PENGANTAR PENDIDIKAN TEKNOLOGI INFORMASI Elemen Dasar Sistem Komputer PENGANTAR PENDIDIKAN TEKNOLOGI INFORMASI

A. SISTEM KOMPUTER Sistem komputer adalah kumpulan dari elemen-elemen komputer (Hardware, software, brainware) yang salin berhubungan (terintegrasi) dan saling berinteraksi untuk melakukan pengolahan data dengan tujuan menghasilkan informasi sesuai dengan yang diharapkan. Elemen dari sistem komputer, secara garis besar terdiri dari : Hardware (Perangkat keras) Merupakan Perangkat yang dapat kita lihat dan dapat kita sentuh secara fisik, seperti perangkat masukan, perangkat pemroses, media penyimpanan, maupun perangkat keluaran.

Software (Perangkat Lunak) Merupakan Rangkaian prosedur dan dokumentasi program yang berfungsi untuk menyelesaikan masalah yang dikehendaki. Merupakan data elektronik yang disimpan sedemikian rupa oleh komputer itu sendiri, data yang disimpan ini dapat berupa program atau instruksi yang akan dijalankan oleh perintah. Software juga merupakan serangkaian program yang mengontrol operasi dari sistem komputer. Seperti operating sistem, program aplikasi, dan language program.

Brainware Brainware adalah orang yang mengoperasikan sebuah komputer, karena jika tidak ada orang yang mengoperasikan maka tidak akan dapat digunakan. Seperti Programmer, Operator, Analis Sistem, dll.

Bagan Sistem Komputer Sistem komputer Hardware Software Brainware Sistem Operasi Program Aplikasi Perangkat Output Manajer EDP Perangkat Input Analis Sistem Novell Aplikasi Perkantoran Media Penyimpanan Programmer Windows Database Pemrosesan Operator Unix/inux Unix/Linux Unix/inux Pemrograman MAC/OS Desain Grafis

B. Pemahaman Komponen Hardware Pengertian dari hardware atau dalam bahasa indonesia disebut juga dengan nama “perangkat keras” adalah salah satu komponen dari sebuah komputer yang sifat alat nya bisa dilihat dan diraba secara langsung atau yang berbentuk nyata, yang berfungsi untuk mendukung proses komputerisasi. Hardware dapat bekerja berdasarkan perintah yang telah ditentukan ada padanya, atau yang juga disebut dengan dengan istilah instruction set. Dengan adanya perintah yang dapat dimengerti oleh hardware tersebut, maka hardware tersebut dapat melakukan berbagai kegiatan yang telah ditentukan oleh pemberi perintah.

Berdasarkan fungsinya, perangkat keras komputer dibagi menjadi : 1. Input device (unit Masukan) 2. Output device (unit Keluaran) 3. Process device (unit Pemrosesan) 4. Storage device ( unit Penyimpanan) 5. Control I/O 6. Periferal (unit tambahan)

1. Input Device (Unit Masukan) Unit ini berfungsi sebagai media untuk memasukkan data dari luar ke dalam suatu memori dan processor untuk diolah guna menghasilkan informasi yang diperlukan. Input device adalah alat yang digunakan untuk menerima input dari luar sistem, dan dapat berupa sinyal input atau maintenance input. Di dalam sistem komputer, sinyal input berupa data yang dimasukkan ke dalam sistem komputer, sedangkan maintenance input berupa program yang digunakan untuk mengolah data yang dimasukkan. Dengan demikian, alat input selain digunakan untuk memasukkan data juga untuk memasukkan program.

Beberapa alat input mempunyai fungsi ganda, yaitu di samping sebagai alat input juga berfungsi sebagai alat output sekaligus. Alat yang demikian disebut sebagai terminal. Terminal dapat dihubungkan ke sistem komputer dengan menggunakan kabel langsung atau lewat alat komunikasi. Contoh: Modem, Ethernet, ATM, PDA, kamera digital dll. Terminal dapat digolongkan menjadi non intelligent terminal, smart terminal, dan intelligent terminal. Non intelligent terminal hanya berfungsi sebagai alat memasukkan input dan penampil output, dan tidak bisa diprogram karena tidak mempunyai alat pemroses. Peralatan seperti ini juga disebut sebagai dumb terminal. Smart terminal mempunyai alat pemroses dan memori di dalamnya sehingga input yang terlanjur dimasukkan dapat dikoreksi kembali. Walaupun demikian, terminal jenis ini tidak dapat diprogram oleh pemakai, kecuali oleh pabrik pembuatnya. Sedangkan intelligent terminal dapat diprogram oleh pemakai.

