ORKOM3-Struktur CPU

8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU

1/18

Struktur & FungsiCPU


2/18

Komponen Utama CPU

Arithmetic and Logic Unit (ALU), bertugas membentukfungsi - fungsi pengolahan data komputer

Control Unit, bertugas mengontrol operasi CPU dan secara

keseluruhan mengontrol komputer sehingga terjadisinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankanfungsi - fungsi operasinya

Registers, adalah media penyimpan internal CPU yangdigunakan saat proses pengolahan data

CPU Interconnections, adalah sistem koneksi dan busyang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU,unit kontrol dan register - register dan juga denganbus - bus eksternal CPU yang menghubungkan sistemlainnya


3/18

Fungsi

Fungsi CPU adalah menjalankanprogram - program yang disimpan dalam memoriutama dengan cara mengambilinstruksi - instruksi, menguji instruksi tersebutdan mengeksekusinya satu persatu sesuai alurperintah

Proses Eksekusi Program adalah denganmengambil pengolahan instruksi yang terdiri daridua langkah, yaitu : operasi pembacaan instruksi(fetch) dan operasi pelaksanaan instruksi(execute)


4/18

Terdiri dari siklus fetch dan siklus eksekusi


5/18

Sikl sFetch-Eksek si

CPU awalnya akan membaca instruksi darimemori

Terdapat register dalam CPU yang berfungsimengawasi dan menghitung instruksiselanjutnya, yang disebut Program Counter(PC)

PC akan menambah satu hitungannya setiapkali CPU membaca instruksi

Instruksi - instruksi yang dibaca akan dimuatdalam register instruksi (IR)


6/18

Aksi-Aksi CPU

CPU - Memori, perpindahan data dari CPU kememori dan sebaliknya

CPU - I/0, perpindahan data dari CPU ke modul

I/0 dan sebaliknyaPengolahan Data, CPUmembentuk sejumlah

operasi aritmatika dan logika terhadap data

Kontrol, merupakan instruksi untuk

pengontrolan fungsi atau kerja. Misalnya instruksipengubahan urutan eksekusi


7/18

Sikl s Instruksi

Instruction Address Calculation (IAC),yaitumengkalkulasi atau menentukan alamat instruksi berikutnya

yang akan dieksekusi. Biasanya melibatkan penambahanbilangan tetap ke alamat instruksi sebelumnya

Instruction Fetch (IF),yaitu membaca atau pengambilinstruksi dari lokasi memorinya ke CPU

Instruction Operation Decoding (IOD),yaitumenganalisa instruksi untuk menentukan jenis operasi yangakan dibentuk dan operand yang akan digunakan

Operand Address Calculation (OAC),yaitu menentukanalamat operand, hal ini dilakukan apabila melibatkanreferensi operand pada memori

Operand Fetch (OF), adalah mengambil operand darimemori atau dari modul 1/0

Data Operation (DO),yaitu membentuk operasi yangdiperintahkan dalam instruksi

Operand store (OS),yaitu menyimpan hasil eksekusi ke

dalam memori


8/18

Diagram siklus instruksi


9/18

Fungsi Interrupt

F

ungsi interupsi adalah mekanisme penghentianatau pengalihan pengolahan instruksi dalam CPUkepada routine interupsi. Hampir semua modul(memori dan I/0) memiliki mekanisme yang dapatmenginterupsi kerja CPU

Tujuan interupsi secara umum untuk menejemenpengeksekusian routine instruksi agar efektif danefisien antar CPU dan modul - modul I/0 maupunmemori

Setiap komponen komputer dapat menjalankantugasnya secara bersamaan, tetapi kendali terletakpada CPU disamping itu kecepatan eksekusimasing - masing modul berbeda sehingga denganadanya fungsi interupsi ini dapat sebagai

sinkronisasi kerja antar modul


10/18

Kelas-kelasSinyal InterupsiProgram,yaitu interupsi yang dibangkitkan

dengan beberapa kondisi yang terjadi pada hasileksekusi program. Contohnya: arimatika overflow,pembagian nol, operasi ilegal

Timer, adalah interupsi yang dibangkitkan

pewaktuan dalam prosesor. Sinyal inimemungkinkan sistem operasi menjalankan fungsitertentu secara reguler

I/O, sinyal interupsi yang dibangkitkan oleh modulI/O sehubungan pemberitahuan kondisi error danpenyelesaian normal suatu operasiHardware failure, adalah interupsi yang

dibangkitkan oleh kegagalan daya atau kesalahanparitas memori


11/18

Mekanisme Interupsi

Saat suatu modul telah selesai menjalankantugasnya dan siap menerima tugas berikutnya makamodul ini akan mengirimkan permintaan interupsike prosesor

Prosesor akan menghentikan eksekusi yangdijalankannya untuk menghandel routine interupsi

Setelah program interupsi selesai maka prosesorakan melanjutkan eksekusi programnya kembali

Saat sinyal interupsi diterima prosesor ada duakemungkinan tindakan, yaitu interupsi diterimadan interupsi ditolak


12/18

Iterupsi DiterimaProsesor menangguhkan eksekusi program yang

dijalankan dan menyimpan konteksnya.

Tindakan ini adalah menyimpan alamat instruksiberikutnya yang akan dieksekusi dan data lain

yang relevan

Prosesor menyetel program counter (PC) ke

alamat awal routine interrupt handler


13/18


14/18

Iterupsi GandaMenolak atau tidak mengizinkan interupsi lain saat

suatu interupsi ditangani prosesor. Kemudian setelah

prosesor selesai menangani suatu interupsi makainterupsi lain baru di tangani. Pendekatan ini disebutpengolahan interupsi berurutan / sekuensial

Prioritas bagi interupsi dan interrupthandler

mengizinkan interupsi berprioritas lebih tinggiditangani terlebih dahulu. Pedekatan ini disebutpengolahan interupsi bersarang


15/18


16/18


17/18


18/18

Interupsi BersarangSistem memiliki tiga perangkat I/O : printer, disk, dan saluran

komunikasi , masing-masing dengan prioritas 2,4 dan 5Pada awal sistem melakukan pencetakan dengan printer, saat

itu terdapat pengiriman data pada saluran komunikasisehingga modul komunikasi meminta interupsi

Proses selanjutnya adalah pengalihan eksekusi interupsi ke

modul komunikasi, sedangkan interupsi printerditangguhkan

Saat pengeksekusian modul komunikasi terjadi interupsi disk,namun karena prioritasnya lebih rendah maka interupsi diskditangguhkan

Setelah inter

upsi mod

ul kom

unikasi selesai akan dilanj

utkaninterupsi yang memiliki prioritas lebih tinggi, yaitu disk

Bila interupsi disk selesai dilanjutkan eksekusi interupsiprinter

Selanjutnya dilanjutkan eksekusi programutama

ORKOM3-Struktur CPU

Documents

Transcript of ORKOM3-Struktur CPU