Organisasi dan Arsitektur Komputer
-
Upload
tatyana-blanchard -
Category
Documents
-
view
92 -
download
10
description
Transcript of Organisasi dan Arsitektur Komputer
Organisasi dan Arsitektur Organisasi dan Arsitektur KomputerKomputer
Bab 3Bab 3
TOP LEVEL COMPUTER dan TOP LEVEL COMPUTER dan SISTEM SISTEM INTERKONEKSIINTERKONEKSI
TopikTopik
Komponen ComputerKomponen Computer Siklus IntruksiSiklus Intruksi Interupt Interupt InterkoneksiInterkoneksi Sistem BUSSistem BUS
Komponen ComputerKomponen Computer
Central Processing UnitCentral Processing Unit (CPU) (CPU) Control UnitControl Unit (CU) (CU) Interface Unit (IU)Interface Unit (IU) Arithmetic and Logic UnitArithmetic and Logic Unit (ALU) (ALU)
Data Data dandan instru instruksiksi harus diberikan ke sistem harus diberikan ke sistem dan dikeluarkan dari sistemdan dikeluarkan dari sistem Input/outputInput/output
Diperlukan tempat untuk menyimpan Diperlukan tempat untuk menyimpan sementara kode instruksi dan hasil operasi.sementara kode instruksi dan hasil operasi. Main memoryMain memory
Komputer Komponen :Komputer Komponen :Top Level ViewTop Level View
Siklus IntruksiSiklus Intruksi
Two steps:Two steps: Fetch (ambil)Fetch (ambil) Execute (eksekusi)Execute (eksekusi)
Fetch CycleFetch Cycle
Program Counter (PC) berisi address Program Counter (PC) berisi address instruksi berikutnya yang akan diambilinstruksi berikutnya yang akan diambil
Processor mengambil instruksi dari Processor mengambil instruksi dari memory pada lokasi yang ditunjuk oleh PCmemory pada lokasi yang ditunjuk oleh PC
Naikkan PCNaikkan PC Instruksi dimasukkan ke Instruction Instruksi dimasukkan ke Instruction
Register (IR)Register (IR) Processor meng-interpret dan melakukan Processor meng-interpret dan melakukan
tindakan yang diperlukantindakan yang diperlukan
Execute CycleExecute Cycle
Processor-memoryProcessor-memory Transfer data antara CPU dengan main memoryTransfer data antara CPU dengan main memory
Processor I/OProcessor I/O Transfer data antara CPU dengan I/O moduleTransfer data antara CPU dengan I/O module
Data processingData processing Operasi arithmetic dan logical pada data Operasi arithmetic dan logical pada data
tertentutertentu ControlControl
Mengubah urutan operasiMengubah urutan operasi Contoh: jumpContoh: jump
Kombinasi diatasKombinasi diatas
Format InstruksiFormat Instruksi
0001 = Isilah AC atau MBR (accumulator) dgn data dari memory0010 = Simpanlah isi AC atau MBR ke memory0101 = Jumlahkan data dari memory dengan data dari AC/MBR dan simpan hasilnya ke AC/MBR
Contoh eksekusi programContoh eksekusi program
InterrupsiInterrupsi
Interupsi terjadi bila suatu perangkat (printer, camera, handphone) ingin memberitahu prosesor bahwa ia siap menerima perintah, meminta layanan, output sudah dihasilkan, atau terjadi error.
Sinyal interupsi dari perangkat dikirim oleh driver perangkat.
Tahapan Response InterupsiTahapan Response Interupsi
1.1. Perangkat melalui driver mengirim sinyal interupsiPerangkat melalui driver mengirim sinyal interupsi
2.2. Sinyal dideteksi oleh processorSinyal dideteksi oleh processor
3. Prosesor akan terlebih dahulu menyimpan informasi tentang keadaan state-nya (informasi tentang proses yang sedang dikerjakan)
4. Prosesor mengidentifikasi penyebab interupsi
5. Setelah interupsi berhasil diatasi, prosesor akan kembali ke keadaan seperti sebelum terjadinya interupsi dan melanjutkan pekerjaan yang tadi sempat tertunda.
