Nama: Ari Rindra Nugroho
Kelas: 4IB01A
Struktur Dasar Komputer
Memory
Memori (atau
lebih tepat disebut memori fisik) merupakan istilah generik yang merujuk
pada media penyimpanan data sementara pada komputer.
Setiap program dan data yang sedang diproses oleh prosessor akan disimpan
di dalam memori fisik. Data yang disimpan dalam memori fisik bersifat
sementara, karena data yang disimpan di dalamnya akan tersimpan selama komputer
tersebut masih dialiri daya (dengan kata lain, komputer itu masih hidup).
Ketika komputer itu direset atau dimatikan, data yang disimpan dalam memori
fisik akan hilang. Oleh karena itulah, sebelum mematikan komputer, semua data
yang belum disimpan ke dalam media penyimpanan permanen (umumnya berbasis disk,
semacam hard disk atau floppy disk), sehingga data
tersebut dapat dibuka kembali di lain kesempatan. Memori fisik umumnya
diimplementasikan dalam bentuk RAM, yang bersifat dinamis (DRAM). Mengapa
disebut Random Access, adalah karena akses terhadap lokasi-lokasi
di dalamnya dapat dilakukan secara acak (random), bukan secara berurutan
(sekuensial). Meskipun demikian, kata random access dalam RAM
ini sering menjadi salah kaprah. Sebagai contoh, memori yang hanya dapat dibaca (ROM),
juga dapat diakses secara random, tetapi ia dibedakan dengan RAM karena ROM
dapat menyimpan data tanpa kebutuhan daya dan tidak dapat ditulisi
sewaktu-waktu. Selain itu, harddisk yang juga merupakan salah satu media
penyimpanan juga dapat diakses secara acak, tapi ia tidak digolongkan ke dalam
Random Access Memory.
Memory terbagi 2
yaitu : ROM (Read Only Memory) dan RAM (Random Acces Memory).
·
ROM (Read Only
Memory)
ROM adalah Memory
yang hanya dapat di baca, tidak dapat di hapus dan sudah di isi oleh pabrik
pembuat komputer (Tidak bisa di setting kembali). Perintah pada ROM sebagian
akan di pindahkan ke RAM pada saat komputer mulai dinyalakan.
Perintah yang ada di ROM antara lain adalah :
Perintah yang ada di ROM antara lain adalah :
Ø Perintah untuk
membaca Sistem Operasi dari disk.
Ø Perintah untuk
mengecek semua peralatan yang ada di Unit Sistem.
Ø Perintah untuk
menampilkan pesan di layar
PROM (Programble
ROM) : ROM yang bisa di program kembali dengan catatan hanya bisa di program 1
x.
RPROM
(Re-Programble ROM) : ROM yang bisa di program ulang sesuai dengan yang kita
inginkan.
EPROM (Eraseble
Programble ROM) : ROM yang dapat di hapus dan di program kembali tetapi cara
penghapusannya dengan menggunakan Sinar Ultraviolet.
EEPROM
(Electrically Eraseble Programble ROM) : ROM yang bisa di program dengan Teknik
Elektronik.
·
RAM (Random Acces
Memory)
RAM adalah Memory
tempat Penyimpanan sementara pada saat komputer di jalankan dan dapat di acces
secara acak atau random. Fungsi dari RAM adalah mempercepat Pemprosesan data
pada komputer. Semakin besar RAM yang Anda miliki, semakin cepatlah Komputer
yang Anda miliki.
Ø EDORAM (Extended
Data Out RAM)
EDO-RAM memiliki fungsi seperti RAM, akan tetapi jenis ini mempunyai kemampuan kerja sangat tinggi dan cepat dalam membaca dan mentransfer data.
Bentuk EDO-RAM adalah SIMM (Single Inline Memory Module). Slot memori pada motherboard yang memiliki 72pin.
