Arsitektur Komputer Tentang Mekanisme Kerja Prosesor Dalam .

2y ago
51 Views
5 Downloads
509.48 KB
8 Pages
Last View : 3m ago
Last Download : 2m ago
Upload by : Louie Bolen
Transcription

ISSN : 1978-6603Arsitektur Komputer tentang Mekanisme Kerja Prosesor dalam Menjalankan Intruksi danInterupsi pada Sistem Kerja KomputerPurwadi#1, KamilErwansyah#2, Muhammad Ikhsan*3#1,2Program Studi Sistem Informasi, STMIK Triguna Dharma*3UIN Sumatera UtaraJl. A.H. Nasution No. 73 F-MedanE-mail : pujisariramadhan@gmail.comAbstrakDalam sistem arsitektur komputer tidak terlepas dari peran sebuah Prosesor sebagaikomponen utama dalam menjalankan sistem kerja sebuah computer. CPU (CentralProcessing Unit) atau sering dikenal dengan sebutan Processor adalah sebuah komponenberupa chip atau IC berbentuk persegi empat yang merupakan komponen utama padasistem komputer sebagai pengendali proses kinerja komputer, dengan dibantu olehkomponen lainnya. Satuan kecepatan processor adalah Mhz (Mega Heartz) atau Ghz (1000MegaHeartz). Semakin besar nilainya, semakin cepat proses eksekusi pada komputer.Pekembangan processor dari tahun ke tahun mengalami peningkatan yang begitu cepatbahkan para pioner seperti Intel dan AMD selalu bersaing.Kata Kunci : ArsitekturKomputer, Prosesor, Intruksi, Interupsi.AbstractIn computer’s architecture system is inseparable from the role of aprocessor as themain component in a computer system running job. CPU (Central Processing Unit) or commonly known as the processor is a component in the form of chip sorrect angularI Cis a majorcomponent in the computer system as a process control computer performance, assisted byother components. Unitis Mhz processor speed (Mega Heartz) or GHz (1000 Mega Heartz).The larger the value, the faster the process execution on the computer. Processordevelopments from year to year has in creased so fast that event hepioneers such as IntelandAMD are always competing.Keywords: Computer’s Architercture, Prosesor, Intruct, Interupt.113

Purwadi,Kamil Erwansyah, Muhammad Ikhsan, ArsitekturKomputerTentang.A. PENDAHULUAN3. Batasan Masalah1.Untuk lebih mengarahkan penulisan ini padatujuan seperti yang telah diuraikan, makaperlumembatasiruanglingkuppermasalahan agar tidak menyimpang daritujuan semula, Adapun batasan masalahnyaadalah:1. Membahastentangfungsidarikomponen-komponen dalam CPU.2. Membahas mekanisme kerja Prosesordalam menjalankan Intruksi.3. Membahas mekanisme kerja Prosesordalam menjalankan Interupsi.Latar BelakangCPU (Central Processing Unit) atausering dikenal dengan sebutan Processoradalah sebuah komponen berupa chip atauIC berbentuk persegi empat yang merupakankomponen utama pada sistem komputersebagai pengendali proses kinerja komputer,dengan dibantu oleh komponen lainnya.Pada dasarnya fungsi CPU adalahmenjalankanprogram–programyangdisimpan dalam memori utama dengan caramengambil instruksi–instruksi, mengujiinstruksi tersebut dan mengeksekusinya satupersatu sesuai alur perintah.Untuk memahami fungsi CPU dancaranya berinteraksi dengan komponen lain,perlu kita tinjau lebih jauh proses eksekusiprogram. Pandangan paling sederhanaproses eksekusi program adalah denganmengambil pengolahan instruksi yang terdiridari dua langkah, yaitu: operasi pembacaaninstruksi (fetch) dan operasi pelaksanaaninstruksi (execute).4. Tujuan PenelitianTujuan adalah pencapaian sesuatusesuai dengan tingkatan yang telahditentukan. Adapun tujuan penelitian yangingin dicapai adalah sebagai berikut:1. Untuk mengetahui fungsi dari komponenkomponen didalam CPU2. Untuk mekanisme dan prosedur kinerjacomputer dalam melakukan Intruksi3. Untuk mekanisme dan prosedur kinerjacomputer dalam melakukan Interupsi.2. Rumusan MasalahB. PEMBAHASAN DAN HASILBerdasakan latar belakang yang telahdikemukakan, maka dapat dirumuskanpermasalahan sebagai berikut:1. Bagaimana fungsi dari komponenkomponen didalam CPU?2. Bagaimana mekanisme dan prosedurkinerja komputer dalam melakukanIntruksi?3. Bagaimana mekanisme dan prosedurkinerja komputer dalam melakukanInterupsi?1141. PengenalanProsesorCPU merupakan komponen terpentingdari sistemk omputer. CPU adalahkomponen pengolah data berdasarkaninstruksi-instruksi yang diberikan kepadanya.Pada dasarnya fungsi CPU adalahmenjalankanprogram-programyangdisimpan dalam memori utama dengan caramengambilinstruksi-instruksi,mengujiinstruksi tersebut dan mengeksekusinyasatu persatu sesuai alur perintah.Dalam mewujudkan dan menjalankanfungsi serta tugasnya, CPU tersusun atasJurnal SAINTIKOM Vol.14, No. 2, Mei 2015

