Dasar-dasar pemprosesan komputer Arsitektur komputer

KOMPUTER SEBAGAI ALAT PEMECAHAN MASALAH
Dasar-dasar pemprosesan komputer Arsitektur komputer
Sampai saat ini komputer sudah mengalami perubahan dari model awalnya, walaupun begitu semua komputer memiliki arsitektur dasar yang sama. Skema komputer (computer schema), adalah diagram yang menggambarkan unit-unit dasar yang terdapat dalam semua sistem komputer.
Central processor unit
Control unit
primary storage
Aritmathic logical unit
Gambar 1. skema komputer
Central processing unit (CPU), yang mengendalikan semua unit sistem komputer yang lain dan mengubah input menjadi output.
Primary storage (penyimpanan primer), berisi data yang sedang diolah dan program.
Control unit (unit pengendali), membuat semua unit bekerja sama sebagai suatu sistem
Arithmatika and logical Unit , tempat berlangsungkan operasi perhitungan matematika dan logika.
Unit Input, memasukkan data ke dalam primary storage.
Secondary storage (penyimpanan sekunder), menyedikan tempat untuk menyimpan program dan data saat tiak digunakan.
Unit Output, mencatat hasil pengolahan.
Peralatan Input
Beberapa alat input memiliki fungsi ganda, yaitu sebagai alat input dan juga sebagai alat output untuk menghasilkan data. Alat input/ouput demikian dikenal dengan terminal. Alat input dibagi ke dalam dua golongan yaitu alat input langsung dan tidak langsung. Bila terminal dihubungkan dengan pusat komputer yang letaknya jauh dari terminal melalui alat komunikasi, maka disebut dengan nama Remote Job Entry (RJE) terminal atau Remote Batch terminal.
Alat input langsung memungkinkan input diproses secara langsung oleh CPU melalui alat input tanpa terlebih dahulu dinmasukkan ke dalam media penyimpanan ekternal. Alat input langsung terdiri dari beberapa golongan yaitu: keyboard, pointing device, scanner, voice recognizer.
Alat input tidak langsung , dimana data yang dimasukkan tidak langsung diproses oleh CPU, tetapi direkam terlebih dahulu ke suatu media mechine readable form (bentuk yang hanya dapat dibaca oleh komputer dan merupakan penyimpanan ekternal). Alat input tidak langsung terdiri dari: key-to-card, key-to-tape, key-to-disk.
1.1.2. Penyimpanan primer (primary storage)
Penyimpanan primer ada dalam beberapa bentuk yang memberikan beragam kemampuan dalam hal operasi dan kecepatan. Ukuran dari penyimpanan primer ditunjukkan dalam satuan Kilo Byte(KB), Mega Byte(MB), Giga Byte(GB). Bentuk-bentuk penyimpanan primer:
RAM (random access memory), adalah memori yang dapat diakses yaitu memori yang dapat diisi dan diambil isinya. RAM bersifat volatile karena isinya akan hilang bilang listrik padam.
ROM (read only memory) adalah memori yang hanya dapat dibaca dan bersifat non volatile yaitu isi dari ROM tidak akan hilang jika listrik padam. ROM berisikan intruksi dan data yang memberitahukan komputer apa yang akan dilakukan pada saat komputer dinyalakan.
Cache Memory merupakan RAM khusus yang diletakkan antara processor. Cache memory akan dibaca terlebih dahulu oleh processor sebelum mencari intruksi atau data di RAM biasa.
1.1.3. Unit Output
Output yang dihasilkan pengolahan data dapat digolongkan ke dalam 4 macam bentuk, yaitu : tulisan, image, suara, dan bentuk yang hanya dapat di baca dan dimengerti komputer. Tiga yang pertama adalah output yang dapat dipergunakan langsung oleh manusia, sedangkan yang ke empat digunakan sebagai input untuk proses selanjutnya atau sebagai input komputer yang lain.
Alat output dapat berbentuk :
Hard copy, alat yang digunakan untuk mencetak tulisan, angka, karakter khusus dan simbol serta image pada media hard (keras) seperti misalnya kertas atau film. Misalnya Printer, Plotter, COM (Computer Output Microform)
Soft copy, alat yang digunakan untuk menampilkan tulisan, image pada media soft (lunak) yang berupa sinyal elektronik. Misalnya video display, flat planel display, speaker.
Software
Perangkat lunak (software) adalah satu atau kumpulan dari beberapa program. Perangkat lunak terbagi perangkat lunak sistem dan perangkat lunak aplikasi.
Perangkat lunak sistem melaksanakan tugas-tugas dasar yang diperlukan semua pemakai komputer yang berhubungan dengan perangkat keras. Perangkat lunak ini disediakan oleh pembuat perangkat keras atau oleh perusahaan yang mengkhususkan diri dalam membuat perangkat lunak. Ada 3 jenis dasar perangkat lunak sistem: sistem operasi, penterjemah bahasa dan program utility.
