Upload
reijixero
View
230
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
1/18
Struktur & FungsiCPU
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
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
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
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)
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
4/18
Terdiri dari siklus fetch dan siklus eksekusi
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
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)
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
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
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
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
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
8/18
Diagram siklus instruksi
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
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
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
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
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
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
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
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
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
13/18
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
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
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
15/18
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
16/18
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
17/18
8/9/2019 ORKOM3-Struktur CPU
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