Organisasi Sistem Komputer Materi I (Pendahuluan) Dr. Hary Budiarto Program Pasca Sarjana Universitas Putra Indonesia “YPTK” Padang
Materi Perkuliahan (6 Juni 2008)
Materi 1 (Pengantar Organisasi Komputer) Materi 2 (Evolusi dan Kinerja Komputer) Materi 3 (Sistem Bilangan) Materi 4 (Central Prosesing Unit )
Materi Perkuliahan (7 Juni 2008) Materi 5 (Internal Memori) Materi 6 (Eksternal Memori) Materi 7 (Input-Output)
Evaluasi dan Prosentasi Tugas (30%) UTS (Sabtu, 21 Juni 2008) (30%) UAS (Juli 2008) (40%)
Referensi Buku Computer Organization & Architecture, Designing and Performance, William Stalling Prentice Hall 2003. Fundamentals of Computer Oragnization and Architecture, Mostafa Abd-El-Barr, Willey Interscience, 2005 Structured Computer Organization Fourth Edition Andrew S. Tanenbaum, Prentice Hall, 2001
Materi I (Pengantar Organisasi Komputer ) Komputer sebagai sebuah sistem yang berhirarki Komputer dapat dianggap sebagai struktur dari sejumlah komponen berserta fungsinya yang merupakan sebagai fungsi kolektif struktur dan fungsi internalnya.
Organisasi Sistem Komputer Application Compiler
Software Hardware
Operating System
Assembler Processor Memory I/O system
Instruction Set Architecture
Datapath & Control Digital Design Circuit Design transistors
Koordinasi dari berbagai tingkat “abstraksi”
Generasi Komputer
I: ’46 – ’57: UNIVAC 1103 • Bahasa Rakitan • Vacuum Tube • 40.000 instruksi/detik II: ’58 – ’64: IBM 7094 • Bahasa Tingkat Tinggi (Fortran, Cobol), Kompilator • Transistor • I/O & Processor Parallelism • 200.000 instruksi/detik III: ’65 – ’71: IBM System/360, DEC PDP-8 • Sistem Operasi • Small- & Medium-scale Integrated Circuit (IC) • Cache & Virtual Memory, Microprogramming, Pipelining, Parallelism • 1.000.000 instruksi/detik IV: ’72 – ’77: Apple IIe, IBM PC • Large Scale Integrated Circuit (LSI) • Microprocessor, PC • 10.000.000 instruksi/detik IV: ’78 – …: 80286 – Pentium IV, MIPS, Sparc, PowerPC • Very Large Scale Integrated Circuit (VLSI) • 100.000.000 instruksi/detik
Komponen-komponen Komputer MONITOR: to output data
SPEAKER: to output data
KEYBOARD: to input command/data
“CPU”: to process command & data DISK: to input/output data MOUSE: to input command/data
Komponen Utama Komputer Computer Processor (active) Control (“brain”) Datapath (“brawn”)
Memory (passive) (where programs, data live when running)
Devices Input
Output
Keyboard, Mouse Disk (where programs, data live when not running)
Display, Printer “CPU”
Interkoneksi Antar-Komponen Komputer
Gbr. (a) Tampak belakang komputer. (b) Bagian dalam komputer (tampak samping).
Arsitektur & Organisasi Arsitektur komputer berkaitan dengan atribute-atribute yang nampak bagi programmer • Set Instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk penyajian data, mekanisme I/O, teknik pengalamantan (addressing techniques). • Contoh: apakah tersedia instruksi untuk perkalian? Organisasi komputer berkaitan dengan unit-unit operasional dan interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural • Control signals, interfaces, memory technology. • Contoh: Apakah instruksi perkalian diimplementasikan secara hardware, ataukah dikerjakan dengan penambahan secara berulang?
Arsitektur & Organisasi Arsitektur sama, organisasi dapat berbeda Arsitektur bertahan lama, organisasi menyesuaikan perkembangan teknologi • • •
Semua Intel famili x86 memiliki arsitektur dasar yang sama Famili IBM System/370 memiliki arsitektur dasar yang sama Organisasi antar versi akan memiliki perbedaan
Struktur & Fungsi Struktur adalah bagaimana masing-masing komponen saling berhubungan satu sama lain Fungsi merupakan operasi dari masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur
FUNGSI Semua komputer memiliki 4 fungsi: • • • •
Pengolahan data - Data processing Penyimpanan data - Data storage Pemindahan data - Data movement Kendali - Control
Fungsi Komputer dilihat dari sudut pandang Fungsi. Data Storage Facility Data Movement Apparatus
Control Mechanism
Data Processing Facility
Fungsi – Pemindahan data Contoh: dari keyboard ke layar monitor Data Storage Facility Data Movement Apparatus
Control Mechanism
Data Processing Facility
Fungsi – Pengolahan data Contoh: updating bank statement Data Storage Facility Data Movement Apparatus
Control Mechanism
Data Processing Facility
Fungsi – Penyimpanan data Contoh: download dari internet Data Storage Facility Data Movement Apparatus
Control Mechanism
Data Processing Facility
Fungsi – Pengolahan data Contoh: pencetakan bank statement Data Storage Facility Data Movement Apparatus
Control Mechanism
Data Processing Facility
Struktur Komputer - Top Level Peripherals
Computer Central Processing Unit
Computer
Systems Interconnection
Input Output Communication lines
Main Memory
Struktur CPU CPU Computer
Arithmetic and Login Unit
Registers
I/O System Bus Memory
CPU
Internal CPU Interconnection
Control Unit
Struktur - Control Unit Control Unit CPU
Sequencing Logic
ALU Internal Bus
Control Unit
Register & Decoders
Registers
Control Memory
Isi Buku Bab 1 Pengantar Organisasi Komputer. Berisi penjelasan tentang organisasi komputer, perbedaan utama organisasi komputer dengan arsitektur komputer, struktur dan fungsi utama komputer, konsep dasar operasi komputer, dan garis besar dari buku yang dipelajari. Bab 2 Evolusi dan Kinerja Komputer Berisi penjelasan tentang sejarah teknologi komputer, trend teknologi yang telah membuat unjuk kerja yang menjadi fokus rancangan sistem komputer, dan meninjau bermacam-macam teknik dan strategi yang digunakan untuk mencapai unjuk kerja yang seimbang dan efisien, perkembangan pentium dan powerPC. Bab 3 Struktur CPU, Berisi penjelasan tentang komponen utama CPU dan Fungsi CPU, pembahasan struktur dan fungsi internal prosesor, organisasi ALU, control unit dan register, dan fungsi prosesor dalam menjalankan instruksiinstruksi mesin.
Isi Buku Bab 4 Memori, Berisi penjelasan tentang memori utama komputer, tipe dari memori, waktu dan pengontrolan, pembetulan kesalahan dan cache memori termasuk didalamnya adalah fungsi pemetaan. Bab 5 Peralatan Penyimpanan, Berisi penjelasan tentang peralatan penyimpanan data diluar memori utama dan CPU, diantaranya seperti magnet disk, RAID , Magnet Tape dan Optical Disk. Bab 6 Unit Masukan dan Keluaran, Berisi penjelasan tentang sistem komputer unit masukan/keluaran, prinsip dan teknik unit masukan/keluaran dan penjelasan singkat mengenai peralatan luar ( External device). Bab 7 Bus, Berisi penjelasan tentang struktur antar hubungan, bus antar hubungan, elemen dari desain bus, PCI, SCSI, Fire wire dan USB.
