Dasar - Dasar Pemrosesan Komputer

Arsitektur Komputer

 

Arsitektur Komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya). Dalam hal ini, implementasi perencanaan dari masing–masing bagian akan lebih difokuskan terutama, mengenai bagaimana CPUakan bekerja, dan mengenai cara pengaksesan data dan alamat dari dan ke memory cache, RAM, ROM,cakram keras , dll). Beberapa contoh dari arsitektur komputer ini adalah arsitektur Von Neumann,CISC ,RISC, Blue Gene,dll.

Arsitektur komputer ini paling tidak mengandung 3 sub-kategori:

• Set Instruksi (ISA)
• Arsitektur Mikro dari ISA, dan
• Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras komputer ini.

Tingkatan Dalam Arsitektur Komputer

Ada sejumlah tingkatan dalam konstruksi dan organisasi sistem komputer. Perbedaan paling sederhana diantara tingkatan tersebut adalah perbedaan antara hardware dan software.

1.      Tingkatan Dasar Arsitektur Komputer

Pada tingkatan ini Hardware sebagai tingkatan komputer yang paling bawah dan paling dasar, dimana pada hardware ini “layer” software ditambahkan. Software tersebut berada di atas hardware, menggunakannya dan mengontrolnya. Hardarwe ini mendukung software dengan memberikan atau menyediakan operasi yang diperlukan software.

  2.     Multilayerd Machine

Tingkatan dasar arsitektur komputer kemudian dikembangkan dengan memandang sistem komputer keseluruhan sebagai “multilayered machine” yang terdiri dari beberapa layer software di atas beberapa layer hardware.

Berikut tingkatan layer tersebut :

 Keterangan :

1. Physical Device Layer.
Merupakan komponen elektrik dan elektronik yang sangat penting

2. Digital Logic Layer.
Elemen pada tingkatan ini dapat menyimpan,memanipulasi, dan mentransmisi data dalam bentuk represeotasi biner sederhana.

3. Microprogrammed Layer.
Menginterprestasikan instruksi bahasa mesin dari layer mesin dan secaa langsung menyebabkan elemen logika digital menjalankan operasi yang dikehendaki. Maka sebenarnya ia adalah prosesor inner yang sangat mendasar dan dikendalikan oleh instruksi program kontrol primitifnya sendiri yang disangga dalam ROM innernya sendiri. Instruksi program ini disebut mikrokode dan program kontrolnya disebut mikroprogram.

4. Machine Layer.
Adalah tingkatam yang paling bawah dimana program dapat dituliskan dan memang hanya instruksi bahasa mesin yang dapat diinterprestasikan secara langsung oleh hardware.

5. Operating System Layer.
Mengontrol cara yang dilakukan oleh semua software dalam menggunakan hardware yang mendasari (underlying) dan juga menyembunyikan kompleksitas hardware dari software lain dengan cara memberikan fasilitasnya sendiri yang memungkinkan software menggunakan hardware tersebut secara lebih mudah.

6. Higher Order Software Layer.
Mencakup semua program dalam bahasa selain bahasa mesin yang memerlukan penerjemahan ke dalam kode mesin sebelum mereka dapat dijalankan. Ketika diterjemahkan program seperti itu akan mengandalkan pada fasilitas sistem operasi yang mendasari maupun instruksi-instruksi mesin mereka sendiri.

7. Applications Layer.  
Adalah bahasa komputer seperti yang dilihat oleh end-user.

 Peralatan Input 

Unit masukan (Input Unit) yaitu dimana terdapat perintah atau instruksi yang dilakukan kepada komputer oleh pengguna.

Alat Input : 

1. Keyboard.
2. Alat penunjuk.
    Contoh : Mouse, Trackball, Light pen, touch screen, unit remote control dll.
3. Alat Otomatisasi data sumber.
    Contoh : Optical Mark Reader (OMR), Optical Character Reader (OCR), Handprint Reader.
4. Alat Pembaca Magnetis.
    Contoh : MICR (Magnetic Ink Character Recognition).
5. Alat Input Pengenal Suara.
    Contoh : Speaker Dependent System.  

Pemrosesan Pusat Dan Penyimpanan Sekunder

CPU (Central Processing Unit ) merupakan unit yang mengendalikan semua unit sistem komputer dan mengubah input menjadi output.

CPU terdiri dari CU (Control Unit), ALU (Arithmatic Logical Unit), Register.

