pertemuan 6 organisasi komputer cpu dan sistem bus · pdf filehanif fakhrurroja, mt...

of 36/36
Hanif Fakhrurroja, MT ©PIKSI GANESHA, 2013 Pertemuan 6 Organisasi Komputer CPU dan Sistem Bus Hanif Fakhrurroja @hanifoza [email protected] http://hanifoza.wordpress.com

Post on 06-Mar-2018

227 views

Category:

Documents

5 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Hanif Fakhrurroja, MT PIKSI GANESHA, 2013

    Pertemuan 6

    Organisasi Komputer CPU dan Sistem Bus

    Hanif Fakhrurroja @hanifoza [email protected] http://hanifoza.wordpress.com

  • http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

    Agenda Pertemuan 6

    CPU 1

    2 Sistem Bus

  • Pendahuluan

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

    Video CPU

  • CPU (Central Processing Unit)

    Merupakan komponen terpenting dari sistem

    komputer

    Komponen pengolah data berdasarkan instruksi yang diberikan kepadanya

    Dalam mewujudkan fungsi dan tugasnya, CPU

    tersusun atas beberapa komponen

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • Arithmetic and Logic Unit (ALU)

    Control Unit

    Registers CPU

    Interconnections

    Komponen Utama CPU

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

    CPU (Central Processing Unit)

  • Arithmetic and Logic Unit (ALU)

    Bertugas membentuk fungsi fungsi pengolahan data komputer.

    ALU sering disebut mesin bahasa (machine language) karena bagian ini mengerjakan instruksi instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya. Seperti istilahnya.

    ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit aritmetika dan unit logika boolean, yang masing masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • Control Unit

    Bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keselurahan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi fungsi operasinya.

    Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil instruksi instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • Registers

    Media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data.

    Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah

    ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • CPU Interconnections

    Sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal dan bus bus eksternal CPU

    Komponen internal CPU yaitu ALU, unit kontrol dan register register.

    Komponen eksternal CPU :sistem lainnya,

    seperti memori utama, piranti masukan/ keluaran

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • REGISTER PADA CPU

    Memiliki 2 fungsi :

    1. User Visibel Register :

    Register CPU yang dapat digunakan oleh pemrogram, dengan menggunakan set intsruksi memungkinkan satu buah register atau lebih untuk dispesifikasian sebagai operand atau alamat operand.

    2. Control dan Status Register

    Register yang digunakan oleh unit kontrol untuk mengintrol operasi CPU dan oleh program sistem operasi untuk mengontrol eksekusi program

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • User Visibel Register

    1. General Purpose Register

    Digunakan untuk mode pengalamatan dan data

    Akumulator ( aritmatika, Shift, Rotate)

    Base Register (Rotate,Shift, aritmatika)

    Counter Register ( Looping)

    Data Register (menyimpan alamat I/O device).

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • 2. Register Alamat

    Digunakan untuk mode pengalamatan

    Segment Register (Code Segment, Data

    Segment, Stack Segment, Extra Segment)

    Register Index (Stack Index, Data Index)

    Stack Pointer

    3. Register Data

    Digunakan untuk menampung data

    4. Register Kode Status Kondisi (Flag)

    Kode yang menggambarkan hasil operasi sebelumnya

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • CONTROL REGISTER

    1. Program Counter (PC)

    Berisi alamat instruksi yang akan diambil

    2. Instruction Register (IR)

    Berisi alamat instruksi terakhir

    3. Memory Address Register (MAR)

    Berisi alamat penyimpanan dalam memori

    4. Memori Buffer Register (MBR)

    Berisi data yang dibaca dari memori atau yang dituliskan ke memori

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • Komponen internal CPU

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • Struktur detail internal CPU

