ORGANISASI PROSESOR REGISTER DAN SIKLUS INTRUKSINYA

ORGANISASI PROSESOR,REGISTER DAN SIKLUS INTRUKSINYA

 

Komponen Utama CPU
CPU merupakan komponen terpenting dari sistem komputer. CPU adalah komponen pengolah data berdasarkan instruksi – instruksi yang diberikan kepadanya. Dalam mewujudkan fungsi dan tugasnya, CPU tersusun atas beberapa komponen sebagai bagian dari struktur CPU, seperti terlihat pada gambar 1 dan struktur detail internal CPU terlihat pada gamber 2. CPU tersusun atas beberapa komponen, yaitu :

• Arithmetic and Logic Unit (ALU), bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer. ALU sering disebut mesin bahasa (machine language) karena bagian ini mengerjakan instruksi – instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya. Seperti istilahnya, ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean, yang masing – masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
• Control Unit, bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keselurahan mengontrol computer 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.
• Registers, adalah media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.
• CPU Interconnections, adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register – register dan juga dengan bus – bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan/keluaran.

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 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 binner yang dapat diinterpretasikan oleh CPU kemudian dilakukan aksi yang diperlukan. Aksi – aksi ini dikelompokkan menjadi empat katagori, yaitu :

• 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 operasi aritmatika dan logika terhadap data.
• Kontrol, merupakan instruksi untuk pengontrolan fungsi atau kerja. Misalnya instruksi pengubahan urusan eksekusi.

Perlu diketahui bahwa siklus eksekusi untuk suatu instruksi dapat melibatkan lebih dari sebuah
referensi ke memori. Disamping itu juga, suatu instruksi dapat menentukan suatu operasi I/O.

• Instruction Addess Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasi atau menentukan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Biasanya melibatkan penambahan bilangan tetap ke alamat instruksi sebelumnya. Misalnya, bila panjang setiap instruksi 16 bit padahal memori memiliki panjang 8 bit, maka tambahkan 2 ke alamat sebelumnya.
• Instruction Fetch (IF), yaitu membaca atau pengambil instruksi dari lokasi memorinya ke CPU.
• Instruction Operation Decoding (IOD), yaitu menganalisa instruksi untuk menentukan jenis operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan.
• Operand Address Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat operand, hal ini dilakukan apabila melibatkan referensi operand pada memori.
• Operand Fetch (OF), adalah mengambil operand dari memori atau dari modul I/O.
• Data Operation (DO), yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi.
• Operand store (OS), yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori.

Fungsi Interrupt
Fungsi interupsi adalah 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.
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 sehingga dengan adanya fungsi interupsi ini dapat sebagai sinkronisasi kerja antar modul. Macam – macam kelas sinyal
interupsi :

• Program, yaitu interupsi yang dibangkitkan dengan beberapa kondisi yang terjadi pada hasil eksekusi program. Contohnya: arimatika overflow, pembagian nol, oparasi ilegal.
• Timer, adalah interupsi yang dibangkitkan pewaktuan dalam prosesor. Sinyal ini memungkinkan sistem operasi menjalankan fungsi tertentu secara reguler.
• I/O, sinyal interupsi yang dibangkitkan oleh modul I/O sehubungan pemberitahuan kondisi error dan penyelesaian suatu operasi.
• Hardware failure, adalah interupsi yang dibangkitkan oleh kegagalan daya atau kesalahan paritas memori.

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. Kemudian prosesor akan menghentikan eksekusi yang dijalankannya untuk menghandel routine interupsi. Setelah program interupsi selesai maka prosesor akan melanjutkan eksekusi programnya kembali. Saat sinyal interupsi diterima prosesor ada dua kemungkinan tindakan, yaitu interupsi diterima/ditangguhkan dan interupsi ditolak. Apabila interupsi ditangguhkan, prosesor akan melakukan hal – hal dibawah ini :

1. Prosesor menangguhkan eksekusi program yang dijalankan dan menyimpan konteksnya. Tindakan ini adalah menyimpan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi dan data lain yang relevan.
2. Prosesor menyetel program counter (PC) ke alamat awal routine interrupt handler. Gambar 3 berikut menjelaskan siklus eksekusi oleh prosesor dengan adanya fungsi interupsi.

