Sri Tria Siska, S.Kom., M.Kom., Hermawaty, S.T., S.Kom, M.Kom., Suharsono, S.Kom. M.Kom., Iqbal Sabilirrasyad, S.ST., M.Tr.Kom., Fauzan Asrin, S.Kom., M.Kom., Subhiyanto, S.Kom., M.Kom., Amelia Permata Sari, S.Pd., M.Kom., Ade Oktarino, S.Kom., M.S.I., Rudolf Sinaga, S.Kom, M.S.I., Muhamad Masjun Efendi, M.Kom., Dessy Ana Laila Sari, S.Si., M.T., Erna Piantari, S.Kom., M.T., Noni Rahmawati, S.Kom., M.S.I.
Sistem Komputer Copyright© PT Penamudamedia, 2024 Penulis: Sri Tria Siska, S.Kom., M.Kom., Hermawaty, S.T., S.Kom, M.Kom., Suharsono, S.Kom. M.Kom., Iqbal Sabilirrasyad, S.ST., M.Tr.Kom., Fauzan Asrin, S.Kom., M.Kom., Subhiyanto, S.Kom., M.Kom., Amelia Permata Sari, S.Pd., M.Kom., Ade Oktarino, S.Kom., M.S.I., Rudolf Sinaga, S.Kom, M.S.I., Muhamad Masjun Efendi, M.Kom., Dessy Ana Laila Sari, S.Si., M.T., Erna Piantari, S.Kom., M.T., Noni Rahmawati, S.Kom., M.S.I., Mariana Syamsudin, S.T., M.T., PhD. Editor: Edy Arishonda, S.E., M.M. ISBN: 978-623-8586-42-4 Desain Sampul: Tim PT Penamuda Media Tata Letak: Enbookdesign Diterbitkan Oleh PT Penamuda Media Casa Sidoarium RT 03 Ngentak, Sidoarium Dodeam Sleman Yogyakarta HP/Whatsapp : +6285700592256 Email : [email protected] Web : www.penamuda.com Instagram : @penamudamedia Cetakan Pertama, Mei 2024 x + 187, 15x23 cm Hak cipta dilindungi oleh undang-undang Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku tanpa izin Penerbit
v elamat datang di dunia sistem komputer, sebuah domain yang menjadi tulang punggung bagi perkembangan teknologi informasi dan komunikasi modern. Buku ini hadir sebagai panduan komprehensif yang memperkenalkan pembaca pada landasan, konsep, dan aplikasi sistem komputer. Dari dasar arsitektur hingga perkembangan terkini dalam bidang komputasi, buku ini didesain untuk membantu pembaca memahami esensi sistem komputer dan bagaimana teknologi ini membentuk dunia digital yang kita kenal saat ini. S
vi Kata Pengantar ............................................................... v Daftar Isi ....................................................................... vi Bab 1 - Pengantar Sistem Komputer ................................... 1 A. Definisi Komputer dan Sistem Komputer........................................1 B. Komponen - Komponen Sistem Komputer .....................................3 C. Fungsi – Fungsi Sistem Komputer ...................................................6 D. Struktur Dan Fungsi Komputer........................................................7 Bab 2 - Sistem Bilangan dan Representasi Data ................... 9 A. Pengenalan Sistem Bilangan ...........................................................9 B. Representasi Data .........................................................................10 C. Sistem Bilangan Dalam Komputer.................................................12 D. Konversi Sistem Bilangan ..............................................................15 Bab 3 - Organisasi Komputer ........................................... 22 A. Organisasi dan Arsitektur..............................................................22 B. Struktur dan Fungsi Komputer......................................................23
vii C. Struktur Top Level Komputer........................................................ 27 D. Sistem Bus..................................................................................... 28 E. CPU (Central Processing Unit)(Patterson and Hennessy, no date b) ................................................................................................... 29 F. Aritmatika Logical Unit (ALU)....................................................... 29 G. CU (Control Unit)........................................................................... 30 H. Register ......................................................................................... 30 I. CPU InterConnection..................................................................... 30 Bab 4 - Perangkat Keras Komputer ................................... 32 A. Central Processing Unit................................................................. 33 B. Motherboard................................................................................. 35 C. RAM (Random Access Memory) ................................................... 35 D. ROM (READ ONLY MEMORY)........................................................ 36 E. Hard Disk Drive dan Solid-State Drive........................................... 37 F. Hardware Input............................................................................. 39 G. Hardware Output.......................................................................... 40 Bab 5 - Perangkat Lunak Sistem ....................................... 41 A. Definisi Perangat Lunak (Software)............................................... 41 B. Perkembangan Perangkat Lunak .................................................. 43 C. Kategori Perangkat Lunak ............................................................. 44
viii Bab 6 - Jaringan Komputer .............................................. 48 A. Definisi Jaringan Komputer...........................................................48 B. Sejarah Perkembangan Komputer ................................................49 C. Manfaat dan Keuntungan Jaringan Komputer..............................50 D. Tantangan dan Masalah dalam Jaringan Komputer......................52 E. Konsep Dasar Jaringan Komputer .................................................54 F. Topologi Jaringan ..........................................................................58 Bab 7 - Sistem Operasi .................................................... 62 A. Definisi Sistem operasi ..................................................................62 B. Sejarah Sistem Operasi..................................................................63 C. Komponen Sistem Operasi............................................................64 D. Struktur Sistem Operasi ................................................................66 E. Proses dan Thread.........................................................................67 Bab 8 - Pengolahan Paralel dan Distribusi ........................ 70 A. Parallel Processing.........................................................................70 B. Pemrograman Parallel...................................................................70 C. Komputasi Paralel..........................................................................71 D. Arsitektur Komputer Paralel..........................................................74 E. Komputer Multicore......................................................................78
