Bagian Perangkat Keras Komputer dan Fungsinya

Perangkat Keras Komputer:

Sebagai sebuah sistem komputer terdiri dari beberapa subsistem yang saling terhubung untuk mencapai tujuan pengolahan data. Secara garis besar subsistem-subsistem pada sistem komputer terdiri dari subsistem unit pemroses, subsistem input dan output serta subsistem memori dan penyimpanan. Subsistem-subsistem tersebut terhubung satu sama lain melalui bus alamat, bus data, bus kontrol dan antarmuka.

Perangkat keras ini dibagi menjadi tiga, yaitu Unit Pemroses, Memori, dan Perangkat Input Output

Unit Pemroses

Unit pemroses pusat berasal dari kata bahasa Inggris Central Processing Unit. Unit pemroses pusat ini disingkat sebagai unit pemroses. Unit pemroses dikenal juga secara popular dengan nama prosesor. Pada sistem komputer unit pemroses ini berfungsi sebagai berikut :

1.  Mengambil intruksi-intruksi program dari memori.

2.  Mengambil data dari memori

3.  Mengeksekusi instruksi untuk memproses data

4.  Mengendalikan alur program

Unit pemroses sangat menentukan program-program yang bisa dijalankan. Hal ini mengandung pemahaman bahwa program yang dapat berjalan pada sebuah jenis prosesor belum tentu dapat berjalan pada jenis prosesor yang lain. Sebabnya adalah oleh karena program asli (native) yang dapat dijalankan adalah merupakan sederetan kode-kode biner yang hanya dipahami oleh prosesorproses tertentu. Kompiler telah membuat program-program tersebut menjadi kode biner secara spesifik untuk arsitektur prosesor target tertentu. Misalnya program yang telah terpasang pada komputer dengan prosesor buatan perusahaan Intel tidak dapat berjalan pada komputer dengan prosesor buatan Sun microsystems dan lain sebagainya. Hal tersebut disebabkan oleh karena prosesor-prosesor buatan pabrik yang berbeda memiliki set intruksi yang berbeda-beda. Instruksi-instruksi yang dapat dieksekusi oleh prosesor buatan Intel adalah instruksi-instruksi yang tidak dapat dieksekusi oleh prosesorprosesor buatan sun microsystem. Demikian pula sebaliknya. Untuk dapat menjalankan sebuah program, prosesor-prosesor tidak harus dibuat oleh perusahaan yang sama. Salah satu syarat agar prosesor-prosesor yang berbeda dapat menjalankan program yang sama adalah prosesor-prosesor tersebut harus memiliki kesamaan arsitektur set instruksi (instructions set architecture). Misalnya perusahaan pembuat chip-chip prosesor Intel dan AMD. Meskipun mereka adalah pembuat chip prosesor yang berbeda, namun keduanya membuat prosesor-prosesor yang kompatibel dengan arsitektur x86.

Unit pemroses mempunyai beberapa komponen utama. Komponen utama tersebut yaitu:
  unit control,
  arithmetics logic unit dan
  register files.

Unit kontrol berfungsi mengambil intruksi dari memori, mendekode instruksi dan mengeksekusi instruksi. Arithmetics logic unit berfungsi untuk melakukan operasi aritmetika dan logika berdasarkan instruksi mikro yang merupakan hasil dekode instruksi oleh unit kontrol. Disebut sebagai register files disebabkan bagian ini terdiri dari sejumlah register. Register-register yang umum dijumpai pada banyak unit pemroses adalah instruction pointer, stack pointer, instruction register, memory address register memory data register dan register-register kegunaan umum.

Memori

Memori merupakan komponen yang pasti ada pada setiap komputer digital. Pada memori program dan data berada. Unit pemroses menjalankan program yang tersimpan pada memori untuk mengolah data yang juga berada pada memori. Jadi jika komputer tidak memiliki memori maka komputer tersebut tidak dapat bekerja. Untuk komputer digital memori adalah sejenis memori semikonduktor. Umumnya memori semikonduktor yang digunakan pada komputer digital adalah RAM. Pada era tahun 1980-1900 ROM masih digunakan untuk menyimpan program-program dan data-data konfigurasi komputer pribadi secara permanen. Kini penggunaan ROM telah digantikan dengan memori flash.

