Skema Dasar Sistem Komputer
A. Perangakat Keras
Adalah komponen fisik komputer yang terdiri darirangkaian elektronik dan peralatan mekanis yang lain. Pada abtraksi tingkat atas terdiri dari empat komponen, yaitu :
1. Pemroses (processor)
Berfungsi mengendalikan operasi komputer & melakukan fungsi pemrosesan data.
2. Memori utama
- Berfungsi menyimpan data & acara
- Biasanya volatile : tidak dapat mempertahankan data & program yang disimpan kalau sumber daya energi (listrik) dihentikan.
3. Perangkat masukan dan keluaran
Berfungsi memindahkan data antara komputer & lingkungan eksternal yaitu : perangkat penyimpan sekunder, perangkat komunikasi, terminal, dsb
4. Interkoneksi antarkomponen (bus)
Adalah struktur & prosedur untuk menghubungkan pemroses, memori utama, & perangkat masukan/keluaran.
A.1 Proses
Pemroses disebut CPU, berfungsi menertibkan operasi komputer dan melakukan pembuatan data.
Pemroses melakukan kerja dengan langkah sbb:
1. Mengambil arahan yang dikodekan secara biner dari memori utama
2. Men-dekode aba-aba menjadi proses-proses sederhana
3. Melaksanakan proses-proses tersebut
Operasi-operasi pada pemroses dikategorikan menjadi:
1. Operasi aritmetika
Penambahan, pengurangan, perkalian, pembagian dsb
2. Operasi nalar
OR, AND, X-OR, inversi dsb
3. Operasi pengendalian
Operasi percabangan, lompat dsb
Pemroses berisikan tiga bagian, ialah:
1. CU (Control Unit)
Berfungsi mengendalikan operasi yang dijalankan metode komputer
2. ALU (Aritmetic Logic Unit)
Berfungsi melaksanakan operasi aritmatika dan nalar
3. Register
Merupakan memori yang sangat cepat yang berfungsi selaku tempat operan-operan dari operasi yang mau dikerjakan oleh pemroses.
A.2 Register
Register atau yang disebut dengan memori ialah suatu rangkaian logika yang mampu menyimpan data dalam bentuk bilangan biner. Fungsi dar i register ini selain sebagai penyimpanan data juga untuk menghindari berkedipnya angka yang ditunjukkan oleh display (seven segment) pada dikala mendapatkan pulsa-pulsa yang diberikan oleh decoder.
Sebuah register geser dapat memindahkan bit-bit yang tersimpan ke kiri atau ke kanan. Register geser dikelompokkan sebagai urutan rangkaian akal, oleh sebab itu register geser disusun dari rangkain Flip-Flop. Selain untuk perubahan data, register geser juga mampu dipakai untuk mengubah data seri ke paralel atau dari data parallel ke seri.
Skema blok Pemroses
Register mampu dikategorikan menjadi 2 :
1. Register yg tampakpemakai (pemrogram)
Pemrogram mampu memeriksa isi dari register-register tipe ini. Beberapa kode disediakan untuk mengisi (memodifikasi) register tipe ini. Terdiri dari 2 jenis :
Register Data : menyimpan sebuah nilai untuk beragam keperluan
1. General purpose register
Digunakan untuk bervariasi kebutuhan pada sebuah kode mesin yang melakukan suatu operasi terhadap data.
2. Special purpose register
Digunakan untuk memuat operasi floating point, menampung limpahan operasi penjumlahan atau perkalian.
Register Alamat : berisi alamat data di memori utama, alamat arahan di memori utama,bagian alamat yang digunakan dalam penghitungan alamat lengkap
3. Register Indeks (index register)
Pengalamatan berindeks ialah salah satu mode pengalamatan popular.
Pengalamatan melibatkan penambahan indeks ke nilai dasar untuk menemukan alamat efektif
Register penanda segmen (segment pointer register)
Pada pengalamatan bersegmen, memori dibagi menjadi segmen-segmen. Segmen berisi satu blok memori yang panjangnya mampu beraneka ragam.Untuk mengacu memori bersegmen digunakan pengacuan terhadap segmen dan offset di segmen itu. Register penunjuk segmen mencatat alamat dasar (lokasi awal) dari segmen. Mode pengalamatan bersegmen sungguh penting dalam manajemen memori.
