slide 1 - pengenalan organisasi dan arsitektur komputer

1. Menjelaskan tentang organisasi komputer

2. Menjelaskan perbedaan utama organisasi komputer dan arsitektur komputer

3. Menjelaskan struktur dan fungsi utama komputer

4. Menjelaskan konsep dasar operasi komputer

2

Komputer sebagai sebuah sistem yang berhirarki

Komputer dapat dianggap sebagai struktur sejumlah komponen berserta fungsinya yang dijelaskan sebagai fungsi kolektif struktur dan fungsi internalnya.

3

4

APAKAH

???

APAKAH TERSEDIA INSTRUKSI UNTUK PERKALIAN?

APAKAH INSTRUKSI PERKALIAN DIIMPLEMENTASIKAN SECARA HARDWARE ATAUKAH DILAKUKAN DENGAN PENAMBAHAN SECARA BERULANG?

5

Arsitektur Komputer Atribut–atribut sistem komputer yang terkait

dengan seorang programmer Contoh: set instruksi, aritmetika yang digunakan,

teknik pengalamatan, mekanisme I/OOrganisasi Komputer Bagian yang terkait erat dengan unit–unit

operasional Contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka,

teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyalkontrol

6

Arsitektur sama, organisasi dapat berbeda Arsitektur bertahan lama, organisasi

menyesuaikan perkembangan teknologiSemua Intel famili x86 memiliki arsitektur dasar

yang samaFamili IBM System/370 memiliki arsitektur dasar

yang samaMemberikan compatibilitas instruksi level

mesinOrganisasi antar versi memiliki perbedaan

7

Struktur adalah bagaimana masing-masing komponen saling berhubungan satu sama lain

Fungsi merupakan operasi dari masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur

8

Semua Komputer Memiliki 4 Fungsi:Pengolahan data - Data processingPenyimpanan data - Data storagePemindahan data - Data movementKendali - Control

9

1. Input Device (Alat Masukan) Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam komputer

2. Output Device (Alat Keluaran) Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor), ataupun berupa suara.

11

3. I/O Ports Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data ke luar sistem. Peralatan input dan output di atas terhubung melalui port ini.

4. CPU (Central Processing Unit) CPU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu: ALU (Arithmetical Logical Unit) sebagai pusat pengolah data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja komputer.

12

5. Memori Memori terbagi menjadi dua bagian yaitu memori internal dan memori eksternal. Memori internal berupa RAM (Random Access Memory) yang berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara waktu, dan ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang haya bisa dibaca dan berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer pertama kali dinyalakan.

6. Data Bus Adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel.

13

7. Address Bus Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca.Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.

8. Control Bus Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Terdiri atas 4 sampai 10 jalur paralel.

14

DataMovementApparatus

ControlMechanism

DataStorageFacility

DataProcessingFacility

15

Contoh: dari keyboard ke layar monitor

1616


ControlMechanism

DataStorageFacility


Contoh: download dari internet

17


ControlMechanism

DataStorageFacility


Contoh: updating bank statement

1818


ControlMechanism

DataStorageFacility


Contoh: pencetakan bank statement

19


ControlMechanism

DataStorageFacility


20

Computer

Main Memory

InputOutput

SystemsInterconnection

Peripherals

Communicationlines

CentralProcessing Unit

Computer

CPU

ControlMemory

SequencingLogic

ControlUnit

ALU

Registers

InternalBus

Control Unit

Register &Decoders

21

22

CPU

ControlMemory

SequencingLogic

ControlUnit

ALU

Registers

InternalBus

Control Unit

Register &Decoders

Level 0 dari mesin tersebut merupakan level logika digital, dimana berisi logika-logika yang diwujudkan dalam bentuk logika gerbang. Level inilah yang merupakan hardware sesungguhnya dari sebuah mesin. Logika digital dibentuk dalam suatu komponen analog seperti misalnya transistor dan sebagainya.

Level 1 merupakan level arsitektur mikro. Pada level ini terdapat rangkaian dasar sebuah prosesor yang disebut dengan Arithmetic Logic Unit (ALU) yang terdiri dari sekumpulan register yang mampu melakukan operasi-operasi logika aritmatika sederhana. Pada level ini juga terdapat program yang mengendalikan beberapa operasi di dalamnya yang disebut dengan nama program mikro. Disamping sebagai pengendali, program mikro ini juga berfungsi sebagai interpreter atau penerjemah untuk instruksi-instruksi dari level di atasnya.

24

Level 2 disebut juga sebagai level arsitektur perangkat instruksi. Biasa disebut juga level ISA (Instruction Set Architecture). Level ini berisikan instruksi-instruksi dasar sebuah mesin seperti yang biasanya terdapat pada manual book dari produk-produk komponen komputer yang dikeluarkan oleh pabrik.

