Dokumen - SKK113108 - STMIK EL RAHMA BAB_III
BAB II
SISTEM ORGANISASI KOMPUTER
1.
Sistem Organisasi Komputer
A. Komponen computer pada level paling atas
CPU
MAR
Memory
MBR
I/O AR
I/O BR
Modul I/O
Buffer
Gambar 2.1 Sumber daya komputer
B. Pertukaran data.
CPU bertukar data dengan memory dengan menggunakan register-register
internal CPU yaitu :
1.MAR (Memory Address register), untuk menentukan alamat dalam memory
untuk operasi baca dan tulis.
2.MBR (Memory Buffer Register), berisi data yang akan dituliskan ke memory
atau data yang diterima dari memory.
3.I/O AR (I/O Address Register), untuk mengspesifikasikan perangkat i/O
tertentu.
4.I/O BR (I/O Buffer Register), untuk pertukaran data antara modul I/O dengan
CPU.
5. Memory, berisi sekumpulan lokasi yang didefinisikan dengan alamt-alamat
yang memiliki nomor-nomor tertentu.
6. I/O, memindahkan data dari perangkat eksternal ke CPU dan sebaliknya,
berisi buffer internal untuk menampung data sementara sampai data
dikirim.
2. Siklus Fetch an Eksekusi
Fungsi dasar computer adalah untuk eksekusi program, program yang
akan dieksekusi berisi sejumlah instruksi yang tersimpan di dalam memory, CPU
melakukan tugas ini dengan cara mengeksekusi suatu program.
A. Pengolahan instruksi terdiri dari 2 cara yaitu :
1.Instruksi baca (fetch) CPU dari memory pada suatu saat.
2.CPU mengeksekusi setiap instruksi.
B. Siklus instruksi terdiri dari siklus fetch dan siklus eksekusi. Eksekusi program
terhenti jika :
1. Mesin dimatikan
2. Terjadi kesalahan
3. Terdapat instruksi program yang mnghentikan komputer
C. Register yang digunakan pada siklus fetch dan siklus eksekusi,yaitu:
1.
PC (Program Counter), untuk mengawasi instruksi yang akan
dibaca selanjutnya.
2.
IR (Instruction Register), untuk menampung instruksi yang dibaca.
3.
AC (Accumulator), untuk menyimpan data sementara.
Pada awal siklus instruksi CPU membaca instruksi dari memory, register PC
akan mengawasi instruksi yang akan dibaca selanjutnya, dengan cara
menambah nilai PC setiap kali membaca instruksi. Setelah instruksi yang dibaca
dimuatkan di dalam IR, maka CPU menginterpretasikan instruksi dan melakukan
aksi yang diperlukan.
Aksi yang dilakukan oleh CPU terbagi dari 4 tahap, yaitu :
1.
CPU – memory, data dapat dipindahkan dari CPU ke memory
atau dari memory ke CPU.
2.
CPU – I/O, data dapat dipindahkan ke atau dari dunia luar dengan
pemindahan antara CPU dan modul I/O.
3.
Pengolahan data, CPU dapat membentuk sejumlah operasi
arithmatika atau logic terhadap data.
4.
Control, sebuah instruksi dapat mengubah urutan eksekusi.
3. Struktur Interkoneksi
Sebuah computer merupakan kumpulan dari 3 buah modul dasar yang saling
berkomunikasi, yaiu CPU, memory, dan I/O, struktur interkoneksi merupakan
sekumpulan lintasan yang menghubungkan modul-modul computer.
Struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan berikut :
1. Memory ke CPU, CPU membaca instruksi atau satuan data dari memory.
2. CPU ke memory, CPU menuliskan sebuah satuan data ke memory.
3. I/O ke CPU, CPU membaca data dari perangkat I/O.
4. CPU ke I/O, CPU mengirimkan data ke perangkat I/O.
5. I/O ke atau dari memory, modul I/O diijinkan untuk saling bertukar data
secara langsung dengan memory tanpa melalui CPU dengan menggunakan
DMA (Direct Memory Acces).
4. Interkoneksi Bus
Bus adalah media transmisi yang merupakan lintasan komunikasi yang
menghubungkan antara 2 atau lebih perangkat.
A. Macam bus :
1) Bus local, bus yang merupakan bagian dari peralatan yang menggunakan
dan mengontrolnya ( bias berupa kawat, kabel, jejak, atau trace).
2) Bus system, bus yang menghubungkan komponen-komponen utama
computer.
B. Fungsi saluran bus dapat dikasifikasikan menjadi 3, yaitu :
1. Saluran data
a.
Memberikan lintasan bagi perpindahan data antara 2 modul
system.
b.
Secara kolektif disebut bus data
c.
Biasanya bus data terdiri dari 8, 16, dan 32 saluran ( lebar bus
data).
2. Saluran alamat
a.
Digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus
data.
b.
Secara kolektif disebut bus alamat.
c.
Lebar bus alamat menentukan kapasitas memory maksimum.
d.