Purwadi,Kamil Erwansyah, Muhammad Ikhsan, ArsitekturKomputerTentang.beberapa komponen-komponen yang salingterhubung antara satu dengan yang lainnyayang terdiri dari Aritmeticand Logic erikut ini gambar stukturdari internal CPU.dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuitelektronik yang digunakan disebut adder.TugasselanjutnyaALUadalahmelakukan keputusan operasi logika sesuaidengan instruksi program. Operasi logikameliputi perbandingan dua operand denganmenggunakan operator logika tertentu, yaitusama dengan ( ), tidak sama dengan, kurangdari ( ), kurang atau sama dengan ( ), lebihbesar dari ( ), dan lebih besar atau samadengan ( ).1.2Gambar 2.1 StukturInternal CPU1.1Aritmetic and Logic UnitAritmetic and Logic Unit adalahkomponen yang bertugas membentukfungsi-fungsi pengolahan data komputer.ALU sering disebut mesin bahasa (machinelanguage) karena bagian ini mengerjakaninstruksi-instruksi bahasa mesin yangdiberikan padanya. Seperti istilahnya, ALUterdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetikadan unit logika boolean, yang masing–masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.Tugas utama ALU adalah melakukansemua perhitungan aritmatika (matematika)yang terjadi sesuai dengan intruksi program.ALU melakukan semua operasi aritmatikaJurnal SAINTIKOM Vol.14, No. 2, Mei 2015Control UnitControl Unit, bertugas mengambilinstruksi-instruksi dari memori utama danmenentukan jenis instruksi tersebut danmengontrol operasi CPU dan secarakeseluruhan mengontrol komputer sehinggaterjadi sinkronisasi kerja antar komponendalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya.Adapun fungsi-fungsi operasinya adalah:1. Mengatur dan mengendalikan alat inputdan output.2. Mengambil instruksi memori utama.3. Mengambil data memori utama (jikadiperlukan) untuk diproses.4. Mengirim instruksi ke ALU jika terdapatperhitunganaritmatikaatauperbandingan logika serta mengawasikerja ALU.5. Menyimpan hasil proses ke memoriutama.1.3RegistersRegistersadalah media penyimpaninternal CPU yang digunakan saat prosespengolahan data. Memori ini bersifatsementara, biasanya digunakan untukmenyimpan data saat diolah ataupun datauntuk pengolahan selanjutnya.115