Register penanda stack (stack pointer register)
Instruksi yang tak membutuhkan alamat karena alamat operan ditunjuk register penanda stack. Operasi-operasi kepada stack :
- isyarat push : menyimpan data pada stack, dengan meletakkan data di puncak stack
- instruksi pop : mengambil data dari puncak stack.
Register penanda (flag register)
Isi register ialah hasil operasi dari pemroses. Register berisi keadaan-keadaan yang dihasilkan pemroses berkaitan dengan operasi yang baru saja dijalankan.
Register ini terlihat oleh pemakai tetapi cuma dapat diperbarui oleh pemroses selaku imbas (imbas) operasi yang dijalankannya.
Register untuk kendali & status
Digunakan untuk mengontrol operasi pemroses, kebanyakan tidak terlihat oleh pemakai. Sebagian dapat diakses dengan isyarat mesin yang dieksekusi dalam mode kendali atau kernel sistem operasi.
Register untuk alamat dan buffer, terdiri dari :
MAR (Memory Address Register)
Untuk mencatat alamat memori yang hendak diakses (baik yang akan ditulisi maupun dibaca)
MBR (Memory Buffer Register)
Untuk menampung data yang mau ditulis ke memori yang alamatnya ditunjuk MAR atau untuk memuat data dari memori (yang alamatnya ditunjuk oleh MAR) yang mau dibaca.
I/O AR (I/O Address Register)
Untuk mencatat alamat port I/O yang akan diakses(baik akan ditulisi / dibaca).
I/O BR (I/O Buffer Register)
Untuk memuat data yang mau dituliskan ke port yang alamatnya ditunjuk I/O
AR atau untuk memuat data dari port (yang alamatnya ditunjuk oleh I/O AR) yang akan dibaca.
Register untuk eksekusi isyarat
PC (Program Counter) : mencatat alamat memori dimana isyarat di dalamnya akan dieksekusi
IR (Instruction Register) : menampung instruksi yang mau dilaksanakan
Register untuk info status
Register ini berbentuksatu register / kumpulan register. Kumpulan register ini disebut PSW (Program Status Word). PSW berisi aba-aba-aba-aba kondisi pemroses ditambah gosip-gosip status lain, yaitu :
♦ Sign
Flag ini mencatat tanda yang dihasilkan operasi yang sebelumnya dilakukan
♦ Zero
Flag ini mencatat apakah operasi sebelumnya menghasilkan nilai nol
♦ Carry
Flag ini mencatat apakah dihasilkan carry (kondisi dimana operasi penjumlahan/perkalian menciptakan bawaan yang tidak mampu ditampung register akumulator)
♦ Equal
Flag ini mencatat apakah operasi menciptakan kondisi sama dengan
♦ Interupt enable/disable
Flag ini mencatat apakah interrupt sedang dapat diaktifkan atau tidak
♦ Supervisor
Flag ini mencatat mode hukuman yang dikerjakan, yakni mode supervisor atau bukan. Pada mode supervisor maka seluruh kode mampu dikerjakan sedang untuk mode bukan mode supervisor(mode user) maka beberapa instruksi kritis tidak mampu diaktifkan.
A. Memory
- Memori berfungsi untuk menyimpan data dan acara. Hirarki memori berdasarkan kecepatan akses :
- Register
- Memori case (Chace Memory)
- Memori kerja (Main Memory)
- Disk Magnetik (Magnetic Disk)
- Disk Optik (Optical Disk)
- Tape Magnetik (Magnetic Tape
Menurut urutan dari atas ke bawah dapat diukur hirarki dalam hal :
- Harga : semakin ke bawah, harga semakin murah, harga dihitung dari rasio rupiah
- per bit data disimpan
- Kapasitas : semakin ke bawah, kapasitas makin terbatas
- Kecepatan susukan : semakin ke bawah, kian lambat
- Frekuensi pengaksesan : semakin ke bawah, kian rendah frekuensi pengaksesan
Setiap kali pemroses melaksanakan eksekusi, pemroses harus membaca arahan dari memori utama. Agar eksekusi dijalankan secara cepat maka harus diusahakan aba-aba tersedia di memori pada lapisan berkecepatan susukan lebih tinggi. Kecepatan hukuman ini akan meningkatkan kinerja tata cara.