Untuk sistem operasi yang kompleks sangat dimungkinkan adanya interupsi ganda (multiple interrupt). Misalnya suatu komputer akan menerima permintaan interupsi saat proses pencetakan dengan printer selesai, disamping itu dimungkinkan dari saluran komunikasi akan
mengirimkan permintaan interupsi setiap kali data tiba. Dalam hal ini prosesor harus menangani interupsi ganda.
Dapat diambil dua buah pendekatan untuk menangani interupsi ganda ini. Pertama adalah menolak atau tidak mengizinkan interupsi lain saat suatu interupsi ditangani prosesor. Kemudian setelah prosesor selesai menangani suatu interupsi maka interupsi lain baru di tangani. Pendekatan ini disebut pengolahan interupsi berurutan / sekuensial. Pendekatan ini cukup baik dan sederhana karena interupsi ditangani dalam ututan yang cukup ketat. Kelemahan pendekatan ini adalah metode ini tidak memperhitungkan prioritas interupsi. Pendekatan ini diperlihatkan pada gambar 4.a.
Pendekatan kedua adalah dengan mendefinisikan prioritas bagi interupsi dan interrupt
handler mengizinkan interupsi berprioritas lebih tinggi ditangani terlebih dahulu. Pedekatan ini disebut pengolahan interupsi bersarang. Metode ini digambarkan pada gambar 4.b.

Sebagai contoh untuk mendekatan bersarang, misalnya suatu sistem memiliki tiga
perangkat I/O: printer, disk, dan saluran komunikasi, masing – masing prioritasnya 2, 4 dan 5.
Pada awal sistem melakukan pencetakan dengan printer, saat itu terdapat pengiriman data pada saluran komunikasi sehingga modul komunikasi meminta interupsi. Proses selanjutnya adalah pengalihan eksekusi interupsi mudul komunikasi, sedangkan interupsi printer ditangguhkan. Saat pengeksekusian modul komunikasi terjadi interupsi disk, namun karena prioritasnya lebih rendah maka interupsi disk ditangguhkan. Setelah interupsi modul komunikasi selesai akan dilanjutkan interupsi yang memiliki prioritas lebih tinggi, yaitu disk. Bila interupsi disk selesai dilanjutkan eksekusi interupsi printer. Selanjutnya dilanjutkan eksekusi program utama.

Organisasi Processor & Organisasi Register

Organisasi Processor

Organisasi Processor terdiri dari :

• ·         ALU (Arithmatic and Logical Unit) : untuk  melakukan komputasi atau pengolahan data aktual
• ·         CU(Control Unit) : untuk mengontrol  perpindahan data dan instruksi ke / dariCPU dan  juga mengontrol operasi ALU.
• ·         Register: memory internal CPU

 Hal-hal yang dilakukan CPU :

• ·         Fetch Instruction(Mengambil instruksi) :CPU membaca instruksi dari memory
• ·         Interpret Instruction(Menterjemahkan instruksi) : CPU menterjemahkan instruksi untuk menentukan aksi yang  diperlukan.
• ·         Fetch Data (Mengambil data) : eksekusi instruksi mungkin memerlukan pembacaan data dari memory atau dari modul I/O
• ·         Process Data (Mengolah data) : eksekusi instruksi memerlukan operasi aritmatik atau logika.
• ·         Write data (Menulis data) :Hasil eksekusi mungkin memerlukan penulisan data ke memory atau ke modul I/O

Untuk melakukan tindakan ini prosesor kebutuhan beberapa cara untuk menyimpan instruksi dan data sementara. Sebuah representasi sederhana dari sebuah prosesor dapat ditampilkan sebagai berikut ..

Jika Anda melihat lebih dekat pada organisasi internal prosesor, Anda akan melihat bahwa sangat mirip dengan pembuatan komputer.

Register Organization

Dalam prosesor ada satu set register yang berfungsi sebagai tingkat memori atas memori utama dan cache dalam hirarki / register tersebut dalam prosesor melakukan dua peran

1. User Visible register : register yang isinya dapat diketahui oleh pemrogram, register ini juga dapat meminimalkan referensi ke main memory
2. Control and Status register : register yang digunakan olehCU, kontrol operasiCPU dan oleh sistem operasi untuk kontrol eksekusi program.

Perhatikan tidak ada pemisahan bersih dari register ke dalam dua kategori . Pada beberapa mesin program counter adalah pengguna terlihat saat pada orang lain itu tidak.

User Visible Registers

Terlihat Pengguna register dapat dikategorikan ke dalam kategori berikut …

• General Purpose (Tujuan Umum)
• Data (data)
• Address (alamat)
• Condition codes (Kode kondisi)

Control & Status Registers
Ada berbagai register prosesor yang digunakan untuk mengendalikan operasi prosesor – sebagian besar tidak terlihat oleh pengguna tetapi beberapa dapat terlihat oleh instruksi mesin dieksekusi dalam kontrol atau mode sistem operasi .
Empat register sangat penting untuk eksekusi instruksi

1. Program counter (PC) – alamat instruksi yang akan diambil
2. Instruction register (IR) – instruksi yang terakhir diambil
3. Memory address register (MAR) – alamat lokasi dalam memori
4. Memory buffer register (MBR) – kata data yang akan ditulis ke memori atau kata yang paling baru dibaca