Peralatan yang hanya berfungsi sebagai alat input dapat digolongkan menjadi alat input langsung dan tidak langsung. Alat input langsung yaitu input yang dimasukkan langsung diproses oleh alat pemroses, sedangkan alat input tidak langsung melalui media tertentu sebelum suatu input diproses oleh alat pemroses. Alat input langsung dapat berupa papan ketik (keyboard), pointing device (misalnya mouse, touch screen, light pen, digitizer graphics tablet), scanner (misalnya magnetic ink character recognition, optical data reader atau optical character recognition reader), sensor (misalnya digitizing camera), voice recognizer (misalnya microphone). Sedangkan alat input tidak langsung misalnya keypunch yang dilakukan melalui media punched card (kartu plong), key-to-tape yang merekam data ke media berbentuk pita (tape) sebelum diproses oleh alat pemroses, dan key-to-disk yang merekam data ke media magnetic disk (misalnya disket atau hard disk) sebelum diproses lebih lanjut.

2. Output Device (Unit Keluaran) Output yang dihasilkan dari pemroses dapat digolongkan menjadi empat bentuk, yaitu tulisan (huruf, angka, simbol khusus), image (dalam bentuk grafik atau gambar), suara, dan bentuk lain yang dapat dibaca oleh mesin (machine-readable form). Tiga golongan pertama adalah output yang dapat digunakan langsung oleh manusia, sedangkan golongan terakhir biasanya digunakan sebagai input untuk proses selanjutnya dari komputer. Peralatan output dapat berupa: 1. Hard-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk mencetak tulisan dan image pada media keras seperti kertas atau film. 2. Soft-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk menampilkan tulisan dan image pada media lunak yang berupa sinyal elektronik. 3. Drive device atau driver, yaitu alat yang digunakan untuk merekam simbol dalam bentuk yang hanya dapat dibaca oleh mesin pada media seperti magnetic disc atau magnetic tape. Alat ini berfungsi ganda, sebagai alat output dan juga sebagai alat input.

Output bentuk pertama sifatnya adalah permanen dan lebih portable (dapat dilepas dari alat outputnya dan dapat dibawa ke mana-mana). Alat yang umum digunakan untuk ini adalah printer, plotter, dan alat microfilm. Sedangkan output bentuk kedua dapat berupa video display, flat panel, dan speaker. Alat output bentuk ketiga yang menggunakan media magnetic disc adalah disk drive, dan yang menggunakan media magnetic tape adalah tape drive.

3. Process device (unit Pemrosesan) Unit pemrosesan atau CPU (Central Processing Unit) merupakan alat atau unit terpenting dalam sistem komputer. Tugas utamanya adalah mengontrol keseluruhan sistem komputer selama pengolahan data berlangsung. CPU merupakan tempat pemroses instruksi-instruksi program yang pada komputer mikro disebut microprocessor, pemroses ini terdiri dari ribuan dan jutaan IC. CPU terdiri dari 3 bagian utama yaitu unit kendali (control unit / CU) dan unit aritmatika, logika (arithmetic logical unit / ALU) dan storage Unit (Memori Unit / MU).

Tiga unsur penting dalam CPU, yaitu primary storage, arithmatic logic uinit dan control unit. 1. Primary storage adalah ukuran besarnya processor atau biasa disebut  dengan main memory. 2. Arithmatic logic unit adalah suatu alat yang bertugas melakukan perhitungan dalam komputer. 3. control unit adalah merupakan suatu alat pengontrolan yang berada dalam komputer yang memberitahukan unit masukan mengenai jenis data, waktu pemasukan, dan tempat penyimpanan didalam primary storage. Control unit juga bertugas memberitahukan kepada arthmatic logic unit mengenai operasi yang harus dilakukan, tempat data diperoleh, dan letak hasil ditempatkan

Perangkat-perangkat alat proses berserta perlengkapan, yaitu sebagai berikut : Casing Casing adalah kotak pembungkus perangkat keras(hardware) didalam CPU agar terhindar dari kotoran dan sentuhan tangan.