Purwadi,Kamil Erwansyah, Muhammad Ikhsan, ArsitekturKomputerTentang.1.4CPU InterconnectionsCPU Interconnections, adalah sistemkoneksi dan bus yang menghubungkankomponen internal CPU, yaitu ALU, unitkontrol dan register-register dan jugadengan bus-bus eksternal CPU yangmenghubungkan dengan sistem .2. Uadalahmenjalankanprogram-programyangdisimpan dalam memori utama dengan caramengambilinstruksi-instruksi,mengujiinstruksi tersebut dan mengeksekusinya satupersatu sesuai alur perintah.Untuk memahami fungsi CPU dancaranya berinteraksi dengan komponen lain,perlu kita tinjau lebih jauh proses eksekusiprogram. Pandangan paling sederhanaproses eksekusi program adalah denganmengambil pengolahan instruksi yang terdiridari dua langkah, yaitu: operasi pembacaaninstruksi (fetch) dan operasi pelaksanaaninstruksi (execute). Siklus instruksi yangterdiri dari siklus fetch dan siklus eksekusidiperlihatkan padagambarberikut.Gambar 2.2 SiklusIntruksiPadaProsesorIntruksi FetchPada setiap siklus instruksi, CPU awalnya akan membaca instruksi dari memori.Terdapat register dalam CPU yang berfungsimengawasi dan menghitung instruksiselanjutnya, yang disebut Program Counter(PC). PC akan menambah satu hitungannyasetiap kali CPU membacainstruksi.Instruksi-instruksi yang dibacaakandibuat dalam register instruksi (IR). Instruksiinstruksi ini dalam bentuk kode-kode binneryang dapat diinterpretasikan oleh CPUkemudian dilakukan aksi yang diperlukan.Aksi-aksi ini dikelompokkan menjadi empatkatagori, yaitu:1. CPU-Memori, perpindahan data dariCPUkememoridansebaliknya.2. CPU-I/O, perpindahan data dari CPUkemodul I/O dansebaliknya.3. Pengolahan Data, CPU membentuksejumlah operasi aritmatika dan logikaterhadap data.4. Kontrol, merupakan instruksi untukpengontrolan fungsi atau kerja. Misalnyainstruksi pengubahan urusan eksekusi.2.2IntruksiEksekusiBahwa siklus eksekusi untuk suatuinstruksi dapat melibatkan lebih dari sebuahreferensi kememori. Disamping itu juga,suatu instruksi dapat menentukan suatuoperasi I/O. Berikut Siklus Eksekusi dariprosesor:1. Instruction Addess Calculation (IAC), yaitumengkalkulasi atau menentukan alamatinstruksi berikutnya yang akan dieksekusi.Biasanyamelibatkanpenambahanbilangan tetap kealamat instruksisebelumnya. Misalnya, bila panjang setiapinstruksi 16 bit padahal memori memilikipanjang 8 bit, maka tambahkan 2kealamat sebelumnya.2.12. Instruction Fetch (IF), yaitu membaca ataupengambil instruksi dari lokasi memorinyake CPU.116Jurnal SAINTIKOM Vol.14, No. 2, Mei 2015

Purwadi,Kamil Erwansyah, Muhammad Ikhsan, ArsitekturKomputerTentang.3. Instruction Operation Decodingyaitu menganalisa instruksimenentukan jenis operasi yangdibentuk dan operand yangdigunakan.(IOD),untukakanakan4. Operand Address Calculation (OAC), yaitumenentukan alamat operand, hal inidilakukan apabila melibatkan referensioperand padamemori.5. Operand Fetch (OF), adalah mengambiloperand dari memori atau dari modul I/O.6. Data Operation (DO), yaitu membentukoperasi yang diperintahkan dalaminstruksi.7. Operand store (OS), yaitu menyimpanhasil eksekusi kedalam memori.mekanisme penghentian atau pengalihanpengolahan instruksi dalam CPU kepadaroutine interupsi. Hampir semua modul(memoridan I/O) memiliki mekanisme yangdapat menginterupsi kerja CPU.2.3.1 TujuanInterupsidalamProsesorTujuan interupsi secara umum untukmenejemenpengeksekusianroutineinstruksi agar efektif dan efisienantar CPUdan modul-modul I/O maupun memori.Setiap komponen komputer dapatmenjalankan tugasnya secara bersamaan,tetapi kendali terletak pada CPU disampingitu kecepatan eksekusi masing-masing modulberbeda sehingga dengan adanya fungsiinterupsi ini dapat sebagai sinkronisasi kerjaantar modul.Disamping itu dalam mekanismeinterupsi terbagi dalam beberapa kelassinyal. Adapun bentuk kelas sinyal interupsidiantaranya adalah:1. Program,yaituinterupsiyangdibangkitkan dengan beberapa kondisiyang terjadi pada hasil eksekusi program.Contohnya: arimatika overflow, pembagian nol, oparasi ilegal.2. Timer, adalah interupsi yang dibangkitkanpewaktuan dalam prosesor. Sinyal inimembuat sistem operasi menjalankanfungsi tertentu secara reguler.3. I/O, sinyal interupsi yang dibangkitkanoleh modul I/O sehubungan pemberitahuan kondisi error dan penyelesaian suatu operasi.Gambar rosesorFungsiinterupsiutamanya4. Hardware failure, adalah interupsi yangdibangkitkan oleh kegagalan daya ataukesalahan paritas memori.adalahJurnal SAINTIKOM Vol.14, No. 2, Mei 2015117