ix Bab 9 - Penyimpanan dan Pemulihan Data ........................ 81 A. Konsep Dasar Penyimpanan Data................................................. 81 B. Teknologi Penyimpanan Data ....................................................... 85 C. Pemulihan Data............................................................................. 86 D. Tantangan dan Solusi .................................................................... 88 E. Praktik Terbaik Penyimpanan dan Pemulihan Data...................... 92 Bab 10 - Dasar-Dasar Keamanan Komputer ....................... 96 A. Konsep Keamanan Komputer ....................................................... 96 B. Pengertian Keamanan Komputer.................................................. 97 C. Penyebab Meningkatnya Kejahatan Komputer............................ 99 D. Kebutuhan Keamanan Komputer................................................ 100 E. Klasifikasi Keamanan Komputer.................................................. 101 F. Karakterisitik Penyusup............................................................... 102 G. Fase Seorang Hacker................................................................... 103 H. Aspek Keamanan Komputer........................................................ 104 I. Membuat Strategi Keamanan Komputer.................................... 107 Bab 11 - Sistem Embedded dan Iot .................................. 111 A. Embedded System ...................................................................... 112 B. Dasar – Dasar Internet of Things (IoT) ........................................ 117 C. Integrasi Embedded System dan Internet of Things (IoT) .......... 119
x Bab 12 - Pengembangan Perangkat Lunak ....................... 122 A. Dasar-dasar pengembangan perangkat lunak ............................122 B. Tahap-tahap pengembangan perangkat lunak ...........................126 C. Model pengembangan perangkat lunak .....................................135 Bab 13 - Komputasi Awan (Cloud Computing) .................. 142 A. Pengertian Cloud Computing ......................................................142 B. Sifat Cloud Computing.................................................................143 C. Manfaat Cloud Computing ..........................................................144 D. Jenis jenis Cloud Computing........................................................147 E. Struktur Sistem Cloud Computing...............................................148 F. Aplikasi Berbasis Cloud Computing.............................................149 G. Cloud Computing dalam bidang Bisnis........................................151 H. Contoh Penggunaan Cloud Computing. ......................................152 Bab 14 - Tantangan dan Arah Pengembangan Sistem Komputer ........................................................ 153 Daftar Pustaka ............................................................. 169 Tentang Penulis ........................................................... 180
1 Sri Tria Siska, S.Kom., M.Kom Komputer merupakan suatu perangkat elektronika yang dapat menerima dan mengolah data menjadi informasi, menjalankan program yang tersimpan dalam memori, serta dapat bekerja secara otomatis dengan aturan tertentu. Komputer berasal dari bahasa latin computare yang mengandung arti menghitung. Karena luasnya bidang garapan ilmu komputer, para pakar dan peneliti sedikit berbeda dalam mendefinisikan termininologi komputer. 1. Menurut Hamacher Komputer adalah mesin penghitung elektronik yang cepat dan dapat menerima informasi input digital, kemudian memprosesnya sesuai dengan program yang tersimpan di memorinya, dan menghasilkan output berupa informasi.
2 2. Menurut Blissmer Mengatakan bahwa, komputer adalah suatu alat elektonik yang mampu melakukan beberapa tugas sebagai berikut: menerima input, memproses input tadi sesuai dengan programnya, menyimpan perintahperintah dan hasil dari pengolahan, menyediakan output dalam bentuk informasi. 3. Menurut Fuori Komputer adalah suatu pemroses data yang dapat melakukan perhitungan besar secara cepat, termasuk perhitungan aritmetika dan operasi logika, tanpa campur tangan dari manusia. Mengutip buku ajar Pengantar Ilmu Komputer karangan Legito, ST, MKom dkk., Sistem Komputer adalah kumpulan perangkat-perangkat komputer yang saling berhubungan dan berinteraksi satu sama lain. Fungsinya untuk melakukan proses pengolahan data, sehingga dapat menghasilkan informasi yang diharapkan oleh penggunanya. Penjelasan sistem komputer menurut John P. Hayes dalam bukunya yang berjudul Computer Architecture and Organization: An Integrated Approach adalah kumpulan perangkat keras dan perangkat lunak yang bekerja bersama-sama untuk menjalankan program komputer. Sejalan dengan pengertian Sistem Komputer menurut Andrew S. Tanenbaum dalam bukunya Structures Computer Organization yaitu kombinasi dari perangkat keras dan perangkat lunak yang bekerja bersama untuk menjalankan program - program komputer. Dengan
3 demikian, pengertian sistem komputer merujuk pada elemen-elemen yang terkait satu sama lain untuk menjalankan suatu aktivitas atau program yang menggunakan komputer. Untuk memahami beberapa fungsi dari masing - masing tiga komponen sistem komputer itu, berikut ini uraiannya, sebagaimana dihimpun Kompas Tekno dari situs Baktikomifo. 1. Hardware Hardware merupakan perangkat keras yang memiliki bentuk fisik. Hardware dapat dioperasikan secara langsung dan berfungsi sebagai penghubung antara pengguna dengan sistem komputer. Beberapa contoh dari komponen hardware antara lain adalah mouse, keyboard, monitor, RAM, dan masih banyak lagi. Sejatinya, hardware masih terbagi menjadi empat bagian, yakni input device, output device, processing device, dan storage device. Keempat komponen ini memiliki peran dan fungsinya masing-masing: a. Input device = Input device atau perangkat masukkan adalah perangkat keras yang berfungsi untuk memasukkan perintah dan data ke dalam sebuah sistem komputer. Dapat dikatakan bahwa input device merupakan sebuah gerbang masuk bagi data yang nantinya akan diolah sistem komputer.