Perangkat lunak aplikasi adalah program yang dibuat oleh pemakai menggunakan bahasa pemrograman untuk menyelesaikan suatu tugas khusus.
Sistem Operasi (Operating Sistem)
Sistem operasi yang biasa dikenal dengan singkatan OS merupakan program yang memiliki fungsi sebagai interface/penghubung antara pemakai dengan perangkat lunak dan perangkat keras. OS layaknya seperti manajer di dalam perusahaan , yaitu bertanggung jawab, mengendalikan dan mengkoordinasikan kegiatan dari sistem komputer.
Fungsi utama Sistem Operasi
Manajemen proses, mencakup penyiapan, penjadwalan, dan pemantauan proses pada komputer.
Manajemen sumber daya, berkaitan dengan pengendalian terhadap pemakaian sumber daya dalam sistem komputer yang dilakukan oleh program sistem atau program aplikasi saat itu.
Manajemen data, pengendalian terhadap data masukan/keluaran, termasuk dalam hal pengalokasian dalam piranti penyimpan sekunder maupun dalam memori utama.
Tujuan utama Sistem Operasi
Mempermudah penggunaan sistem komputer terutama pemrogram.
Memberikan layanan bagi program aplikasi untuk memanfaatkan sumber daya komputer.
Mengusahakan agar sumber daya sistem komputer digunakan secara efisien.
Contoh OS : DOS, Windows 95, Windows 98, Windows Me/ Windows XP
Windows NT/Windows 2000, OS/2, Unix, Linux
Perangkat Lunak Aplikasi (PLA)
Perangkat lunak ini membantu pengelolaan sumber daya fisik dan konseptual perusahaan. PLA diperoleh dengan 2 cara yaitu:
Membuat sendiri (custom programming)
Sebagian perusahaan yang menggunakan komputer besar dengan dibantu staf spesialis informasi, merancang sistem berbasis komputer untuk memenuhi kebutuhan unik perusahaan. Produk mereka adalah koleksi perangkat lunak (software library) dari program pesanan (custom program).
Membeli jadi (preweritten package).
Beberapa program aplikasi jadi yang terdapat dipasaran dapat dikelompokkan menjadi empat kelompok::
Paket Aplikasi Bisnis Umum
Paket Aplikasi Khusus industri
Paket Aplikasi Peningkatan Produktivitas Organisasi
Paket Produktivitas Perorangan
Peranan peralatan input, output dan perangkat lunak dalam pemecahan masalah.
Semua alat input dan output dapat berkontribusi pada pemecahan masalah baik secara langsung dan tidak langsung. Contoh: keyboard , display, printer dan plotter (berperan langsung), source data automation device, microfilm (berperan tidak langsung).
Seperti halnya perangkat keras, perangkat lunak dapat juga berperan langsung atau tidak langsung. Contoh: sistem operasi (berperan tidak langsung), aplikasi bisnis umum dan industri (berperan tidak langsung), sebagian perangkat lunak aplikasi peningkatan produktivitas organisasi perorangan (berperan tidak langsung), spreadsheet, analisis statistik dan perkiraan, manajemen proyek (berperan langsung).
Database
Hirarki data
Perusahaan secara taradisional mengorganisasikan data mereka dalam suatu hirarki yang terdiri dari elemen data (field), catatan (record), dan file.
Elemen data, adalah unit yang terkecil, tidak dapat lagi dibagi menjadi unit yang lebih kecil. Misalnya nama, nomor pegawai, gaji, upah perjam dll.
Catatan, terdiri dari elemen data yang berhubungan dengan suatu objek atau kegiatan tertentu, misalnya catatan yang menjelaskan tiap jenis persediaan dan tiap penjualan.
File adalah suatu kumpulan catatan data yang berhubungan dengan suatu subyek tertentu. Misalnya file pemesanan pembelian, file data pegawai, file penjualan.
Penyimpanan Sekunder (secondary storage)
Penyimpanan sekunder dibagi berdasarkan akses datanya
Sequential access storage device (SASD)
Alat penyimpanan dengan penyusunan dan pembacaan datanya secara berurut yaitu satu catatan mengikuti catatan lain.
Direct access storage device (DASD)
Alat penyimpanan dengan penyusunan dan pembacaan datanya langsung pada posisinya.
Pengolahan data (data processing)
Ada 2 cara dalam pengolahan data:
Pengolahan data berkelompok (batch processing) pengolahan yang dilakukan dengan mengumpul transaksi dalam periode tertentu
Pengolahan data langsung (online processing)
pengolahan data yang dilakukan per transaksi, kadang saat transaksi terjadi. Real Time System: Sistem yang mengendalikan sistem fisik dan mengharuskan komputer berespon cepat pada status sistem fisik
Database
Era Database
Sebelum era database ditandai dengan
Sumber data dikumpulkan dalam file-file yang tidak terhubung satu dengan lainnya
Setiap aplikasi memiliki/merancang file data sendiri
Memiliki kelemahan: duplikasi data, ketergantungan data, kepemilikan data tersebar
Untuk memecahkan masalah di atas dilakukan dengan cara pengorganisasian data secara fisik dan mengarah ke organisasi logis. Organisasi fisik (logical organization), mengintegrasikan data dari beberapa lokasi fisik yang berbeda dan merupakan cara pemakai melihat data. Organisasi fisik (physical organization), merupakan cara komputer melihat data sebagai file-file yang terpisah.