Power Supplay sebagai pengubah tegangan Alternating Curren (AC) menjadi Direct Curren (DC) dan Menyuplai tegangan listrik DC ke komponen yang membutuhkan arus dan tegangan pada motherboard. Daya sebesar 300-400 wat yang disalurkan power supplay biasanya cukup bagi komputer yang digunakan untuk pengetikan ataupun grafik. Sementara, daya 400-500 watt dibutuhkan jika komputer bekerja menggunakan banyak menggunakan Periferal ( unit tambahan).

Motherboard Motherboard adalah ppan rangkaian utama komputer untuk memasang processor, memory dan perangkat lainnya.

Processor Processor adalah sebuah chip yang merupakan pengolah utama dan pusat pengendalian berbagai perangkat komputer.

RAM (Random Access Memory) RAM merupakan singkatan dari Random Access Memory biasanya disebut dengan istilah pendek yaitu Memori. Memory atau RAM merupakan sebuah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data sementara. Memory bekerja dengan menyimpan dan menyuplai data-data penting yg dibutuhkan Processor dengan cepat untuk diolah menjadi informasi.

ROM adalah singkatan dari ‘ Read Only Memory ‘ yaitu suatu perangkat keras pada komputer atau PC yang berupa chip memori semikonduktor yang isinya hanya bisa dibaca saja. ROM tidak dapat digolongkan sebagai RAM (Random Access Memory), walaupun keduanya mempunyai kesamaan yaitu dapat diakses secara acak atau random. ROM (Read Only Memory) berbeda dengan RAM (Random Access Memory). Fungsi ROM (Read Only Memory) adalah sebagai media penyimpanan firmware, yaitu perangkat lunak atau lebih sering disebut software, yang berhubungan dengan perangkat keras (hardware).

VGA Kartu grafis, atau kartu video adalah kartu ekspansi yang berfungsi untuk menciptakan dan menampilkan tampilan-tampilan di layar. Kartu grafis ini terdiri dari rangkaian komponen elektronika. Biasanya tertancap pada slot di papan utama CPU pada komputer. Beberapa kartu grafis menawarkan fungsi lain, seperti menangkap video, dan adaptor untuk penala TV, menguraikan MPEG-2 dan MPEG-4, FireWire, dan menghubungkan menuju beberapa layar. Beberapa perusahaan yang membuat kartu grafis terkenal antara lain adalah ATI, Matrox, dan NVIDIA.

I/O Card Input / Output Card ( I/O Card ) adalah sebuah kartu elektronik yang berfungsi menghubungkan antara motherboard dengan unit masukan dan unit keluaran. I/O Card juga berfungsi menghubungkan motherboard dan hard disk serta floppy disk drive.

4. Storage device atau Backing Storage ( unit Penyimpanan) Backing Storage juga disebut penyimpan cadangan merupakan penyimpan semua informasi non aktif di dalam kompouter, penyimpanan ini dibedakan atas serial acces contohnya tape drive dan direct acces contohnya disk magnetic (hardisk), floppy disk (disket), CD/DVD ROM dan sebagainya. Harddisk (HDD) Harddisk bisa juga disebut Harddisk drive (HDD) atau hard drive (HD), Harddisk adalah sebuah salah satu perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data sekunder, di dalam harddisk berisi piringan magnetis

Floppy Disk Cakram flopi (bahasa Inggris: floppy disk), disebut juga disket adalah sebuah perangkat penyimpanan data yang terdiri dari sebuah medium penyimpanan magnetis bulat yang tipis dan lentur dan dilapisi lapisan plastik berbentuk persegi atau persegi panjang. Cakram flopi "dibaca" dan "ditulis" menggunakan kandar cakram flopi (floppy disk drive, FDD). Kapasitas cakram flopi yang paling umum adalah 1,44 MB (seperti yang tertera pada cakram flopi), meski kapasitas sebenarnya adalah sekitar 1,38 MB

CD-ROM CD-ROM yang ada saat ini umumnya terbuat dari resin (polycarbonate) dan dilapisi permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Informasi direkam secara digital sebagai lubang-lubang mikroskopis pada permukaan yang reflektif. Proses ini dilakukan dengan menggunakan laser yang berintensitas tinggi. Permukaan yang berlubang ini kemudian dilapisi oleh lapisan bening. Informasi dibaca dengan menggunakan laser berintensitas rendah yang menyinari lapisan bening tersebut sementara motor memutar disk. Kemudian Intensitas laser tersebut berubah setelah mengenai lubang-lubang tersebut kemudian terefleksikan dan dideteksi oleh fotosensor yang kemudian dikonversi menjadi data digital. Penulisan data pada CD-ROM hanya dapat dilakukan sekali saja. Walaupun demikian, optical disk ini memiliki keunggulan dari segi mobilitas. Bentuknya yang kecil dan tipis memudahkannya untuk dibawa kemana-mana.

