Bagaimana Komputer Bekerja #2

Mengapa penting untuk mengetahui bagaimana komputer bekerja? Mudah, jika Anda tidak mengentahui, akan sulit untuk dikendalikan. Komputer tidak pernah dibangun untuk mengendalikan anda. Penciptaan mereka hanyalah alat lain Allah memberi manusia untuk menggunakan untuk keuntungan pengguna. Apa yang dapat Anda lakukan untuk belajar lebih banyak tentang komputer? Saya memiliki jawaban yang mudah. Hanya membaca, dan menggunakan komputer lebih baik dan bermanfaat. Mereka tidak terlalu sulit dan dengan waktu Anda juga bisa menjadi tuan atas alat tersebut.

Komputer, yang kita tahu dan cinta belum lama dibuat. Komputer pribadi tidak dijual sampai 1977. Mereka telah datang jauh sejak saat itu. Apakah Anda tahu bahwa pada tahun 1983 terdapat sekitar 2 juta komputer pribadi yang digunakan di Amerika Serikat. Namun hanya 10 tahun kemudian pada tahun 1993 jumlah itu melonjak hingga lebih dari 90 juta. Dan sekarang pada tahun 2009 jumlah ini diperkirakan lebih dari 200 juta.

Komputer, sekarang ini kecil, cepat, dapat diandalkan, dan sangat berguna. Kembali pada tahun 1977 yang benar-benar tidak terjadi. Namun, mereka pada dasarnya beroperasi dalam cara yang sama. Mereka berdua menerima data, data yang disimpan, diproses data, dan kemudian data output kemiripan cara fungsi otak kita sendiri. Artikel ini berkenaan dengan mereka terdapat 4 fungsi: Memori, Pemrosesan, Input dan Output.

1. Memory

Mari kita melihat yang pertama, memori komputer. Fungsi untuk penyimpanan dalam komputer ada dalam berbagai ukuran, jenis dan bentuk. Namun ada dua kategori dasar: jangka pendek dan jangka panjang. Komputer tipikal mengandung sejumlah jenis memori, termasuk RAM, ROM, virtual, cache, dan berbagai jangka panjang perangkat penyimpanan. Setiap jenis memori komputer melayani fungsi dan tujuan.

Memori komputer diukur dalam byte. Satu byte terdiri dari serangkaian 1’s dan 0 yang biasanya perjalanan di pasang delapan. Delapan ini 0’s and 1’s adalah cara komputer berkomunikasi dan menyimpan informasi. Dengan setiap keystroke atau karakter byte memori yang digunakan. Dalam artikel lain Anda akan belajar lebih banyak tentang bit dan bagaimana komputer berpikir.

Ukuran Memory

Besaran Memory

ROM
ROM, atau Read Only Memory adalah memory permanen, jangka panjang, Baterai memori. Baterai berfungsi agar data bios tidak hilang saat komputer dimatikan. Ini juga tidak dapat dihapus atau diubah dengan cara apapun. Namun ada jenis ROM yang disebut PROM yang dapat diubah. P singkatan dari programmable. ROM Tujuannya adalah untuk menyimpan dasar input / output system (BIOS) yang mengontrol start-up, atau proses boot.

RAM
RAM, atau random-access memory ROM yang hanya berfungsi tidak seperti saat komputer dihidupkan. Memori ini sangat penting bagi komputer karena mengontrol saat ke saat proses komputer. Hal pertama yang masuk ke dalam RAM adalah OS (sistem operasi) yang merupakan sebagian besar kasus adalah Windows 95. Selanjutnya untuk RAM mungkin permainan, atau internet browser, atau beberapa jenis perangkat lunak yang ingin Anda gunakan.

Komputer pribadi awal hanya diperlukan sekitar 64K RAM. Sekarang ini jumlah ini secara drastis sangat kurang. Dengan foto, suara, dan bahkan film masuk ke RAM, jumlah kebutuhan sekarang dalam jutaan. Komputer saya gunakan saat ini memiliki 80 MB atau 80.000 K dari RAM.