Banyak prosesor termasuk register atau kumpulan register yang dikenal sebagai kata status program ( PSW) yang berisi informasi status . Beberapa bidang umum termasuk

• Sign – tanda sedikit hasil dari operasi aritmatika terakhir
•  Zero – Mengatur kapan hasilnya adalah 0
• Carry – Mengatur jika operasi menghasilkan carry masuk atau meminjam dari sedikit high-order
•  Equal – Mengatur jika hasil membandingkan logis adalah kesetaraan
• Overflow – Digunakan untuk menunjukkan aritmetik overflow
• Interrupt Enable/Disable – Digunakan untuk mengaktifkan / menonaktifkan interupsi
• Supervisor – menunjukkan apakah prosesor mengeksekusi di supervisor atau mode pengguna

Siklus Instruksi

 Siklus instruksi meliputi subsiklus-subsiklus :

·         Fetch: membaca instruksi berikutnya dari memory ke dalamCPU

·         Execute: Menginterpretasi opcode dan melakukan operasi yang diindikasikan

·         Interrupt: Apabila interrupt diaktif kan dan telah terjadi, maka simpan status proses saat itu dan layani interrupt

Pipelining Instruksi

Pipeline memiliki dua tahapan independen yaitu fetch dan execution.

 

• -          Tahap pertama, mengambil instruksi dan mem-buffer- kannya
• -          Ketika tahap kedua bebas, tahapan pertama mengirimkan mengirimkan instruksi yang dibufferkan.
• -          Pada saat tahap kedua sedang mengeksekusi instruksi, tahap pertama dapat mengambil dan membufferkan instruksi berikutnya
• -          Diharapkan terjadi penggandaan kecepatan eksekusi

 Tetapi :

• -          Umumnya waktu eksekusi lebih lama dibandingkan dengan waktu pengambilan instruksi
• -          Instruksi pencabangan bersyarat membuat alamat instruksi berikutnya yang akan diambil tidak diketahui

 Prosesor Pentium

Processor sering disebut sebagai otak dan pusat pengendali computer yang didukung oleh kompunen lainnya. Processor adalah sebuah IC yang mengontrol keseluruhan jalannya sebuah sistem komputer dan digunakan sebagai pusat atau otak dari komputer yang berfungsi untuk melakukan perhitungan dan menjalankan tugas. Processor terletak pada socket yang telah disediakan oleh motherboard, dan dapat diganti dengan processor yang lain asalkan sesuai dengan socket yang ada pada motherboard. Salah satu yang sangat besar pengaruhnya terhadap kecepatan komputer tergantung dari jenis dan kapasitas processor.

Prosesor adalah chip yang sering disebut “Microprosessor” yang sekarang ukurannya sudah mencapai Gigahertz (GHz). Ukuran tersebut adalah hitungan kecepatan prosesor dalam mengolah data atau informasi. Merk prosesor yang banyak beredar dipasatan adalah AMD, Apple, Cyrix VIA, IBM, IDT, dan Intel.

Read More ->>

SIMBOL - SIMBOL PADA FLOWCHART

Simbol - Simbol Yang Digunakan Pada Flowchart

Pengertian Flowchart

Flowchart merupakan gambar atau bagan yang memperlihatkan urutan dan hubungan antar proses beserta instruksinya. Gambaran ini dinyatakan dengan simbol. Dengan demikian setiap simbol menggambarkan proses tertentu. Sedangkan hubungan antar proses digambarkan dengan garis penghubung.

Flowchart ini merupakan langkah awal pembuatan program. Dengan adanya flowchart urutan poses kegiatan menjadi lebih jelas. Jika ada penambahan proses maka dapat dilakukan lebih mudah. Setelah flowchart selesai disusun, selanjutnya pemrogram (programmer) menerjemahkannya ke bentuk program dengan bahsa pemrograman.

Simbol-simbol flowchart

Flowchart disusun dengan simbol-simbol. Simbol ini dipakai sebagai alat bantu menggambarkan proses di dalam program. Simbol-simbol yang dipakai antara lain :

Flow Direction symbol

Yaitu simbol yang digunakan untuk menghubungkan antara simbol yang satu dengan simbol yang lain. Simbol ini disebut juga connecting line.

Terminator Symbol

Yaitu simbol untuk permulaan (start) atau akhir (stop) dari suatu kegiatan

Connector Symbol

Yaitu simbol untuk keluar – masuk atau penyambungan proses dalam lembar / halaman yang sama.

Connector Symbol

Yaitu simbol untuk keluar – masuk atau penyambungan proses pada lembar / halaman yang berbeda.

Processing Symbol

Simbol yang menunjukkan pengolahan yang dilakukan oleh komputer

Simbol Manual Operation

Simbol yang menunjukkan pengolahan yang tidak dilakukan oleh komputer

Simbol Decision

Simbol pemilihan proses berdasarkan kondisi yang ada.

Simbol Input-Output

Simbol yang menyatakan proses input dan output tanpa tergantung dengan jenis peralatannya

Simbol Manual Input

Simbol untuk pemasukan data secara manual on-line keyboard

Simbol Preparation

Simbol untuk mempersiapkan penyimpanan yang akan digunakan sebagai tempat pengolahan di dalam storage.

Simbol Predefine Proses

Simbol untuk pelaksanaan suatu bagian (sub-program)/prosedure

Simbol Display

Simbol yang menyatakan peralatan output yang digunakan yaitu layar, plotter, printer dan sebagainya.

Simbol disk and On-line Storage

Simbol yang menyatakan input yang berasal dari disk atau disimpan ke disk. 

Kaidah-kaidah pembuatan Flowchart

Dalam pembuatan flowchart tidak ada rumus atau patokan yang bersifat mutlak. Karena flowchart merupakan gambaran hasil pemikiran dalam menganalisa suatu masalah dengan komputer. Sehingga flowchart yang dihasilkan dapat bervariasi antara satu pemrogram dengan pemrogram lainnya.

Namun secara garis besar, setiap pengolahan selalu terdiri dari tiga bagian utama, yaitu;

1. Input berupa bahan mentah
2. Proses pengolahan
3. Output berupa bahan jadi.

Untuk pengolahan data dengan komputer, dapat dirangkum urutan dasar untuk pemecahan suatu masalah, yaitu;

• START: berisi instruksi untuk persiapan perlatan yang diperlukan sebelum menangani  pemecahan masalah.
• READ: berisi instruksi untuk membaca data dari suatu peralatan input.
• PROCESS: berisi kegiatan yang berkaitan dengan pemecahan persoalan sesuai dengan data yang dibaca.
• WRITE: berisi instruksi untuk merekam hasil kegiatan ke perlatan output.
• END: mengakhiri kegiatan pengolahan

Gambar berikut memperlihatkan flowchart dari kegiatan dasar diatas.

Dari gambar flowchart di atas terlihat bahwa suatu flowchart harus terdapat proses persiapan dan proses akhir. Dan yang menjadi topik dalam pembahasan ini adalah tahap proses. Karena kegiatan ini banyak mengandung variasi sesuai dengan kompleksitas masalah yang akan dipecahkan. Walaupun tidak ada kaidah-kaidah yang baku dalam penyusunan flowchart, namun ada beberapa anjuran yaitu:

• Hindari pengulangan proses yang tidak perlu dan logika yang berbelit sehingga jalannya proses menjadi singkat
• Penggambaran flowchart yang simetris dengan arah yang jelas.
• Sebuah flowchart diawali dari satu titik START dan diakhiri dengan END.   
   Contoh Gambar Diagram Flowchart 
  Flowchart Untuk Yaumul Hisab
  
  Flowchart menentukan blangan ganjil atau genap
   
  
  
  Flowchart Struktur percabangan untuk masalah batasan umur
  
  
  
  
  
  
  
  Flowchart Untuk Mencari Rata-rata
  

Read More ->>

STRUKTUR DAN INTERKONEKSI BUS

Struktur dan Interkoneksi Bus

Sistem BUS

1. Penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya
2. Komponen komputer :

1. CPU
2. Memori
3. Perangkat I/O

Transfer data antar komponen komputer.

1. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus
2.  Melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan sistem bus
3. Kecepatan komponen penyusun komputer harus diimbangi kecepatan dan manajemen bus yang baik

Mikroprosesor

• Melakukan pekerjaan secara paralel
• Program dijalankan secara multitasking
• Sistem bus tidak hanya lebar tapi juga cepat

Interkoneksi komponen sistem komputer dalam menjalankan fungsinya

• Interkoneksi bus
• Pertimbangan–pertimbangan perancangan bus

Struktur Interkoneksi adalah Kompulan lintasan atau saluran berbagai modul  (CPU,Memori,I/O)

Struktur interkoneksi bergantung pada

1. Jenis data
2. Karakteristik pertukaran data

Jenis Data

Memori :

Memori umumnya terdiri atas N word memori dengan panjang yang sama. Masing–masing word diberi alamat numerik yang unik (0, 1, 2, …N-1). Word dapat dibaca maupun ditulis pada memori dengan kontrol Read dan Write. Lokasi bagi operasi dispesifikasikan oleh sebuah alamat.

Modul I/O :

Operasi modul I/O adalah pertukaran data dari dan ke dalam komputer. Berdasakan pandangan internal, modul I/O dipandang sebagai sebuah memori dengan operasi pembacaan dan penulisan. Seperti telah dijelaskan pada bab 6 bahwa modul I/O dapat mengontrol lebih dari sebuah perangkat peripheral. Modul I/O juga dapat mengirimkan sinyal interrupt.

