Organisasi dan
Arsitektur Komputer
David J. Scott
Departemen Statistik,University of Auckland
Departemen Statistik,
Menguraikan :
Ø Komponen dari sistem
komputer
Ø digital sirkuit
Ø Penyajian informasi
Ø sistem operasi
A. Komponen Sistem Komputer
1.
Komputer
Sebuah komputer yang bekerja
memerlukan perangkat keras dan perangkat
lunak.
a.
Hardware : komponen komputer fisik dan elektronik
§ perangkat input
§ unit pengolahan pusat
(CPU)
§
memori perangkat
penyimpanan
§ output perangkat
Dihubungkan oleh jaringan
komunikasi atau bus (lihat
diagram).
b.
Perangkat Lunak : program yang menginstruksikan perangkat keras untuk melakukan tugas
§ Sistem operasi perangkat lunak
§ aplikasi perangkat lunak
2.
Perangkat Input
§ Keyboard
§ Mouse
§ Kamera, diam atau video
§ Mikrovon
§ Joystick, trackball
§ Lightpens, layar sentuh, bantalan digitizer, scanner optik, pengenalan suara sirkuit
3.
CPU
§ Melakukan operasi aritmatika dan logika pada data
§ Times dan mengontrol seluruh
system komputer yang lebih besar memiliki CPU dengan microchip
terkait beberapa disebut mikroprosesor, melakukan tugas-tugas terpisah
§ Komputer yang lebih kecil memiliki mikroprosesor tunggal
§ Kebanyakan CPU memiliki 3 bagian fungsional :
Ø aritmetika / logika unit
(ALU) untuk aritmatika dan logika
operasi
Ø penyimpanan sementara, yang disebut register
untuk data, instruksi atau antara
hasil perhitungan
Ø kontrol bagian, waktu dan
mengatur semua elemen dari sistem komputer,
diterjemahkan ke dalam daftar pola komputer kegiatan
4.
Jam dan Clock Speed
Sebuah kali jam sangat cepat dan mengatur
CPU
§
Setiap jam berdetak atau siklus menyebabkan setiap bagian dari CPU untuk memulai operasi berikutnya dan untuk tetap disinkronkan dengan bagian lain
§
Sebuah komputer cepat membutuhkan clock
speed, cepat diukur dalam
siklus per detik, atau hertz (Hz)
siklus per detik, atau hertz (Hz)
§
Kecepatan desktop khas adalah 1
sampai 4 gigahertz (GHz)
atau miliar siklus per detik
§ Operasi sederhana (misalnya menyalin) membutuhkan waktu 1 hingga 2 siklus, yang lain (misalnya divisi) sampai dengan puluhan siklus
5.
Memori-Storage Devices
Penyimpanan dapat internal atau eksternal (tambahan)
§ penyimpanan internal
Ø
Main memory atau memori akses acak (RAM)
Ø Setiap byte dapat disimpan dan diambil langsung daripada berurutan
Ø Terdiri dari chip memori disolder ke sirkuit cetak papan atau dipasang ke soket pada
motherboard
Ø Juga disebut membaca / menulis
memori
Ø Memori lain adalah read-only
memory (ROM)
Ø Tetap tanpa daya,
digunakan untuk boot komputer dan melakukan operasi dasar
Ø Kedua perangkat keras dan perangkat lunak:
firmware
6.
Bantu Penyimpanan
Hardisk, disket, pita magnetic
- Menyimpan data dan magnetis dengan mengatur kembali partikel logam pada permukaannya # Tape drive menyimpan data dalam jumlah besar, digunakan untuk membuat naik
- Flash drive penyimpanan solid state elektronik, menggabungkan recordability RAM dengan kegigihan ROM
- Disk optik menyandikan data sebagai serangkaian pit dan ruang datar, dibaca oleh laser
7.
Output Device
- Tampilan video terminal (VDT) atau monitor, baik sinar katoda tabung (CRT) atau kristal cair display (LCD)
- Modem (modulater-demodulator) mengubah sinyal digital untuk
analog untuk transmisi melalui
saluran telepon
- Seorang pelanggan DSL atau modem digital garis melakukan transfer jika
Saluran telepon digital
- Modem nirkabel mengubah sinyal digital untuk frekuensi tinggi gelombang radio
- Printer digunakan untuk hard copy
- Digital Sirkuit
- Rangkaian digital adalah kombinasi rumit dari gerbang logika
- Gates biasanya diimplementasikan secara elektronis menggunakan dioda atau transistor
- Sebuah gerbang logika membutuhkan satu atau lebih tingkat logika (0 atau 1, atau TRUE atau FALSE) input dan menghasilkan output logika tunggal
2.
