Bus-Bus Sistem
Pada level paling atas sebuah
computer terdiri dari CPU, memori,dan komponen-komponen I/O, dengan satu modul
atau lebih pada masing-masing jenisnya. Komponen-komponen diinterkoneksikan
dengan suatu cara agar memperoleh fubgsi dasar computer yaitu untuk mengeksekusi
program.
KOMPONEN-KOMPONEN KOMPUTER
Seluruh rancangan computer kontemporer secara virtual didasarkan pada
konsep yang di buat oleh Jhon von Neumann di insititute for Advance Studies
Princeton. Rancangan itu disebut sebagai arsitektur von Neumann dan didasarkan
pada tiga konsep utama:
- Data dan instruksi-instruksi disimpan di memori baca-tulis tunggal.
- Si memori ini dapat dialamati dengan lokasi, tidak tergantung pada jenis data yang berada di dalamnya.
- Eksekusi terjadi dengan cara sekuensial (kecuali diubah secara eksplisit) dari instruksi yang satu ke instruksi berikutnya.
Terdapat sekumpulan kecil komponen-komponen logic dasar, yang dapat
dikombinasikan dengan berbagai cara untuk menyimpan data biner dan untuk
membentuk operasi aritmetik dan logic terhadap data tersebut. Bila terdapat
komputasi khusus yang perlu dibuat, maka dapat dibuat suatu konfigurasi
komponen-komponen logic yang dirancabg secara spesifik untuk komputasi itu.
FUNGSI KOMPUTER
Funsi dasar yang dibentuk computer adalah eksekusi program. Progaram yang
akan dieksekusi berisi sejumlah instruksi yang tersimpan di dalam memori.
Central Processing Unit (CPU) melakukan tugas ini dengan cara mengeksekusi
suatu program. Pandangan paling sederhana tentang hal ini adalah dengan
mengambil pengolahan instruksi yang terdiri dari dua langkah: Instruksi baca
(fetch) CPU dari memori pada suatu saat, kemudian CPU mengeksekusi setiap
instruksi. Eksekusi program terdiri dari proses pengualnag fetch dan eksekusi
instruksi. Fetch instruksi adalah operasi umum bagi setiap instruksi, dan
terdiri pembacaan instruksi dari suatu lokasi di dalam memori.
Siklus-siklus Fetch dan Eksekusi
Pada awal setiap siklus instruksi, CPU membaca instruksi dari memori.
Pada CPU yang umum, suatu register yang disebut program counter (PC) dipakai
untuk mengawasi instruksi yang akan dibca selanjutnya.
Intruksi yang dibaca akan dimuatkan ke dalam sebuah register di dalam CPU
yang dikenal sebagai instruction register (IR). CPU menginterpretasikan
intruksi dam melakukan aksi yang diperlukan. Secara umum, aksi-aksi ini dapat
dibagi menjadi empat kategori:
- CPU-Memori: data dapat dipindahkan dari CPU ke memori atau dari memori ke CPU.
- CPU-I/O: Data dapat kea tau dunia luar denga pemindahan antara CPU dan modul I/O.
- Pengolahan data: CPU dapat membentuk sejumlah operasi aritmetik atau logic terhadap data.
- Control: Sebuah instruksi dapat menguabah urutan eksekusi (misalnya, insruksi lompat IAS, Tabel 2.1). Misalnya, CPU dapat membaca instruksi dari lokasi 149, yang menentukan bahwa instruksi berikutnya dibaca dari lokasi 182. CPU akan mengingat hal ini dengan menyetel program counter ke 182. Jadi, pada siklus fetch berikutnya, instruksi akan dibaca dari lokasi 182, bukannya 150.
CPU terdiri dari akumulator (AC) untuk menyimpan data secara sementara.
Baik data dan instruksi panjangnya 16 bit. Format instruksi, menandakan bahwa
akan terdapat sejumlah 24 = 16 op code yang berlainan dan sejumlah 212 = 4096
(4K) word memori yang dapat diamati secara langsung.
