PENGANTAR ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER CENTRAL PROCESSING UNIT
ARSITEKTUR VON NEUMANN DATA BUS DATA BUS INPUT OUTPUT (I/O) UNIT CENTRAL PROCESSING UNIT ADRESS BUS MAIN MEMORY UNIT CONTROL BUS CONTROL BUS 2
STRUKTUR TOP LEV EL Peripherals Computer Central Processing Unit Main Memory Computer BUS SYSTEM Communication lines Input Output
STRUKTUR - CPU CPU Computer Register Arithmatic & Logical Unit 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) Interpret Instruction (Menterjemahkan Instruksi) Fetch Data (Mengambil Data) Process Data (Mengolah Data) Write Data (Menulis Data) CPU harus membaca instruksi dari memori Instruksi harus diinstruksikan untuk menentukan aksi apa yang perlu diambil Eksekusi suatu instruksi memerlukan pembacaan dari memori atau modul I/O Eksekusi suatu instruksi memerlukan operasi aritmatika atau logika terhadap data Hasil eksekusi memerlukan penulisan data ke memori atau modul I/O 11
SIKLUS INSTRUKSI DASAR START Mengambil Instruksi Berikutnya Siklus Fetch Mengeksekusi Instruksi 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 Siklus Pengambilan HALT Interupsi Ditolak Mengeksekusi Instruksi Interupsi Diizinkan Siklus Eksekusi Pemeriksaan Interupsi dan Eksekusi Interupsi Siklus Interupsi 18
TERIMA KASIH IMAM AHMAD TRINUGROHO