4 b. Processing device = Data yang telah dimasukkan melalui input device kemudian akan diolah pada bagian processing device. Sebab, processing device sendiri adalah sebuah perangkat yang berperan untuk mengolah data. c. Output Device Setelah melalui processing device, data yang sudah diolah kemudian akan dikeluarkan dan ditampilkan kepada pengguna. Data tersebut dapat berupa gambar, video, serta audio (suara). d. Storage device Saat sedang mengolah data di komputer, tak jarang pengguna akan menyimpan data tersebut untuk bisa dibuka dan diproses kembali di kemudian hari. 2. Software Perangkat jenis ini terdiri dari program yang bertugas untuk mengolah data yang sudah dimasukkan ke dalam hardware. Software kembali dibagi menjadi tiga bagian yang berbeda, yakni: software sistem software aplikasi software tambahan a. Software sistem merupakan perangkat lunak yang bertugas untuk mengatur komponen pada komputer secara menyeluruh. Komponen ini mencakup sistem operasi (OS) seperti Windows XP, Windows 2000, Windows 7, Linux, macOS dan lain sebagainya. b. Software aplikasi adalah rangkaian program aplikasi yang dapat digunakan pengguna untuk menyelesaikan sebuah tugas tertentu. Dapat dikatakan bahwa software aplikasi merupakan
5 program pelengkap pada komputer yang digunakan sebagai sarana pengolahan data. c. Software tambahan sendiri mencakup deretan program yang mampu menjalankan tugas-tugas khusus atau tambahan sekaligus melindungi perangkat hardware. Contoh dari software tambahan meliputi data recovery, disk defragmenter, screensever, dan backup. 3. Brainware Brainware adalah orang yang mengoperasikan dan menggunakan komputer. Brainware penting karena komputer tidak berguna tanpa operasi manusia. Singkatnya, brainware adalah seseorang yang terlibat dalam aktivitas penggunaan komputer. Contoh brainware adalah programmer, analis sistem, operator, dan administrator. Brainware disebut pengguna perangkat komputer atau disebut user atau orang yang menjalankan komputer (user). Brainware memiliki 4 tingkatan: a. System Analyst = Tingkat yang terlibat dalam pemrosesan sistem komputer yang dirancang oleh analis sistem. Tergantung pada kebijakannya, administrator juga dapat bertindak sebagai verifikator pada saat yang bersamaan. b. Programmer = Seseorang yang bertanggung jawab untuk membuat berbagai aplikasi komputer yang digunakan oleh banyak orang. Saat ini, ada kebutuhan besar untuk programmer dan perkembangan dunia teknologi yang sangat kompleks. Semakin banyak orang yang
6 memenuhi syarat, semakin besar perusahaan membutuhkan mereka. c. Operator = Bertanggung jawab atas pemrosesan data di komputer. Saat memproses data, operator harus mengikuti aturan yang ditetapkan oleh programmer untuk menggunakan aplikasi. d. Desainer grafis = yang mendalami dunia desain grafis, biasanya mendalami dunia animasi visual. Selain desainer grafis, ada juga desainer video. Berdasarkan penjelasan tentang Komputer dan Sistem Komputer diatas maka kita bisa mendapatkan beberapa fungsi utama dari Sistem Komputer diantaranya adalah sebagai berikut : Data Input Mesin komputer mampu menerima informasi ataupun data dari sumber lain yang berasal dari luar. Data Processing Fungsi paling utama dari komputer adalah agar bisa melakukan pengolahan data, sehingga nantinya mampu menghasilkan output dalam bentuk informasi. Data Output Fungsi selanjutnya dari komputer adalah agar bisa memberikan hasil output setelah melalui berbagai proses pengolahan data. Data Storage Komputer juga bisa disajikan sebagai tempat dalam menyimpan data, sehingga data tersebut bisa ditemukan secara mudah dan digunakan kembali oleh penggunanya.
7 Data Movement Fungsi lainnya dari komputer adalah agar bisa memindahkan data yang berasal dari komputer yang satu ke komputer yang lainnya atau berbagai peralatan output lain. Struktur komputer didefinisikan sebagai cara-cara dari tiap komponen saling terkait. Struktur sebuah komputer secara sederhana, dapat digambarkan dalam diagram blok pada Gambar struktur dasar komputer. Fungsi komputer didefinisikan sebagai operasi masingmasing komponen sebagai bagian dari struktur, yaitu : Gambar 1.1. Struktur Dasar Komputer 1. Input Device (Alat Masukan) Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam computer. 2. Output Device (Alat Keluaran) Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data.
8 3. I/O Ports Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data ke luar sistem. 4. CPU (Central Processing Unit). 4. CPU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu: ALU (Arithmetical Logical Unit) sebagai pusat pengolah data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja komputer. 5. Memori terbagi menjadi dua bagian yaitu memori internal dan memori eksternal. Memori internal berupa RAM (Random Access Memory) yang berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara waktu, dan ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang hanya bisa dibaca dan berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer pertama kali dinyalakan. 6. Data Bus Adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini. 7. Address Bus Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. 8. Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus.