SD Card Secure Digital (SD) adalah sebuah format kartu memory flash. Dia digunakan dalam alat portabel, termasuk kamera digital dan komputer genggam. Kartu SD berdasarkan Kartu Multi Media (MMC) yang lebih tua, tetapi kebanyakan lebih tebal dibanding kartu MMC. Kartu SD biasanya berukuran 32 mm by 24 mm by 2,1 mm, tetapi dapat setipis 1,4 mm. Ada dua jenis yang tersedia, kecepatan tinggi dan kecepatan biasa.

5. Control I/O System control input/output memberikan bantuan kepada user (pengguna) agar memungkinkan mereka mengakses berkas tanpa harus memperhatika detail dari karakter dan waktu penyimapanan. Kotrol input/output menyangkut manajemen berkas dan peralatan manajemen merupakan bagian dari system operasi. Akses berkas memerlukan dukungan manajemen berkas yang memberikan teknik organisasi berkas dan dukungan alat manajemen yang memberikan akses ke alat penyimpanan fisik.

Tugas dari Sistem Kontrol I/O adalah Memelihara directori dari berkas dan lokasi informasi. Menentukan jalan (pathway) bagi aliran data antara memori primer (main memory) dan alat penyimpanan sekunder. Mengkoordinasi komunimasi antara CPU dan alat penyimpanan sekunder, juga sebaliknya. *mengatur/menangani ketidakseimbangan kecepatan pengiriman data antara CPU dengan alat penyimpanan lain, sehingga CPU tidak terlalu lama menyelesaikan pekerjaan input/output (tidak membuang waktu). *mengatur data dengan sedemikian rupa sehingga data dapat disimpan, bila pengirim (CPU/alat penyimpanan sekunder) dan penerima (penyimpanan sekunder/CPU) tidak siap dalam waktu bersamaan. Menyiapkan berkas penggunaan input atau output telah selesai. Mengatur berkas, bila penggunaan input/output telah selesai.

Channel Sistem computer tidak membebani CPU untuk menangani tugas yang berhubungan dengan input/output, akan tetapi tanggung jawab ini diberikan pasa processor input/output yakni saluran input/output. Channel program ini akan menentukan operasi yang diperlukan untuk akses peralatan dan mengontrol jalur data (data pathway).Macam-macam channel : Selector Channel; Mengatur aliran data antara memori utama dengan sebuah peralatan pada saat tersebut. Karena saluran merupakan processor-processor yang cepat maka saluran selektor biasanya hanya menggunakan peralatan I/O dengan kecepatan tinggi, seperti disk. Penggunaan peralatan dengan kecepatan rendah, misal card reader. Multiplexor Channel; Mengatur aliran data antara memori utama dengan beberapa peralatan. Saluran Multiplexor lebih efektif jika menggunakan peralatan dengan kecepatan rendah, dibandingkan dengan selector channel. Dengan saluran multiplexor, beberapa peralatan dapat diaktifkan secara serentak, tetapi saluran harus melengkapi saluran program untuk satu peralatan sebelum memulai dengan saluran program lain. Block Multiplexor Channel; Mengatur aliran data ke berbagai peralatan. Block Multiplexor Channel dapat mengeksekusi satu instruksi dari saluran program untuk satu peralatan, kemudian dapat mengalihkan instruksi-instruksi dari saluran program itu ke peralatan yang lain.

