Perbedaan: Organisasi Komputer dengan Arsitektur Komputer

1. Perbedaan: Organisasi Komputer dengan Arsitektur Komputer

2. Tujuan 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

3. Arsitektur & Organisasi 1 Arsitektur Komputer • Atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer • Contoh: set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O Organisasi Komputer • Bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional • Contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol

4. Arsitektur & Organisasi • Semua Keluarga Intel x86 mempunyai arsitektur dasar yang sama • Sistem IBM System/Keluarga 370 mempunyai arsitektur dasar yang sama • Memberikan compatibilitas instruksi level • At least backwards • Mesin organisasi antar versi memiliki perbedaan

5. Struktur & Fungsi • Struktur adalah sistem yang berinteraksi dengan cara tertentu dengan dunia luar. Cara komponen-komponen saling terkait • Fungsi adalah operasi dari masing-masing komponen yang merupakan bagian dari struktur

6. Fungsi • Fungsi dari komputer adalah : • Operasi Pengolahan Data • Operasi Penyimpanan Data • Operasi Pemindahan Data • Operasi Kontrol

7. Unit Fungsional Dasar Komputer Masukan Arimetika dan Logika Memori Keluaran Kontrol

8. Komputer harus dapar memindahkan data antara dirinya dengan dunia luar. • Lingkungan Pengoperasi komputer terdiri dari perangkat yang melayani sumber data atau tempat tujuan data • Ketika data diterima dari atau dikirimkan ke sebuah perangkat yang terhubung langsung dengan komputer, proses ini dikenal sebagai input/output (I/O). Dan perangkat tersebut dikenal sebagai perpheral

9. Pada saat data dipindahkan ke jarak yang cukup jauh, atau dari remote device, proses tersebut dikenal sebagai Komunikasi Data.

10. Data Storage Facility Data Movement Apparatus Control Mechanism Data Processing Facility Gambar Fungsi • Gambar dari Fungsi Komputer

11. Data Storage Facility Data Movement Apparatus Control Mechanism Data Processing Facility Operasi (1) • Fungsi Operasi Pemindahan Data • Contoh : keyboard ke screen

12. Data Storage Facility Data Movement Apparatus Control Mechanism Data Processing Facility Operasi (2) • Fungsi Operasi Penyimpanan Data contoh : Internet download to disk

13. Data Storage Facility Data Movement Apparatus Control Mechanism Data Processing Facility Operasi (3) • Proses dari/ke unit penyimpanan Contoh : Updating bank statement

14. Data Storage Facility Data Movement Apparatus Control Mechanism Data Processing Facility Operasi (4) • Proses dari unit penyimpanan ke I/O Contoh : Printing a bank statement

15. Struktur - Top Level

16. 4 Struktur Utama Internal Komputer • Central Processing Unit (CPU): Mengontrol operasi komputer dan membentuk fungsi-fungsi pengolahan datanya. • Memori Utama: Menyimpan Data • I/O: memindahkan data antara komputer dengan lingkungan luarnya. • System Interconnection: Beberapa mekanisme komunikasi antara CPU, Memori Utama dan I/O

17. Struktur - CPU

18. 4 Komponen CPU • Control Unit: mengontrol operasi CPU dan pada akhirnya mengontrol komputer • Arithmetic and Logic Unit (ALU): Membentuk fungsi-fungsi pengolahan data komputer • Register: sebagai penyimpan internal bagi CPU • CPU Interconnections: Sejumlah mekanisme komunikasi antara Control Unit, ALU dan Register-Register

19. Struktur – Unit Kontrol

20. Garis Besar Buku (1) • Bab 1 Pengantar Organisasi Komputer. Berisi penjelasan tentang organisasi komputer, perbedaan utama organisasi komputer dengan arsitektur komputer, struktur dan fungsi utama komputer, konsep dasar operasi komputer, dan garis besar dari buku yang dipelajari. • Bab 2 Evolusi dan Kinerja Komputer Berisi penjelasan tentang sejarah teknologi komputer, trend teknologi yang telah membuat unjuk kerja yang menjadi fokus rancangan sistem komputer, dan meninjau bermacam-macam teknik dan strategi yang digunakan untuk mencapai unjuk kerja yang seimbang dan efisien, perkembangan pentium dan powerPC. • Bab 3 Struktur CPU Berisi penjelasan tentang komponen utama CPU dan Fungsi CPU, pembahasan struktur dan fungsi internal prosesor, organisasi ALU, control unit dan register, dan fungsi prosesor dalam menjalankan instruksiinstruksi mesin.