Dua teknik untuk memenuhi kebutuhan integrasi logis:
Integrasi logis dalam satu file
Suatu file yang disimpan secara urutan tertentu, dengan suatu indeks yang menyertainya memungkinkan record-record dari file itu dipilih dalam urutan berbeda.
Suatu teknik yang dapat mencapai hasil yang sama tanpa menggunakan indeks tetapi dengan menentukan field tersendiri yang ditambahkan pada tiap record dalam file.
Integrasi logis antara beberapa file
Mengunakan link untuk menghubungkan record-record dalam suatu file dengan record yang berhubungan secara logis difile lain.
Konsep database
Merupakan integrasi logis dari catatan-catatan dalam banyak file. Database adalah suatu koleksi data komputer yang terintegrasi, diorganisasikan dan disimpan dalam suatu cara yang memudahkan pengambilan kembali. Gambar 2.
Tujuan utama dari konsep database:
Meminimumkan pengulangan data
Independensi data
Inkonsistensi data
Pemakaian bersama
Hirarki data :
field
record
file
database
Struktur database
Penekanan pada kegiatan pengolahan data adalah pada kemampuan untuk mengakses data dengan cepat serta efisien dalam penggunaan secondary storage.
Struktur data berjenjang (hierarchical data structure)
Hubungan antara data membentuk suatu jenjang seperti pohon. Suatu pohon dibentuk dari beberapa elemen grup data yang berjenjang, disebut dengan node. Node yang paling atas atau level 1 disebut dengan root . tiap node dapat bercabang ke node lain. Satu node hanya mempunyai satu orang tua.
Gambar 2. database terdiri dari beberapa file
Struktur data jaringan (network data structure)
Hubungan data sama dengan struktur hirarki, tetapi untuk setiap node bisa mempunyai lebih dari satu orang tua.
Struktur data hubungan (relational data structure)
Data disusun dalam bentuk tabel dua dimensi yang terdiri dari kolom (field) dan baris (record). Hubungan antara record didasarkan pada nilai dari field kunci bukan berdasarkan alamat atau pointer di dalam record seperti pada strutur pohon dan jaringan.
Database Management System (DBMS)
Adalah perangkat lunak yang menetapkan dan memelihara integrasi logis antar file, baik ekplisit maupun inplisit. Contoh: IDS, Information Management System(IMS), Structured Query Language/Data System(SQL/DS), Query by Example(QBE), ORACLE, dBase II-III-III plus-IV, Foxbase, Qbase dll.
Keunggulan dan kelemahan database dan DBMS
Keuntungan :
mengurangi kerangkapan data
mencapai independensi data
mengintegrasi data dari beberapa file
mengambil data dan informasi secara cepat
meningkatkan keamanan data
Kelemahan:
perangkat lunak yang mahal
konfigurasi perangkat keras yang besar
mempertahankan staff Database Administrator
Peranan database dan DBMS dalam memecahkan masalah
Database terkomputerisasi maupun DBMS bukanlah prasyarat mutlak untuk pemecahan masalah. Namun, memberikan dasar-dasar penggunaan komputer sebagai suatu sistem informasi para spesialis informasi dan pemakai.
Pertanyaan:
Apakah tiga komponen utama CPU ?
Dapatkah perusahaan menyimpan databasenya di dalam cache memory? Jelaskan alasannya.
Teknologi mana yang menikmati keberhasilan terbesar dalam sistem bisnis-input suara atau output suara ? mengapa ?
Apakah tugas perangkat lunak sistem operasi dan berikan contoh ?
Sebutkan alat penyimpanan berurutan yang digunakan saat ini ?
Apakah media DASD yang paling populer ?
Apa dua cara utama pengolahan data ? jelaskan keduanya.
Sebutkan dan jelaskan hirarki data.
Apa yang membedakan sistem realtime dengan online?
Bagaimana pengulangan data dapat menghasilkan informasi yang salah ?
Daftar Bacaan
Abdul Kadir, Pengenalan Sistem Informasi, Andi Jogyakarta, 2003, Bab1, Bab 3, Bab 4
E.S Margianti, D. Suryadi H.S, Sistem Informasi Manajemen, Gunadarma, 1994, Bab 5, Bab 6
Jogiyanto, Pengenalan Komputer, Andi Jogyakarta, 1999, Bab 21
McLeod, Management Information System, Prentice-Hall, 1998, chapter 8,9,10
Sistem Informasi Manajemen Minggu ke 3 Halaman
|