EDO-RAM memiliki fungsi seperti RAM, akan tetapi jenis ini mempunyai kemampuan kerja sangat tinggi dan cepat dalam membaca dan mentransfer data.
Bentuk EDO-RAM adalah SIMM (Single Inline Memory Module). Slot memori pada motherboard yang memiliki 72pin.
Ø SDRAM (Synchronous
Dynamic RAM)
SDRAM adalah memori yang dapat mengases data atau informasi lebih cepat dari EDO-RAM. Bentuk SDRAM adalah DIMM (Dual Inline Memory Module). Slot memori pada motherboard 168pin.
SDRAM adalah memori yang dapat mengases data atau informasi lebih cepat dari EDO-RAM. Bentuk SDRAM adalah DIMM (Dual Inline Memory Module). Slot memori pada motherboard 168pin.
Ø DDR SDRAM (Double
Data Rate Synchronous Dynamic RAM)
DDR SDRAM adalah tipe memori generasi penerus SDRAM, yang memiliki kemampuan dua kali lebih cepat dari SDRAM. Slot memori yang digunakanDDR SDRAM memiliki jumlah pin lebih banyak dari SDRAM, yaitu184pin.
DDR SDRAM adalah tipe memori generasi penerus SDRAM, yang memiliki kemampuan dua kali lebih cepat dari SDRAM. Slot memori yang digunakanDDR SDRAM memiliki jumlah pin lebih banyak dari SDRAM, yaitu184pin.
Ø RDRAM (Rambus
Dynamic RAM)
RDRAM adalah sebuah memori berkecepatan tinggi, digunaan untuk mendukung prosesor Pentium 4.tipe RDRAM menggunakan slot RIMM,yang mirip dengan slot SDRAM.
RDRAM adalah sebuah memori berkecepatan tinggi, digunaan untuk mendukung prosesor Pentium 4.tipe RDRAM menggunakan slot RIMM,yang mirip dengan slot SDRAM.
CPU
Central processing
unit (CPU) dari sebuah komputer adalah bagian dari hardware yang melaksanakan
instruksi dari program komputer. Ia melakukan aritmatika, logis, dan operasi
input / output dasar dari sebuah sistem komputer. CPU adalah seperti otak dari
komputer – setiap instruksi, tidak peduli seberapa sederhana, harus melalui
CPU. Jadi katakanlah Anda menekan huruf ‘k’ pada keyboard Anda dan muncul di
layar – CPU komputer Anda adalah apa yang membuat ini mungkin. CPU
kadang-kadang disebut sebagai unit pusat prosesor, atauprosesor untuk
singkatnya. Jadi, ketika Anda melihat spesifikasi komputer di toko elektronik
lokal Anda, biasanya mengacu pada CPU sebagai prosesor.
Control Unit
Control Unit (CU) adalah
salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan/kendali/
kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical Unit)
di dalam CPU tersebut. Output dari CU ini akan mengatur
aktivitas dari bagian lainnya dari perangkat CPU tersebut.
Tugas CU adalah :
Ø Mengatur dan
mengendalikan alat-alat input dan output.
Ø Mengambil
instruksi-instruksi dari memori utama.
Ø Mengambil data dari
memori utama kalau diperlukan oleh proses.
Ø Mengirim instruksi
ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi
kerja. Menyimpan hasil proses ke memori utama.
ALU (Arithmatic and Logic Unit)
Tugas utama
dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika) yang
terjadi sesuai dengan instruksi program. Melakukan keputusan dari suatu
operasi logika sesuai dengan instruksi program.
Register
Register tidak
dapat dilepaskan dari mikroprosessor, sebab pada mikroprosessor terdapat
register yang berfungsi untuk menyimpan sementara hasil dari tahapan operasi
arithmetika dan logika pada mikroprosessor. Register dalam bahasa rakitan
menggunakan real mode memory yang sesuai dengan mikroprosessor Intel generasi
8088 s/d Pentium.
