Sistem komputer adalah sekumpulan perangkat yang bekerja bersama untuk menerima, memproses, menyimpan, dan mengeluarkan data. Sebuah komputer membutuhkan tiga komponen utama agar dapat beroperasi: perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software), dan pengguna (brainware). Jika salah satu dari ketiganya tidak ada, komputer tidak dapat dijalankan.
Perangkat keras
Hardware adalah komponen sistem komputer yang secara fisik dapat dilihat dan diraba. Perangkat keras terdiri atas perangkat input, perangkat output, perangkat pemroses, dan perangkat penyimpanan. Contohnya antara lain keyboard, mouse, monitor, hard disk, RAM, dan CPU.
Berdasarkan fungsinya, perangkat keras komputer dibagi menjadi lima bagian: unit masukan (input device), unit pemrosesan (process device), unit keluaran (output device), unit penyimpanan (backing storage), dan unit tambahan (peripheral).
Perangkat input
Perangkat input adalah perangkat yang digunakan untuk memasukkan data dan memberikan perintah pada komputer untuk diproses lebih lanjut.
Keyboard adalah perangkat masukan yang paling umum. Keyboard berfungsi untuk memasukkan huruf, angka, karakter khusus, serta menjalankan perintah-perintah tertentu seperti menyimpan, membuka, atau menghapus berkas. Jenis keyboard yang umum digunakan adalah tipe QWERTY, yang tata letaknya sama dengan mesin tik.
Mouse berfungsi untuk memindahkan pointer atau kursor di layar. Mouse juga digunakan untuk melakukan perintah secara lebih cepat dibanding keyboard, misalnya klik kiri, klik kanan, dan scroll. Pada laptop, fungsi mouse digantikan oleh touchpad yang tertanam di badan laptop.
Scanner berfungsi untuk menduplikasi gambar atau teks, yang kemudian disimpan ke dalam memori komputer. Cara kerjanya mirip mesin fotokopi, tapi hasilnya berupa berkas digital yang bisa diedit di layar sebelum disimpan.
Perangkat output
Perangkat output adalah perangkat keras yang digunakan untuk menyajikan hasil pengolahan data dari sistem komputer kepada pengguna.
Monitor adalah perangkat output yang menampilkan hasil gambar atau tampilan pada layar. Spesifikasi monitor bisa berbeda tergantung kebutuhan: monitor untuk keperluan kantor dan monitor untuk multimedia atau game punya karakteristik yang berlainan, misalnya soal refresh rate dan resolusi.
Printer digunakan untuk menampilkan data berupa teks, gambar, atau grafik dalam bentuk cetakan pada kertas. Ada tiga jenis printer yang umum: dot matrix (menggunakan pita tinta), inkjet (tinta cair), dan laser printer (tinta serbuk). Kualitas cetakan diukur dalam satuan dpi (dot per inch).
Proyektor digunakan untuk presentasi, dihubungkan dari komputer lewat kabel VGA atau HDMI untuk menampilkan isi layar monitor ke dinding atau layar proyeksi.
Speaker adalah perangkat keras untuk menghasilkan suara dari komputer. Varian lainnya adalah headset atau earphone yang hanya didengar satu orang.
Perangkat pemroses
Perangkat proses bertugas menjalankan operasi data, aritmatik, dan logika. Pemrosesan data dalam komputer dikerjakan oleh CPU (Central Processing Unit).
CPU adalah otak dari komputer. Di dalam motherboard terdapat sirkuit tunggal terintegrasi (single integrated circuit) yang disebut mikroprosesor. CPU punya dua komponen dasar: Unit Kontrol dan ALU (Arithmetic/Logical Unit). Unit Kontrol mengatur instruksi dari program, sedangkan ALU mengerjakan operasi perhitungan dan logika. Merek prosesor yang umum digunakan adalah Intel dan AMD.
RAM (Random Access Memory) adalah tempat komputer menyimpan sistem operasi, program, dan data yang sedang dipakai agar prosesor bisa mengaksesnya dengan cepat. RAM bersifat sementara: data di dalamnya hilang saat komputer dimatikan. Makin besar kapasitas RAM, makin banyak program berukuran besar yang bisa dijalankan bersamaan.
VGA (Video Graphics Array), atau sering disebut kartu grafis, bertugas menerjemahkan output tampilan komputer ke monitor. Untuk pekerjaan desain grafis atau permainan video, dibutuhkan kartu VGA berdaya tinggi.
Motherboard adalah papan utama dalam sistem komputer. Semua perangkat yang terhubung dalam komputer dikontrol dan dikendalikan oleh motherboard untuk berkomunikasi satu sama lain. Tidak semua perangkat cocok dengan semua jenis motherboard, sehingga perlu analisis kebutuhan sebelum memilih komponen.
Perangkat penyimpanan
Perangkat media penyimpanan berfungsi untuk menyimpan aplikasi, berkas, dan data.
Hard disk adalah media penyimpanan utama pada komputer. Ada beberapa tipe koneksi hard disk: PATA (Parallel Advanced Technology Attachment), SATA (Serial Advanced Technology Attachment), dan SSD (Solid State Drive). SSD lebih cepat dan kecil dibanding hard disk konvensional, tapi harganya lebih mahal.
USB flash drive juga digunakan sebagai media penyimpanan portabel, dengan ukuran kecil dan kapasitas yang bervariasi. Rata-rata ketahanan data pada USB flash drive sekitar lima tahun karena memori kilat yang digunakannya tidak bertahan lama.
Perangkat lunak
Software adalah program berupa instruksi-instruksi yang dapat dimengerti oleh komputer. Software yang mengoperasikan perangkat keras. Tanpa software, perangkat keras komputer tidak bisa dipakai.
Perangkat lunak dibagi menjadi dua bagian utama: sistem operasi dan program aplikasi.
Sistem operasi
Sistem operasi (operating system, OS) adalah perangkat lunak yang bertugas mengatur dan mengendalikan perangkat keras serta memberikan kemudahan bagi pengguna dalam mengoperasikan komputer. Dalam struktur sistem komputer, sistem operasi adalah perangkat lunak lapisan pertama yang diletakkan pada hard disk. Perangkat lunak lainnya berada di lapisan kedua.
Tanpa sistem operasi, pengguna tidak dapat menjalankan program aplikasi, kecuali program booting. Contoh sistem operasi yang umum dipakai: Windows, Linux, Android, iOS, dan macOS.
Sistem operasi punya banyak fungsi. Di antaranya: sebagai kernel yang terus berjalan selama komputer menyala, sebagai guardian yang melindungi berkas dan mengawasi proses baca-tulis data, serta sebagai gatekeeper yang mengendalikan akses masuk ke sistem. Sistem operasi juga berfungsi sebagai interface yang menjembatani pengguna dengan perangkat keras, sehingga pengguna tidak perlu berurusan langsung dengan bahasa mesin.
Program aplikasi
Program aplikasi adalah perangkat lunak yang memanfaatkan kemampuan komputer untuk melakukan tugas tertentu sesuai kebutuhan pengguna. Contoh program aplikasi: pengolah kata, lembar kerja (spreadsheet), dan pemutar media.
Selain itu ada juga utilitas, yaitu perangkat lunak yang membantu proses analisis, konfigurasi, optimasi, dan pengelolaan komputer. Fungsinya antara lain backup data, pemulihan sistem, kompresi data, dan penanganan virus.
Pengguna (brainware)
Brainware adalah orang yang menggunakan atau mengoperasikan perangkat komputer. Pengguna komputer dibagi ke beberapa kategori.
Programmer adalah seseorang yang menguasai satu atau lebih bahasa pemrograman dan bertugas membuat program yang mendukung sistem komputer. Selain programmer, ada juga operator yang menjalankan program sehari-hari, administrator yang mengelola sistem dan jaringan, serta analis yang merancang solusi berbasis komputer.
BIOS
BIOS (Basic Input/Output System) adalah program yang ditulis dalam bahasa assembly dan bertugas mengatur fungsi perangkat keras komputer.
BIOS punya tiga tugas utama. Pertama, menjalankan POST (Power-On Self-Test) saat komputer dinyalakan, yaitu pengecekan terhadap perangkat keras seperti RAM, hard disk, dan kartu VGA. Kedua, mengatur konfigurasi dasar perangkat keras. Ketiga, mencari lokasi booting untuk memuat sistem operasi yang sudah terpasang.
BIOS punya beberapa komponen pendukung: program BIOS setup untuk mengubah konfigurasi komputer, driver untuk perangkat keras dasar, dan program bootstrapper yang bertugas memulai proses booting ke sistem operasi. Produsen BIOS yang umum dijumpai adalah American Megatrends Inc. (AMI).
Kedudukan sistem operasi dalam struktur sistem komputer
Secara berlapis, struktur sistem komputer bisa digambarkan dari bawah ke atas: perangkat keras di paling bawah, lalu firmware/BIOS, kemudian sistem operasi, utilitas, dan program aplikasi di paling atas. Pengguna berinteraksi lewat program aplikasi, yang kemudian meneruskan perintah ke sistem operasi, dan sistem operasi yang mengelola perangkat keras.
Arsitektur sistem operasi adalah susunan komponen-komponen perangkat lunak yang membentuk OS. Sistem pemanggilan program untuk mendapatkan layanan dari sistem operasi disebut System Call atau API (Application Programming Interface). Ragam arsitektur sistem operasi modern meliputi sistem monolitik, sistem berlapis, sistem client/server, sistem virtual machine, dan sistem berorientasi objek.