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • FUNGSI UTAMA CPU

    1. Fetch Instruction (Mengambil Instruksi)

    CPU harus membaca instruksi dari memori

    2. Interpret Instruction (Menterjemahkan Instruksi)

    Instruksi harus diinstruksikan untuk menentukan aksi apa yang perlu diambil

    3. Fetch Data (Mengambil Data)

    Eksekusi suatu instruksi memerlukan pembacaan dari memori atau modul I/O

    4. Process Data (Mengolah Data)

    Eksekusi suatu instruksi memerlukan operasi aritmatika atau logika terhadap data

    5. Write Data (Menulis Data)

    Hasil eksekusi memerlukan penulisan data ke memori atau modul I/O

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • SIKLUS INSTRUKSI

    Pengolahan yang dilakukan CPU untuk mengeksekusi sebuah instruksi

    Siklus Instruksi meliputi :

    1. Fetch Cycle (Siklus mengambil)

    Mengambil instruksi yang akan dieksekusi

    2. Execute Cycle (Siklus Eksekusi)

    Melakukan operasi yang ditentukan oleh opcode instruksi

    3. Interrupt Cycle (Siklus Instruksi)

    Apabila interrupt diaktifkan dan interrupt telah terjadi, simpan status proses saat itu dan layani interrup

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • Siklus instruksi

    Terdiri dari siklus fetch dan siklus eksekusi

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • Siklus Fetch - Eksekusi

    Pada setiap siklus instruksi, CPU awalnya akan membaca instruksi dari memori

    Terdapat register dalam CPU yang berfungsi mengawasi dan menghitung instruksi selanjutnya, yang disebut Program Counter (PC)

    PC akan menambah satu hitungannya setiap kali CPU membaca instruksi

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • Siklus Fetch - Eksekusi

    Instruksi instruksi yang dibaca akan dibuat

    dalam register instruksi (IR).

    Instruksi instruksi ini dalam bentuk kode

    kode binner yang dapat diinterpretasikan oleh

    CPU kemudian dilakukan aksi yang diperlukan

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • Aksi CPU

    CPU Memori, perpindahan data dari CPU ke memori dan sebaliknya.

    CPU I/O, perpindahan data dari CPU ke modul I/O dan sebaliknya.

    Pengolahan Data, CPU membentuk sejumlah operasi aritmatika dan logika terhadap data.

    Kontrol, merupakan instruksi untuk pengontrolan fungsi atau kerja. Misalnya instruks pengubahan urusan eksekusi.

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • Siklus Eksekusi

    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.

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • Siklus Eksekusi

    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

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • Diagram siklus instruksi

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • Sistem Bus

    Penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya

    Komponen komputer : CPU

    Memori

    Perangkat I/O

    Transfer data antar komponen komputer. Data atau program yang tersimpan dalam

    memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus

    Melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan sistem bus

    Kecepatan komponen penyusun komputer harus diimbangi kecepatan dan manajemen bus yang baik

    http://hanifoza.wordpress.com Hanif Fakhrurroja, 2013

  • Jenis Data

    Memori :

    Memori umumnya terdiri atas N word memori dengan panjang yang sama. Masing-masing word diberi alamat numerik yang unik (0, 1, 2, N-1). Word dapat dibaca maupun ditulis pada memori dengan kontrol Read dan Write. Lokasi bagi operasi dispesifikasikan oleh sebuah alamat.

    Modul I/O : Operasi modul I/O adalah pertukaran data dari dan ke dalam komputer. Berdasakan pandangan internal, modul I/O dipandang sebagai sebuah memori dengan operasi pembacaan dan penulisan. Modul I/O dapat mengontrol lebih dari sebuah perangkat peripheral. Modul I/O juga dapat mengirimkan sinyal interrupt.

    CPU : CPU berfungsi sebagai pusat pengolahan dan eksekusi data berdasarkan routineroutine program yang diberikan padanya. CPU mengendalikan seluruh sistem komputer sehingga sebagai konsekuensinya memiliki koneksi ke seluruh modul yang menjadi bagian sistem kompu