9 Suharsono, S.Kom. M.Kom. Sistem bilangan adalah sebuah simbol atau kumpulan dari beberapa simbol yang merepresentasikan suatu bilangan. Sistem bilangan ini banyak digunakan oleh manusia, karena memiliki kesamaan dengan cara perhitungan manusia, yaitu menggunakan sistem sepuluh jari sebagai alat yang membantu dalam perhitungan untuk mewakili suatu besaran. Gambar 2.1. Sistem Bilangan 10 Jari Manusia
10 Tidak sama dengan cara kerja komputer, di mana elemen menunjukkan logika dalam dua keadaan: tidak ada arus dengan status off dan ada arus dengan status on. Konsep ini diterapkan pada sistem bilangan yang memiliki dua kategori nilai yang masing-masing berfungsi sebagai representasi dari suatu besaran nilai. Selain sistem bilangan biner, komputer juga menggunakan sistem bilangan desimal, oktal dan heksadesimal. Sebuah representasi fisik dari informasi yang diamati disebut sistem bilangan. Bilangan dapat diamati dalam berbagai bentuk yang memiliki arti sama. Dimana bilangan juga dapat dikonversi ke sistem bilangan lain tanpa mengubah maknyanya. Representasi data memiliki perananan yang sangat penting untuk memudahkan komputer dalam melakukan suatu pekerjaan, terutama dalam hal pemrosesan, penyimpanan, dan komunikasi data terhadap pengguna. Representasi data adalah begaimana komputer menafsirkan dan memiliki fungsi dengan berbagai jenis informasi, termasuk sistem biner, bit, dan byte, sistem bilangan (desinal, oktal dan heksadesiman) dan pengkodean karakter (ASCII: American Standard Code for Information Interchange, dan Unicode). Terdapat dua representasi informasi dalam sistem komputer, yaitu representasi internal dan representasi eksternal. Representasi internal merupakan suatu cara sebuah informasi direpresentasikan dan dimanipulasi dalam sistem komputer. Pada level ini, seorang pengguna
11 harus masuk dalam level interaksi pada perangkat keras suatu sistem komputer. Sedangkan representasi eksternal adalah cara informasi di representasikan dan dilakukan manipulasi oleh pengguna dalam suatu bahasa pemrograman. Dimana pengguna mamahami dan melakukan pemrograman dalam sistem komputer pada level user interface (antarmuka pengguna). Representasi informasi memiliki beberapa satuan dasar yang menjadi aturan yang perlu dipatuhi dan dipahami bersama yaitu bit, byte, nibble, dan word, Bit merupakan satuan terkecil dari representasi informasi dalam sistem komputer. Unit informasi dasar dalam sistem komputer dinyatakan bahwa: 1 Byte = 8 bit Penggunaan Byte lebih sering digunakan dari pada bit, agar lebih sederhadan dalam pengimplementasiannya terutama dalam melakukan pembayaan jumlah data. Nibble adalah suatu satuan yang dipakai untuk melakukan perpindahan data. Satuan Nibble adalah setengah byte, yaitu 4 bit. Nibble jarang digunakan, pada umumnya satuan transfer data yang lebih sering digunakan adalah word. Dimana word size (ukuran word) merupakan ukuran register operasionalnya. Satu word memiliki variasi nilai bit yang berbeda tergantung ukuran panjang bit register, alamat atau lebar data yang dipindahkan dalam satu kali perpindahan dari dan ke memori. Contoh: komputer 16 bit mempunyai panjang register sebesar 16 bit dapat di katakan bahwa sistem
12 komputer tersebut berukuran 1 word yang terdiri dari 2 byte. 1 word = 16 bit atau 1 word = 2 byte Jika menggunakan double word maka ukuran yang digunakan menjadi dua kali lipat yaitu 2 kali word. Sistem bilangan yang terdapat dan digunakan di dalam komputer sebagai berikut. 1. Sistem Bilangan Biner. 2. Sistem Bilangan Oktal. 3. Sistem Bilangan Desimal. 4. Sistem Bilangan Heksadesimal Setiap sistem bilangan memiliki basis, jumlah digit, dan simbol sebagai ciri dari bilangan tersebut. Berikut ini penjelasan mengenai sistem bilangan komputer. 1. Sistem Bilangan Desimal (Decimal) Sistem ini menggunakan 10 macam simbol yaitu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Sistem ini menggunakan basis 10, dalam penulisan basis sistem bilangan ini diakhiri dengan angka yang diperkecil, atau subskrip. Contoh: 3510. Nilai ini dapat berupa pecahan atau integer desimal. a. Integer decimal. Integer decimal adalah nilai desimal yang bulat, misalnya 8598 dapat diartikan.
13 b. Absolue value Absolue value adalah nilai untuk setiap digit angka, sedangkan position value adalah penimbang atau bobot dari setiap digit tergantung pada letak posisinya, yaitu bernilai basis dipangkatkan dengan urutan posisinya. c. Pecahan desimal Nilai desimal yang memiliki pecahan di belakang koma disebut pecahan desimal; contohnya, nilai 183,75 dapat diartikan sebegai berikut. 2. Sistem Bilangan Binari (Biner) Simbol bilangan yang terdiri dari dua digit angka 0 dan 1 digunakan dalam sistem bilangan binary. Dalam sistem komputer digital, bilangan biner adalah bilangan dasar yang ditulis dalam bentuk kumpulan empat digit, seperti 1010 0001. Contoh bilangan biner 11002 sama dengan 1210 bilangan desimal. Berikut ini
14 Bilangan biner 1100 sama nilainya dengan 12 bilangan desimal. 3. Sistem Bilangan Oktal (Octal) Sistem bilangan octal memiliki delapan simbol yang dikenal sebagai "bilangan berbasis delapan", yang terdiri dari nilai 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, dan 7. Nilai posisi atau nilai positif dalam sistem ini adalah perpangkatan dari nilai delapan. Contoh bilangan 108 octal sama dengan 810 bilangan desimal. Bilangan oktal 12 sama dengan 10 bilangan desimal. 4. Sistem Bilang Heksadesimal (Hexadecimal) Sistem bilangan heksadesimal tediri dari 16 digit terdiri dari simbol bilangan berbasis 10 digit angka dan 5 huruf, yaitu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, dan F dimana A = 10, B = 11, C= 12, D = 13 , E = 14 dan F = 15 position value sistem bilangan heksadesimal adalah perpangkatan dari nilai 16. Contoh bilangan
15 heksadesimal dan bilangan desimal, yaitu: 1) 816 = 210, 2) A16 = 1010, 3) 1A16 = 2610. Berikut ini bilangan oktal C7 sama dengan 199 bilangan desimal. Konversi sistem bilangan adalah sebuah proses dari suatu sistem bilangan akan diubah menjadi bilangan dengan basis yang lain. Dalam konversi bilangan, istilah basis diambil dari bilangan itu sendiri. Misalnya, basis dua digunakan untuk bilangan biner, basis sepuluh untuk bilangan desimal, basis delapan untuk bilangan oktal, dan basis enam belas untuk bilangan heksadesimal. 1. Konversi Sistem Bilangan Desimal a. Mengkonversi bilangan desimal ke biner Dalam mengubah angka desimal menjadi angka biner dipergunakan sebuah metode pembagian dengan angka 2 dengan memperhatikan sisanya yaitu 0 atau 1. Sedangkan untuk menuliskan hasil konversinya adalah dari sisa bagi dari bawah keatas seperti pada contoh berikut ini. 20510 = 10011012 205 / 2 = 102 sisa 1 102 / 2 = 51 sisa 0 51 / 2 = 25 sisa 1 25 / 2 = 12 sisa 1 12 / 2 = 6 sisa 0 6 / 2 = 3 sisa 0 3 / 2 = 1 sisa 1 Angka 1 sebagai sisa akhir ‛1, maka penulisan notasi binernya adalah 1001101.
