19
PENGANTAR ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER CENTRAL PROCESSING UNIT

CENTRAL PROCESSING UNIT - imam.staff.gunadarma.ac.idimam.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/51149/POAK4.pdf · DATA BUS DATA BUS CONTROL ... KOMPONEN UTAMA CPU 9 •Memori internal

Embed Size (px)

Citation preview

PENGANTAR ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER

CENTRAL PROCESSING UNIT

ARSITEKTUR VON NEUMANN

2

INPUT OUTPUT (I/O) UNIT

CENTRAL PROCESSING

UNIT

MAIN MEMORY UNIT

DATA BUS DATA BUS

CONTROL BUS CONTROL

BUS

ADRESS BUS

STRUKTUR – TOP LEV EL

Computer

Main Memory

Input Output

BUS SYSTEM

Peripherals

Communication lines

Central Processing

Unit

Computer

STRUKTUR - CPU

Computer

CPU

I/O

Memory

Bus System

Arithmatic & Logical

Unit

Control Unit

Internal CPU Interconnection

Register

CPU

STRUKTUR DETAIL INTERNAL CPU

5

ORGANISASI CPU

6

KOMPONEN UTAMA CPU

7

• Melakukan komputasi untuk pengolahan data

• Melakukan tugas-tugas dasat aritmatik dan operasi logika

ARITHMETIC LOGIKAL UNIT (ALU)

KOMPONEN UTAMA CPU

8

• Mengontrol perpindahan data dan instruksi ke CPU atau dari CPU

• Mengontrol operasi ALU

• Mendecode instruksi program dan menyediakan sinyal-sinyal kontrol yang bersesuaian

CONTROL UNIT

KOMPONEN UTAMA CPU

9

• Memori internal yang didesain untuk dapat menyimpan data lebih cepat dibandingkan memori utama

REGISTER

KOMPONEN UTAMA CPU

10

• Jalur yang berfungsi sebagai jembatan komunikasi antara komponen utama

INTERNAL BUS

FUNGSI UTAMA CPU

11

• CPU harus membaca instruksi dari memori

Fetch Instruction (Mengambil Instruksi)

• Instruksi harus diinstruksikan untuk menentukan aksi apa yang perlu diambil

Interpret Instruction (Menterjemahkan

Instruksi)

• Eksekusi suatu instruksi memerlukan pembacaan dari memori atau modul I/O

Fetch Data (Mengambil Data)

• Eksekusi suatu instruksi memerlukan operasi aritmatika atau logika terhadap data

Process Data (Mengolah Data)

• Hasil eksekusi memerlukan penulisan data ke memori atau modul I/O

Write Data (Menulis Data)

SIKLUS INSTRUKSI DASAR

12

START

HALT

Mengambil Instruksi

Berikutnya

Mengeksekusi Instruksi

Siklus Fetch

Siklus Eksekusi

SIKLUS INSTRUKSI

13

SIKLUS INSTRUKSI

14

• 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

SIKLUS INSTRUKSI

15

• 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.

FUNGSI INTERUPSI

16

• 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

KELAS SINYAL INTERUPSI

17

• 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.

SIKLUS EKSEKUSI INSTRUKSI DENGAN INTERUPSI

18

START

HALT

Mengambil Instruksi

Berikutnya

Mengeksekusi Instruksi

Siklus Pengambilan

Siklus Eksekusi

Pemeriksaan Interupsi dan

Eksekusi Interupsi

Interupsi Ditolak

Interupsi Diizinkan

Siklus Interupsi

TERIMA KASIH

IMAM AHMAD TRINUGROHO