Skip to main content

Pandangan Tingkat Tinggi tentang Fungsi Komputer dan Interkoneksi

 

Pandangan Tingkat Tinggi tentang Fungsi Komputer dan Interkoneksi

 

Komponen komputer

Desain komputer kontemporer yang kita kenal saat ini sangat dipengaruhi oleh konsep yang dikembangkan oleh John von Neumann di Institut Studi Lanjutan Princeton. Arsitektur yang digunakan umumnya disebut sebagai "arsitektur von Neumann" dan didasarkan pada tiga konsep kunci yang menjadi fondasinya:

1.     Penyimpanan Data dan Instruksi:

      Dalam arsitektur von Neumann, baik data maupun instruksi disimpan dalam satu unit memori tunggal yang bersifat baca-tulis. Ini memungkinkan CPU (Central Processing Unit) untuk mengakses dan memanipulasi baik data maupun instruksi dari lokasi memori yang sama.

 

2.      Akses Memori Berdasarkan Lokasi:

Memori dalam arsitektur von Neumann diatur secara linier, dan setiap lokasi memori memiliki alamat unik yang memungkinkan CPU untuk mengaksesnya secara langsung tanpa memperhatikan jenis data yang disimpan di dalamnya. Hal ini mempermudah proses pengambilan dan penyimpanan informasi dalam program.

 

3.      Eksekusi Berurutan Instruksi:

      Sebagian besar prosesor yang digunakan saat ini mengikuti pendekatan eksekusi instruksi secara berurutan, artinya instruksi dieksekusi satu per satu dalam urutan yang ditentukan, kecuali ada instruksi yang secara eksplisit mengubah alur eksekusi.

 (a) Pemrograman di Hardware


(b) Pemrograman di Software


Komponen Utama

  • CPU
    • Penerjemah Instruksi
    • Modul fungsi aritmatika dan logika serbaguna
  • Komponen Input/Output
    • Modul Input, Berisi komponen dasar untuk menerima data dan instruksi, serta mengonversinya ke dalam bentuk sinyal internal yang dapat digunakan oleh sistem
    • Modul Output, Sarana untuk melaporkan hasil
  • Memory address register (MAR)                                                                  Menentukan alamat di memori untuk baca atau tulis berikutnya.
  • Memory buffer register (MBR)                                                                                Berisi data yang akan ditulis ke dalam memori atau menerima data yang dibaca dari memori.
  • I/O address register (I/OAR)                                                                            Menentukan suatu perangkat I/O tertentu.
  • I/O buffer register (I/OBR)                                                                              Digunakan untuk pertukaran data antara sebuah modul I/O dan CPU.

Siklus Intruksi Dasar

Pada awal setiap siklus instruksi, prosesor mengambil sebuah instruksi dari memori.

  • Program counter (PC) menyimpan alamat instruksi yang akan diambil selanjutnya.
  • Prosesor menambahkan nilai PC setelah setiap pengambilan instruksi sehingga akan mengambil instruksi berikutnya secara berurutan.
  • Instruksi yang diambil dimuat ke dalam register instruksi (IR).
  • Prosesor menginterpretasikan instruksi tersebut dan melakukan tindakan yang diperlukan.


Diagram Keadaan Siklus Instruksi




Interupsi

Hampir semua komputer menyediakan mekanisme yang disebut sebagai "Interupsi", di mana modul lain (seperti I/O dan memori) dapat menginterupsi pemrosesan normal dari prosesor. Interupsi diberikan terutama sebagai cara untuk meningkatkan efisiensi pemrosesan.

Sebagai contoh, sebagian besar perangkat eksternal jauh lebih lambat daripada prosesor. Misalkan prosesor mentransfer data ke printer menggunakan skema siklus instruksi. Setelah setiap operasi tulis, prosesor harus berhenti dan tetap menganggur sampai printer mengejar. Panjang waktu istirahat ini bisa berada dalam rentang ratusan atau bahkan ribuan siklus instruksi yang tidak melibatkan memori. Jelas, ini adalah penggunaan prosesor yang sangat boros.