16 b. Mengkonversi bilangan desimal ke octal Dalam mengubah angka desimal menjadi bilangan oktal dipergunakan sebuah metode pembagian angka 8 dengan memperhatikan sisanya. Sedangkan untuk menuliskan hasil konversinya adalah dari bawah keatas. 23710 = 3558 237 : 8 = 29 sisa 5 29 : 8 = 3 sisa 5 Angka 3 sebagai sisa akhir 3, maka penulisan hasil konversi bilangan oktalnya adalah 325. c. Mengkonversi bilangan decimal ke heksadesimal Dalam mengubah angka desimal menjadi bilangan heksadesimal dipergunakan sebuah metode pembagian dengan angka 16 dengan memperhatikan sisanya. Sedangkan untuk menuliskan hasil konversinya adalah dari bawah keatas. 283910 = 11716 2839 : 16 = 177 sisa 7 177 : 16 = 11 sisa 1 Angka 1 sebagai sisa akhir 1, maka penulisan hasil konversi bilangan heksadesimalnya adalah 117. 2. Konversi Sistem Bilangan Binari (Biner) a. Mengonversi bilangan biner ke desimal Cara mengkonversi bilangan biner ke desimal menggunakan tabel konversi pada tabel konversi biner ke desimal berikut ini.
17 Tabel 2.1. Konversi Biner ke Desimal Pangkat 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 Nilai Pangkat 16 8 4 2 1 Biner 11011 1 1 0 1 1 Desimal 27 16 8 0 2 1 Contoh bilangan biner 11011 yang dikonversi ke bilangan decimal adalah 27. 110112 = 2710 Langkah mengkonversi menggunakan tabel konversi biner ke desimal. 1) Masukkan angka biner kedalam tabel konversi. 2) Kalikan nilai pangkat dengan angka biner dan masukkan hasilnya ke kolom desimal. 3) Jumlahkan angka yang ada pada kolom desimal. b. Mengonversi bilangan Biner ke octal Cara mengkonversi bilangan biner ke desimal menggunakan tabel konversi pada tabel konversi biner ke octal berikut ini.
18 Tabel 2.2. Konversi biner ke octal Pangkat 2 2 2 1 2 0 2 2 2 1 2 0 Nilai Pangkat 4 2 1 4 2 1 Biner 101011 1 0 1 0 1 1 Desimal 4 0 1 0 2 1 Oktal 53 5 3 Langkah mengkonversi menggunakan tabel konversi biner ke oktal. 1) Buatlah pengelompokkan pada table konversi, dimana dalam 1 kelompok terdiri dari 3 digit biner. 2) Masukkan angka biner yang sudah dikelompokkan kedalam table konversi. 3) Kalikan nilai pangkat dengan angka biner dan masukkan hasilnya ke kolom desimal. 4) Jumlahkan angka yang ada pada masingmasing kolom desimal. 5) Tuliskan bilangan oktal sesuai dengan digit yang ada pada kelompoknya. c. Mengonversi bilangan Biner ke heksadesimal Cara mengkonversi bilangan biner ke desimal menggunakan tabel konversi dimana tabel konversi biner ke heksadesimal seperti tabel berikut ini.
19 Tabel 2.3. Konversi biner ke Heksadesimal Pangkat 2 3 2 2 2 1 2 0 2 3 2 2 2 1 2 0 Nilai 8 4 2 1 8 4 2 1 Biner 11010101 1 1 0 1 0 1 0 1 Desimal 8 4 0 1 0 4 0 1 Heksa desimal D5 13=D 5 Langkah mengkonversi menggunakan tabel konversi biner ke heksadesimal. 1) Buatlah pengelompokkan pada table konversi, dimana dalam 1 kelompok terdiri dari 4 digit biner. 2) Masukkan angka biner yang sudah dikelompokkan kedalam tabel konversi. 3) Kalikan nilai pangkat dengan angka biner dan masukkan hasilnya ke kolom desimal. 4) Jumlahkan angka yang ada pada masingmasing kolom desimal. 5) Tuliskan bilangan heksadesimal sesuai dengan digit yang ada pada kelompoknya. 3. Konversi Sistem Bilangan Oktal (Octal) a. Mengonversi bilangan octal ke decimal Cara mengkonversi bilangan octal ke desimal menggunakan tabel konversi pada tabel konversi octal ke decimal berikut ini.