Register yang
terdapat pada mikroprosessor Intel terdiri dari :
· General
purpose register (register serbaguna)
· Pointer
register (register pointer)
· Index
register (register indeks)
· Segment
register (register segment)
· Flag
register (register status).
Semua register di
atas lebarnya 32 bit, kecuali register segment (CS, DS, ES, SS, FS dan GS)
hanya 16 bit. Register 32 bit dapat digunakan sebagai register 16 bit, kecuali
register General purpose register dapat dibagi menjadi 8 bit (AL,AH, BL, BH,
CL, CH, DL dan DH) yang berasal dari 16 bit (AX, BX, CX, DX). Register 32 bit
diberi kode di depan register dengan E misalnya: EAX, EBX, ECX dan EDX.
BUS
Data Bus Adalah
jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada
suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka
jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat.
Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya
bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini.
Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel.
Address Bus
Digunakan untuk
menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data.
Pada jalur ini, CPU
akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca.Address bus biasanya
terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.
Control Bus
Control Bus
digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address
Bus. Terdiri atas 4
samapai 10 jalur paralel.
Organisasi Komputer
ORGANISASI
KOMPUTER DASAR
A.
KOMPONEN SISTEM
Sebuah
komputer moderen/digital dengan program yang tersimpan di dalamnya merupakan
sebuah system yang memanipulasi dan memproses informasi menurut kumpulan
instruksi yang diberikan. Sistem tersebut dirancang dari modul-modul hardware
seperti :
- Register
- Elemen aritmatika dan logika
- Unit pengendali
- Unit memori
- Unit masukan/keluaran (I/O)
Komputer
dapat dibagi menjadi 3 bagian utama, yaitu :
1.
Unit pengolahan pusat (CPU)
2.
Unit masukan/keluaran (I/O)
3.
Unit memori
CPU
mengendalikan urutan dari semua pertukaran informasi dalam komputer dan dengan
dunia luar melalui unit I/O. Sedangkan unit memori terdiri dari sejumlah besar
lokasi yang menyimpan program dan data yang sedang aktif digunakan CPU. Ketiga
unit tersebut dihubungkan dengan berbagai macam bus.
·
Bus adalah sekelompok kawat atau sebuah jalur
fisik yang berfungsi menghubungkan register-register dengan unit-unit
fungsional yang berhubungan dengan tiap-tiap modul. Informasi saling
dipertukarkan di antara modul dengan melalui bus.
B.
OPERASI MIKRO
Adalah
operasi tingkat rendah yang dapat dilakukan oleh komputer atau CPU sehingga
fungsi-fungsi operasi akan dihasilkan untuk memindahkan data antar register.
Salah
satu cara dalam melakukan operasi mikro tersebut dengan menggunakan bahasa
transfer register / Register Transfer Language (RTL).
RTL
adalah sebuah bahasa yang digunakan untuk menjabarkan atau melaksanakan operasi
mikro.
Untuk
mengungkapkan bahasa RTL ini dapat digunakan notasi RTL yang merupakan aturan
penulisan pemberian instruksi RTL. Contoh notasi tersebut antara lain :
·
Notasi RTL untuk mentransfer isi register A ke B
B (A)
Isi
dari register A
·
Notasi RTL untuk mentransfer bagian-bagian dari
register (field). Sebuah field pada sebuah register dinotasikan dengan
menggunakan tanda kurung.
Field AD di register IR ditransfer ke register PC
PC (IR[AD])
·
Notasi RTL untuk mentransfer field AD dari register
IR ke register PC
R1
[0..3] (X)
Isi register X ditransfer
ke bit 0 sampai 3 pada register R1, yang berari X mempeunyai panjang bit adalah
4
Selain itu, dapat juga dipakai konstanta pada sisi sebelah kanan tanda panah.
L 5
Artinya simpan nilai 5 pada register L
·
Notasi RTL untuk menggambarkan berbagai macam
operasi-mikro Aritmatika.