07/29/0907/29/09
Multiple Interupt - Multiple Interupt - SequentialSequential
Multiple Interupt - NestedMultiple Interupt - Nested
Time Sequence of Multiple InterruptsTime Sequence of Multiple Interrupts
KoneksiKoneksi
Semua unit harus tersambungSemua unit harus tersambung UUnitnit yang beda memiliki sambungan yang beda memiliki sambungan
yang bedayang beda MemoryMemory Input/OutputInput/Output CPUCPU
Modul KomputerModul Komputer
Koneksi MemoriKoneksi Memori
Menerima dan mengirim dataMenerima dan mengirim data Menerima Menerima addresses addresses Menerima sinyal kendaliMenerima sinyal kendali
ReadRead WriteWrite TimingTiming
Koneksi Input Output (1)Koneksi Input Output (1)
SSerupa dengan sambunganerupa dengan sambungan memor memorii OutputOutput
Menerima Menerima data data dari dari CPUCPU Mengirimkan Mengirimkan data data keke peripheral peripheral
InputInput Menerima Menerima data data dari dari peripheralperipheral Mengirimkan Mengirimkan data data keke CPUCPU
Menerima sinyal kendali dariMenerima sinyal kendali dari CPUCPU Mengirimkan sinyal kendali keMengirimkan sinyal kendali ke
peripheralsperipherals Menerima Menerima address address daridari CPUCPU Mengirimkan sinyal Mengirimkan sinyal interrupt interrupt
Koneksi Input Output (2)Koneksi Input Output (2)
CPU koneksiCPU koneksi
Membaca Membaca instru instruksi danksi dan data data Menuliskan dMenuliskan data (ata (setelah setelah didiproprosses)es) Mengirimkan sinyal kendali keMengirimkan sinyal kendali ke unit unit--
unit lainunit lain MenerimaMenerima (& (& menanggapimenanggapi) interrupt) interrupt
What is BUS ?What is BUS ?
Jalur komunikasi yang Jalur komunikasi yang menghubungkan beberapamenghubungkan beberapa device device
Biasanya menggunakan cara Biasanya menggunakan cara broadcast broadcast
Seringkali Seringkali dikelompokkandikelompokkan Satu bus berisi sejumlah kanal (jalur)Satu bus berisi sejumlah kanal (jalur) Contoh Contoh bu bus data 32-bit berisi s data 32-bit berisi 32 32 jalur jalur
Jalur sumber tegangan biasanya tidak Jalur sumber tegangan biasanya tidak diperlihatkandiperlihatkan
Bus InterkoneksiBus Interkoneksi
Jenis2 Jalur BusJenis2 Jalur Bus
Jalur dataJalur data
menyediakan jalur utk pertukaran data menyediakan jalur utk pertukaran data antar modulantar modul
Jalur AlamatJalur Alamat
Jalur alamat asal dan tujuan data Jalur alamat asal dan tujuan data
Jalur KendaliJalur Kendali
Jalur untuk mengendalikan akses dan Jalur untuk mengendalikan akses dan penggunaan data dan jalur datapenggunaan data dan jalur data
10/04/201110/04/2011
Data BusData Bus
MembawaMembawa data data Tidak dibedakan antaraTidak dibedakan antara “data” “data” dandan
“instru“instruksiksi”” Lebar jalur menentukan Lebar jalur menentukan performanceperformance
8, 16, 32, 64 bit8, 16, 32, 64 bit
Address BusAddress Bus
Menentukan asal atau tujuan dariMenentukan asal atau tujuan dari datadata
Misalkan Misalkan CPU CPU perlu membacaperlu membaca instruinstruksiksi (data) (data) dari memori pada dari memori pada lokasi tertentulokasi tertentu
Lebar jalur menentukan kapasitas Lebar jalur menentukan kapasitas memori maksimum dari sistemmemori maksimum dari sistem
Control BusControl Bus Control bus mengatur penggunaan data bus dan adress bus Control bus mengatur penggunaan data bus dan adress bus
krn pengguna bus tersebut banyakkrn pengguna bus tersebut banyak Control bus mengirimkan informasi kendali danControl bus mengirimkan informasi kendali dan timing. timing. Informasi timing mengindikasikan validitas data dan Informasi timing mengindikasikan validitas data dan
informasi alamat.informasi alamat. Informasi kendali menentukan jenis operasi.Informasi kendali menentukan jenis operasi. Jenis2 kendali antara lain: Jenis2 kendali antara lain:
Memori write: data di bus dituliskan ke lokasi memori beralamatMemori write: data di bus dituliskan ke lokasi memori beralamat Memori read: data dari lokasi memori beralamat ditempatkan di Memori read: data dari lokasi memori beralamat ditempatkan di
busbus I/O write: data di bus dioutputkan ke port I/O beralamatI/O write: data di bus dioutputkan ke port I/O beralamat I/O read: data dari port I/O beralamat dituliskan ke busI/O read: data dari port I/O beralamat dituliskan ke bus Transfer ACK: tanda bahwa data sudah ditempatkan atau Transfer ACK: tanda bahwa data sudah ditempatkan atau
diterima di busditerima di bus Bus request: Bus request:
07/29/0907/29/09
07/29/0907/29/09
BUSBUS
Keterangan gambarKeterangan gambar
Back side busBack side bus menghubungkan CPU with L2 menghubungkan CPU with L2 cachecache, ,
Memori busMemori bus menghubungkan northbridge ke menghubungkan northbridge ke memori. memori.
