PENGANTAR ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER
CENTRAL PROCESSING UNIT
ARSITEKTUR VON NEUMANN
DATA BUS DATA BUS CENTRAL PROCESSING UNIT
INPUT OUTPUT (I/O) UNIT CONTROL BUS
ADRESS BUS
MAIN MEMORY UNIT
CONTROL BUS
2
STRUKTUR – TOP LEV EL Peripherals
Computer Central Processing Unit
Computer
Communication lines
Main Memory
BUS SYSTEM
Input Output
STRUKTUR - CPU CPU Arithmatic & Logical Unit
Register Computer I/O
Bus System
CPU
Internal CPU Interconnection
Memory
Control Unit
STRUKTUR DETAIL INTERNAL CPU
5
ORGANISASI CPU
6
KOMPONEN UTAMA CPU ARITHMETIC LOGIKAL UNIT (ALU) • Melakukan komputasi untuk pengolahan data • Melakukan tugas-tugas dasat aritmatik dan operasi logika
7
KOMPONEN UTAMA CPU CONTROL UNIT • Mengontrol perpindahan data dan instruksi ke CPU atau dari CPU • Mengontrol operasi ALU • Mendecode instruksi program dan menyediakan sinyal-sinyal kontrol yang bersesuaian
8
KOMPONEN UTAMA CPU REGISTER • Memori internal yang didesain untuk dapat menyimpan data lebih cepat dibandingkan memori utama
9
KOMPONEN UTAMA CPU INTERNAL BUS • Jalur yang berfungsi sebagai jembatan komunikasi antara komponen utama
10
FUNGSI UTAMA CPU Fetch Instruction (Mengambil Instruksi)
• CPU harus membaca instruksi dari memori
Interpret Instruction (Menterjemahkan Instruksi)
• Instruksi harus diinstruksikan untuk menentukan aksi apa yang perlu diambil
Fetch Data (Mengambil Data)
• Eksekusi suatu instruksi memerlukan pembacaan dari memori atau modul I/O
Process Data (Mengolah Data)
• Eksekusi suatu instruksi memerlukan operasi aritmatika atau logika terhadap data
Write Data (Menulis Data)
• Hasil eksekusi memerlukan penulisan data ke memori atau modul I/O 11
SIKLUS INSTRUKSI DASAR START
Mengambil Instruksi Berikutnya
Mengeksekusi Instruksi
Siklus Fetch
Siklus Eksekusi
HALT 12
SIKLUS INSTRUKSI
13
SIKLUS INSTRUKSI • Instruction Addess Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasi atau menentukan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Biasanya melibatkan penambahan bilangan tetap ke alamat instruksi sebelumnya. Misalnya, bila panjang setiap instruksi 16 bit padahal memori memiliki panjang 8 bit, maka tambahkan 2 ke alamat sebelumnya. • Instruction Fetch (IF), yaitu membaca atau pengambil instruksi dari lokasi memorinya ke CPU. • Instruction Operation Decoding (IOD), yaitu menganalisa instruksi untuk menentukan jenis operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan 14
SIKLUS INSTRUKSI • Operand Address Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat operand, hal ini dilakukan apabila melibatkan referensi operand pada memori. • Operand Fetch (OF), adalah mengambil operand dari memori atau dari modul I/O. • Data Operation (DO), yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi. • Operand store (OS), yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori.
15
FUNGSI INTERUPSI • Mekanisme penghentian atau pengalihan pengolahan instruksi dalam CPU kepada routine interupsi • Tujuan interupsi secara umum untuk manajemen pengeksekusian routine instruksi agar efektif dan efisien antar CPU dan modul – modul I/O maupun memori
16
KELAS SINYAL INTERUPSI • Program, yaitu interupsi yang dibangkitkan dengan beberapa kondisi yang terjadi pada hasil eksekusi program. Contohnya: arimatika overflow pembagian nol. • Timer, adalah interupsi yang dibangkitkan pewaktuan dalam prosesor. Sinyal ini memungkinkan sistem operasi menjalankan fungsi tertentu secara reguler. • I/O, sinyal interupsi yang dibangkitkan oleh modul I/O sehubungan pemberitahuan kondisi error dan penyelesaian suatu operasi. • Hardware failure, adalah interupsi yang dibangkitkan oleh kegagalan daya atau kesalahan paritas memori. 17
SIKLUS EKSEKUSI INSTRUKSI DENGAN INTERUPSI START
Mengambil Instruksi Berikutnya HALT Interupsi Ditolak
Mengeksekusi Instruksi
Siklus Pengambilan
Siklus Eksekusi
Interupsi Diizinkan Pemeriksaan Interupsi dan Eksekusi Interupsi
Siklus Interupsi
18
TERIMA KASIH IMAM AHMAD TRINUGROHO