A3 (A1) + (A2)
Artinya isi register A1 dan A2 dijumlahkan dengan menggunakan sirkuit
adder biner dan hasil jumlahnya ditransfer ke register A3.
Namum apabila dilakukan pengulangan penjumlahan akan menyebabkan overflow dan untuk menampung overflow
tersebut digunakan register 1-bit yaitu V sebagai register overflow serta
pelengkap A3.
VA3 (A1) + (A2)
Contoh operasi
aritmatika lainnya :
A (A) + 1 ; increment isi A oleh 1
A (A) - 1 ; decrement isi A oleh 1
A (A) ;
menurunkan komplemen A
A (A) + B +1 ; lakukan A – B dengan menambahkan
komplemen 2’s ke A
·
Notasi RTL untuk menggambarkan berbagai macam
operasi-mikro Logika.
C (A) OR (B)
Artinya
bahwa logika OR dari sis register A dan B ditransfer ke register C. Begitu juga
dengan operasi AND
C (A) AND (B)
·
Notasi RTL untuk menggambarkan transfer data ke
dan dari word memori.
Dalam RTL, unit memori utama pada komputer dianggap sebagai M dan menulis
word ke-i dalam memori menjadi M[i].
Proses pembacaan memori (memory
read) adalah :
B (M[A])
Proses penulisan memori (memory
write) adalah :
(M[A]) B
artinya word memori yang alamatnya ditunjukkan oleh
register A ditransfer ke atau dari register B dalam CPU.
·
Notasi RTL digunakan untuk transfer register
hanya pada kondisi tertentu, hal tersebut dilakukan dengan 2 cara :
- Menggunakan pernyataan kondisi logika (logical
condition)
IF (V) > (W) THEN Q 0
Men-set
0 ke register Q hanya jika nilai register V lebih besar dari nilai register W.
Note
:
Pernyataan
kondisi logikal hanya didefinisikan untuk IF – THEN dan tidak untuk ELSE.
- Menggunakan pernyataan kondisi pengendalian
(control condition)
t0 (c1 + c2)
: X (Y)
dengan metode ini,
kondisinya merupakan fungsi logikal dari variabel biner yang mengatur input
register.
Fungsi-fungsi
ini dijabarkan disebelah kiri dari operasi transfer register dan diikuti oleh
tanda titik dua.
Keterangan
contoh di atas :
Isi
Y dipindahkan ke X hanya jika t0 bernilai 1 dan salah satu c1 atau c2 juga
bernilai 1
Namun
jika kondisi tertentu adalah 0, simbol utama (‘) harus digunakan sehingga
pernyataan RTL – nya adalah :
t’0 (c1 + c2)
: X (Y)
maka transfer hanya akan terjadi jika t0 bernilai 0 dan salah
satu c1 atau c2 juga bernilai 1.
SIC (SIMPLIFIED
INSTRUCTIONAL COMPUTER)
Komputer yang
didasarkan pada SIC ini merupakan komputer yang termasuk dalam perancangan
arsitektur yang sangat sederhana dan komputer ini dipersembahkan oleh BECK
(1985).
Struktur Mesin
SIC terdiri dari :
- CPU
- Unit memori
- Minimal satu unit prinati I/O
Untuk CPU yang
digunakan terdiri dari 13 register khusus, seperti yang ada pada table di bawah
ini.