Device Aktifitas I/O untuk shared device adalah sangat kompleks dibanding aktifitas I/O pada dedicated device. Dua fungsi yang sangat penting dari shared device adalah alokasi tempat dan pemberian akses yang tepat. Macam-macam device/peralatan untuk keperluan manajemen pada computer: Dedicated Device, digunakan untuk pengaksesan oleh satu user pada setiap saat. Contoh : terminal Shared Device, digunakan untuk pengaksesan banyak user secara bersamaan. Contoh : disk

Saluran Tujuan dari saluran I/O adalah sebagai perantara antara CPU-main memory dengan unit pengontrol penyimpan. CPU berkomunikasi dengan saluran melalui beberapa perintah yang sederhana. Saluran akan memberi perintah : Test I/O, untuk menentukan apakah jalur (pathway) yang menuju peralatan sedang sibuk. Start I/O, pada peralatan tertentu. Halt I/O, pada peralatan tertentu. Saluran biasanya berkomunikasi dengan CPU melalui cara interupsi. Interupsi akan terjadi, jika keadaan error terdeteksi, misalnya instruksi CPU yang salah atau jika aktifitas I/O telah diakhiri. Jika interupsi terjadi, kontrol akan bercabang melalui rutin pengendali interupsi (interrupt-handler routine), dimana kontrol akan menentukan penyebab dari interupsi, melakukan kegiatan yang tepat, kemudian mengembalikan kontrol pada pemanggil (caller).

Jika sebuah program membutuhkan READ dari berkas file, maka yang terjadi adalah; Program mengeluarkan READ, yang akan menginterupsi I/O Pengontrol I/O membuat sebuah saluran program pada memori utama Saluran program dibaca dan dieksekusi oleh pemanggil saluran Sinyal yang tepat akan ditransmisi ke pemanggil unit control Kemudian sinyal tersebut diterjemahkan oleh unit control dan digunakan untuk mengontrol peralatan operasi untuk membaca data yang diminta Data yang diminta akan mengalir dari peralatan pathway ke file buffer area dalam ruang memori utama Interupsi yang dikeluarkan oleh saluran digunakan untuk meneruskan sinyal pada waktu eksekusi program Kemudian control kembali ke program Data dibaca ke dalam buffer, dimana buffer merupakan suatu tempat pada memori utama yang disediakan untuk menampung data, bila buffer penuh program akan segera menggunakan data tersebut.

Buffering I/O adalah melembutkan lonjakan-lonjakan kebutuhan pengaksesan I/O, sehingga meningkatkan efisiensi dan kinerja sistem operasi. Terdapat beragam cara buffering, antar lain : Single buffering. Merupakan teknik paling sederhana. Ketika proses memberi perintah untuk perangkat I/O, sistem operasi menyediakan buffer memori utama sistem untuk operasi.Untuk perangkat berorientasi blok.Transfer masukan dibuat ke buffer sistem. Ketika transfer selesai, proses memindahkan blok ke ruang pemakai dan segera meminta blok lain. Teknik ini disebut reading ahead atau anticipated input.

Double buffering. Peningkatan dapat dibuat dengan dua buffer sistem Double buffering. Peningkatan dapat dibuat dengan dua buffer sistem.Proses dapat ditransfer ke/dari satu buffer sementara sistem operasi mengosongkan (atau mengisi) buffer lain. Teknik ini disebut double buffering atau buffer swapping. Double buffering menjamin proses tidak menunggu operasi I/O. Peningkatan ini harus dibayar dengan peningkatan kompleksitas. Untuk berorientasi aliran karakter, double buffering mempunyai 2 mode alternatif, yaitu : Mode line at a time.Proses pemakai tidak perlu ditunda untuk I/O kecuali proses secepatnya mengosongkan buffer ganda. Mode byte at a time.Buffer ganda tidak memberi keunggulan berarti atas buffer tunggal.  Double buffering mengikuti model producer-consumer.

6. Periferal (unit tambahan) Contoh perangkat keras komputer yang termasuk dalam unit tambahan atau periferal antara lain: Modem Pengertian Modulator adalah suatu rangkaian yang berfungsi melakukan proses modulasi, yaitu proses “menumpangkan” data pada frekuensi gelombang pembawa (carrier signal) ke sinyal informasi/pesan agar bisa dikirim ke penerima melalui media tertentu ( seperti media kabel atau udara), biasanya berupa gelombang sinus. Dalam hal ini sinyal pesan disebut juga sinyal pemodulasi. Data dari komputer yang berbentuk sinyal digital dirubah menjadi sinyal Analog, klik di sini untuk pengertian modem lebih detail.

Kartu suara Kartu suara (Sound Card) adalah suatu perangkat keras komputer yang digunakan untuk mengeluarkan suara dan merekam suara. Pada awalnya, Sound Card hanyalah sebagai pelengkap dari komputer. Namun sekarang, sound card adalah perangkat wajib di setiap komputer.