CPU :

CPU berfungsi sebagai pusat pengolahan dan eksekusi data berdasarkan routine–routine program yang diberikan padanya. CPU mengendalikan seluruh sistem komputer sehingga sebagai konsekuensinya memiliki koneksi ke seluruh modul yang menjadi bagian sistem komputer.

Dari jenis pertukaran data yang diperlukan modul–modul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data.

• Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari memori.
• CPU ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori.
• I/O ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O.
• CPU ke I/O : CPU mengirimkan data ke perangkat peripheral melalui modul I/O.
• I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem DMA

Sampai saat ini terjadi perkembangan struktur interkoneksi, namun yang banyak digunakan saat ini adalah sistem bus.

Sistem bus

1. Digunakan secara tunggal
2. Digunakan secara jamak,

Hal ini Tergantung karakteristik sistemnya

Interkoneksi Bus – Struktur Bus

Sebuah bus biasanya terdiri atas beberapa saluran. Sebagai contoh bus data terdiri atas 8 saluran sehingga dalam satu waktu dapat mentransfer data 8 bit. Secara umum fungsi saluran bus dikatagorikan dalam tiga bagian, yaitu :

• Saluran data
• Saluran alamat
• Saluran kontrol

Gambar . Pola Interkoneksi

Saluran Data

Lintasan bagi perpindahan data antar modul. Secara kolektif lintasan ini disebut bus data. Umumnya jumlah saluran terkait dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32 saluran.

Tujuan : agar mentransfer word dalam sekali waktu.

Jumlah saluran dalam bus data dikatakan lebar bus, dengan satuan bit, misal lebar bus 16 bit

Saluran Alamat (Address Bus)

• Digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data.
• Digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU.
• Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul.
• Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat.

Contoh : mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya

Saluran kontrol (Control Bus)

Digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat dan seluruh modul yang ada.

Karena bus data dan bus alamat digunakan oleh semua komponen maka diperlukan suatu mekanisme kerja yang dikontrol melalui bus kontrol ini.

Sinyal – sinyal kontrol terdiri atas

• Sinyal pewaktuan adalah Sinyal pewaktuan menandakan validitas data dan alamat
• Sinyal–sinyal perintah adalah Sinyal perintah berfungsi membentuk suatu operasi

Prinsip Operasi Bus

1. Meminta penggunaan bus.
2. Apabila telah disetujui, modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju

Hierarki Multiple Bus

Bila terlalu banyak modul atau perangkat dihubungkan pada bus maka akan terjadi penurunan kinerja

Faktor – faktor :

1. Semakin besar delay propagasi untuk mengkoordinasikan penggunaan bus.
2. Antrian penggunaan bus semakin panjang.
3. Dimungkinkan habisnya kapasitas transfer bus sehingga memperlambat data.

Gambar Arsitektur bus jamak tradisional

Arsitektur bus jamak

Prosesor, cache memori dan memori utama terletak pada bus tersendiri pada level tertinggi karena modul – modul tersebut memiliki karakteristik pertukaran data yang tinggi.

Pada arsitektur berkinerja tinggi, modul – modul I/O diklasifikasikan menjadi dua,

• Memerlukan transfer data berkecepatan tinggi
• Memerlukan transfer data berkecepatan rendah.

Modul dengan transfer data berkecepatan tinggi disambungkan dengan bus berkecepatan tinggi pula,

Modul yang tidak memerlukan transfer data cepat disambungkan pada bus ekspansi

Gambar Arsitektur bus jamak kinerja tinggi

Keuntungan hierarki bus jamak kinerja tinggi

1. Bus berkecepatan tinggi lebih terintegrasi dengan prosesor.
2. Perubahan pada arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus

Read More ->>

PERANGKAT EKSTERNAL DAN INTERNAL

PERANGKAT EKSTERNAL

Mesin komputer akan memiliki nilai apabila bisa berinteraksi dengan dunia luar. Lebih dari itu, komputer tidak akan berfungsi apabila tidak dapat berinteraksi dengan dunia luar. Ambil contoh saja, bagaimana kita bisa menginstruksikan CPU untuk melakukan suatu operasi apabila tidak ada keyboard. Bagaimana kita melihat hasil kerja sistem komputer bila tidak adamonitor.Keyboard dan monitor tergolong dalam perangkat eksternal komputer.

Perangkat eksternal yang dihubungkan modul I/O seringkali disebut perangkat peripheral, atau untuk mudahnya disebut peripheral.