Purwadi,Kamil Erwansyah, Muhammad Ikhsan, ArsitekturKomputerTentang.Dengan adanya mekanisme interupsi,prosesor dapat digunakan untuk mengeksekusi instruksi-instruksi lain.Saat suatu modul telah selesaimenjalankan tugasnya dan siap menerimatugas berikutnya maka modul ini akanmengirimkan permintaan interupsi keprosesor.Kemudian prosesor akan menghentikan eksekusi yang dijalankannya untukmenghandel routine interupsi. Setelahprogram interupsi selesai maka prosesorakan melanjutkan eksekusi programnyakembali.Saat sinyal interupsi diterima prosesorada dua kemungkinan tindakan, yaituinterupsi diterima atau ditangguhkan n, prosesor akan melakukan halhal dibawah ini:1. Prosesormenangguhkaneksekusiprogram yang dijalankan dan menyimpankonteksnya. Dengan cara menyimpanalamat instruksi berikutnya yang akandieksekusidan data lain yang relevan.2. Prosesor menyetel program counter (PC)ke alamat awal routine interrupt handleGambar 2.4SiklusIntrupsi3.2Interupsi Ganda dalam ProsesorUntuk sistemoperasi yang komplekssangat dimungkinkan adanya interupsi ganda(multipleinterrupt).Misalnyasuatukomputer akan menerima permintaaninterupsi saat proses pencetakan denganprinter selesai, disamping itu dimungkinkandari saluran komunikasikan mengirimkanpermintaan interupsi setiap kali data tiba.Dalam hal ini prosesor harusmenangani interupsi ganda.Adapunpendekatan interupsi ganda adalah sebagaiberikut:1. Pendekatan interupsi berurutan atausekuensial. Pendekatan ini cukup baik dansederhana karena interupsi ditanganidalam ututan yang cukup ketat.Kelemahan pendekatan ini adalah metodeini tidak memperhitungkan prioritasinterupsi.Menolakatautidakmengizinkan interupsi lain saat suatuinterupsi ditangani prosesor. Kemudiansetelah prosesor selesai menangani suatuinterupsi maka interupsi lain baru ditangani.118Jurnal SAINTIKOM Vol.14, No. 2, Mei 2015

Purwadi,Kamil Erwansyah, Muhammad Ikhsan, ArsitekturKomputerTentang.Dalam proses interupsi prioritas ini sistemkerja proses orakan memilih nilai prioritastertinggi untuk dieksekusi dan selanjutnyaakan mengeksekusi program utama.C. SIMPULANGambar 2.5 Interupsi Sekuensial2. Pedekataninterupsibersarangyaitumendefinisikan prioritas bagi interupsidan interrupt handler ni terlebih dahulu.Berdasarkan pembahasan dan hasil yangtelah dipaparkan, maka didapat beberapakesimpulan, diantaranya:1. CPU (Central Processing Unit) atau seringdikenal dengan sebutan Processoradalahsebuah komponen berupa chipatau IC berbentuk persegi empat yangmerupakan komponen utama pada sistemkomputer sebagai pengendali proseskinerja komputer, dengan dibantu olehkomponen lainnya.2. Fungsi CPU adalah menjalankan programprogram yang disimpan dalam memoriutama dengan cara mengambil instruksiinstruksi, menguji instruksi tersebut danmengeksekusinya satu persatu sesuai alurperintah. Pengolahan instruksi yangterdiri dari dua langkah, yaitu: operasipembacaan instruksi (fetch) dan operasipelaksanaan instruksi (execute).3. Fungsi interupsi utamanya adalahmekanisme penghentian atau pengalihanpengolahan instruksi dalam CPU kepadaroutine interupsi. Hampir semua modul(memori dan I/O) memiliki mekanismeyang dapat menginterupsi kerja CPU.Gambar 2.6 InterupsiBersarangJurnal SAINTIKOM Vol.14, No. 2, Mei 2015119