Multitasking telah menempatkan kebutuhan lebih RAM dalam beberapa tahun terakhir. Multitasking adalah kemampuan untuk menjalankan lebih dari satu program pada waktu yang sama. Misalnya, banyak orang suka menjalankan Netscape Communicator bersama dengan perangkat lunak pengolah kata mereka. Ini berarti Anda perlu banyak RAM untuk menahan kedua program.

Jenis memori sementara cache (diucapkan “cash”) dan virtual memory. Kedua jenis memori melengkapi RAM utama komputer dan melakukan fungsi yang sama dengan RAM.

2. Media Penyimpanan

RAM dan ROM mungkin bagian yang sangat penting dari komputer, namun, tanpa perangkat penyimpanan data seperti hard drive dan disk drive komputer Anda tidak akan berguna.

Berikut adalah bentuk paling umum Storage Device ditemukan pada komputer di rumah:

Flasdisk atau Memory Stick
Sebuah perangkat yang pada tahun 1998 IBM memperkenalkan dan telah menarik yang sangat cepat sebagai perangkat penyimpanan portabel besar. Dengan cepat menggantikan floppy disk. Perangkat kecil ini sangat handal dan cocok di port USB di komputer Anda. Itu datang dalam ukuran mulai dari 1 GB hingga 64 GB dalam ukuran.

Hard disk (drive) or HD
Setumpuk piring-piring logam bundar yang disebut disk terbungkus ketat dengan hampa udara logam shell. Mereka umumnya berkisar dalam ukuran 60-500 gigabyte (1000MB = 1GB). Hard drive berfungsi untuk menyimpan semua file, dan perangkat lunak komputer yang akan digunakan. Setiap berkas atau program perangkat lunak yang digunakan oleh RAM kemungkinan besar akan datang dari disk drive.

CD-ROM (Compact disk, read-only memory)
Fungsi CD seperti hard drive di dalam alat ini terdapat sejumlah besar memori. Apa yang membedakan mereka adalah mobilitas dan teknologi penyimpanan optik. Kapasitas penyimpanan mereka juga sangat terbatas dibandingkan dengan hard drive. Yang hanya dapat menyimpan hingga sekitar 650 MB informasi. Perbedaan besar lain adalah bahwa Anda harus memiliki drive khusus untuk menulis ke CD’s. Jika tidak, mereka hanya dapat dibaca dari.

DVD-ROM (digital video disk, read-only memory)
DVD mirip dengan CD dimana mereka ditulis dan dibaca oleh laser. Hard drive menggunakan arus magnetik menyimpan data. Namun CD dan DVD menggunakan cahaya (laser) untuk menulis dan membaca data pada disk. Panjang dan pendek ini lubang-lubang tersebut kemudian disimpan atau tergores pada permukaan disk. Mereka hanya dapat dibaca oleh teknologi laser. Teknologi DVD baru meningkatkan jumlah memori CD biasa dapat terus. DVD dapat bervariasi dalam ukuran dari 4.34GB (1000MB = 1GB) untuk 7.95GB.

3. Processing

Jika seseorang harus menemukan otak dari komputer hampir pasti mereka akan mengatakan dengan mikroprosesor. Mikroprosesor sering disebut sebagai CPU (Central Processing Unit). Mikroprosesor adalah sebuah chip seukuran prangko. Prosesor adalah salah satu bagian dari komputer yang paling penting ke komputer. Mikroprosesor mengendalikan bagaimana data dipilah dan mengarahkan aliran data.

Untuk sebagian besar komputer didefinisikan oleh kekuatan dari mikroprosesor. Chip dengan kecepatan pemrosesan yang lebih tinggi dan desain yang lebih baru menawarkan kinerja terbesar dan akses terhadap teknologi baru. Kebanyakan mikroprosesor yang dibuat untuk PC yang dibuat oleh Intel atau oleh perusahaan yang mengkloning chip Intel, seperti Advanced Micro Devices (AMD) dan Cyrix.