CU : bertugas mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem komputer.
ALU: bertugas melakukan semua perhitungan  aritmatika dan logika yang terjadi sesuai dengan  instruksi program.
Register: ruang tampat penyimpanan instruksi dan data yang sedang di proses oleh CPU, sedang instruksi-instruksi dan data lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan  di memori utama.

Primary Storage
merupakan ruang penyimpanan yang berisi data yang sedang diolah dan program yaitu berisi suatu daftar instruksi yang mengolah data.
Primary Storage terdiri dari RAM, ROM, Cache Memory

Secondary Storage
merupakan penyimpanan cadangan / tambahan. Contoh : disket, hardisk, magnetic tape dll.

Unit memori/penyimpanan (Memory / Storage Unit) yaitu unit penyimpanan dana yang dilakukan computer

 

 Peralatan Output 

Software adalah instruksi atau program untuk menjalankan sistem komputer.
Software terdiri dari software sistem dan software aplikasi.

Software Sistem terdiri dari :
- Sistem operasi
- Program Utility.
- Translator.

Software Aplikasi terdiri dari :
- Software aplikasi pemrograman sendiri.
- Software paket jadi.

Sistem Operasi 

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, scheduling 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 Operasi berfungsi sebagai penghubung antara lapisan hardware dan lapisan software. selain itu, Sistem Operasi komputer juga melakukan semua perintah perintah penting dalam komputer, serta menjamin aplikasi-aplikasi yang berbeda fungsinya dapat berjalan lancar secara bersamaan tanpa hambatan. Sistem Operasi Komputer menjamin aplikasi perangkat lunak lainnya bisa memakai memori, melakukan input serta output terhadap peralatan lain, dan mempunya akses kepada sistem file. Jika beberapa aplikasi berjalan secara bersamaan, maka Sistem Operasi Komputer akan mengatur jadwal yang tepat, sehingga sebisa mungkin semua proses pada komputer yang berjalan mendapatkan waktu yang cukup untuk menggunakan CPU dan tidak saling mengganggu dengan perangkat yang lain. 

Contoh-contoh dari Sistem operasi Komputer misalnya adalah Windows, Linux, MacOS, dan lain lain.

Sistem Komputer pada dasarnya terdiri dari Central Processing Unit (CPU), Memori dan peralatan I/O (Input / Output). CPU adalah tempat berlangsungnya semua proses. Memori merupakan tempat menyimpan program dan data sewaktu keduanya sedang diproses. Peralatan Input/output bisa berupa keyboard dan monitor serta penyimpan seperti disket atau tape.

Semua komputer baik yang berukuran kecil maupun besar pada dasarnya beroperasi dengan cara yang sama sehingga dimungkinkan transfer data antara komputer yang berbeda sistemnya. Konsep ini disebut distributed computing, sedangkan kemampuan komputer yang berbeda untuk berbagi file dan berkomunikasi disebut open computing.

Dalam Komputer terdapat standard dan protokol. Protokol adalah aturan-aturan dasar dalam komunikasi antar komputer, antara komputer dan peralatan I/O, serta antar program. 

Ada beberapa macam protocol antara lain:

• Hypertext Transmission Protocol(HTTP).
• Transmission Control Protocol/Internet Protocol(TCP/IP).
• ATAPI.

Standar terdapat pada:

• Bahasa Pemrograman : JAVA dan SQL
• Format Data (Image: GIF,JPEG,MPEG dan Text:Unicode)
• Printer : Bahasa Postscript
• Sound : MP3

Aktifitas komputer dicirikan oleh model input-proses-output (IPO). Disini program menerima input dari disket, mouse, keyboard, atau peralatan input lainnya, kemudian melakukan pemrosesan terhadap input tersebut dan akhirnya menghasilkan output ke disket, printer, layer video atau peralatan output lainnya.

Aplikasi 

Perangkat Lunak Aplikasi

1.      Pemrograman Sendiri

Perusahaan menempatkan spesial informasi untuk melakukan tugas merancang sistem berbasis computer yang memenuhi kebutuhan unit perusahaan.

2.      Paket Jadi

Ada empat kelompok besar :

• Paket Aplikasi Bisnis Umum
• Paket Aplikasi Khusus Industri
• Paket Aplikasi Peningkatan Produktivitas Organisasi
• Paket Peningkatan Produktivitas Perorangan

sumber : 

http://id.wikipedia.org/wiki/Arsitektur_komputer

http://belajar-komputer-mu.com/pengertian-sistem-operasi-komputer-operating-system/

materi fotokopian dari dosen