Konsep ini diimplementasikan antara lain berupa :
Chace memory
Merupakan memori berkapasitas terbatas, berkecepatan tinggi yang lebih mahal dibanding memori utama. Chace memory adalah di antara memori utama dan register pemroses yang berfungsi supaya pemroses tidak langsung mengacu memori utama tetapi di chace memory yang kecepatan terusan lebih tinggi. Metode ini akan meningkatkan kinerja metode.
Buffering
Bagian memori utama untuk menampung data yang hendak ditransfer dari / ke perangkat masukan / keluaran dan penyimpan sekunder. Buffering mampu meminimalisir frekuensi pengaksesan dari/ke perangkat masukan/keluaran dan penyimpan sekunder sehingga mengembangkan kinerja sistem.
Perangakat Masukan Dan Keluaran
Macam- Macam Perangakat masukan Dan Keluaran
Perangkat masukan/keluaran berisikan 2 bab :
1. Komponen mekanis : perangkat itu sendiri
2. Komponen elektronis : pengendali perangkat berupa chip controller
Pengendali perangakat (Device Adapter) terdapat dua macam alat pengendali yaitu:
Perangkat yakni perangkat nyata yang dikendalikan chip controller di board system atau card.
Controller dihubungkan dengan pemroses dan komponen-unsur lain melalui bus. Controller berlainan-beda, namun biasanya mempunyai register-register untuk mengendalikannya.
Sruktur I/O
1. I/O interrupt adalah I/O kecapatan rendah
2. Struktur DMA yakni I/O kecapatan tinggi
DMA dibagi menjadi : Third Party DMA dan frist party DMA
Interkoneksi Antar Komponen
Disebut BUS dan interkoneksi ini berhubungan dengan tatacara korelasi antarkomponen-unsur metode komputer.
Bus berisikan tiga macam, yaitu:
1. Bus alamat (addres bus)
Untuk memperlihatkan alamat dari memori atau port yang akan diakses. Bus alamat berisi 16, 20, 24 jalur sinyal paralel atau lebih.
2. Bus data (data bus)
Untuk membaca dan mengirim data dari/ke memori atau port. Bus data berisi 8,16, 32 jalur sinyal paralel atau lebih.
3. Bus kendali (control bus)
Sinyal bus kendali antara lain:
• Memory Read
• Memory Write
• I/O read
• I/O Write
Mekanisme pembacaan :
Untuk membaca data sebuah alokasi memori, CPUmengirim alamat memori yang diharapkan melalui busalamat lalu mengirim sinyal memory read pada bus kendali. Sinyal memory read memerintahkan keperangkat memori untuk mengeluarkan data padalokasi tersebut ke bus data agar dibaca CPU.
Interkoneksi antar unsur membentuk jenis koneksitas yang populer antara lain :
ISA, EISA, MCA, VESA, PCI dan AGP.
Tingkatan Konsep Komputer
a. Tingkat Konsep Elektronika
Bentuk komputer terdiri atas sejumlah rangkaian komponen elektro ditambah dengan unsur mekanika, magnetika dan optika.
b. Tingkat Konsep Rangkaian Saklar
Sudah mampu tampakrangkaian elektronik yangsesungguhnya, yang membentuk banyak saklar yangtersusun secara paralel dan membentuk sekelompoksaklar. (terhubung dan terputus).
c. Tingkat Konsep Transfer Register
Berbagai kalangan sakelar di dalam computer membentuk sejumlah register (Logika, aritmatika, akumulator, indeks, adress register dll)
d. Tingkat Konsep Arsitektur
Sejumlah register tersusun dalam sebuah arsitektur tertentu. Prosesor, memory dan satuan unsur lainnya terhubung melalui galur (bus) penghubung.
e. Tingkat Konsep Diagram Blok Arsitektur komputer atau tata cara komputer mampu dipetak-petakan ke dalam sejumlah blok (masukan,blok satuan, prosesor sentra, memori, dll.)
Kerja komputer
Kerja komputer pada tingkat desain, antara lain :
- Tingkat konsep diagram blok, berlangsung sebagailalu lintas info di dalam dan diantara blokpada metode komputer
- Tingkat transfer register, kerja komputerberlangsung melalui pemindahan rincian informasidi antara register.
