Sistem Komputer

Empat komponen dalam sistem komputer, yaitu :

1. Pemroses

> 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.