NO
|
REGISTER
|
UKURAN
(bit)
|
NAMA
|
1
|
A
|
24
|
Accumulator
|
2
|
X
|
15
|
Register
Index
|
3
|
L
|
15
|
Register
Linkage
|
4
|
PC
|
15
|
Program
Counter
|
5
|
IR
|
24
|
Instruction
Register
|
6
|
MBR
|
24
|
Memori
Buffer Register
|
7
|
MAR
|
15
|
Memori
Address Register
|
8
|
SW
|
11
|
Status
Word
|
9
|
C
|
2
|
Counter
|
10
|
INT
|
1
|
Interrupt
Flag
|
11
|
F
|
1
|
Fetch
Cycle Flag
|
12
|
E
|
1
|
Execute
Cycle Flag
|
13
|
S
|
1
|
Start
/ Stop Flag
|
Format
instruksi pada mesin SIC :
23 161514 0
OP
|
IX
|
AD
|
Keterangan :
OP = OPCODE 8
bit yang menerangkan operasi-mikro yang akan dijalankan
IX = flag indeks
yang menunujukkan mode pengalamatan yang harus digunakan
AD = alamat
untuk memori operand 15 bit
- Pengalamatan langsung (direct addressing) yaitu
operand disimpan di dalam M[AD]
- Pengalamatan berindeks (index addressing) yaitu
operand disimpan di dalam M[AD = (X)] dengan bit IX bernilai 1
Penggunaan
register-register pada SIC
- Register A = register yang digunakan untuk proses
perhitungan
- Register X = register yang digunakan untuk mode
pengalamatan berindex
- Register PC = register yang menyimpan alamat instruksi
berikutnya
- Register L = register yang menyimpan
alamat asal sebelum melakukan subroutines
- Register IR = register yang menyimpan instruksi yang sedang
dikerjakan
- Register MBR = register yang digunakan
untuk proses masukan atau keluaran data dari memori
- Register MAR = register yang menyimpan
alamat memori untuk proses pembacaan atau penulisan
- SW = register yang berisi informasi
status relatif terhadap instruksi sebelumnya
- C = register yang membangkitkan signal
waktu t0, t1, t2, t3
- INT = register yang menentukan apakah
signal interrupt telah diterima
- F = register yang digunakan dalam
proses”siklus fetch’
- E = register khusus yang digunakan dalam
proses “siklus eksekusi’
- S = register yang akan mengaktifkan
register C
Kumpulan
Instruksi SIC
Ada 21 instruksi SIC yang digunakan, dimana pada
instruksi ini m menunjukkan address memori dari operand dan (m)
menunjukkan nilai yang disimpan pada address memori tersebut. Opcode
instruksinya ditulis dalam notasi heksadesimal.
·
JSUB dan RSUB merupakan dua instruksi yang
berhubungan dengan subrutin. JSUB menyimpan PC saat ini ke L dan kemudian
melompat ke subrutin dengan menyimpan operand ke PC. RSUB kembali dari subrutin
dengan melompat ke lokasi yang dinyatakan oleh L.
·
Instruksi TD digunakan untuk menguji piranti I/O
sebelum berusaha untuk membaca dari atau menulis ke piranti tersebut.Hasil
pengujian tersebut disimpan di dalam kode kondisi (condition code),
field CC, pada SW. Panjang field ini 2 bit dan digunakan untuk mewakili salah
satu dari tiga nilai <, =, >
Jika instruksi TD dijalankan, nilai field CC aka di-set
menurut kode berikut :
< menunjukkan bahwa piranti telah siap
= menunjukan bahwa piranti sedang
sibuk dan tidak dapat digunakan pada saat itu
> menunjukkan bahwa piranti tidak beroperasi
·
Instruksi COMP digunakan juga untuk men-set
field CC. Nilai yang disimpan field CC setelah sebuah instruksi COMP setelah
sebuah instruksi COMP menggambarkan hubungan antara A dan operand instruksi
·
Instruksi IRT digunakan oleh interrupt handler
agar menyebabkan lompatan kembali ke tempat dimana CPU berada sebelum intrupsi
terjadi.
Jika interupsi terjadi, CPU akan menyimpan PC saat ini ke dalam memori
pada address 0.
Untuk kembali dari sebuah interupsi , isi dari alamat memori ini harus
di-load kembali ke dalam PC.
·
Instruksi-instruksi lainnya adalah operasi
aritmatika dan logika, transfer dari pengendalian(jump), loading register,
storing register atau membaca dan menulis ke piranti I/O.
Sumber:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar