1 / 28

ORGANISASI KOMPUTER

Pertemuan 4 STRUKTUR CPU Author: LINDA NORHAN, ST. ORGANISASI KOMPUTER. CPU ( Central Processing Unit). Merupakan komponen terpenting dari sistem komputer komponen pengolah data berdasarkan instruksi –instruksi yang diberikan kepadanya. Komponen Utama CPU.

carnig
Download Presentation

ORGANISASI KOMPUTER

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Pertemuan4 STRUKTUR CPU Author: LINDA NORHAN, ST. ORGANISASI KOMPUTER

  2. CPU (Central Processing Unit) • Merupakan komponen terpenting dari sistem komputer • komponen pengolah data berdasarkan instruksi –instruksi yang diberikankepadanya

  3. KomponenUtama CPU • Arithmetic and Logic Unit (ALU) • Control Unit (CU) • Registers • CPU Interconnections

  4. Arithmetic and Logic Unit (ALU) • ALU Bertugasmembentukfungsi – fungsi pengolahandata komputer. • ALU disebutmesinbahasa (machine language) • ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetikadan unit logikaboolean, yang masing– masingmemilikispesifikasitugas tersendiri.

  5. Control Unit (CU) • CU bertugasmengontroloperasi CPU dan secara keselurahanmengontrolkomputersehinggaterjadisinkronisasikerjaantarkomponendalammenjalankanfungsi – fungsioperasinya. • mengambilinstruksi – instruksidari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut

  6. Registers • Register merupakanmedia penyimpan internal CPU yang digunakansaatprosespengolahan data. • Memori ini bersifat sementara • Menyimpandata saatdiolahataupundata untukpengolahanselanjutnya.

  7. CPU Interconnections • Sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal dan bus – bus eksternal CPU • Komponen internal CPU :ALU, unit kontrol danregister – register. • Komponeneksternal CPU :sistemlainnya, sepertimemoriutama, pirantimasukan/keluaran

  8. Komponen internal CPU

  9. Struktur detail internal CPU

  10. Fungsi CPU • Menjalankan program – program yang disimpan dalammemoriutamadengancaramengambil instruksi – instruksi, menguji instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu persatu sesuai alur perintah. • Pengolahaninstruksi yang terdiri dari dua langkah, yaitu : operasi pembacaan instruksi (fetch) dan operasi pelaksanaaninstruksi (execute)

  11. SiklusInstruksiDasar

  12. Siklus Fetch - Eksekusi • CPU awalnyaakanmembacainstruksidarimemori • Terdapat register dalam CPU yang berfungsi mengawasidanmenghitunginstruksiselanjutnya, yang disebut Program Counter (PC) • PC akanmenambahsatuhitungannyasetiapkali CPU membacainstruksi • Instruksi – instruksi yang dibacaakandibuat dalamregister instruksi (IR). Instruksi – instruksi ini dalam bentuk kode – kodebinner yang dapatdiinterpretasikanolehCPU kemudian dilakukan aksi yang diperlukan

  13. Aksi-aksiCPU • CPU – Memori,sebaliknya. • CPU –I/O, sebaliknya. • Pengolahan Data, CPU membentuksejumlahoperasiaritmatikadanlogikaterhadap data. • Kontrol, merupakaninstruksiuntukpengontrolanfungsiataukerja. Misalnyainstruksipengubahanurusaneksekusi.

  14. Diagram siklusinstruksi

  15. SiklusEksekusi • Instruction Addess Calculation (IAC), yaitumengkalkulasiataumenentukanalamatinstruksiberikutnya yang akandieksekusi. Biasanyamelibatkanpenambahanbilangantetapkealamatinstruksisebelumnya. Misalnya, bilapanjangsetiapinstruksi 16 bit padahalmemorimemilikipanjang 8 bit, makatambahkan 2 ke alamat sebelumnya. • Instruction Fetch (IF), yaitumembacaataupengambilinstruksidarilokasimemorinyake CPU. • Instruction Operation Decoding (IOD), yaitumenganalisainstruksiuntukmenentukanjenisoperasi yang akandibentukdan operand yang akandigunakan.