20 Tabel 2.4. Konversi Bilangan Oktal Pangkat 8 3 8 2 8 1 8 0 Nilai Pangkat 512 64 8 1 Oktal 1501 1 5 0 1 Desimal 833 512 128 0 1 Berikut ini contoh konversi bilangan octal 15018 di konversi menjadi bilangan desimal 83310. Langkah mengkonversi menggunakan tabel konversi octal ke desimal. 1) Masukkan bilangan octal kedalam tabel konversi. 2) Kalikan nilai pangkat dengan angka desimal dan masukkan hasilnya ke kolom desimal. 3) Jumlahkan angka yang ada pada masingmasing kolom desimal. 4. Konversi Sistem Bilangan Heksadesimal (Hexadecimal) a. Mengkonversi bilangan hexadesimal ke decimal Cara mengkonversi bilangan hexadesimal ke bilangan desimal menggunakan tabel konversi pada tabel konversi hexadesimal ke decimal berikut ini.
21 Tabel Konversi Bilangan Heksadesimal Pangkat 162 161 160 Nilai 256 16 1 Heksadesimal A1F A 1 F Desimal 10 1 15 Desimal 2591 2560 16 15 Berikut ini contoh konversi bilangan heksadesimal A1F16 di konversi menjadi bilangan desimal 259110. Langkah mengkonversi menggunakan tabel konversi heksadesimal ke desimal. 1) Masukkan bilangan heksadesimal kedalam tabel konversi. 2) Kalikan nilai pangkat dengan angka desimal dan masukkan hasilnya ke kolom desimal. 3) Jumlahkan angka yang ada pada masingmasing kolom desimal.
22 Hermawaty 1. Organisasi Komputer Organisasi komputer muncul setelah adanya penetapan arsitektur komputer pertama. Organisasi komputer merupakan bagaimana atribut operasional dihubungkan bersama dan berkontribusi untuk mewujudkan spesifikasi arsitektur. (William Stalling, 2010) 2. Arsitektur Komputer Mengacu pada desain atau perancangan cara kerja internal sistem komputer, termasuk CPU, memori dan komponen perangkat keras lainnya, juga melibatkan keputusan tentang organisasi perangkat keras seperti arsitektur set intruksi, desain jalur data, dan desain unit control.(Andrew S. Tanenbaum, 1999)
23 1. Struktur Ketika kita berbicara tentang struktur komputer, komputer terdiri dari beberapa komponen. Secara garis besar kita dapat mengklasifikasikan komponenkomponen ini menjadi empat jenis: (Hamacher, 1990) Gambar 3.1. Struktur Komputer a. Main Memory : struktur komputer ini sebagian besar digunakan untuk menyimpan data. b. I/O : struktur unit dari komputer ini terutama digunakan untuk memindahkan data masuk atau keluar pada computer. c. Sistem Interconnection : struktur komponen ini diadakan untuk memindahkan data dan mengendalikan sinyal di dalam komputer. Struktur komponen juga menyediakan komunikasi antara unit fungsional komputer. Struktur ini mencakup bus system.
24 d. Central Processing Unit : Komponen struktural komputer ini melakukan fungsi pengendalian dan pemrosesan. Oleh karena itu, disebut juga sebagai prosesor.(William Stalling, 2010) 2. Fungsi Adalah operasi dari masing-masing komponen yang merupakan bagian dari struktur.(David A. Patterson, no date) Gambar 3.2. Unit Fungsional Dasar Komputer Fungsi Komputer(, Avi Silberschatz, peter Galvin, 2000) Adapun fungsi operasi pada komputer dibagi menjadi 4 (empat) yaitu : 1. Data processing (pengolahan data) 2. Data Storage (penyimpanan data) 3. Data Movement (pemindahan data) 4. Control (operasi control)
25 Gambar 3.3. Gambar Fungsi Komputer a. Data Movement Gambar 3.4. fungsi operasi pemindahan data b. Data Storage Contoh : Internet download to disk Gambar 3.5. fungsi operasi penyimpanan data
26 c. Fungsi proses dari/ke unit penyimpanan Contoh : Updating bank statement Gambar 3.6. fungsi proses dari/ke unit penyimpanan d. Fungsi proses dari unit penyimpanan ke I/O Contoh : Printing a bank ke statement Gambar 3.7. fungsi proses dari unit penyimpanan ke I/O
27 Gambar 3.8. struktur top level computer 1. CPU Gambar 3.9. Struktur CPU 2. Unit Control Gambar 3.10. unit kontrol
28 1. Data Bus Bus data adalah sistem di dalam komputer atau perangkat, yang terdiri dari konektor atau kumpulan kabel, yang menyediakan transportasi data. 2. Address Bus Address Bus adalah arsitektur bus komputer yang digunakan untuk mentransfer data antar perangkat yang diidentifikasi berdasarkan alamat perangkat keras dari memori fisik (alamat fisik), yang disimpan dalam bentuk bilangan biner untuk memungkinkan bus data mengakses penyimpanan memori. 3. Control Bus Bus kontrol adalah bus komputer yang digunakan oleh CPU untuk berkomunikasi dengan perangkat yang ada di dalam komputer. Gambar 3.11 sistem bus
29 Unit pemrosesan pusat (CPU), bagian utama dari setiap sistem komputer digital, umumnya terdiri dari memori utama, unit kontrol, dan unit logika aritmatika. Ini merupakan jantung fisik dari keseluruhan sistem komputer; ke dalamnya dihubungkan berbagai peralatan periferal, termasuk perangkat input/output dan unit penyimpanan tambahan. Di komputer modern, CPU terdapat pada chip sirkuit terintegrasi yang disebut mikroprosesor.(Syahrul dan Abdullah Basalamah, 2016) Unit logika aritmatika (ALU) didefinisikan sebagai papan sirkuit yang tertanam di dalam unit pemrosesan pusat (CPU) komputer, yang melakukan operasi matematika dan logika menggunakan gerbang yang terbuat dari transistor listrik yang dapat menyampaikan sinyal dalam 0 dan 1 detik. ALU mempunyai tugas membentuk fungsi-fungsi pengolahan data komputer.(Patterson and Hennessy, no date a) Gambar 3.12. sistem kerja ALU
30 Unit kontrol (CU) adalah sirkuit terintegrasi dalam prosesor yang mengontrol masukan dan keluaran. CU menerima instruksi dari suatu program, kemudian meneruskannya ke unit logika aritmatika (ALU). Kemudian ALU melakukan pengolahan data berupa perhitungan yang sesuai dan mengirimkan nilai yang dihasilkan kembali ke CU (control unit). Unit kontrol mengirimkan nilai-nilai ini ke program terkait sebagai output. Adalah tempat penyimpan data yang bersifat temporary atau sementara dalam central processing unit selama proses eksekusi, Jika terjadi proses eksekusi data dalam register maka akan dikirim ke Aritmatica Logical Unit untuk proses hasil eksekusi nantinya, diletakkan ke register kembali.(Morgan.Kaufmann., 2004) Merupakan sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu, unit control, ALU dan register-register. Bus-bus eksternal CPU juga termasuk didalamnya yaitu yang menghubungkan dengan system lainnya, contoh memori utama, dan piranti I/O.
