Modul Arsitektur dan Organisasi Komputer
ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER
TUGAS KELOMPOK
Kelompok 2 :
Hedi Prasetya
(14.11.7932)
Dedi Styawan
(14.11.7933)
Bayu Yanuar Riski M.
(14.11.7982)
Arga Putra P.
(14.11.7973)
Izzin Nabila
(14.11.7980)
Irfan F.
(14.11.7986)
Rahmad Randy P
(14.11.7949)
Wahid Abdul Hafiz
(14.11.7950)
Angriawan W. P.
(14.11.7992)
Sarjah
(14.11.7989)
Fitri Nur Ivaviany
(14.11.7970)
Ariyadi Rumata
(14.11.7978
Wahyu Budi S.
(14.11.7966)
Muhammad Hanif
(14.11.7975)
Hanif Musyahari
(14.11.7955)
1. Struktur Dasar Komputer
Pada sebuah komputer modern/digital dengan program yang tersimpan didalamnya merupakan
sebuah sistem yang memanipulasi dan memproses informasi menurut kumpulan instruksi yang
diberikan. Struktur dasar komputer adalah sebagai cara-cara setiap komponen yang menyusun
komputer saling berkaitan, komponen-komponen disusun dengan alur-alur bus yang mengalirkan
data, alat dan mengendalikan antar komponen tersebut.
a. Struktur dasar komputer terdiri dari :
Unit masukan (Input Device)
Berfungsi untuk menerima masukan kemudian membacanya dan diteruskan ke
memory/penyimpanan. Contoh unit masukan : keyboard, mouse, joystick, mic, scanner.
Unit kontrol (Control Unit)
Berfungsi untuk melaksanakan tugas pengawasan dan pengendalian seluruh sistem
komputer. CU disebut juga sebagai pengatur rumah tangga pada suatu komputer. Tugas
dari kontrol unit adalah:
Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output
Mengambil instruksi-instruksi dari main memory
Mengirim instruksi ke aritmatika dan logic unit
Menyimpan hasil proses ke main memory
Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit /ALU)
Berfunsi untuk melaksanakan pekerjaan perhitungan atau aritmatika dan logika seperti
menambah, mengurangi, mengalikan, membagi dan memangkatkan. Selain itu juga
melaksanakan pekerjaan seperti pemindahan data, penyatuan data, pemilihan data,
membandingkan data dll. Sehingga ALU merupakan bagian inti dari suatu sistem
komputer.
Unit memori/penyimpanan (Memory/Storage Unit)
Berfungsi untuk menampung data/program yang ditrerima dari unit masukan sebelum
diolah oleh CPU dan juga menerima data setelah diolah oleh CPU yang selanjutnya
diteruskan kesuatu unit keluaran. Pada bagian ini terdapat dua buah memory yaitu
RAM (Random Access Memory) yaitu bagian memory yang dapat melaksanakan
membaca dan menulis, sedangkan ROM (Read Only Memory) yaitu bagian memory
yang hanya dapat membaca tanpa bisa menulis. Memory dibagi dalam dua bagian yaitu
memory utama dan cadangan.
Unit keluaran (Output Unit)
Berfungsi untuk menerima hasil pengolahan data dari CPU melalui memory. Seperti
halnya pada unit masukan maka unit keluaran dikenal juga istilah peralatan keluaran
(output device) dan media keluaran (output media).
Control Unit dan ALU membentuk suatu unit tersendiri yang disebut Central
Processing Unit (CPU). Didalam CPU inilah semua kerja komputer dilakukan. Maka
CPU sangatlah penting didalam sebuah perangkat komputer.
I/O Ports
Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data ke luar sistem.
Peralatan input dan output di atas terhubung melalui port ini. IO port seperti USB
ports
Data Bus
Adalah jalur-jalur perpindahan data dalam sistem komputer. Sifatnya dua arah, artinya
CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini.
Address Bus
Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer
data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau
dibaca.Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.
Control Bus
Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan
Address Bus. Terdiri atas 4 sampai 10 jalur paralel.
2. Struktur dasar CPU(Central Processing Unit) dan Fungsinya
a. Aritmatic and Logic Unit ( ALU )
Fungsi :
Bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer.
ALU sering disebut bahasa mesin ( machine language) karena bagian ini mengerjakan
instruksi – instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya.
ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean, yang
masing – masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
b. Control Unit
Fungsi :
Bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keseluruhan mengontrol komputer
sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi – fungsi
operasinya.
Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil instruksi – instruksi
dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.
c. Registers
Fungsi :
Media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data.
Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah
ataupun data untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan
selanjutnya.
Mempercepat Proses operasi intruksi pada CPU.
d. CPU Interconnection
Fungsi :
Sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal dan bus – bus
eksternal CPU
Komponen internal CPU yaitu ALU, unit kontrol dan register.
Komponen eksternal CPU :sistem lainnya, seperti main memori, piranti
masukan/keluaran (I/O)
3. Komponen internal CPU dan Struktur detailnya
a. Komponen internal CPU
b. Struktur detail CPU
4. Struktur dasar Control Unit ( CU ) dan fungsinya
Control Unit Adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan
arahan / kendali / kontrol terhadap operasi yangdilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical
Unit) di dalam CPU tersebut. Output dari CU ini akan mengatur aktivitas dari bagian lainnya
dari perangkat CPU tersebut.
Fungsi dari CU adalah sebagai berikut:
Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.
Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.
Mengambil data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses
Menyimpan hasil proses ke memori utama
Terdapat 3 komponen yang menyusun control unit diantaranya:
Sequence Logic, berfungsi untuk mengontrol operasi CPU dan mengontrol komputer
secara keseluruhan.
mengindikasikan hasil operasi.
Control Unit Register dan Decoder, berfungsi untuk menuliskan kode atau pesan yang
Control Memory, berfungsi untuk mengawasi penyimpanan data.
Tanpa ketiga komponen di atas komputer tidak dapat bekerja dengan maksimal, maka dari itu
control unit merupakan bagian terpenting dalam komputer
5. Fungsi CPU (Central Processing Unit)
Menjalankan program – program yang disimpan dalam memori utama dengan cara
mengambil instruksi – instruksi, menguji instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu
persatu sesuai alur perintah.
Pandangan paling sederhana proses eksekusi program adalah dengan mengambil
pengolahan instruksi yang terdiri dari dua langkah, yaitu : operasi pembacaan instruksi (
fetch) dan operasi pelaksanaan instruksi (execute)
CPU – Memori, perpindahan data dari CPU ke memori dan sebaliknya.
CPU –I/O, perpindahan data dari CPU ke modul I/O dan sebaliknya.
Pengolahan Data , CPU membentuk sejumlah aritmatika dan logika terhadap data.
Kontrol, merupakan instruksi untuk pengontrolan fungsi atau kerja. Misalnya instruksi
pengubahan urusan eksekusi.
6. Siklus instruksi
a. Siklus instruksi mempunyai sub-sub, sebagai berikut :
Fetch adalah siklus pengambilan data ke memori atau register
Execute: menginterpretasikan opcode dan melakukan operasi yang di indikasikan
Interupt: apabila interupt diaktifkan dan interupt telah terjadi, simpan status proses saat
itu dan layani interupsi
b. Siklus tidak langsung
Eksekusi sebuah instruksi melibatkan sebuah operator AND atau lebih didalam memori ,
yang masing-masing operator AND memerlukan akses memori
Pengambilan alamat-alamat tak langsung dianggap sebagai sebuah subsiklus instruksi atau
lebih
c. Penjelasan siklus intruksi
Siklus intruksi merupakan rangkaian tahapan operasi, yaitu operasi pengambilan (fetch),
indirect, eksekusi dan pengolahan interupsi bila ada.
Siklus Fetch - Eksekusi
Pada setiap siklus instruksi, CPU awalnya akan membaca instruksi dari memori.
Terdapat register dalam CPU yang berfungsi mengawasi dan menghitung instruksi
selanjutnya, yang mengawasi dan menghitung instruksi selanjutnya, yang disebut
Program Counter (PC).
PC akan menambah satu hitungannya setiap kali CPU membaca instruksi.
instruksi – instruksi yang dibaca akan dibuat dalam register instruksi (IR).
Instruksi – instruksi ini dalam bentuk kode – kode biner yang dapat diinterpretasikan
oleh CPU kemudianyang dapat diinterpretasikan oleh CPU kemudian dilakukan aksi
yang diperlukan.
7. Fungsi dan Tujuan Interupsi
a. Pengertian Interupsi
Interupsi atau interrupt adalah suatu permintaan khusus pada mikroprocessor untuk
melakukan sesuatu, jika terjadi interupsi maka komputer akan menghentikan dahulu
apa yang sedang dikerjakan dan melakukan apa yang di minta oleh yang
menginterupsi, setelah selesai maka aliran program akan kembali ke pernyataan
program sebelum terjadinya interupsi. Interupsi merupakan sub rutin yang sudah
tersedia dalam memori komputer.
b. Fungsi Interupsi
Mekanisme penghentian atau pengalihan pengolahan instruksi dalam CPU
kepada routine interupsi.
Hampir semua modul (memori dan I/O) memiliki mekanisme yang dapat
menginterupsi kerja CPU.
c. Tujuan Interupsi
Secara umum untuk menejemen pengeksekusian routine instruksi agar efektif
dan efisien antar CPU dan modul– modul I/O maupun memori.
Setiap komponen komputer dapat menjalankan tugasnya secara bersamaan,
tetapi kendali terletak pada CPU. Disamping itu kecepatan eksekusi masing –
masing modul berbeda.
Dapat sebagai sinkronisasi kerja antar modul
8. Kelas sinyal interupsi dan proses interupsi
a. Kelas sinyal interupsi
Program, yaitu interupsi yang dibangkitkan dengan beberapa kondisi yang terjadi pada
hasil eksekusi program. Contohnya: arimatika overflow, pembagian nol, oparasi ilegal.
memungkinkan sistem operasi menjalankan fungsi tertentu secara reguler.
kondisi error dan penyelesaian suatu operasi.
Timer, adalah interupsi yang dibangkitkan pewaktuan dalam prosesor. Sinyal ini
I/O, sinyal interupsi yang dibangkitkan oleh modul I/O sehubungan pemberitahuan
Hardware failure, adalah interupsi yang dibangkitkan oleh kegagalan daya atau
kesalahan paritas memori.
b. Proses interupsi
Dengan adanya mekanisme interupsi, prosesor dapat digunakan untuk mengeksekusi
instruksi –instruksi lain.
Saat suatu modul telah selesai menjalankan tugasnya dan siap menerima tugas
berikutnya maka modul ini akan mengirimkan permintaan interupsi ke prosesor.
menghandel routine interupsi.
programnya kembali.
Kemudian prosesor akan menghentikan eksekusi yang dijalankannya untuk
Setelah program interupsi selesai maka prosesor akan melanjutkan eksekusi
Saat sinyal interupsi diterima prosesor ada dua kemungkinan tindakan, yaitu interupsi
diterima/ditangguhkan dan interupsi ditolak
TUGAS KELOMPOK
Kelompok 2 :
Hedi Prasetya
(14.11.7932)
Dedi Styawan
(14.11.7933)
Bayu Yanuar Riski M.
(14.11.7982)
Arga Putra P.
(14.11.7973)
Izzin Nabila
(14.11.7980)
Irfan F.
(14.11.7986)
Rahmad Randy P
(14.11.7949)
Wahid Abdul Hafiz
(14.11.7950)
Angriawan W. P.
(14.11.7992)
Sarjah
(14.11.7989)
Fitri Nur Ivaviany
(14.11.7970)
Ariyadi Rumata
(14.11.7978
Wahyu Budi S.
(14.11.7966)
Muhammad Hanif
(14.11.7975)
Hanif Musyahari
(14.11.7955)
1. Struktur Dasar Komputer
Pada sebuah komputer modern/digital dengan program yang tersimpan didalamnya merupakan
sebuah sistem yang memanipulasi dan memproses informasi menurut kumpulan instruksi yang
diberikan. Struktur dasar komputer adalah sebagai cara-cara setiap komponen yang menyusun
komputer saling berkaitan, komponen-komponen disusun dengan alur-alur bus yang mengalirkan
data, alat dan mengendalikan antar komponen tersebut.
a. Struktur dasar komputer terdiri dari :
Unit masukan (Input Device)
Berfungsi untuk menerima masukan kemudian membacanya dan diteruskan ke
memory/penyimpanan. Contoh unit masukan : keyboard, mouse, joystick, mic, scanner.
Unit kontrol (Control Unit)
Berfungsi untuk melaksanakan tugas pengawasan dan pengendalian seluruh sistem
komputer. CU disebut juga sebagai pengatur rumah tangga pada suatu komputer. Tugas
dari kontrol unit adalah:
Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output
Mengambil instruksi-instruksi dari main memory
Mengirim instruksi ke aritmatika dan logic unit
Menyimpan hasil proses ke main memory
Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit /ALU)
Berfunsi untuk melaksanakan pekerjaan perhitungan atau aritmatika dan logika seperti
menambah, mengurangi, mengalikan, membagi dan memangkatkan. Selain itu juga
melaksanakan pekerjaan seperti pemindahan data, penyatuan data, pemilihan data,
membandingkan data dll. Sehingga ALU merupakan bagian inti dari suatu sistem
komputer.