Diperlukan tiga buah instruksi, yang dapat dijelaskan sebagai tiga siklus
fetch dan tiga eksekusi :
1. Program counter (PC) berisi
300 alamat instruksi pertama. Alamat ini dimuatkan ke dalam instruction
register (IR). Perlu dicatat bahwa proses ini akan melibatkan penggunaan memory
address register (MAR) dan memory buffer register (MBR). Untuk mudahnya,
register-register intermediate-nya di abaikan.
2. 4 bit pertama di dalam IR
mengindikasikan bahwa akumulator (AC) akan dimuatkan. 12 bit sisanya menentukan
alamat, yaitu 940.
3. PC dinaikkan nilainya, dan
instruksi berikutnya akan diambil.
4. Isi AC yang lama dan isi
lokasi 941 ditambahkan, dan hasilnya disimpan di dalam AC.
5. PC dinaikkan nilainya, dan
instruksi berikutnya akan diambil.
6. Isi PC akan disimpan pada
lokasi 941.
Instruksi PDP-11 yang diungkapkan secara simbolik sebagai ADD B, A
menyimpan jumlah isi lokasi memori B dan A ke dalam lokasi memori A. Terjadi
suatu siklus instruksi tunggal dengan langkah-langkah sebagai berikut.
1. Mengambil (fetch) instruksi
ADD,
2. Membaca isi lokasi memori A
ke dalam CPU.
3. Membaca isi lokasi memori B
ke dalam CPU. Agar isi A tidak hilang, CPI harus memiliki sedikitnya dua buah
register untuk menyimpan nilai-nilai memoti.
4. Menambahkan kegua nilai itu.
5. Menuliskan hasilnya dari
CPU Kke lokasi memori A.
Jadi, siklus eksekusi untuk instruksi tertentu dapat melibatkan lebih
dari sebuah referensi ke memori, juga, disamping referensi memori, suatu
instruksi dapat menentukan suatu operasi I/O. Untuk sembarang siklus instruksi
yang diketahui, sebagian keadaan dapat null dan lainnya dapat lebih dari
sekali. Keadaan teersebut adalah :
- Instruction Address Calculation (aic): Menenetukan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Biasanya, hal ini melibatkan penambahan bilangan tetap ke alamat instruksi sebelumnya.
- Instruction Fetch (if): Membaca instruksi dari lokasi memorinya ke dalam CPU.
- Instruction Operation Decoding (oac): Bila operasi melibatkan referensi ke operand didalam memori atau dapat diperoleh melalui I/O, maka tentukan alamat operand.
- Operand Fetch (of): Ambil operand dari memori dan baca operand itu dari I/O.
- Data Operation (do): Bentuk operasi yang ditunjukkan di dalam instruksi.
- Operand Store (os): Tuliskan hasilnya ke dalam memori atau keluarkan ke I/O.
Untuk sebagian mesin, instruksi tunggal dapat menentukan operasi yang
akan di bentuk pada suatu vector (array dimensi satu) bilangan-bilangan atau
suatu string (array dimensi satu) karakter-karakter.
Saat instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali
diletakkan di MAA (melalui Input-storage), apabila berbentuk instruksi
ditampung oleh Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data
ditampung di Working-storage.
Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka Control Unit
akan mengambil instruksi dari Program-storage untuk ditampungkan ke Instruction
Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung
di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit dari
Working-storage untuk ditampung di General-purpose register (dalam hal ini di
Operand-register).
Jika instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah arithmatika dan logika,
maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksi yang
ditetapkan. Hasilnya ditampung di Akumulator. Apabila hasil pengolahan telah
selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk
ditampung kembali ke Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai,
maka Control Unit akan menjemput hasil pengolahan dari Working-storage untuk
ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil
pengolahan akan ditampilkan keoutput-devices.a
sumber :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar