Prinsip Kerja CPU

Bagi Anda yang belum mengerti bagaimana sebuah komputer (CPU) bisa menyala dan bekerja, ada baiknya ikuti pembahasan berikut. Artikel ini berkaitan dengan prinsip kerja sebuah komputer (CPU) dan apa yang terjadi ketika Anda menekan tombol power. Berikut adalah peninjauan umum dan merupakan suatu hal yang sangat perlu dimengerti akan kerumitan-kerumitan yang biasa terjadi pada sebuah CPU.

Kelistrikan CPU

Ketika pertama kali menekan tombol power, komputer (CPU) mengirim sinyal ke pencatu daya atau power supply, yang memiliki prinsip kerja mengkonversi dari arus AC (alternating current) menjadi sebuah arus DC (direct current) lalu menyalurkannya ke komponen-komponen CPU sesuai dengan tegangan (volt) masing-masing komponen.

Disaat CPU beserta komponen-komponennya telah menerima tegangan dan daya, lalu power supply mengirimkan sinyal ke mainboard/motherboard dan prosessor bahwa tidak ada kegagalan catu daya. Selama itu juga prosessor akan membersihkan semua data yang tersisa pada register memory dan memberikan sinyal balik ke CPU sebuah kode hexadecimal F000. Kode ini merupakan perintah pertama yang memberitahukan ke CPU/prosessor bahwa komputer telah siap menerima instruksi melalui BIOS (Basic Input Output System).

BIOS dan POST

Pada tampilan awal sebuah komputer adalah tampilnya sebuah BIOS yang menunjukkan sebuah proses yang disebut POST (Power-On-Self-Test), ini merupakan rangkaian urutan untuk memastikan masing-masing komponen CPU dapat bekerja dengan baik dan berfungsi sebagaimana mestinya.

Jika CPU sukses dengan inisialisasi POST maka selanjutnya terlihat alokasi memory 64-bytes pada chip CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) yang tetap menyala selama baterai CMOS bekerja dengan normal ketika komputer dimatikan. Pada chip CMOS ini mengandung informasi-informasi mengenai petunjuk waktu system dan tanggal juga semua hardware yang terpasang pada komputer.

Setelah menampilkan informasi pada CMOS, POST akan memulai pemeriksaan dan mencocokkan setelan system dengan semua yang terpasang pada komputer. Selama tidak terjadi kesalahan, diteruskan dengan pemuatan driver-driver perangkat mainboard dan mengendalikan beberapa perangkat keras semacam hard drive/harddisk, keyboard, mouse, floppy drive. Driver-driver  pokok tadi yang menjadikan CPU untuk dapat berkomunikasi dengan semua perangkat keras yang terpasang dan dilanjutkan ke proses booting.

Selanjutnya POST memeriksa RTO (real-time clock) atau waktu sistem dan system bus untuk memastikan semua bekerja dengan normal pada komputer. Akhirnya ditampilkan sebuah gambar pada monitor setelah proses POST memuat memory pada vga card atau display adapter yang merupakan bagian dari keseluruhan proses BIOS.

Lalu BIOS melakukan pemeriksaan untuk memastikan apakah proses yang terjadi dengan melihat pada alamat memory 0000;0472, jika terlihat 1234h maka BIOS tahu bahwa itu adalah proses untuk reboot dan akan melewati proses POST untuk proses selanjutnya. Jika 1234h tidak terlihat oleh BIOS, maka diketahui bahwa itu adalah proses untuk melakukan booting dan dilanjutkan ke proses POST selanjutnya.

Selanjutnya melakukan pengujian-pengujian pada memory komputer atau RAM yang terpasang pada kokmputer dengan cara melakukan penulisan pada tiap-tiap chip RAM tersebut. Pada beberapa komputer dapat Anda ketahui proses ini ketika komputer melakukan penghitungan seberapa banyak RAM yang terpasang sebelum melakukan booting. Akhirnya POST mengirim sinyal pada setiap floppy, optical, dan hard drive yang terpasang pada komputer untuk melakukan  pengecekan masing-masing drive tersebut. Jika semua drive tadi tidak ada kesalahan, maka semua proses POST telah sukses dan memberi intruksi pada komputer untuk melanjutkan ke proses pemuatan sistem operasi.

Booting Sistem Operasi

Proses POST telah sukses dilewati, komputer melanjutkan dengan memulai proses boot. Proses ini yang disebut dengan pemuatan sistem operasi dan semua file-file yang berkaitan dengannya. Dalam hal ini kebanyakan komputer yang beredar menggunakan system operasi Microsoft Windows, maka sebagai contoh proses boot yang memuat system operasi Microsoft Windows, tampil logo Microsoft pada monitor, inilah yang disebut dengan booting.

BIOS merupakan pengendali utama dalam proses bootstrap loader, yang tersimpan dalam boot sector dari hard disk. Jika urutan boot pada seting CMOS tidak menunjuk pada hard drive terlebih dulu, maka akan dicari boot sector pad floopy yang ada pada floopy disk drive dan atau optical disc sebelum melakukan booting.

Sebagai contoh sistem operasi Microsoft Windows XP, NT Loader (NTLDR) dapat ditemukan pada boot sector dan memberitahukan pada komputer dimana dapat menemukannya pada harddisk. Lalu, Windows memuat file ntdetect.com yang menampilkan pemulaian logo Windows XP dan memuat register Windows. Setelah memuat register, selanjutnya dimulai proses pemuatan lusinan program-program level rendah yang melengkapi system operasi ke dalam memory. Beberapa program yang berhasil terinisial adalah yang menjadikan Windows untuk bisa berkomunikasi dengan perangkat-perangkat keras yang terpasang pada komputer dan program lainnya yang sedang beroperasi.

Setelah pemuatan registry, dimulai pengenalan perangkat-perangkat yang Plug and Play seperti perangkat PCI dan ISA. Setelah pemuatan perangkat-perangkat tersebut dilanjutkan hard disk drive, partisi-partisi dan disk drives lain dan melakukan instalasi driver-driver untuk perangkat-perangkat tersebut.

Dan setelah selesai dengan semua proses di atas langkah selanjutnya adalah memulai Windows dan komputer sudah bisa dioperasikan dengan benar.                                                                                                                                                                                                                                             

Sumber :  Tabloid KOMPUTEK minggu ke-3 Oktober 2010 edisi 695