Bila CPU akan membaca word (8,16,32) data dari memory, maka
CPU akan meletakkan alamat word yang dimaksud pada saluran alamat.
3. Saluran control
Mengatur pewaktuan / penjadwalan.
C. Struktur bus.
Memori
CPU
I/O
Bus Data
Bus control
Bus alamat
Gambar 2.3 Struktur bus system
D. Elemen-elemen rancangan bus
Elemen-elemen rancangan bus yang dapat dipakai untuk mengklasifikasikan
dan membedakan jenis bus adalah :
1. Jenis bus, saluran bus terdiri dari 2 tipe ;
a. Dedicated, suatu saluran bus secara permanent diberi sebuah fungsi.
b. Multiplexed, penggunaan saluran yang sama untuk berbagai
keperluan.
2. Metode arbitrasi (pengontrol)
a. Tersentralisasi, pengontrol bus atau arbriter bertanggungjawab atas
alokasi waktu pada bus.
b. Terdesentralisasi, tidakterdapat arbriter, melainkan setiap modul terdiri
dari access control logic dan modul-modul bekerja sama untuk
memakai bus bersama-sama.
3. Timing
Berkaitan dengan cara terjadinya suatu event yang dikoordinasikan pada
bus, yang terbagi menjadi 2 jenis:
a. Synchrounous, terjadinya event pada bus itentukan oleh sebuah
pewaktu (clock).
b. Asynchrounous, terjadinya sebuah event pada bus mengikuti dan
tergantung pada event sebelumnya.
4. Lebar bus data
lebar bus data dapat mempengaruhi kinerja sitem, yaiu semakin lebar
bus data, maka semakin besar pula bit yang dapat ditransferkan pada
suatu saat. Selain itu lebar bus alamat mempengaruhi kapasitas istem,
semakin lebar bus alamat, maka semakin besar pula range lokasi yang
dapat direferensi terhadap suatu data.
E. PCI ( Peripheral Component Interconnect )
Adalah suatu bus berbandwith tinggi yang tidak tergantung oleh prosesor yang
dapat berfungsi sebagai bus mezzanine ( bus berkecepatan tinggi ) atau bus
peripheral. PCI dirancang khusus untuk memenuhi kebutuhan I/O yang modern
secara ekonomi , karena PCI hanya memerlukan keeping yang lebih sedikit
untuk dan mendukung bus lainnya yang dihubungkan ke bus PCI. PCI
dirancang untuk mendukung konfigurasi komputer berbasis microprosesor
tunggal atau banyak . PCI memanfaatkan timing sinkron dan pola arbitrasi
tersentralisasi.
SISTEM ORGANISASI KOMPUTER
1.
Sistem Organisasi Komputer
A. Komponen computer pada level paling atas
CPU
MAR
Memory
MBR
I/O AR
I/O BR
Modul I/O
Buffer
Gambar 2.1 Sumber daya komputer
B. Pertukaran data.
CPU bertukar data dengan memory dengan menggunakan register-register
internal CPU yaitu :
1.MAR (Memory Address register), untuk menentukan alamat dalam memory
untuk operasi baca dan tulis.
2.MBR (Memory Buffer Register), berisi data yang akan dituliskan ke memory
atau data yang diterima dari memory.
3.I/O AR (I/O Address Register), untuk mengspesifikasikan perangkat i/O
tertentu.
4.I/O BR (I/O Buffer Register), untuk pertukaran data antara modul I/O dengan
CPU.
5. Memory, berisi sekumpulan lokasi yang didefinisikan dengan alamt-alamat
yang memiliki nomor-nomor tertentu.
6. I/O, memindahkan data dari perangkat eksternal ke CPU dan sebaliknya,
berisi buffer internal untuk menampung data sementara sampai data
dikirim.
2. Siklus Fetch an Eksekusi
Fungsi dasar computer adalah untuk eksekusi program, program yang
akan dieksekusi berisi sejumlah instruksi yang tersimpan di dalam memory, CPU
melakukan tugas ini dengan cara mengeksekusi suatu program.
A. Pengolahan instruksi terdiri dari 2 cara yaitu :
1.Instruksi baca (fetch) CPU dari memory pada suatu saat.
2.CPU mengeksekusi setiap instruksi.
B. Siklus instruksi terdiri dari siklus fetch dan siklus eksekusi. Eksekusi program
terhenti jika :
1. Mesin dimatikan
2. Terjadi kesalahan
3. Terdapat instruksi program yang mnghentikan komputer
C. Register yang digunakan pada siklus fetch dan siklus eksekusi,yaitu:
1.
PC (Program Counter), untuk mengawasi instruksi yang akan
dibaca selanjutnya.
2.
IR (Instruction Register), untuk menampung instruksi yang dibaca.
3.
AC (Accumulator), untuk menyimpan data sementara.
Pada awal siklus instruksi CPU membaca instruksi dari memory, register PC
akan mengawasi instruksi yang akan dibaca selanjutnya, dengan cara
menambah nilai PC setiap kali membaca instruksi. Setelah instruksi yang dibaca
dimuatkan di dalam IR, maka CPU menginterpretasikan instruksi dan melakukan
aksi yang diperlukan.