Baik jenis RAM, ROM maupun flash, memori merupakan sekumpulan lokasi-lokasi penyimpanan yang memiliki alamat. Lokasi-lokasi memori terbagi atas beberapa kelompok segmen. Segmen-segmen tersebut yaitu :

  Segmen kode (text)

  Segmen data

  Segmen stack

  Heap

Segmen kode adalah lokasi-lokasi dimana kode-kode instruksi berada.Setiap instrkuksi tersimpan pada lokasi-lokasi tersebut sesuai dengan format instruksi-instruksi tersebut. Format instruksi menentukan elemen-elemen instruksi yang meliputi kode operasi dan operan (data).

Segmen data adalah satu bagian ruang alamat virtual dari program yang berisi variabel global, variabel statis. Segmen ini terbagi atas dua yaitu segmen data terinisialisasi dan segmen data tidak terinisialisasi. Segmen data terinisialisasi digunakan oleh variabel global dan statis yang terinisialisasi.

Segmen stack adalah sebuah bagian ruang alamat virtual dari program yang digunakan oleh program untuk mengirim parameter ke sub-program (prosedur/fungsi). Ketika sebuah fungsi dipanggil dapat saja parameter-parameter fungsi dikirimkan. Parameter parameter tersebut dikirimkan dengan cara pemanggil melakukan operasi push terhadap masing-masing parameter ke atas stack. Operasi-operasi push ini mengakibatkan stack bertumbuh dengan arah menuju ke lokasi yang rendah (beralamat lebih kecil). Selain untuk mengirim parameter ke prosedur atau fungsi, stack digunakan oleh program untuk menyimpan variabel lokal. Setiap variabel lokal dialokasikan maka stack juga bertumbuh sebanyak sesuai dengan ukuran dari variabel lokal tersebut. Gambar 1 memperlihatkan arah pertumbuhan stack yang bias mencapai atau bahkan melewati perbatasan dengan daerah heap. Jika pertumbuhan stack ini melampaui batas ini maka stack overflow terjadi.

Perangkat Input dan Output

Unit pemroses menjalankan program untuk mengolah data. Data bersumber dari kejadian yang terjadi diluar sistem komputer. Tanpa adanya perangkat input data tidak dapat masuk ke dalam sistem komputer. Perangkat input memberikan jalan masuk bagi data ke dalam sistem komputer. Bahkan ketika media penyimpanan hardisk tidak tersedia, program pengguna tersimpan pada media eksternal. Agar program pengguna dapat dijalankan, program pengguna harus dimasukkan terlebih dahulu melalaui perangkat input. Tanpa adanya perangkat input, maka komputer akan berhenti bekerja.

Data yang diolah oleh unit pemroses adalah informasi yang tersimpan dalam sistem komputer. Informasi tersebut dibutuhkan oleh pengguna. Agar pengguna dapat memperoleh informasi hasil pengolahan data, sistem komputer harus dapat mengeluarkan informasi tersebut untuk pengguna. Untuk itu perangkat output diperlukan agar sistem komputer dapat menyajikan informasi kepada pengguna. Tanpa perangkat output komputer adalah perangkat yang tidak memiliki kegunaan sama sekali bagi penggunanya.

Perangkat input yang paling popular adalah keyboard. Pengguna menggunakan keyboard untuk memasukkan perintah dan data kepada komputer. Pengguna memasukkan perintah atau data dengan cara mengetikkan perintah atau data tersebut pada keyboard. Perangkat input yang lainnya yaitu mouse yang digunakan pada sistem operasi dan program aplikasi yang berbasis grafis.

Pada era tahun 80-an dan awal 90-an terdapat sebuah perangkat input yang kurang dikenal oleh pengguna. Perangkat ini digunakan untuk memasukkan baik data atau program dari media penyimpanan eksternal seperti floppy disk dan compact disc. Perangkat ini dikenal sebagai penggerak floppy disk atau compact disc. Perangkat-perangkat tersebut merupakan kombinasi dari perangkat mekanis yang berfungsi untuk memutar media dan elektronis yang mengambil data elektronis dari media.

Perangkat output yang popular adalah layar display. Layar ini menampilkan data dan informasi secara visual kepada pengguna. Informasi dan data yang ditampilkan dapat dalam moda teks ataupun moda grafis.

Pada moda teks, perintah atau data yang diketikkan oleh pengguna secara langsung ditampilkan secara tekstual perbaris pada layar display. Mekanisme seperti demikian memberikan antarmuka antara pengguna dan komputer yang disebut antarmuka baris perintah (command line interface).

sumber: Material Pemrograman.pdf-Dr.Adnan, S.T.,M.T.