Chip Intel awal masuk model yang disebut 286, 386, dan 486. 586 chip yang diberi nama Pentium. Rangkaian Pentiums diberi nama berikut: Pentium Pro, Pentium dengan MMX, dan Pentium II. Prosesor yang lebih baru menyimpan lebih banyak transistor dan kemampuan komputasi yang lebih sehingga pada satu chip.

4. Input / Output

Input
Salah satu fitur terbaik dari sebuah komputer adalah kemampuan untuk memberi perintah komputer dan memberinya makan informasi. Tanpa perangkat input ini tidak akan mungkin. Perangkat input dapat dibangun ke dalam komputer, seperti keyboard pada laptop, atau dapat dihubungkan ke komputer dengan kabel. Yang paling umum perangkat input keyboard. Ada banyak lagi yang lainnya seperti: tikus, Trackballs, bantalan sentuh, touch screen, pena, sukacita tongkat, scanner, pembaca barcode, video dan kamera digital, dan mikrofon. Sebagai tambahan, perangkat penyimpanan seperti disk drive dapat berfungsi sebagai alat input.

Output
Input adalah penting, tetapi sama pentingnya adalah kemampuan untuk membaca apa yang komputer lakukan. Perangkat output komputer digunakan untuk melayani pengguna. Yang paling umum perangkat output adalah monitor, atau layar. Namun sebagian besar datang dengan speaker komputer dan printer yang sangat baik perangkat output. Perangkat penyimpanan seperti disk drive dan disket juga berfungsi sebagai perangkat output bila diperlukan untuk menulis data yang baru atau yang diperbarui file ke disk atau tape.

Semua peralatan atau komponen komputer diatas di letakkan atau dipasang serta dihubungkan kedalam sebuah peralatan komputer yang namanya Motherboard, dan motherboard ini akan diletakkan atau dipasang pada sebuah chasing dan dikonek dengan Power Supply untuk memberikan daya listrik ke setiap komponen komputer yang terdapat pada komputer tersebut, sehingga komputer dapat bekerja.

Tanpa motherboard dan Power supply komponen komputer lainnya tidak ada gunanya, Jenis Motherboard yang dipergunakan harus sesuai dengan jenis processor yang hendak dipergunakan. contohnya tidak dapat menggunakan motherboard soket untuk pentium III untuk processor Dual Core atau lebih tinggi.

Bagaimana komputer bekerja

Saat teknologi yang dipakai pada komputer digital sudah berganti secara dramatis sejak komputer pertama pada tahun 1940-an (lihat Sejarah perangkat keras menghitung untuk lebih banyak detail), komputer kebanyakan masih menggunakan arsitektur Von Neumann, yang diusulkan di awal 1940-an oleh John von Neumann.

Arsitektur Von Neumann menggambarkan komputer dengan empat bagian utama: Unit Aritmatika dan Logis (ALU), unit kontrol, memori, dan alat masukan dan hasil (secara kolektif dinamakan I/O). Bagian ini dihubungkan oleh berkas kawat, “bus”

Memori

Di sistem ini, memori adalah urutan byte yang dinomori (seperti “sel” atau “lubang burung dara”), masing-masing berisi sepotong kecil informasi. Informasi ini mungkin menjadi perintah untuk mengatakan pada komputer apa yang harus dilakukan. Sel mungkin berisi data yang diperlukan komputer untuk melakukan suatu perintah. Setiap slot mungkin berisi salah satu, dan apa yang sekarang menjadi data mungkin saja kemudian menjadi perintah.

Memori menyimpan berbagai bentuk informasi sebagai angka biner. Informasi yang belum berbentuk biner akan dipecahkan (encoded) dengan sejumlah instruksi yang mengubahnya menjadi sebuah angka atau urutan angka-angka. Sebagai contoh: Huruf F disimpan sebagai angka desimal 70 (atau angka biner ) menggunakan salah satu metode pemecahan. Instruksi yang lebih kompleks bisa digunakan untuk menyimpan gambar, suara, video, dan berbagai macam informasi. Informasi yang bisa disimpan dalam satu sell dinamakan sebuah byte.