Sistem komputer tidak akan berguna tanpa adanya peralatan input dan output. Operasi-operasi I/O diperoleh melalui sejumlah perangkat eksternal yang menyediakan alat untuk pertukaran data di antara lingkungan luar dengan komputer. Perangkat eksternal dihubungkan dengan komputer oleh suatu link dengan modul I/O

Link digunakan untuk pertukaran kontrol, status, dan data antara modul I/O sering kali disebut sebagai perangkat peripheral, atau untuk mudahnya disebut peripheral.
Klasifikasi

Secara umum perangkat eksternal diklasifikasikan menjadi 3 katagori :

1. Human Readable

    yaitu perangkat yang berhubungan dengan manusia sebagai pengguna komputer.

    Cocok untuk berkomunikasi dengan pengguna komputer.

    Contohnya: monitor, keyboard, mouse, printer, joystick, disk drive.

2. Machine readable

    yaitu perangkat yang berhubungan dengan peralatan. Biasanya berupa modul sensor

    dan tranduser untuk monitoring dan kontrol suatu peralatan atausistem.

    cocok untuk berkomunikasi dengan peralatan.

3. Communication

   yatu perangkat yang berhubungan dengan komunikasi jarak jauh.Misalnya: NIC dan

   modem. cocok untuk berkomunikasi dengan perangkat jarak jauh.

Interface ke modul I/O adalah dalam bentuk signal-signal control, status dan data.
Cara Kerja Secara Umum

Perangkat eksternal dihubungkan dengan komputer oleh suatu link dengan modul I/O. Link digunakan untuk pertukaran control, status dan data antara modul I/O dengan perangkat eksternal.

Data berbentuk sekumpulan bit untuk dikirimkan ke modul I/O atau diterima dari modul I/O. Control Signal menentukan fungsi-fungsi yang akan dilakukan perangkat, seperti mengirimkan data ke modul I/O (INPUT atau READ), menerima data dari modul I/O (OUTPUT atau WRITE), report status, atau membentuk fungsi control tertentu ke perangkat. Signal status menandai status perangkat. Misalnya READY/NOT READY untuk menunjukan kesiapan perangkat untuk mengirimkan data.

Control logic berkaitan dengan perangkat yang mengontrol operasi perangkat dalam memberikan respons yang berasal dari modul I/O. Transducer mengubah data dari energi listrik menjadi energi lain selama berlangsungnya output dan dari bentuk energi tertentu menjadi energi listrik selama berlangsungnya input. Umumnya, suatu buffer dikaitkan dengan transducer untuk menampung sementara data yang ditransfer di antara modul I/O dan dunia luar. Ukuran buffer yang umum adalah 8 hingga 16 bit.

Prinsip kerja yang dilakukan perangkat input adalah merubah perintah yang dapat dipahami oleh manusia kepada bentuk yang dipahami oleh komputer (machine readable form), ini berarti mengubahkan perintah dalam bentuk yang dipahami oleh manusia kepada data yang dimengerti oleh komputer yaitu dengan kode-kode binary (binary encoded information). Perangkat input dapat digolongkan menjadi dua golongan, yaitu perangkat input langsung dan perangkat input tidak langsung. Perangkat input langsung yaitu input yang digunakan langsung diproses di CPU, tanpa melalui media lain. Sedangkan perangkat input tidak langsung adalah input yang dimasukkan tidak langsung dip roses di CPU.
Koneksi

Perangkat eksternal dapat dipasang melalui saluran, port, atau colokan tertentu. Pada komputer PC, saluran ini biasanya adalah saluran serial, saluran paralel, saluran USB, dan saluran PCMCIA. Dalam beberapa aplikasi, misalnya untuk menggabungkan dengan telepon seluler, dapat juga digunakan saluran inframerah (IrDA).

Tujuan  Communication Synchronization adalah agar data yang dikirimkan dapat ditafsirkan (dimengerti) oleh penerima dengan tepat dan benar.

Fungsi sinkronisasi:

• Agar penerima mengetahui dengan tepat dan benar apakah sinyal yang diterima merupakan bit dari suatu data (sinkronisasi bit).

• Agar penerima mengetahui dengan tepat bit data (data bit) yang membentuk sebuah karakter (sinkronisasi karakter).

Perangkat-perangkat komunikasi memungkinkan komputer untuk saling bertukar data dengan perangkat jarak jauh, yang mungkin berupa perangkat human-readable, serperti terminal, perangkat mesin readable, atau bahkan komputer lainnya.

Port Komputer

Port komputer hardware berfungsi sebagai antarmuka sebuah komputer dengan komputer atau device lain.

Port serial

jenis ini mengirim dan menerima data 1 bit pada saat melalui kabel tunggal.

Digunakan antara lain : LCD

Port Paralel

Dapat mengirim dan menerima sejumlah bit data pada satu saat melalui satu set kabel.

Universal Serial BUS

Pengembangan dari port serial. Sejumlah vendor dari devais standar seperti mouse dan printer telah beralih ke USB. USB lebih memudahkan berkoneksi, plug and play, dirancang tidak bergantung kepada expansion slot, bila dipasang copot, tidak perlu me-reboot komputer.