Logic Gates
Sebagai contoh sebuah gerbang NOT adalah inverter sederhana:
dibutuhkan tunggal input dan masukan 0 menghasilkan
1, 1 masukan menghasilkan
0
Di bawah ini adalah
tabel kebenaran untuk gerbang NOT dan simbol yang
digunakan untuk mewakilinya dalam diagram sirkuit
- Binary Data
Semua data dalam komputer disimpan dalam format biner
Sedikit adalah digit
biner tunggal
Byte adalah delapan digit
biner
- Ukuran dari sebuah kata bervariasi dari komputer ke computer
- Umumnya sebuah kata adalah jumlah byte dengan modern
komputer menjadi 4
byte atau 32 bit, atau semakin 8 byte atau
64 bit
64 bit
- Mewakili Teks
§
Umumnya representasi
yang digunakan adalah ASCII (American
Standard Kode untuk Informasi Interchange)
Standard Kode untuk Informasi Interchange)
§ Orang Inggris huruf (atas dan huruf kecil) dan khusus
karakter ($,%, dll) dan karakter untuk tindakan khusus seperti
sebagai NL untuk baris baru mengambil hanya 7 bit (128 karakter)
karakter ($,%, dll) dan karakter untuk tindakan khusus seperti
sebagai NL untuk baris baru mengambil hanya 7 bit (128 karakter)
§
Salah satu penggunaan untuk 128 karakter yang
tersisa adalah untuk asing
simbol bahasa ä, é, å, ç,…
simbol bahasa ä, é, å, ç,…
§ Unicode adalah suatu standar industri menggunakan dua byte untuk
mewakili
dan memanipulasi teks dalam salah satu sistem penulisan di dunia
(Latin, Cyrillic, Hangeul, Arab, Devanagari, syllabaries,
Karakter Cina) terdiri dari sekitar 100.000 karakter.
dan memanipulasi teks dalam salah satu sistem penulisan di dunia
(Latin, Cyrillic, Hangeul, Arab, Devanagari, syllabaries,
Karakter Cina) terdiri dari sekitar 100.000 karakter.
- Mewakili Integer
§ Mewakili bilangan desimal sebagai salah satu karakter per byte
sangat boros
sangat boros
§ Bilangan disimpan sebagai biner dengan pengkodean berbagai
§ Dengan konversi standar bilangan bulat desimal ke
biner
bilangan bulat, dalam satu byte, angka 0 sampai 255 yang diwakili oleh
0000 0000 (2) = 0 (10) ke 1111 1111 (2) = 255 (10) dimana angka desimal dalam kurung menunjukkan dasar
bilangan bulat, dalam satu byte, angka 0 sampai 255 yang diwakili oleh
0000 0000 (2) = 0 (10) ke 1111 1111 (2) = 255 (10) dimana angka desimal dalam kurung menunjukkan dasar
§ Untuk mewakili angka lebih, gunakan byte lagi
§ Bagaimana dengan angka negatif? Gunakan 1 bit untuk tanda,
memberikan
ditandatangani besarnya representasi
ditandatangani besarnya representasi
- Ditandatangani Besaran Representasi
§ Apakah yang dimaksud dengan Sistem Operasi?
Sebuah
sistem operasi adalah seperangkat program komputer yang
mengelola sumber daya perangkat keras dan perangkat lunak dari computer
mengelola sumber daya perangkat keras dan perangkat lunak dari computer
§
Melakukan tugas-tugas dasar
Ø
mengontrol dan mengalokasikan memori
Ø
memprioritaskan sistem permintaan
Ø
mengendalikan input dan output perangkat
Ø
memfasilitasi jaringan
Ø mengelola sistem file
§
Antarmuka ke sistem operasi dapat menjadi baris perintah penerjemah atau antarmuka
pengguna grafis (GUI)
1.
Proses Manajemen
§
Setiap program adalah sebuah proses (lihat Task Manager pada Windows komputer)
§ Menjalankan beberapa proses disebut multitasking: dilakukan
oleh switching yang cepat antara program (waktu mengiris)
oleh switching yang cepat antara program (waktu mengiris)
§
Proses ditugaskan prioritas
§ Interrupt proses didorong
umumnya menerima prioritas tinggi
2.
Manajemen Memori
§ Organisasi adalah hirarkis: tercepat untuk paling lambat
§ Register, CPU cache,
RAM, penyimpanan disk
§ OS mengkoordinir ketersediaan,
alokasi dan dealokasi, memindahkan data antara penyimpanan
§
Keterbatasan ukuran
RAM diatasi oleh
sistem operasi
menggunakan memori virtual: swapping data dari disk yang diperlukan secara transparan
menggunakan memori virtual: swapping data dari disk yang diperlukan secara transparan
§ Ketika proses membutuhkan
memori lebih besar daripada yang tersedia ini
dapat menyebabkan labrakan mana komputer menghabiskan seluruh waktunya
mentransfer data dan tidak melakukan pekerjaan nyata
dapat menyebabkan labrakan mana komputer menghabiskan seluruh waktunya
mentransfer data dan tidak melakukan pekerjaan nyata
3.
Keamanan
§ Akses ke sumber daya seperti file, system calls sensitive
§
Membedakan antara pengguna yang berbeda untuk menentukan akses ke
sumber daya
sumber daya
§
Terima atau permintaan jaringan untuk melarang akses: firewall
digunakan
4.
Device Drivers
§ Setiap perangkat terhubung ke komputer memiliki driver perangkat
§ Kontrol interaksi antara
perangkat dan computer
Sistem operasi menyediakan dukungan generik untuk jenis
perangkat, device driver menerjemahkan
operasi generic disediakan oleh sistem operasi menjadi panggilan perangkat tertentu
0 komentar:
Posting Komentar