Level 3 merupakan level mesin sistem operasi. Level ini merupakan level pengaturan mesin yang dilakukan oleh sebuah perangkat lunak yang disebut dengan sistem operasi. Artinya adalah bahwa pekerjaan-pekerjaan yang dilakukan oleh mesin diinterpretasikan secara parsial oleh sistem operasi.

Level 4 merupakan level bahasa rakitan. Jika pada level 0 sampai dengan level 3 implementasinya dikerjakan oleh programmer sistem, mulai level 4 pekerjaan dapat dilakukan oleh programer aplikasi.

25

Level 5 merupakan level bahasa tingkat tinggi. Pada level ini, programer yang ingin memberikan instruksi pada komputer tidak perlu susah-susah belajar bahasa mesin karena bahasa yang dipakai adalah bahasa tinggi yang lebih mudah dipahami oleh manusia.

26

Arsitektur Mesin Analitis Babbage (1843)

Pada tahun 1843, seorang professor matematika dari Universitas Cambridge Inggris yang bernama Charles Babbage, menemukan suatu konsep pemrosesan data yang menjadi dasar kerja dan prototipe dari komputer-komputer jaman sekarang

Alat mekanis pertama yang mampu dipergunakan untuk menjalankan beberapa algoritma.

Programming mesin dilakukan langsung oleh programmer Ada Augusta Lovelace (penemu bahasa ADA - bahasa pemrograman pertama di dunia).

27

Arsitektur Mesin : Bagian input, digunakan untuk membaca instruksi-instruksi dan data

dari kartu berlubang. Bagian penyimpanan, memuat 1000 Word yang masing-masing terdiri

dari 50 digit desimal. Bagian tersebut digunakan untuk menyimpan operand-operand matematika dari suatu perhitungan.

Bagian pengolah, digunakan untuk melakukan pemrosesan data berdasarkan instruksi yang diberikan oleh kartu-kartu plong.

Bagian output, terdiri dari output tercatat dan output tercetak yang digunakan untuk menyimpan serta menampilkan hasil pengolahan.

Salah satu kelemahan mesin ini yang bukan merupakan konsep komputer modern adalah bahwa mesin ini belum stored program.

29

Arsitektur Mesin Von Neumann (1952)

Mesin Von Neumann dalam hal ini mewakili mesin komputer generasi pertama yang bersifat stored program. Konsep Bahasa Binary menjadi tonggak sejarah dalam terciptanya komputer digital yang akhirnya membawa Neumann pada julukan “promoter of the stored program (software) concept”.

31

Mesin Neumann memiliki lima bagian utama sebagai berikut :

Unit Input untuk membaca data dan instruksi yang diberikan. Main Memory terdiri dari 4096 Word satu word memuat 40 bit biner. Arithmetic Logic sebagai bagian yang berfungsi sebagai unit pemrosesan. Control Unit sebagai pengendali kerja antar komponen arsitektur. Unit Output untuk menampilkan hasil pengolahan data yang dilakukan ALU dan CU.

34

35

Arsitektur Mesin Komputer Modern (1980 …)

Registers, adalah media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data

Arithmetic and Logic Unit (ALU), bertugas membentuk fungsi - fungsi pengolahan data komputer

Control Unit, bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keseluruhan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi - fungsi operasinya

Dengan demikian tugas dari unit kendali ini adalah: Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output. Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama. Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses. Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan

logika serta mengawasi kerja dari ALU. Menyimpan hasil proses ke memori utama.

CPU Interconnections, adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register - register dan juga dengan bus - bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya

36

Komputer adalah sebuah mesin elektronik yang secara cepatmenerima informasi masukan digital dan mengolah informasitersebut menurut seperangkat instruksi yang tersimpan dalamkomputer dan menghasilkan keluaran informasi yang dihasilkansetelah diolah.

Organisasi Komputer adalah bagian yang terkait erat denganunit–unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusunsistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya.

Arsitektur Komputer lebih cenderung pada kajian atribut–atributsistem komputer yang terkait dengan seorang programmer.

37

Struktur internal komputer meliputi: Central Processing Unit(CPU),Memori Utama, I/O, Sistem Interkoneksi.

Struktur internal CPU meliputi: Control Unit, Aritmetic And Logic Unit(ALU), Register, CPU Interkoneksi.

Fungsi dasar sistem komputer adalah Fungsi Operasi Pengolahan Data, Penyimpanan Data, Fungsi Operasi Pemindahan Data Fungsi Operasi Kontrol.

38

1. Jelaskan perbedaan utama Organisasi Komputer dan Arisitektur Komputer? Beri Contohnya.

2. Gambarkan Struktur Top Level komputer dan jelaskan masing-masing fungsi?

3. Gambarkan Struktur Central Processing Unit dan jelaskan masing-masing fungsi?

4. Gambarkan operasi-operasi komputer dan jelaskan masing-masing fungsi?

39

slide 1 - pengenalan organisasi dan arsitektur komputer

Documents