IDEIDE atau atau ATAATA bus menghubungkan southbridge ke bus menghubungkan southbridge ke disk drivesdisk drives. .
AGPAGP bus hubungkan bus hubungkan video cardvideo card ke memori dan ke memori dan CPUCPU. Speed dari AGP bus sekitar 66 MHz. . Speed dari AGP bus sekitar 66 MHz.
PCIPCI bus hubungkan PCI slots ke southbridge. Speed bus hubungkan PCI slots ke southbridge. Speed PCI bus sekitar 33 MHz. PCI bus sekitar 33 MHz.
PCI ExpressPCI Express, lebih cepat dari PCI. PCI Express , lebih cepat dari PCI. PCI Express ditujukan untuk mengganti PCI dan AGP bus ditujukan untuk mengganti PCI dan AGP bus
Sistem BusSistem Bus
PC terdiri dari 2 jenis BUS: PC terdiri dari 2 jenis BUS: 1. Sistem bus atau local bus, konek 1. Sistem bus atau local bus, konek
microprocessor (central processing microprocessor (central processing unit) dan memori. Bus tercepat. unit) dan memori. Bus tercepat.
2. Bus yg lebih lambat, untuk 2. Bus yg lebih lambat, untuk komunikasi spt hard disks atau komunikasi spt hard disks atau sound cards. Tipe yg umum: PCI bus. sound cards. Tipe yg umum: PCI bus. Bus yg lain: USB.Bus yg lain: USB.
Bentuk Fisik BusBentuk Fisik Bus
Bagaimana bentuk fisik busBagaimana bentuk fisik bus?? Jalur-jalur pJalur-jalur parallel arallel PCB PCB Ribbon cablesRibbon cables Strip connectors Strip connectors pada pada mother boardsmother boards
contohcontoh PCI PCI Kumpulan kabelKumpulan kabel
PORT PCIPORT PCI
Keunggulan Sistem BusKeunggulan Sistem Bus
Komponen mudah dipertukarkan. Komponen mudah dipertukarkan.
contoh : contoh :
- ganti VGA yg lebih baru ? - ganti VGA yg lebih baru ?
Ambil dan tukarAmbil dan tukar - satu komputer dua monitor? - satu komputer dua monitor?
Tambah satu graphic card lagiTambah satu graphic card lagi
Bus SpeedBus Speed
Bus speed usually refers to the speed of Bus speed usually refers to the speed of the the front side busfront side bus (FSB), which (FSB), which connects the CPU to the northbridge. connects the CPU to the northbridge. FSB speeds can range from 66 MHz to FSB speeds can range from 66 MHz to over 800 MHz. Since the CPU reaches over 800 MHz. Since the CPU reaches the memory controller though the the memory controller though the northbridge, FSB speed can northbridge, FSB speed can dramatically affect a computer's dramatically affect a computer's performance. performance. (www.howstuffworks.com)(www.howstuffworks.com)
PCI CardPCI Card
ISA CardISA Card
Pewaktuan (Timing)Pewaktuan (Timing)
Koordinasi Koordinasi event event padapada bus bus SynchronousSynchronous
Event Event ditentukan oleh sinyal ditentukan oleh sinyal clockclock Control Bus Control Bus termasuk jalurtermasuk jalur clock clock Siklus bus (Siklus bus ( bus cycle bus cycle) transmisi 1 ke 0) transmisi 1 ke 0 Semua Semua devices devices dpt membaca jalur dpt membaca jalur clockclock Biasanya sinkronisasi terjadi padaBiasanya sinkronisasi terjadi pada tepi naik tepi naik
((leading edgeleading edge)) Suatu event biasanya dimulai pada awal siklusSuatu event biasanya dimulai pada awal siklus
Synchronous Timing DiagramSynchronous Timing Diagram
Asynchronous Timing Diagram- ReadAsynchronous Timing Diagram- Read
Asynchronous Timing Diagram- Asynchronous Timing Diagram- WriteWrite