  16. Operand Address Calculation (OAC), yaitumenentukanalamat operand, halini dilakukanapabilamelibatkanreferensi operand padamemori. • Operand Fetch (OF), adalahmengambil operand darimemoriataudarimodul I/O. • Data Operation (DO), yaitumembentukoperasi yang diperintahkandalaminstruksi. • Operand store (OS), yaitumenyimpanhasileksekusikedalammemori

  17. FungsiInterrupt • Mekanismepenghentianataupengalihan pengolahaninstruksidalam CPU kepadaroutine interupsi. • Hampir semua modul (memori dan I/O) memiliki mekanisme yang dapat menginterupsi kerja CPU.

  18. TujuanInterupsi • Secaraumumuntukmanajemenpengeksekusianroutine instruksi agar efektif dan efisienantar CPU dan modul – modul I/O maupunmemori. • Setiap komponen komputer dapat menjalankan tugasnya secara bersamaan, tetapi kendali terletakpada CPU disampingitukecepatan eksekusimasing – masingmodulberbeda. • sebagai sinkronisasi kerja antar modul

  19. Kelassinyalinterupsi • Program, yaituinterupsi yang dibangkitkandenganbeberapakondisiyang terjadipadahasileksekusi program. Contohnya: arimatikaoverflow, pembagiannol, oparasiilegal. • Timer, adalahinterupsi yang dibangkitkanpewaktuandalamprosesor. • I/O, sinyalinterupsi yang dibangkitkanolehmodulI/O sehubunganpemberitahuankondisi error danpenyelesaiansuatuoperasi. • Hardware failure, adalahinterupsi yang dibangkitkanolehkegagalandayaataukesalahanparitasmemori.

  20. ProsesInterupsi • Saat suatu modul telah selesai menjalankan tugasnyadansiapmenerimatugasberikutnya maka modul ini akan mengirimkan permintaan interupsikeprosesor • Kemudianprosesorakanmenghentikaneksekusi yang dijalankannya untuk menghandel routine interupsi. • Setelah program interupsiselesaimakaprosesor akanmelanjutkaneksekusiprogramnyakembali. • Saatsinyalinterupsiditerimaprosesoradaduakemungkinantindakan, yaituinterupsiditerima/ditangguhkandaninterupsiditolak

  21. InterupsiDitangguhkan • Prosesor menangguhkan eksekusi program yang dijalankandanmenyimpankonteksnya. Tindakaniniadalah menyimpan alamat instruksi berikutnya yang akandieksekusidan data lain yang relevan. • Prosesor menyetel program counter (PC) ke alamat awalroutine interrupt handler.

  22. Sikluseksekusiolehprosesordenganadanyafungsiinterupsi

  23. Sistemoperasikompleks • Interupsiganda (multiple interrupt). Misalnya suatu komputer akan menerima permintaan interupsisaatprosespencetakandenganprinter selesai, disampingitudimungkinkandarisalurankomunikasi akan mengirimkan permintaan interupsi setiapkali data tiba.

  24. PendekatanInterupsiganda • Ada 2 Pendekatan: Pendekataninidisebutpengolahaninterupsiberurutan /sekuensial • Menolakatautidakmengizinkaninterupsi lain saatsuatu interupsiditanganiprosesor. • Setelah prosesor selesai menangani suatu interupsi maka interupsi lain baru di tangani. Pengolahaninterupsibersarangyaitumendefinisikan prioritasbagiinterupsi • Interrupt handler mengizinkaninterupsiberprioritaslebihtinggiditanganiterlebihdahulu

  25. Multiple Interrupts - Sequential

  26. Multiple Interrupts - Nested

  27. ContohKasus • Suatu sistem memiliki tiga perangkat I/O: printer, disk, dansalurankomunikasi, masing– masingprioritasnya 2, 4 dan 5. Bagaimanaprosesinterupsinya ?

  28. Padaawalsistemmelakukanpencetakandengan printer, saatituterdapatpengiriman data padasalurankomunikasisehinggamodulkomunikasimemintainterupsi. • Prosesselanjutnyaadalahpengalihaneksekusiinterupsimudulkomunikasi, sedangkaninterupsi printer ditangguhkan. • Saatpengeksekusianmodulkomunikasiterjadiinterupsidisk, namunkarenaprioritasnyalebihrendahmakainterupsidisk ditangguhkan. • Setelahinterupsimodulkomunikasiselesaiakandilanjutkaninterupsiyang memilikiprioritaslebihtinggi, yaitu disk. • Bilainterupsi disk selesaidilanjutkaneksekusiinterupsiprinter. Selanjutnyadilanjutkaneksekusi program utama

More Related