- Tingkat konsep saklar, kerja komputer berlangsungdalam bentuk terputus dan terhubungnya berbagaisaklar eletronika di dalam tata cara komputer.
- Kerja komputer pada fungsi komputer, terdiri atas :kegiatan masukan, catatan, pengolahan dan keluaran
- Kerja komputer pada rekaman
- Sekelompok satuan data direkam ke dalam alatperekaman dalam bentuk berkas data.
- Tataolah direkam ke dalam alat perekam danmembentuk berkas tataolah
Eksekusi instruksi
Tahap pemrosesan isyarat :
1. Pemroses membaca isyarat dari memori (fetch)
2. Pemroses mengeksekusi kode (execute)
Eksekusi acara berisi pengulangan fetch dan execute. Pemrosesan 1 instruksi disebut satu siklus arahan. Siklus eksekusi instruksi :
Mode eksekusi instruksi
1. Mode pemakai (user mode)
Mode dengan kewenangan rendah, acara pemakai (aplikasi) biasa dieksekusi dalam mode ini.
2. Mode tata cara (system mode)
Mode dengan kewenangan tinggi. Biasanya berkala tata cara atau kontrol atau kernel dieksekusi dengan mode ini.
Perangkat Lunak (Software)
Merupakan komponen non fisik berupa kumpulanprogram beserta struktur datanya.Program ialah Sekumpulan aba-aba yang disusun sedemikian rupa untuk mampu menuntaskan problem-problem tertentu sesuai dengan kebutuhan.Siklus Instruksi, Untuk memproses instruksi dilakukan lewat 2 tahap :
- mengambil isyarat (instruction fetch)
- hukuman aba-aba (instruction execution)
- Interrupt
- Trap
Sistem Operasi
Tujuan mempelajari sistem operasi :
1. Agar mampu mendesain sendiri
2. Dapat memodifikasi metode yang sudah ada sehingga sesuai dengan kebutuhan
3. Dapat menentukan di antara aneka macam alternatif tata cara operasi
4. Memaksimalkan penggunaan sistem operasi
5. Konsep dan teknik sistem operasi mampu dipraktekkan pada aplikasi-aplikasi lain.
Pengertian sistem operasi secara umum :
Sistem operasi selaku resource manager yaitu pengelola seluruh sumber daya yang terdapat pada metode komputer dan sebagai extended machine ialah menawarkan sekumpulan layanan ke pemakai sehingga mempermudah dan menyamankan penggunaan serta pemanfaatan sumber daya sistem komputer.
Prinsip dasar metode operasi :
Sistem operasi ialah program komputer yang berisi perintah-perintah (command) dan bertugas menjembatani pemahaman insan dengan komputer, sehingga komputer mampu melakukan pekerjaan sesuai impian.
Definisi tata cara operasi :
1. Sistem operasi yakni software yang menertibkan hardware.
2. Program yang mengakibatkan hardware lebih mudah untuk dipakai
3. Kumpulan acara yang mengendalikan kerja hardware sesuai keinginan user
4. Manager sumber daya atau pengalokasian sumber daya komputer, mirip menertibkan memori, printer, dll
5. Sebagai acara pengendali, ialah acara yang digunakan untuk menertibkan program yang lain
6. Sebagai kernel, yakni program yang terus-menerus running selama computer dihidupkan
7. Sebagai guardian yang mempertahankan komputer dari banyak sekali kejahatan komputer.
Perangkat Lunak Aplikasi (PLA)
Perangkat lunak ini menolong pengelolaan sumber daya fisik dan konseptual perusahaan. PLA diperoleh dengan 2 cara yakni:
1. Membuat sendiri (custom programming)
Sebagian perusahaan yang menggunakan komputer besar dengan dibantu staf seorang ahli berita, mendesain sistem berbasis komputer untuk memenuhi kebutuhan unik perusahaan. Produk mereka yakni koleksi perangkat lunak (software library) dari acara pesanan (custom acara).
2. Membeli jadi (preweritten package).
Beberapa acara aplikasi jadi yang terdapat dipasaran dapat dikelompokkan menjadi empat kelompok::
1. Paket Aplikasi Bisnis Umum
2. Paket Aplikasi Khusus industri
3. Paket Aplikasi Peningkatan Produktivitas Organisasi
4. Paket Produktivitas Perorangan