Secara umum, memori bisa ditulis kembali lebih jutaan kali – memori dapat diumpamakan sebagai papan tulis dan kapur yang dapat ditulis dan dihapus kembali, daripada buku tulis dengan pena yang tidak dapat dihapus.

Ukuran masing-masing sel, dan jumlah sel, berubah secara hebat dari komputer ke komputer, dan teknologi dalam pembuatan memori sudah berubah secara hebat – dari relay elektromekanik, ke tabung yang diisi dengan air raksa (dan kemudian pegas) di mana pulsa akustik terbentuk, sampai matriks magnet permanen, ke setiap transistor, ke sirkuit terpadu dengan jutaan transistor di atas satu chip

Pemrosesan

Unit Pengolah Pusat atau CPU berperanan untuk memproses arahan, melaksanakan pengiraan dan menguruskan laluan informasi menerusi system komputer. Unit atau peranti pemprosesan juga akan berkomunikasi dengan peranti input , output dan storan bagi melaksanakan arahan-arahan berkaitan.

Contoh sebuah CPU dalam kemasan Ball Grid Array (BGA) ditampilkan terbalik dengan menunjukan kaki-kakinya

Dalam arsitektur von Neumann yang asli, ia menjelaskan sebuah Unit Aritmatika dan Logika, dan sebuah Unit Kontrol. Dalam komputer-komputer modern, kedua unit ini terletak dalam satu sirkuit terpadu (IC – Integrated Circuit), yang biasanya disebut CPU (Central Processing Unit).

Unit Aritmatika dan Logika, atau Arithmetic Logic Unit (ALU), adalah alat yang melakukan pelaksanaan dasar seperti pelaksanaan aritmatika (tambahan, pengurangan, dan semacamnya), pelaksanaan logis (AND, OR, NOT), dan pelaksanaan perbandingan (misalnya, membandingkan isi sebanyak dua slot untuk kesetaraan). Pada unit inilah dilakukan “kerja” yang nyata.

Unit kontrol menyimpan perintah sekarang yang dilakukan oleh komputer, memerintahkan ALU untuk melaksanaan dan mendapat kembali informasi (dari memori) yang diperlukan untuk melaksanakan perintah itu, dan memindahkan kembali hasil ke lokasi memori yang sesuai. Sekali yang terjadi, unit kontrol pergi ke perintah berikutnya (biasanya ditempatkan di slot berikutnya, kecuali kalau perintah itu adalah perintah lompatan yang memberitahukan kepada komputer bahwa perintah berikutnya ditempatkan di lokasi lain).

Input dan hasil

I/O membolehkan komputer mendapatkan informasi dari dunia luar, dan menaruh hasil kerjanya di sana, dapat berbentuk fisik (hardcopy) atau non fisik (softcopy). Ada berbagai macam alat I/O, dari yang akrab keyboard, monitor dan disk drive, ke yang lebih tidak biasa seperti webcam (kamera web, printer, scanner, dan sebagainya.

Yang dimiliki oleh semua alat masukan biasa ialah bahwa mereka meng-encode (mengubah) informasi dari suatu macam ke dalam data yang bisa diolah lebih lanjut oleh sistem komputer digital. Alat output, men-decode data ke dalam informasi yang bisa dimengerti oleh pemakai komputer. Dalam pengertian ini, sistem komputer digital adalah contoh sistem pengolah data.

Instruksi

Perintah yang dibicarakan di atas bukan perintah seperti bahasa manusiawi. Komputer hanya mempunyai dalam jumlah terbatas perintah sederhana yang dirumuskan dengan baik. Perintah biasa yang dipahami kebanyakan komputer ialah “menyalin isi sel 123, dan tempat tiruan di sel 456”, “menambahkan isi sel 666 ke sel 042, dan tempat akibat di sel 013”, dan “jika isi sel 999 adalah 0, perintah berikutnya anda di sel 345”.