USB hub

Sebuah USB hub selain dapat menampung sejumlah device, juga dapat menampung sejumlah USB hub.

PCMCIA

Alat yang digunakan untuk menghubungkan komputer laptop (note book) dengan jaringan kabel , contohnya: 3 com.pcmcia ini sangat berguna sekali bagi pengguna note book agar terhubung dengan jaringan komputer.

Hub\Switch

Alat yang digunakan untuk menghubungkan kabel-kabel pada sebuah jaringan komputer. jadi hub ini berfungsi sebagaikonsentrator dari sebuah jaringan selain itu, hub juga berfungsi untuk mengatur arus data yang masuk dan keluar server, bisa di ibaratkan hub ini seperti lampu lalulintas, bila tidak ada lampu lalulintas, dapat dipastikan banyak terjadi kemacetan atau tabrakan, ini pula dapat terjadi pada jaringan. 

Nir Kabel

Bluetooth, Infra merah, wireless, dll.

Perangkat media penyimpanan internal dan external

Perangkat media penyimpanan internal dan external

a.      Media penyimpanan internal

Ø   ROM (Read Only Memory)

ROM adalah memori yang hanya bias dibaca saja dan tidak dapat dirubah dan dihapus karena sudah diisi oleh pabrik pembuat komputer.Rom berfungsi untuk menyimpan program operasi komputer seperti program BIOS dan program booting.

Ø   RAM (Random Access Memory)

RAM adalah memori yang dapat diakses secara random (acak).RAM berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara waktu (power on / sedang hidup).

Ø   Cache Memory

Cache memory adalah memory  berukuran kecil yang berkecepatan tinggi dan berfungsi untuk menyimpan sementara intsruksi dan data (informasi) yang diperlukan processor.Boleh dikatakan bahwa cache memory ini adalah memory internal processor.Pada saat ini, Cache memory ada tiga jenis, yaitu L1 cache, L2 cache, dan L3 cache.

b.    Media penyimpanan external

Ø    Hard disk

Hard disk merupakan media penyimpan data luar (External Storage) yang berfungsi meyimpan data atau program dalam kapasitas yang besar. kapasitas penyimpanan pada harddisk mencapai 1 TB/sekitar 1.000 MB.

Ø   Floppy Disk (Disket)

Disket merupakan media penyimpanan eksternal dengan kapasitas kecil, yaitu sekitar  1,44 MB.Untuk menggunakan media ini diperlukan flopy disk drive.Seiring perkembangan teknologi, beragam media penyimpanan data bermunculan dengan menawarkan kapasitas lebih besar dan kemudahan penggunaan, dengan demikian Disket perlahan mulai punah.

Ø   Flash Disk

Flash disk merupakan media penyimpan data dengan kapasitas penyimpan cukup besar, Flash disk  dihubungan pada komputer melalui  USB (Universal Serial Bus).  Dibanding  disket/CD Flash disk akses datanya relatif lebih cepat   hampir sama dengan hardisk. Saat ini harganya masih relatif mahal tergantung kapasitas dan mereknya. Kapasitasnya bervariasi mulai dari  64 MB, 128 MB, 512 MB dts.

Ø   Harddisk Eksternal

Harddisk eksternal merupakan perangkat penyimpanan yang mana fungsi dan kapasitasnya hamper sama dengan harddisk internal.Kapasitas simpan harddisk eksternal sangat bervariasi,mulai dari 40 GB samapi 50 GB.Namunkini juga sudah muncul harddisk eksternal yang daya tampungnya mencapi 1,5 TB atau sama dengan 1500 GB.

Ø   Blue-Ray

Blue-Ray merupakan media penyimpanan data yang dikelurakan oleh perusahaan  Sony. Satu keping Blue-Ray disc single layer bisa menampung 25 GB.Sementara untuk dual layer bisa menampung 50 GB.