Unit memori/penyimpanan (Memory/Storage Unit)
Berfungsi untuk menampung data/program yang ditrerima dari unit masukan sebelum
diolah oleh CPU dan juga menerima data setelah diolah oleh CPU yang selanjutnya
diteruskan kesuatu unit keluaran. Pada bagian ini terdapat dua buah memory yaitu
RAM (Random Access Memory) yaitu bagian memory yang dapat melaksanakan
membaca dan menulis, sedangkan ROM (Read Only Memory) yaitu bagian memory
yang hanya dapat membaca tanpa bisa menulis. Memory dibagi dalam dua bagian yaitu
memory utama dan cadangan.
Unit keluaran (Output Unit)
Berfungsi untuk menerima hasil pengolahan data dari CPU melalui memory. Seperti
halnya pada unit masukan maka unit keluaran dikenal juga istilah peralatan keluaran
(output device) dan media keluaran (output media).
Control Unit dan ALU membentuk suatu unit tersendiri yang disebut Central
Processing Unit (CPU). Didalam CPU inilah semua kerja komputer dilakukan. Maka
CPU sangatlah penting didalam sebuah perangkat komputer.
I/O Ports
Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data ke luar sistem.
Peralatan input dan output di atas terhubung melalui port ini. IO port seperti USB
ports
Data Bus
Adalah jalur-jalur perpindahan data dalam sistem komputer. Sifatnya dua arah, artinya
CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini.
Address Bus
Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer
data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau
dibaca.Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.
Control Bus
Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan
Address Bus. Terdiri atas 4 sampai 10 jalur paralel.
2. Struktur dasar CPU(Central Processing Unit) dan Fungsinya
a. Aritmatic and Logic Unit ( ALU )
Fungsi :
Bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer.
ALU sering disebut bahasa mesin ( machine language) karena bagian ini mengerjakan
instruksi – instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya.
ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean, yang
masing – masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
b. Control Unit
Fungsi :
Bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keseluruhan mengontrol komputer
sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi – fungsi
operasinya.
Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil instruksi – instruksi
dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.
c. Registers
Fungsi :
Media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data.
Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah
ataupun data untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan
selanjutnya.
Mempercepat Proses operasi intruksi pada CPU.
d. CPU Interconnection
Fungsi :
Sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal dan bus – bus
eksternal CPU
Komponen internal CPU yaitu ALU, unit kontrol dan register.
Komponen eksternal CPU :sistem lainnya, seperti main memori, piranti
masukan/keluaran (I/O)
3. Komponen internal CPU dan Struktur detailnya
a. Komponen internal CPU
b. Struktur detail CPU
4. Struktur dasar Control Unit ( CU ) dan fungsinya
Control Unit Adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan
arahan / kendali / kontrol terhadap operasi yangdilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical
Unit) di dalam CPU tersebut. Output dari CU ini akan mengatur aktivitas dari bagian lainnya
dari perangkat CPU tersebut.
Fungsi dari CU adalah sebagai berikut:
Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.
Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.
Mengambil data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses
Menyimpan hasil proses ke memori utama
Terdapat 3 komponen yang menyusun control unit diantaranya:
Sequence Logic, berfungsi untuk mengontrol operasi CPU dan mengontrol komputer
secara keseluruhan.
mengindikasikan hasil operasi.
Control Unit Register dan Decoder, berfungsi untuk menuliskan kode atau pesan yang
Control Memory, berfungsi untuk mengawasi penyimpanan data.
Tanpa ketiga komponen di atas komputer tidak dapat bekerja dengan maksimal, maka dari itu
control unit merupakan bagian terpenting dalam komputer
5. Fungsi CPU (Central Processing Unit)
Menjalankan program – program yang disimpan dalam memori utama dengan cara
mengambil instruksi – instruksi, menguji instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu
persatu sesuai alur perintah.
Pandangan paling sederhana proses eksekusi program adalah dengan mengambil
pengolahan instruksi yang terdiri dari dua langkah, yaitu : operasi pembacaan instruksi (
fetch) dan operasi pelaksanaan instruksi (execute)
CPU – Memori, perpindahan data dari CPU ke memori dan sebaliknya.
CPU –I/O, perpindahan data dari CPU ke modul I/O dan sebaliknya.
Pengolahan Data , CPU membentuk sejumlah aritmatika dan logika terhadap data.