Aksi yang dilakukan oleh CPU terbagi dari 4 tahap, yaitu :
1.
CPU – memory, data dapat dipindahkan dari CPU ke memory
atau dari memory ke CPU.
2.
CPU – I/O, data dapat dipindahkan ke atau dari dunia luar dengan
pemindahan antara CPU dan modul I/O.
3.
Pengolahan data, CPU dapat membentuk sejumlah operasi
arithmatika atau logic terhadap data.
4.
Control, sebuah instruksi dapat mengubah urutan eksekusi.
3. Struktur Interkoneksi
Sebuah computer merupakan kumpulan dari 3 buah modul dasar yang saling
berkomunikasi, yaiu CPU, memory, dan I/O, struktur interkoneksi merupakan
sekumpulan lintasan yang menghubungkan modul-modul computer.
Struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan berikut :
1. Memory ke CPU, CPU membaca instruksi atau satuan data dari memory.
2. CPU ke memory, CPU menuliskan sebuah satuan data ke memory.
3. I/O ke CPU, CPU membaca data dari perangkat I/O.
4. CPU ke I/O, CPU mengirimkan data ke perangkat I/O.
5. I/O ke atau dari memory, modul I/O diijinkan untuk saling bertukar data
secara langsung dengan memory tanpa melalui CPU dengan menggunakan
DMA (Direct Memory Acces).
4. Interkoneksi Bus
Bus adalah media transmisi yang merupakan lintasan komunikasi yang
menghubungkan antara 2 atau lebih perangkat.
A. Macam bus :
1) Bus local, bus yang merupakan bagian dari peralatan yang menggunakan
dan mengontrolnya ( bias berupa kawat, kabel, jejak, atau trace).
2) Bus system, bus yang menghubungkan komponen-komponen utama
computer.
B. Fungsi saluran bus dapat dikasifikasikan menjadi 3, yaitu :
1. Saluran data
a.
Memberikan lintasan bagi perpindahan data antara 2 modul
system.
b.
Secara kolektif disebut bus data
c.
Biasanya bus data terdiri dari 8, 16, dan 32 saluran ( lebar bus
data).
2. Saluran alamat
a.
Digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus
data.
b.
Secara kolektif disebut bus alamat.
c.
Lebar bus alamat menentukan kapasitas memory maksimum.
d.
Bila CPU akan membaca word (8,16,32) data dari memory, maka
CPU akan meletakkan alamat word yang dimaksud pada saluran alamat.
3. Saluran control
Mengatur pewaktuan / penjadwalan.
C. Struktur bus.
Memori
CPU
I/O
Bus Data
Bus control
Bus alamat
Gambar 2.3 Struktur bus system
D. Elemen-elemen rancangan bus
Elemen-elemen rancangan bus yang dapat dipakai untuk mengklasifikasikan
dan membedakan jenis bus adalah :
1. Jenis bus, saluran bus terdiri dari 2 tipe ;
a. Dedicated, suatu saluran bus secara permanent diberi sebuah fungsi.
b. Multiplexed, penggunaan saluran yang sama untuk berbagai
keperluan.
2. Metode arbitrasi (pengontrol)
a. Tersentralisasi, pengontrol bus atau arbriter bertanggungjawab atas
alokasi waktu pada bus.
b. Terdesentralisasi, tidakterdapat arbriter, melainkan setiap modul terdiri
dari access control logic dan modul-modul bekerja sama untuk
memakai bus bersama-sama.
3. Timing
Berkaitan dengan cara terjadinya suatu event yang dikoordinasikan pada
bus, yang terbagi menjadi 2 jenis:
a. Synchrounous, terjadinya event pada bus itentukan oleh sebuah
pewaktu (clock).
b. Asynchrounous, terjadinya sebuah event pada bus mengikuti dan
tergantung pada event sebelumnya.
4. Lebar bus data
lebar bus data dapat mempengaruhi kinerja sitem, yaiu semakin lebar
bus data, maka semakin besar pula bit yang dapat ditransferkan pada
suatu saat. Selain itu lebar bus alamat mempengaruhi kapasitas istem,
semakin lebar bus alamat, maka semakin besar pula range lokasi yang
dapat direferensi terhadap suatu data.
E. PCI ( Peripheral Component Interconnect )
Adalah suatu bus berbandwith tinggi yang tidak tergantung oleh prosesor yang
dapat berfungsi sebagai bus mezzanine ( bus berkecepatan tinggi ) atau bus
peripheral. PCI dirancang khusus untuk memenuhi kebutuhan I/O yang modern
secara ekonomi , karena PCI hanya memerlukan keeping yang lebih sedikit
untuk dan mendukung bus lainnya yang dihubungkan ke bus PCI. PCI
dirancang untuk mendukung konfigurasi komputer berbasis microprosesor
tunggal atau banyak . PCI memanfaatkan timing sinkron dan pola arbitrasi
tersentralisasi.