Pengantar Teknologi Informasi PERANGKAT KERAS. Santika WP. Departemen Teknik Informatika Institut Teknologi Bandung

Transkripsi

1 Pengantar Teknologi Informasi PERANGKAT KERAS Santika WP Departemen Teknik Informatika Institut Teknologi Bandung Page 1

2 Perangkat Keras Review Sistem komputer Cara Kerja Sub Sistem CPU Sub Sistem Memori Sub Sistem Periferal Page 2

3 Review Abstraksi USER USER USER... USER Application Software System Software Computer Hardware Page 3

4 Review Sistem Komputer Review memiliki 4 unit fungsional utama melakukan 4 manfaat utama Konfigurasi umum I-device CPU + IM O-device SS Page 4

5 Sistem Komputer Konsep von Neumann/Turing Stored Program IM menyimpan program dan data ALU beroperasi menggunakan data biner CU menginterpretasi instruksi dari memori dad mengeksekusinya I-device dan O-device dikendalikan CU Dibuat di Princeton Institute for Advanced Studies, sehingga diberi nama IAS Selesai 1952 Page 5

6 Sistem Komputer Konfigurasi/Struktur IAS Page 6

7 Sistem Komputer Struktur Detil Register dalam CPU M Buffer Register M Address Register Instruction Register I Buffer Register Program Counter Accumulator Multiplier Quotient Page 7

8 Mesin Multilevel Sistem Komputer Level View 5 Problem-oriented Language 4 Assembly Language 3 Operating system machine 2 Instruction Set Architecture [ISA] 1 Microarchitecture 0 Digital logic Page 8

9 Sistem Komputer Mesin Multilevel (lanjutan) Level-0 (gate) yang membentuk prosesor, memori, dan register. Level-1 (register) yang membentuk memori lokal dan sebuah ALU, yang saling terhubung oleh data path. Level-2 (instruksi) sesuai arsitektur. Level-3 Tingkat OS, menangani instruksi-instruksi yang ada pada level-4 dan level-5. Level-4 Fasilitator pembuat program pada level-1, level-2, dan level-3 yang tidak bisa membuat kode mesin; butuh asembler sebagai translator. Level-5 Bahasa yang mendekati pola bahasa manusia, butuh interpreter dan compiler sebagai translator. Page 9

10 Cara Kerja Operasi Utama [STA00] Page 10

11 Cara Kerja Memindahkan Data Page 11

12 Cara Kerja Menyimpan Data Page 12

13 Cara Kerja Mengolah Data (1) Page 13

14 Cara Kerja Mengolah Data (2) Page 14

15 Cara Kerja Konfigurasi Bus-based [HEP98] Processor Interrupts Cache Memory I/O bus Main memory I/O controller I/O controller I/O controller Disk Disk Graphics output Network Page 15

16 Fungsi sub sistem Sub Sistem CPU ALU menangani operasi aritmatika dan boolean, contoh: adder CU mengendalikan operasi sistem, contoh: program counter Register menyimpan data kecepatan tinggi, volume kecil Bus atau data path sebagai media interkoneksi /komunikasi antar register. Page 16

17 Sub Sistem CPU Siklus pengerjaan instruksi [STA00] Page 17

18 IM Sub Sistem Memori Ciri: cepat, RAM, mahal, kapasitas < SS, volatile, lebih dekat CPU. Keinginan pemakai? mampu menyimpan(instruksi_data) yang besar secepat prosesor Fakta volume IM >>>, kecepatan <<< kececatan prosesor >>> IM IM dipercepat, cost/bit >>> Page 18

19 Sub Sistem Memori Solusi hirarki memori CEPAT, MAHAL, KECIL Register Cache Main Memory Magnetic disk Tape Optical disk Page 19

20 Sub Sistem Memori IM jenis [RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM] organisasi [sel] kemasan chip [array DRAM : Kilo, Mega, Giga] koreksi error [parity check] media fisik: magnetic core semiconductor kapasitas: Mega Giga? kecepatan akses: ~ 100 ns Page 20

21 Cache Sub Sistem Memori Antarmuka IM CPU Lebih kecil & lebih cepat dari IM Isi: current info dari IM untuk dieksekusi Akses hit ~ akses pada item dalam cache miss ~ akses pada item selain dalam cache Organisasi kapasitas ~ 64 Kbytes transfer data dalam block / 4 bytes Contoh Pentium: 2 on chip 8 Kbytes, 32 bits block Page 21

22 Sub Sistem Memori SS Disk magnetik: floppy (disket), harddisk Compact/optical disk Pita magnetik Virtual Memory Latar belakang: kebutuhan pemakai > fakta Solusi, teknik virtual sebagian data di IM dan sebagian besar di SS eksekusi data per segmen virtual logical address = adres yang diacu prosesor MMU = unit translator adres virtual ke adres fisik Page 22

23 Sub Sistem Periferal Perangkat Masukan Card reader Keyboard Bar code reader Mouse Scanner Optical character reader (OCR) Voice recorder Light pen Touch screen Digitizer Electronic funds transfer (EFT) Joystick Magnetic Ink Character Reader (MICR) Paper tape reader Page 23

24 Perangkat Keluaran Sub Sistem Periferal Card & paper tape puncher Printer Impact: line printer, dot matrix Non-impact: laser printer, ink jet printer Plotter Flat bed Roll Computer output microfilm (COM) Microfiche Page 24

25 Perangkat M/K Sub Sistem Periferal Regular screen Non regular screen: touch, light Tape drive Diskette drive Disk drive CD ROM drive Page 25