Interupsi dan Siklus Instruksi

Dengan adanya interrupt, prosesor dapat terlibat dalam mengeksekusi instruksi lain saat operasi I/O sedang berlangsung. Ketika perangkat eksternal siap dilayani, modul I/O mengirimkan sinyal interrupt kepada prosesor. Prosesor merespons dengan menghentikan operasi program saat ini dan beralih ke penangan interrupt untuk melayani perangkat I/O. Setelah pemrosesan interrupt selesai, eksekusi dilanjutkan. Siklus interrupt ditambahkan ke dalam siklus instruksi, di mana prosesor memeriksa keberadaan interrupt dan menyimpan konteks program yang sedang berjalan sebelum beralih ke rutinitas penangan interrupt.


Diagram Keadaan Siklus Instruksi, Dengan Interupsi



Beberapa Interupsi

    Ada dua pendekatan yang dapat diambil untuk menangani beberapa interupsi:

1) Menonaktifkan interupsi ketika sebuah interupsi sedang diproses. 

    Interupsi yang dinonaktifkan berarti bahwa prosesor dapat dan akan mengabaikan sinyal permintaan interupsi tersebut. Jika sebuah interupsi terjadi selama waktu ini, umumnya interupsi tersebut tetap tertunda dan akan diperiksa oleh prosesor setelah prosesor telah mengaktifkan kembali interupsi. Dengan demikian, ketika sebuah program pengguna sedang dieksekusi dan sebuah interupsi terjadi, interupsi dinonaktifkan secara langsung. Setelah rutin penanganan interupsi selesai, interupsi diaktifkan sebelum melanjutkan program pengguna, dan prosesor memeriksa apakah interupsi tambahan telah terjadi.


2) Menentukan prioritas untuk interupsi dan memungkinkan sebuah interupsi dengan prioritas lebih tinggi untuk menyebabkan penanganan interupsi dengan prioritas lebih rendah terganggu.



Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Arsitektur dan Organisasi Komputer

Arsitektur dan Organisasi Komputer PENGERTIAN 1. Pengertian Arsitektur Komputer Arsitektur komputer mengacu pada desain dan struktur dasar dari sebuah sistem komputer, termasuk struktur hardware-nya, interkoneksi mereka, dan prinsip-prinsip yang memandu organisasi mereka. Ini mencakup aspek-aspek tingkat tinggi dari  desain komputer, seperti arsitektur set instruksi (ISA), hierarki memori, dan organisasi unit pemrosesan pusat (CPU). Arsitektur komputer menetapkan dasar untuk  membangun sistem komputer yang efisien, handal, dan berkinerja tinggi. Arsitektur komputer merujuk pada atribut-atribut sistem yang terlihat bagi pemrogram perangkat lunak dan memiliki dampak langsung pada eksekusi logis dari sebuah program, seperti jumlah bit yang digunakan untuk merepresentasikan berbagai jenis data, set instruksi komputer, teknik untuk addressing memori, metode yang digunakan untuk input, output, dll. Pada dasarnya, ini mendefinisikan siste...
Post a Comment
Read more

About ME

       Hallo, aku Tyto Rinandi, biasa dipanggil Tyto. Aku lahir 13 September 2004 di Pemalang, Jawa Tengah. Dan sekarang aku sedang berkuliah di Universitas Negeri Semarang dan mengambil prodi Teknik Informatika. Hobiku bermain game dan menonton film, game yang aku mainkan beraneka genre, ada action, fighting, racing dan masih banyak lagi. Untuk film aku suka genre action, comedy, romance, dan lain lain. 
Post a Comment
Read more

CACHE MEMORY

Pengertian Chace Memory      Cache atau cache memory adalah sebuah sistem memori tambahan yang disematkan pada aplikasi atau perangkat memori yang akan menyimpan data sementara secara otomatis dengan tujuan mempersingkat waktu pengambilan data pada CPU.  Cache memory dapat membantu memproses data lebih cepat karena merupakan tempat penyimpanan sementara data dan instruksi yang sering digunakan. Itu mengapa kamu mungkin menemukan salah satu situs lebih mudah dan cepat diakses sementara yang lainnya tidak. Karakteristik Utama Sistem Memori Komputer Lokasi Memori Register : memori yang berada dalam CPU, sebagai memori sementara dalam perhitungan maupun pengolahan data dalam prosesor  Internal : berada diluar chip CPU pengaksesan langsung ke CPU, memori utama dan cache memori  External : perangkat penyimpan tambahan seprti disk, pita yang dapat diakses oleh CPU melalui I/O Kapasitas Memori Memori Internal Kapasitas dinyatakan dalam byte (1 byte = 8 bit) atau wo...
Post a Comment
Read more