Purwadi,Kamil Erwansyah, Muhammad Ikhsan, ArsitekturKomputerTentang.D. DAFTAR PUSTAKAStallings,William.1998.danArsitektur Komputer.PrenhallindoOrganisasiJakarta: no. 2012. Struktur CPU Pada Komputer.Universitas Indraprasta PGRI Vol.2Syahrul. 2010. ArsitekturOrganisasiKomputer. Andi Pubhliser.120Jurnal SAINTIKOM Vol.14, No. 2, Mei 2015

113 Arsitektur Komputer tentang Mekanisme Kerja Prosesor dalam Menjalankan Intruksi dan Interupsi pada Sistem Kerja Komputer Purwadi#1, KamilErwansyah#2, Muhammad Ikhsan*3 #1,2Program Studi Sistem Informasi, STMIK Triguna Dharma *3UIN Sumatera Utara Jl. A.H. Nasution No. 73 F-Medan

Related Documents:

ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER . digunakan untuk mengimplementasikan memori bukan bagian dari arsitektur. Studi tentang cara merancang bagian-bagian suatu sistem komputer yang terlihat oleh programmer disebut arsitektur komputer. . cara kerja seperti mekanisme Pascaline. Sensus di US yang diambil tahun 1880 membutuhkan

Mahasiswa mampu menjelaskan tentang organisasi komputer 2. Mahasiswa mampu menjelaskan perbedaan utama organisasi dan arsitektur komputer . mekanisme I/O(Input/output), dan teknik untuk pengalamatan memori. Organisasi Komputer merujuk pada unit-unit operasional beserta interkoneksi antar . Arsitektur Komputer lebih cenderung pada kajian .

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

S1 ARSITEKTUR DESKRIPSI MATA AJAR WAJIB ENAR601009 ENAR611009 PENGANTAR ARSITEKTUR 3 SKS Tujuan Pembelajaran: Mengetahui prinsip-prinsip dasar arsitektur, termasuk beberapa teori dasar, kaitan antara arsitektur dan manusia, kaitan arsitektur dan alam, arsitektur dan e

S1 ARSITEKTUR INTERIOR DESKRIPSI MATA AJAR WAJIB. ENAR601009 PENGANTAR ARSITEKTUR 3 SKS Tujuan Pembelajaran: Mengetahui prinsipprinsip dasar arsitektur, termasuk beberapa teori dasar, kaitan antara - arsitektur dan manusia, kaitan arsitektur dan alam, arsitektur dan e

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

Arsitektur dan Desain Riset Studi Perkotaan dan Lingkungan Binaan . Topik yang termasuk sub bidang ini, antara lain: teknologi dan desain berkelanjutan, komputer arsitektur, metoda desain dan teori, arsitektur perilaku, desain dan pemrograman arsitektur, . itu, dukungan kebijakan, sumber daya dan pengalokasiannya. Belum lagi mekanisme .

For first award of AS level in Summer 2017 For first award of A level in Summer 2018 Subject Code: 3210 CCEA GCE Specification in Business Studies Version 3: 13 November 2018. Version 3: 8 November 2018 . Contents . 1 Introduction 3 . 1.1 Aims 4 1.2 Key features 4 1.3 Prior attainment 4 1.4 Classification codes and subject combinations 4 . 2 Specification at a Glance 5 3 Subject Content 6 . 3 .