DASAR KOMPUTER Pandangan Umum Komputer
Overview • Komponen Komputer
• Hardware vs Software • Siklus Eksekusi Instruksi • Interkoneksi
Komponen Komputer • CPU • Memproses data • Memory • Tempat penyimpanan data. • I/O • Tempat aliran data/instruksi dari/ke sistem
Gambaran Fisik Komponen Komputer
Program Komputer • Program adalah • A sequence of steps • For each step, an arithmetic or logical operation is done • For each operation, a different set of control signals is needed • Oleh karena program tidak dilakukan lagi melalui
perangkat keras (hardware) maka program komputer disebut juga dengan nama software
Memori Komputer • Hardwired Program tidak fleksibel
• Perangkat yang bersifat “General Purpose” bisa
melakukan banyak hal dengan memberikan sinyal yang sesuai. • Tanpa mengatur kabel tapi cukup memberikan sinyal yang sesuai • Konsep Von Neumann 1. 2.
3.
Data dan instruksi komputer disimpan pada memori. Isi memori harus bisa diberi alamat berdasarkan lokasinya. Eksekusi instruksi komputer dilakukan secara berurutan.
Hardware Vs Software
Cara Kerja Komputer
• Komputer hanya melakukan eksekusi program • Program terdiri dari rangkaian instruksi • Masing-masing instruksi dilakukan melalui 2 langkah • Pengambilan Instruksi (Fetch ) : dari memory ke buffer • Eksekusi Instruksi (Execute) : ada di buffer
Siklus Eksekusi Instruksi
Fetch Memori
Eksekusi Program
INTERUPSI….!!!!
Interupt • Sinyal untuk meminta perhatian/layanan dari CPU
• Efisiensi kerja prosesor • Contoh sinyal interrupt
Siklus Eksekusi Instruksi dengan Interrupt
Interupt • Interupt handler melayani permintaan interupt • Menentukan ciri-ciri/kebiasaan interupt • Aksi yang akan dilakukan
Multiple Interupt • Jika terjadi multiple interupt pada satu waktu. • Mendisable/pending sinyal interupt yang lain. • Memberikan skala prioritas terhadap sinyal interupt.
I/O Function • Komputer butuh data dari luar sistem
• Prosesor menerima/mengirim data dari/ke perangkat i/O
melalui I/O module • Proses transfer dikontrol prosesor
Interkoneksi • Interkoneksi : • hubungan antara modul-modul pada komputer. • Bentuk interkoneksi yang ada antara lain; • memory ↔ Prosesor • I/O ↔ Prosesor • Memory ↔ I/O • Umumnya dalam bentuk bus.
Bus..????
Interkoneksi
Interkoneksi Bus • Bus : • Jalur komunikasi yang menghubungkan 2 atau lebih perangkat pada komputer. • Karakteristik dari bus : • Digunakan bersama -sama • Hanya 1 perangkat yang dapat menggunakan bus pada 1 waktu. • Terdiri dari banyak jalur koneksi yang memiliki fungsi masingmasing.
Struktur Bus • Data Bus : • untuk aliran data. • Address Bus : • Sebagai informasi alamat asal/tujuan data yang ada pada data bus. • Biasanya alamat rendah untuk alamat memori sedangkan alamat tinggi untuk alamat perangkat I/O. • Control Line/Bus : • Mengontrol aksi dan penggunaan terhadap data/address bus.
System Bus
Hirarki Multiple Bus • Jika meggunakan 1 bus: • Waktu delay propagasi yang semakin besar. • Terjadinya bottleneck. • Bus-bus yang ada digunakan dalam bentuk
hirarki/bertingkat • menggunakan banyak bus dengan kecepatan yang berbeda.
Hirarki Multiple Bus
Hirarki Multiple Bus
Parameter-parameter Bus • Tipe Bus • Dedicated : hanya untuk perangkat tertentu saja. • Multiplexed : Line-line yang ada pada bus digunakan secara bersama. • Arbitrasi (metode pengaturan penggunaan bus) • Centralized : Ada sebuah perangkat khusus (bus controller) • Distributed : Masing-masing perangkat memiliki bus controller • Timing • Synchronous : Timing pada bus ditentukan oleh clock • Asynchronous : Operasi yang terjadi pada bus menggunakan sinyal asynchronous. • Bus Width • Semakin lebar bus yang digunakan, maka semakin banyak data yang bisa ditransfer pada satu waktu. • Tipe Data Transfer • Read • Write • Read-modify-write • Read-after-write • Block Transfer
Tipe Data Transfer • Read : • Proses pembacaan data • Write : • Proses penulisan data. • Read-modify-write : • data yang telah ditulis, ditulis kembali tanpa mengubah alamat yang ada pada address bus. • Read-after-write : • data yang telah ditulis dibaca kembali. Alamat yang ada pada address bus tidak berubah setelah penulisan data. Tujuannya untuk memastikan data yang telah ditulis. • Block Transfer : • Penulisan/Pembacaan data suatu alamat memori secara berurutan. Digunakan untuk penulisan data yang ukurannya lebih lebar dari ukuran bus. Data yang akan ditulis dibagi dalam beberapa kelompok. Data pertama ditulis pada alamat memori sesuai dengan yang ada pada address bus, kemudian data berikutnya ditulis pada alamat N+1
PCI • PCI (Peripheral Component Interconnect) • bus berkecepatan tinggi yang independen terhadap prosesor. • berbiaya rendah karena menggunakan sedikit chip. • mendukung penggunaan bermacam-macam jenis mikroprosesor
Struktur PCI • Kategori pin PCI • System Pin : • Address & Data Pin • Interface Pin • Arbitrary Pin • Error Reporting Pin • Optional Pin: • Interupt Pin • Cache Support Pin • 64-bit bus extension pins • JTAG/boundary scan Pin
PCI Command • Aktivitas yang ada pada bus muncul dalam bentuk transaksi
antara iniatior/master dengan target • • • • • • • • • • • •
Interupt Ack Special Cycle : untuk menyebarkan pesan pada 1 atau lebih target. I/O Read : perintah untuk membaca data dari IO controller. I/O Write : perintah untuk menulis data ke I/O controller. Memory Read : Memory Read Line Memory Read Multiple Memory Write Memory Write and Invalidate Configuration Read Configuration Write Dual Address Cycle
Te Ka eM • Tell Me… !