21. Garis Besar Buku (2) • Bab 4 Memori Berisi penjelasan tentang memori utama komputer, tipe dari memori, waktu dan pengontrolan, pembetulan kesalahan dan cache memori termasuk didalamnya adalah fungsi pemetaan. • Bab 5 Peralatan Penyimpanan Berisi penjelasan tentang peralatan penyimpanan data diluar memori utama dan CPU, diantaranya seperti magnet disk, RAID, Magnet Tape dan Optical Disk. • Bab 6 Unit Masukan dan Keluaran Berisi penjelasan tentang sistem komputer unit masukan/keluaran, prinsip dan teknik unit masukan/keluaran dan penjelasan singkat mengenai peralatan luar (External device). • Bab 7 Bus Berisi penjelasan tentang struktur antar hubungan, bus antar hubungan, elemen dari desain bus, PCI, SCSI, Fire wire dan USB.

22. Sumber dari Internet- Web site untuk buku • http://www.shore.net/~ws/COA5e.html • links to sites of interest • links to sites for courses that use the book • errata list for book • information on other books by W. Stallings

23. Sumber dari Internet- Web sites informasi tambahan • WWW Computer Architecture Home Page • CPU Info Center • ACM Special Interest Group on Computer Architecture • IEEE Technical Committee on Computer Architecture • Intel Technology Journal • Manufacturer’s sites Intel, IBM, etc.

24. Kesimpulan • Komputer adalah sebuah mesin elektronik yang secara cepat menerima informasi masukan digital dan mengolah informasi tersebut menurut seperangkat instruksi yang tersimpan dalam komputer dan menghasilkan keluaran informasi yang dihasilkan setelah diolah. • Organisasi Komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya. • Arsitektur Komputer lebih cenderung pada kajian atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. • 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.

25. Soal Latihan 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?

26. KARAKTERISTIK DAN FUNGSI SET INSTRUKSI • Operasi dari CPU ditentukan oleh instruksi-instruksi yang dilaksanakan atau dijalankannya. Instruksi ini sering disebut sebagai instruksi mesin (mechine instructions) atau instruksi komputer (computer instructions). • Kumpulan dari instruksi-instruksi yang berbeda yang dapat dijalankan oleh CPU disebut set Instruksi (Instruction Set). Bahan ajar ini dapat diakses di : http://gora.edublogs.org

27. ELEMEN-ELEMEN DARI INSTRUKSI MESIN (SET INSTRUKSI) • Operation Code (opcode) : menentukan operasi yang akan dilaksanakan • Source Operand Reference : merupakan input bagi operasi yang akan dilaksanakan • Result Operand Reference : merupakan hasil dari operasi yang dilaksanakan • Next instruction Reference : memberitahu CPU untuk mengambil (fetch) instruksi berikutnya setelah instruksi yang dijalankan selesai. Bahan ajar ini dapat diakses di : http://gora.edublogs.org

28. Source dan result operands dapat berupa salah Satu diantara tiga jenis berikut ini: • Main or Virtual Memory • CPU Register • I/O Device Bahan ajar ini dapat diakses di : http://gora.edublogs.org

29. DESAIN SET INSTRUKSI Desain set instruksi merupakan masalah yang sangat komplek yang melibatkan banyak aspek, diantaranya adalah: 1. Kelengkapan set instruksi 2. Ortogonalitas (sifat independensi instruksi) 3. Kompatibilitas : - Source code compatibility (Sumber Kode Kompatibilitas) - Object code Compatibility (Kode Objek Kompabilitas) Bahan ajar ini dapat diakses di : http://gora.edublogs.org

30. Selain ketiga aspek tersebut juga melibatkan hal-hal sebagai berikut: 1. Operation Repertoire: Berapa banyak dan operasi apa saja yang disediakan, dan berapa sulit operasinya 2. Data Types: tipe/jenis data yang dapat olah Instruction Format: panjangnya, banyaknya alamat, dsb. 3. Register: Banyaknya register yang dapat digunakan 4.Addressing: Mode pengalamatan untuk pemberian

31. OPCODE OPERAND REFERENCE OPERAND REFERENCE FORMAT INSTRUKSI • Suatu instruksi terdiri dari beberapa field yang sesuai dengan elemen dalam instruksi tersebut. Layout dari suatu instruksi sering disebut sebagai Format Instruksi (Instruction Format).