Bagian – bagian internal dan external komputer

komputer memiliki banyak bagian yang bekerja bersama-sama sesuai dengan fungsi masing – masing. Bagian dasar komputer ( perangkat keras komputer) , atau komponen dasar terdiri dalam lima kategori seperi yang dijelaskan dibawah ini;
Power Supply
Catu daya menyediakan listrik untuk komputer untuk menjalankan. Newegg.com menyebut power supply jantung “komputer” karena seberapa baik berjalan mempengaruhi kinerja seluruh komputer. Kotak kecil, ditempatkan di dalam casing, fitur port untuk kabel listrik dan penggemar untuk menjaga unit dingin sementara berjalan.
Motherboard
Bagian internal komputer, motherboard ini menyediakan koneksi yang memungkinkan komponen komputer untuk bekerja sama. Semua komponen komputer lainnya, kecuali sasis, bekerja dari informasi yang dibawa melalui motherboard.
Prosesor / CPU
The central processing unit (CPU), juga disebut prosesor, memungkinkan komputer untuk menafsirkan dan melaksanakan fungsi dan proses software dan instruksi. Sebuah kinerja komputer berhubungan langsung dengan kualitas CPU.
Memory (RAM)
Komputer memori memungkinkan pengguna untuk mengakses informasi dengan cepat ketika bekerja pada sebuah dokumen atau program. Daripada harus mengambil informasi dari penyimpanan setiap kali, memori komputer memungkinkan akses yang lebih mudah saat komputer tetap menyala. Informasi harus disimpan ke hard drive untuk menyimpan saat komputer dimatikan.
Hard Drive
Hard drive berfungsi sebagai perangkat penyimpanan komputer. Hard drive dapat eksternal atau internal dan menawarkan berbagai jumlah ruang penyimpanan tergantung pada model. Unit menyimpan informasi bahkan ketika catu daya dimatikan, yang memungkinkan komputer untuk ditutup tanpa kehilangan semua informasi.
Floppy, CD-ROM dan DVD Drives
Floppy drive masih dapat diinstal dalam komputer untuk digunakan dengan sistem operasi yang lebih tua tetapi umumnya dianggap usang. CD-ROM memungkinkan signifikan lebih penyimpanan setiap disk daripada disket, sehingga CD-ROM dan DVD drive telah menjadi jauh lebih umum dan berguna untuk pengguna komputer umum.
Casis
Chassis, juga disebut kasus ini, rumah komponen internal komputer. Berbagai gaya sasis menawarkan pembangun komputer kesempatan untuk menyesuaikan PC mereka. Ukuran kasus tergantung terutama pada ukuran komponen internal, terutama motherboard. Kasus menara penuh menawarkan drive bay eksternal lebih mudah diakses. Chassis bisa apa saja dari padat, kasus buram satu menampilkan panel yang jelas untuk memamerkan komponen internal dan lampu LED.
 Keyboard dan monitor
Keyboard memungkinkan kontrol komputer. Tanpa keyboard, namun, pengguna tidak dapat berkomunikasi dengan dan memerintahkan komputer. Monitor berfungsi sebagai tampilan visual untuk komputer. Hal ini memungkinkan pengguna untuk melihat bagaimana dia berinteraksi dengan unit. Monitor datang dalam berbagai bentuk, dari panel datar LCD dengan layar sentuh.
Mouse
Banyak pengguna menemukan mouse berguna untuk navigasi dan membuka halaman di komputer, tapi tidak perlu. Sebuah mouse komputer umumnya memiliki dua tombol dan sering memiliki pusat tombol scrolling yang lebih kecil. Pilihan termasuk mouse nirkabel, yang dirancang khusus untuk game, dan bahkan mouse ergonomis untuk jangka waktu penggunaan.

Bagian Internal

Bagian-bagian internal komputer menyediakan fungsi utama yang memungkinkan komputer Anda untuk melakukan berbagai tugas yang Anda harapkan dan butuhkan. Bagian internal meliputi motherboard, yang semua bagian lain dari komputer terhubung dalam beberapa cara. bagian – bagian komputer  internal juga termasuk random access memory (RAM) modul di mana komputer menyimpan data sementara, serta prosesor, biasanya disebut central processing unit (CPU). CPU, sebuah chip komputer, bertindak sebagai otak komputer dalam arti mengelola fungsi komputer secara keseluruhan sebanyak otak manusia mengirim sinyal saraf dan otot dan juga melakukan fungsi analitis. Kedua RAM dan chip CPU berada pada motherboard.

Input Device

Perangkat input memungkinkan Anda untuk memasukkan data ke dalam memori dan chip pengolahan dan memanipulasi data. Misalnya, perangkat ini memungkinkan Anda untuk merevisi dokumen atau entri menghitung ulang dalam spreadsheet. Perangkat input yang umum digunakan termasuk keyboard, mouse dan scanner. Perangkat input Lebih khusus termasuk joystick, bola lagu dan mikrofon.

Output Devices

Perangkat output memungkinkan komputer untuk memberikan informasi kepada Anda, seperti menu untuk memilih program dan menu dalam program, serta informasi lebih individual seperti isi dari dokumen. Perangkat output termasuk monitor komputer, printer dan speaker. Dalam kasus tertentu, Anda mungkin menemukan teknologi perangkat output tua melekat pada komputer tertentu seperti tape drive, yang sejak 2010 paling sering memiliki aplikasi untuk membuat cadangan informasi yang tersimpan di komputer tertentu atau data untuk sistem komputer berbasis luas, yang menggabungkan banyak terminal yang berbeda dalam jaringan komputer terpusat.

Read More ->>