31 1. Komponen Internal CPU Gambar 3.13. komponen internal CPU 2. Struktur Internal CPU Gambar 3.14. struktural internal CPU
32 Iqbal Sabilirrasyad, S.ST., M.Tr.Kom ALAM sebuah sistem komputer dua komponen penting yang ada yakni perangkat keras dan perangkat lunak. Jika beranggapan sistem komputer adalah manusia, maka perangkat keras akan berupa badan dan tubuh. Kemudian perangkat lunak akan menjadi bagian dari otak yang mengkoordinasi seluruh pekerjaan dalam tubuh. Perangkat keras dan perangkat lunak saling berkesinambungan satu dengan lainnya. Perangkat keras merupakan istilah kolektif yang digunakan untuk menggambarkan salah satu komponen fisik komputer. Karena bentuknya fisik, maka perangkat keras dapat terlihat dengan kasat mata dan juga dapat dapat disentuh. Perkembangan dari perangkat lunak sangat bergantung pada perkembangan dari perangkat keras. Berbeda dengan permisalan sebelumnya dalam sebuah komputer kemampuan dari sebuah perangkat lunak untuk beroperasi akan sangat bergantung seberapa kuat kemampuan dari perangkat untuk memproses perhitungan atau komputasi yang dibutuhkan. D
33 Investasi dari perangkat keras sangat dibutuhkan untuk menciptakan inovasi dan terobosan baru dari yang sudah ada. Dengan inovasi dari perangkat keras ini juga membuka pintu untuk inovasi dan luaran terbaru perangkat lunak (Choi, 2024). Sebagaimana pada saat di era yang popularitas Artificial Intelligence yang sangat populer, kebutuhan dari perangkat keras juga ikut naik. Sumber komputasi dair Artificial Intelligence, Big Data membutuhkan kebutuhan yang sangat besar pula (Bhat & Quadri, 2015). Pengertian CPU atau Central Processing Unit adalah perangkat keras komputer yang memiliki tugas untuk menerima dan melaksanakan perintah dari perangkat lunak. Karena merupakan pusat pengolahan data dalam sebuah komputer, CPU sering disebut juga sebagai processor. Cepat atau lambatnya kinerja dari sebuah computer cukup ditentukan oleh kualitas dan teknologi dari CPU yang digunakan. Gambar 4.1. Contoh CPU Processor pertama dirilis pada tahun 1971 dimana menggabungakan ribuan IC menjadi satu. Processor pertama ditemukan oleh Ted Hoff dimana dinamakan sebagai intel 4004. Perkembangan dari Prosessor juga sangatlah panjang. Mulai dari perkembangan vacum tube
34 menjadi processor membutuhkan waktu beberapa dekad untuk dapat menghasilkan inovasi yang ada. Pada saat ini perkembangan dari teknologi prcessor ini terhambat sebagaimana kebutuhan untuk membuat kemajuan dan inovasi dari prcessor juga masih belum tersedia (Ceruzzi, 2003) Didalam CPU terdapat bagian bagian yang dimana memilki fungsi tersendiri. Masing masing bagian ini bekerja sesuai dengan fungsinya masing masing untuk dapat memproses input menjadi output yang dibutuhkan. Unit kontrol merupakan bagian dari prosesor yang mengatur jalannya program. Salah satu tugas dari unit kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utama dan menentukan jenis dari instruksi tersebut. Hasil dari pengolahan data kemudian dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, yang akan disajikan ke alat output. Dengan demikian unit kontrol dapat mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsifungsinya. Kemudian Aritmathic Logic Unit atau dapat disingkat dengan ALU merupakan bagian dari CPU yang memiliki tugas untuk melakukan operasi aritmatika dan operasi logika berdasar instruksi yang diberikan. Register merupakan tempat penyimpanan berukuran relatif kecil namun memiliki kecepatan akses cukup cepat. Register berfungsi untuk menyimpan data atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya di gunakan untuk menyimpan data saat sedang diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.
35 Motherboard atau papan induk yaitu papan sirkuit yang merupakan tempat berbagai komponen elektronik perangkat keras untuk saling terhubung. Pada motherboard tersedia seluruh saluran dan socket untuk kebutuhan komponen bekerja satu dengan lainnya dalam melakukan proses komputasi dan perhitungan. Jenis dan tipe dari masing masing Motherboard akan bervariasi tergantung pada jumlah socket yang ada. Masing masing komponen yang ada dapat saling berhubungan dan saling mengirim data karena motherboard merupakan printed circuit borad (PCB). Gambar 4.2 Contoh Motherboard RAM (Random Access Memory) adalah perangkat keras yang ada di komputer dimana berfungsi untuk penyimpanan sementara file dan aplikasi. Data yang disimpan di RAM dapat diakses dengan cepat oleh prosesor, sehingga memungkinkan komputer untuk menjalankan program dan aplikasi dengan lancar.
36 Kebutuhan terkait RAM muncul karena ke-cepatan hard disk tidak dapat mengimbangi kecepatan CPU. RAM memiliki frekuensi yang jauh lebih tinggi dibandingkan hard disk. Hal tersebut membuatnya ideal untuk menyimpan file sementara sehingga CPU dapat memproses lebih cepat tanpa harus menunggu hard disk yang lambat. Kapasitas RAM diukur dalam gigabytes (GB). Semakin besar kapasitas RAM, semakin banyak data yang dapat disimpan dan semakin cepat kinerja komputer. Saat ini, komputer dan laptop umumnya memiliki RAM dengan kapasitas 4GB, 8GB, 16GB, atau lebih. RAM pada saat ini memiliki dua jenis yakni DDR (Double Data Rate RAM) 3 dan 4. Gambar 4.3 Random Access Memory ROM (Read Only Memory) pada komputer diguanakan untuk sebagai penyimpan BIOS (Basic Input Output System). BIOS adalah bagian yang sangat kritis dari suatu sistem operasi, dimana berfungsi memberi tahu bagaimana caranya dapat mengakses disk drive, sehingga bisa langsung mengeksekusi secara tepat tanpa perlu menunggu untuk menghidupkan perangkat media
37 penyimpanan lainnya terlebih dahlu seperti pada umumnya yang terjadi pada alat penyimpanan lain. Ketika komputer dihidupkan dalam kondisi RAM masih kosong, perintah dari ROM BIOS ketika menyalakan komputer digunakan oleh CPU untuk memindahkan file – file tersebut ke dalam RAM dan menjalankannya. Meskipun memori ROM hanya bisa dibaca saja, namun data pada memori ini bisa ditulis ulang. Gambar 4.4 Read Only Memory Hard disk drive (HDD) dan Solid-State Drive (SSD) adalah perangkat untuk menyimpan dan mengambil informasi digital, terutama data pada komputer. Selain digunakan untuk menyimpan data di dalam sebuah komputer ( internal storage ), HDD maupun SSD juga dapat digunakan external data storage ( penyimpanan eksternal data ). Hard disk pertamakali diperkenalkan oleh IBM pada tahun 1956, hard disk drive telah menurun dalam segi harga dan ukuran fisiknya. Sedangkan untuk SSD mulai popular pada tahun 2019
38 Gambar 4.5 HDD (kiri) dan SSD (kanan) SSD memiliki keunggulan yang lebih dibandingkan dengan HDD hal inilah yang membuat SSD sekarang lebih laris dibandingkan dengan HDD. Kelebihan dari SSD tersebut adalah antara lain : 1. Tidak ada bagian yang bergerak: Masalah besar dengan bagian yang bergerak di hard drive merupakan bagian ter-fatal dalam HDD. Artinya, jika ada bagian yang bergerak rusak, seluruh drive menjadi tidak dapat digunakan. Itu membuat hard drive rentan terhadap kerusakan dan penggunaan seiring waktu. Solid-State Drive (SSD) memiliki batasan umur tersendiri, tetapi umumnya lebih tahan lama dan dapat diandalkan karena tidak ada bagian yang bergerak. 2. Kecepatan: SSD dapat menulis atau membaca data dengan kecepatan luar biasa dibandingkan dengan HDD. Hal ini dikarenakan waktu akses acak (random access) SSD dalam mikrodetik, bukan milidetik. Itulah sebabnya sistem yang menggunakan SSD dapat melakukan booting dengan sangat cepat, game dapat dimuat dengan sangat cepat, dan sistem yang
39 didasarkan pada teknologi SSD hanya terasa tajam dan responsif. 3. Mobilitas: SSD lebih kecil dan lebih ringan dari drive sebelumnya. Ini memungkinkan untuk membuat laptop, tablet, dan perangkat seluler ultra-tipis. SSD tertipis hanya selebar milimeter dan panjangnya hanya beberapa inci, membuatnya ideal untuk pembuatan perangkat kecil yang membutuhkan kecepatan cepat. 4. Umur yang lebih panjang: Setiap SSD memiliki masa pakai yang terbatas oleh penggunaan pada kemampuan drive untuk menyimpan dengan baik. Penelitian telah menunjukkan bahwa SSD tidak hanya bertahan lebih lama dari HDD, tetapi SSD juga bertahan lebih lama dari apa yang diperkirakan oleh para ahli. Hardware input adalah perangkat yang digunakan untuk memasukan data kedalam komputer. Data yang telah masuk menggunakan hardware input akan diolah melalui suatu proses. Jenis perangkat yang gunanya menginput dan mengontrol data kedalam komputer. Ada banyak jenis contohnya keyboard, mouse, mouse pen, scanner, disk drive, trackball, dan juga joystick.
40 Gambar 4.6 Hardware Input Hardware output adalah perangkat keras yang ada pada komputer yang berguna untuk mencetak dan menampilkan informasi dari hasil input. Yang berasal dari hardware input yang sudah melewati proses dari hardware process. Contoh dari hardware output adalah monitor, speaker, dan printer. Gambar 4.7 Hardware Output