama sistem komputer merupakan operasi dasar dan masing-masing
komponen sebagai bagian dan struktur. Pada prinsipnya fungsi utama sistem komputer
sangat sederhana. Terdapat empat buah fungsi yang harus beroperasi, antara lain
sebagai berikut.
a. Pengolahan Data
Pengolahan data berfungsi mengolah kumpulan data yang menghasilkan suatu
informasi.Data yang diolah biasanya berupa dokumen, surat, kata, grafik, kondisi,
ide, objek, dan lain-laintergantung kebutuhan dan pengguna komputer tersebut.
Proses pengolahan data tersebut dilakukan oleh suatu perangkat lunak.
b. Penyimpan Data
Fungsi komputer sebagai penyimpan data yang juga berarti untuk mengamankan
data sepertidokumen, gambar, video dan lain-lain yang suatu saat nanti data
tersebut akan digunakan kembali untuk diolah. Semua data di dalam komputer
disimpan dalam sebuah hard disk. Hard disk ini sendiri juga memiliki kapasitas
memori yang berbeda-beda.
c. Pemindahan Data
Fungsi komputer sebagai pemindahan data adalah untuk mengirimkan atau
menerima datadari satu komputer ke komputer lainnya agar proses pengolahan
data lebih mudah.
d. Kendali
Fungsi komputer sebagai kendali adalah dikerjakan oleh seseorang dengan
memasukkan perintah-perintah ke dalam sistem komputer, lalu komputer akan
mengerjakan sesuai dengan perintah-periniah yang telah diinput oleh manusia.
Komputer harus dapat memproses data. Representasi data tersebut bermacam-
macam, tetapi nantinya harus disesuaikan dengan mesin pemrosesnya. Dalam
pengolahan data, komputer memerlukan unit penyimpanan sehingga diperlukan suatu mekanisme penyimpanan data. Walaupun hasil komputer digunakan pada
saat itu, setidaknya komputer memerlukan media penyimpanan untuk data
prosesnya. Dalam interaksi dengan dunia luar sebagai fungsi pemindahan data,
diperlukan antarmuka. Proses ini dilakukan oleh unit input/output (I/O) dan
perangkatnya disebut periferal. Saat interaksi dengan perpindahan data yang
jauh atu dari remote device, komputer melakukan proses komunikasi data.
A. Konsep Dasar Operasi Komputer
Sistem Operasi komputer merupakan software pada lapisan pertama yang
diletakkan pada memori komputer, (memori komputer dalam hal ini ada Hardisk, bukan
memory ram) pada saat komputer dinyalakan. Sedangkan software-software lainnya
dijalankan setelah Sistem Operasi Komputer berjalan, dan Sistem Operasi akan
melakukan layanan inti umum untuk software-software itu. Layanan inti umum tersebut
seperti akses ke disk, manajemen memori, skeduling task, dan antar-muka user. Sehingga
masing-masing software tidak perlu lagi melakukan tugas-tugas inti umum tersebut,
karena dapat dilayani dan dilakukan oleh Sistem Operasi. Bagian kode yang melakukan
tugas-tugas inti dan umum tersebut dinamakan dengan kernel suatu Sistem Operasi.
Sistem komputer pada dasarnya terdiri dari empat komponen utama, yaitu
perangkat-keras, program aplikasi, sistem-operasi, dan para pengguna. Sistem operasi
berfungsi untuk mengatur dan mengawasi penggunaan perangkat keras oleh berbagai
program aplikasi serta para pengguna.
Kata komputer awalnya dipergunakan untuk perhitungan aritmatika, tetapi
kemudian lebih dikenal sebagai pengolah data. Asal mulanya, pengolahan informasi
hampir selalu berhubungan dengan aritmetika, tetapi komputer modem dipakai untuk
banyak tugas yang tidak berhubungan dengan matematika.