Kontrol, merupakan instruksi untuk pengontrolan fungsi atau kerja. Misalnya instruksi
pengubahan urusan eksekusi.
6. Siklus instruksi
a. Siklus instruksi mempunyai sub-sub, sebagai berikut :
Fetch adalah siklus pengambilan data ke memori atau register
Execute: menginterpretasikan opcode dan melakukan operasi yang di indikasikan
Interupt: apabila interupt diaktifkan dan interupt telah terjadi, simpan status proses saat
itu dan layani interupsi
b. Siklus tidak langsung
Eksekusi sebuah instruksi melibatkan sebuah operator AND atau lebih didalam memori ,
yang masing-masing operator AND memerlukan akses memori
Pengambilan alamat-alamat tak langsung dianggap sebagai sebuah subsiklus instruksi atau
lebih
c. Penjelasan siklus intruksi
Siklus intruksi merupakan rangkaian tahapan operasi, yaitu operasi pengambilan (fetch),
indirect, eksekusi dan pengolahan interupsi bila ada.
Siklus Fetch - Eksekusi
Pada setiap siklus instruksi, CPU awalnya akan membaca instruksi dari memori.
Terdapat register dalam CPU yang berfungsi mengawasi dan menghitung instruksi
selanjutnya, yang mengawasi dan menghitung instruksi selanjutnya, yang disebut
Program Counter (PC).
PC akan menambah satu hitungannya setiap kali CPU membaca instruksi.
instruksi – instruksi yang dibaca akan dibuat dalam register instruksi (IR).
Instruksi – instruksi ini dalam bentuk kode – kode biner yang dapat diinterpretasikan
oleh CPU kemudianyang dapat diinterpretasikan oleh CPU kemudian dilakukan aksi
yang diperlukan.
7. Fungsi dan Tujuan Interupsi
a. Pengertian Interupsi
Interupsi atau interrupt adalah suatu permintaan khusus pada mikroprocessor untuk
melakukan sesuatu, jika terjadi interupsi maka komputer akan menghentikan dahulu
apa yang sedang dikerjakan dan melakukan apa yang di minta oleh yang
menginterupsi, setelah selesai maka aliran program akan kembali ke pernyataan
program sebelum terjadinya interupsi. Interupsi merupakan sub rutin yang sudah
tersedia dalam memori komputer.
b. Fungsi Interupsi
Mekanisme penghentian atau pengalihan pengolahan instruksi dalam CPU
kepada routine interupsi.
Hampir semua modul (memori dan I/O) memiliki mekanisme yang dapat
menginterupsi kerja CPU.
c. Tujuan Interupsi
Secara umum untuk menejemen pengeksekusian routine instruksi agar efektif
dan efisien antar CPU dan modul– modul I/O maupun memori.
Setiap komponen komputer dapat menjalankan tugasnya secara bersamaan,
tetapi kendali terletak pada CPU. Disamping itu kecepatan eksekusi masing –
masing modul berbeda.
Dapat sebagai sinkronisasi kerja antar modul
8. Kelas sinyal interupsi dan proses interupsi
a. Kelas sinyal interupsi
Program, yaitu interupsi yang dibangkitkan dengan beberapa kondisi yang terjadi pada
hasil eksekusi program. Contohnya: arimatika overflow, pembagian nol, oparasi ilegal.
memungkinkan sistem operasi menjalankan fungsi tertentu secara reguler.
kondisi error dan penyelesaian suatu operasi.
Timer, adalah interupsi yang dibangkitkan pewaktuan dalam prosesor. Sinyal ini
I/O, sinyal interupsi yang dibangkitkan oleh modul I/O sehubungan pemberitahuan
Hardware failure, adalah interupsi yang dibangkitkan oleh kegagalan daya atau
kesalahan paritas memori.
b. Proses interupsi
Dengan adanya mekanisme interupsi, prosesor dapat digunakan untuk mengeksekusi
instruksi –instruksi lain.
Saat suatu modul telah selesai menjalankan tugasnya dan siap menerima tugas
berikutnya maka modul ini akan mengirimkan permintaan interupsi ke prosesor.
menghandel routine interupsi.
programnya kembali.
Kemudian prosesor akan menghentikan eksekusi yang dijalankannya untuk
Setelah program interupsi selesai maka prosesor akan melanjutkan eksekusi
Saat sinyal interupsi diterima prosesor ada dua kemungkinan tindakan, yaitu interupsi
diterima/ditangguhkan dan interupsi ditolak