Komputer: Cara Kerja

Secara fundamental, komputer bekerja mengikuti siklus pengolahan data yang pasti, yang berakar pada makna kata "komputer" itu sendiri, yaitu menghitung. Siklus ini melibatkan tiga komponen pokok: input, proses, dan output. Komputer melakukan perhitungan dan proses untuk menghasilkan keluaran (output) dari masukan (input) yang diberikan oleh pengguna.

Input: Langkah awal adalah aktivitas memasukkan data ke komputer. Data ini bisa berupa informasi atau data perintah/instruksi. Dalam pemrosesan input, komputer memerlukan alat masukan yang disebut peranti masukan (input device), seperti keyboard, mouse, joystick, trackball, scanner, barcode reader, mikrofon, touch screen, kamera video, atau kamera foto.
Proses: Setelah data diinputkan, komputer melakukan proses pengolahan data. Proses ini bergantung pada perangkat lunak (program) dan media penyimpanan (storage). Alat utama yang berfungsi mengolah data secara digital adalah prosesor (processor), yang sering dijuluki sebagai otak komputer. Prosesor merupakan komponen utama dari unit pengolahan pusat (CPU). Arsitektur komputer, seperti yang diusulkan oleh John von Neumann, membagi komputer menjadi beberapa bagian utama, termasuk Arithmatics Logic Unit (ALU) atau Unit Aritmatika dan Logika, unit kontrol, memori, dan input-output. ALU melakukan semua proses yang berkaitan dengan operasi aritmatika dan logika pada instruksi. Unit kontrol (Control Unit/CU) menangani semua sinyal kontrol prosesor. Proses di dalam komputer mencakup mekanisme internal yang tidak tampak, dan pemahaman konsepnya memungkinkan kita mempelajari cara kerjanya. Simulasi, seperti menggunakan mesin konseptual sederhana, dapat membantu memahami mekanisme internal pemrosesan data dalam komputer.
Output: Setelah data diproses, hasilnya ditampilkan kepada pengguna melalui alat output. Alat output ini bisa berupa monitor, printer, proyektor LCD, atau speaker. Aktivitas output ini adalah menampilkan data hasil pemrosesan, baik di layar monitor maupun dalam bentuk cetakan.

Selain komponen inti (input, proses, output), ada elemen lain yang penting dalam cara kerja komputer:

Memori (Memory): Media penyimpanan data pada komputer. RAM (Random Access Memory) adalah tipe penyimpanan yang isinya dapat diakses seketika dan merupakan bagian penting dalam proses.
Storage (Penyimpanan): Media penyimpanan data hasil pemrosesan atau data yang akan diproses, seperti harddisk, CD/DVD-ROM, USB flashdisk, disket, atau optical disk.
Program (Perangkat Lunak): Sekumpulan instruksi yang akan dijalankan oleh prosesor. Perangkat lunak ini menjembatani pengguna dan perangkat keras. Program komputer dapat diimplementasikan dari strategi penyelesaian masalah tertentu ke dalam bentuk yang dapat dipahami dan dieksekusi oleh komputer. Perangkat lunak (software) tidak dapat berfungsi tanpa adanya sistem operasi.
Sistem Operasi (Operating System): Perangkat lunak penting yang mengendalikan perangkat keras, menangani interaksi dengan pengguna, mengelola proses yang dilakukan oleh prosesor, mengelola memori, dan menjadi perantara antara program aplikasi dan perangkat keras. Sistem operasi adalah penghubung antara lapisan perangkat keras dan lapisan perangkat lunak. Ini adalah program sistem yang menjalankan perangkat keras dan melayani aplikasi lainnya.
Bus: Jalur penghubung antaralat pada komputer yang berfungsi sebagai media untuk melewatkan sinyal.

Dengan demikian, komputer bekerja dengan menerima masukan data melalui perangkat input, memproses data tersebut menggunakan komponen prosesor dan memori sesuai instruksi dari perangkat lunak dan sistem operasi, dan kemudian menampilkan hasilnya melalui perangkat output. Interaksi antara perangkat keras, perangkat lunak, dan pengguna dimungkinkan melalui mekanisme internal yang diatur oleh sistem komputer.

Komponen	Deskripsi	Contoh Perangkat/Elemen
Input	Aktivitas memasukkan data (informasi atau perintah/instruksi) ke komputer.	Keyboard, mouse, joystick, trackball, scanner, barcode reader, mikrofon, touch screen, kamera video, kamera foto.
Proses	Pengolahan data yang diinputkan, bergantung pada perangkat lunak dan media penyimpanan. Dilakukan oleh prosesor (CPU), yang terdiri dari ALU dan Unit Kontrol.	Prosesor (CPU): Arithmetic Logic Unit (ALU), Control Unit (CU).
Output	Menampilkan hasil pemrosesan data kepada pengguna.	Monitor, printer, proyektor LCD, speaker.
Memori	Media penyimpanan data yang sedang diproses atau akan diproses, seperti RAM yang isinya dapat diakses seketika.	RAM (Random Access Memory).
Storage	Media penyimpanan data hasil pemrosesan atau data yang akan diproses secara permanen.	Harddisk, CD/DVD-ROM, USB flashdisk, disket, optical disk.
Program (Perangkat Lunak)	Sekumpulan instruksi yang akan dijalankan oleh prosesor. Menjembatani pengguna dan perangkat keras, serta memerlukan sistem operasi untuk berfungsi.	Aplikasi (misalnya: pengolah kata, browser), program sistem.
Sistem Operasi	Perangkat lunak penting yang mengendalikan perangkat keras, mengelola interaksi pengguna, proses, memori, dan menjadi perantara antara program aplikasi dengan perangkat keras.	Windows, macOS, Linux, Android.
Bus	Jalur penghubung antaralat pada komputer yang berfungsi sebagai media untuk melewatkan sinyal dan data.	Jalur data, jalur alamat, jalur kontrol (internal komputer).

Komputer bekerja dengan siklus dasar input-proses-output, didukung oleh memori, penyimpanan, program, sistem operasi, dan bus untuk memungkinkan interaksi yang kompleks antara perangkat keras, perangkat lunak, dan pengguna.