Instruksi diwakili dalam komputer sebagai nomor – kode untuk “menyalin” mungkin menjadi 001, misalnya. Suatu himpunan perintah khusus yang didukung oleh komputer tertentu diketahui sebagai bahasa mesin komputer. Dalam prakteknya, orang biasanya tidak menulis perintah untuk komputer secara langsung di bahasa mesin tetapi memakai bahasa pemrograman “tingkat tinggi” yang kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa mesin secara otomatis oleh program komputer khusus (interpreter dan kompiler). Beberapa bahasa pemrograman berhubungan erat dengan bahasa mesin, seperti assembler (bahasa tingkat rendah); di sisi lain, bahasa seperti Prolog didasarkan pada prinsip abstrak yang jauh dari detail pelaksanaan sebenarnya oleh mesin (bahasa tingkat tinggi)

Arsitektur

Komputer kontemporer menaruh ALU dan unit kontrol ke dalam satu sirkuit terpadu yang dikenal sebagai Central Processing Unit atau CPU. Biasanya, memori komputer ditempatkan di atas beberapa sirkuit terpadu yang kecil dekat CPU. Alat yang menempati sebagian besar ruangan dalam komputer adalah ancilliary sistem (misalnya, untuk menyediakan tenaga listrik) atau alat I/O.

Beberapa komputer yang lebih besar berbeda dari model di atas di satu hal utama – mereka mempunyai beberapa CPU dan unit kontrol yang bekerja secara bersamaan. Terlebih lagi, beberapa komputer, yang dipakai sebagian besar untuk maksud penelitian dan perkomputeran ilmiah, sudah berbeda secara signifikan dari model di atas, tetapi mereka sudah menemukan sedikit penggunaan komersial.

Fungsi dari komputer secara prinsip sebenarnya cukup sederhana. Komputer mencapai perintah dan data dari memorinya. Perintah dilakukan, hasil disimpan, dan perintah berikutnya dicapai. Prosedur ini berulang sampai komputer dimatikan.

Program

Program komputer adalah daftar besar perintah untuk dilakukan oleh komputer, barangkali dengan data di dalam tabel. Banyak program komputer berisi jutaan perintah, dan banyak dari perintah itu dilakukan berulang kali. Suatu [[Personal computer[PC]] modern yang umum (pada tahun 2003) bisa melakukan sekitar 2-3 milyar perintah dalam sedetik. Komputer tidak mendapat kemampuan luar biasa mereka lewat kemampuan untuk melakukan perintah kompleks. Tetapi, mereka melakukan jutaan perintah sederhana yang diatur oleh orang pandai, “programmer.” “Programmer Baik memperkembangkan set-set perintah untuk melakukan tugas biasa (misalnya, menggambar titik di layar) dan lalu membuat set-set perintah itu tersedia kepada programmer lain.” Dewasa ini, kebanyakan komputer kelihatannya melakukan beberapa program sekaligus. Ini biasanya diserahkan ke sebagai multitasking. Pada kenyataannya, CPU melakukan perintah dari satu program, kemudian setelah beberapa saat, CPU beralih ke program kedua dan melakukan beberapa perintahnya. Jarak waktu yang kecil ini sering diserahkan ke sebagai irisan waktu (time-slice). Ini menimbulkan khayal program lipat ganda yang dilakukan secara bersamaan dengan memberikan waktu CPU di antara program. Ini mirip bagaimana film adalah rangkaian kilat saja masih membingkaikan. Sistem operasi adalah program yang biasanya menguasai kali ini membagikan

Sistem operasi

Sistem operasi ialah semacam gabungan dari potongan kode yang berguna. Ketika semacam kode komputer dapat dipakai secara bersama oleh beraneka-macam program komputer, setelah bertahun-tahun, programer akhirnya menmindahkannya ke dalam sistem operasi.

Sistem operasi, menentukan program yang mana dijalankan, kapan, dan alat yang mana (seperti memori atau I/O) yang mereka gunakan. Sistem operasi juga memberikan servis kepada program lain, seperti kode (driver) yang membolehkan programer untuk menulis program untuk suatu mesin tanpa perlu mengetahui detail dari semua alat elektronik yang terhubung.