Tujuan pokok dari sistem komputer adalah mengolah data untuk menghasilkan
informasi. Supaya tujuan pokok tersebut tercapai, maka harus ada elemen-eletnen yang
mendukungnya. Elemen-elemen dan sistem komputer adalah software, hardware dan
brainware.
a. Hardware (perangkat keras) adalah peralatan di sistem komputer yang secara fisik
terlihat dan dapat dijamah, seperti monitor, keyboard, mouse dan lain-lain.
b. Software (perangkat lunak) adalah program yang berisi penintah-perintah untuk
melakukanpengolahan data, Software terdiri dari:
1) Sistem operasi: DOS, IJnux, Windows, Mac, dan lain-lain
2) Bahasa pemrograman: .Visual Basic, C++, Pascal, Java, Visual C, dan lain-lain
3) Aplikasi: MS Office, Antivirus, Winamp, Mozilla, dan lain-lain
c. Brainware adalah manusia yang terlibat dalam mengoprasikan serta mengatur system
komputer.
Tujuan mempelajari sistem operasi agar dapat merancang sendiri serta dapat
memodifikasi sistem yang telah ada sesuai dengan kebutuhan kita, agar dapat memilih
alternatif sistem operasi, memaksimalkan penggunaan sistem operasi dan agar konsep
dan teknik sistem operasi dapat diterapkan pada aplikasi-aplikasi lain.
Sistem operasi mempunyai tiga sasaran utama yaitu kenyamanan — membuat
penggunaan komputer menjadi lebih nyaman, efisien — penggunaan sumber-daya sistem
komputer secara efisien, serta mampu berevolusi — sistem operasi harus dibangun
sehingga memungkinkan dan memudahkan pengembangan, pengujian serta pengajuan
sistem-sistem yang baru.
A. Struktur Mesin Von Neumann
Saat teknologi yang dipakai pada komputer digital sudah berganti-ganti,komputer
kebanyakan masih menggunakan arsitektur milik Von Neumann,yang diusulkan pada awal
1940-an oleh John von Neumann sendiri. Mesin Von Neumann adalah arsitektur komputer
yang diciptakan oleh Dr. John von Neumann (1903-1957), seorang ahli matematika
kelahiran Budapest Hongaria. Arsitektur ini masih digunakan oleh hampir semua komputersaat ini dan dengan unit sederhana ini sofware yang rumit seperti program pengolah kata
dapat dibuat.
Arsitektur Von Neumann menggambarkan komputer dengan empat bagian utama:
Unit Aritmatika dan Logika (ALU), unit kontrol, memori, dan alat masukan dan hasil
(secara kolektif dinamakan I/O). Bagian ini dihubungkan oleh berkas kawat, ―bus‖. Seiring
dengan berkembangnya jaman saat ini maka pengertian dan rindan arsitektur komputer
menjadi sangat beragam.
Organisasi dan arsitektur komputer mempelajari tentang bagaimana struktur
komputer dan fungsi masing-masing pembentuk struktur serta mengetahui berbagai
arsitektur perancangan sistem komputer untuk mencapai kinerja yang tinggi. Cara kerja
komputer secara cepat menerima informasi masukan digital dan mengolah informasi
tersebut menurut seperangkat instruksi yang tersimpan dalam komputer tersebut dan
menghasilkan keluaran informasi yang dihasilkan setelah diolah. Daftar perintah tersebut
dinamakan program komputer dan unit penyimpanannya adalah memori komputer.
B. Arsitektur Mesin Van Neumann (1952)
Mesin Van Neumann adalah mesin komputer pertama yang bersifat stored
program. Arsitektur pada mesin ini mewakili mesin pertama dan digunakan pada komputer
sekarang ini. Jhon von Neumann adalah seorang ahli matematika dan anggota institute of
Advance Study di Princenton New Jersey yang bekerja sama dengan H.H Goldstine dan
A.W. Binks. Mereka mengajukan suatu makalah yang menyarankan bahwa dalam
pembuatan komputer sebaiknya menggunakan bilangan biner. Konsep tersebut pada
akhimya menjadi tonggak sejarah dalam terciptanya komputer digital yang akhimya
membawa Neumann pada julukan ―promoter of the stored program (software) concept”.
Lima bagian utama dan arsitektur tersebut yaitu sebagai berikut ;
a. Unit input untuk membaca data dan instruksi yang diberikan.
b. Memori utama terdiri dan 4096 word (satu word memuat 40 bit biner).
c. Arithmetic Logic Unit(ALU) sebagai bagian yang berfungsi unit pemrosesan.
d. Control Unit (CU) sebagai pengendali kerja antara komponen arsirektur.
e. Unit output untuk menampilkan hasil pengolahan data yang di lakukan ALU dan CU.
Komentar
Posting Komentar