Nama : Hendrantoro
Kelas :4IB 02B
NPM :
15409657
ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER
Komputer merupakan perangkat
elektronik yang sudah tidak asing lagi di kalangan anak-anak hingga orang
dewasa, tentunya dengan tingkat pemahaman dan penggunaan yang berbeda-beda. Arsitektur Von Neumann menggambarkan
komputer dengan empat bagian utama: Unit Aritmatika dan
Logis (ALU), unit kontrol, memori, dan alat masukan dan hasil
(secara kolektif dinamakan I/O). Bagian ini dihubungkan oleh berkas kawat,
“bus”.
A.
Organisasi
Komputer
Organisasi
Komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit-unit
operasional dan interkoneksi
antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya.
Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi
memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol.
B.
Arsitektur
Komputer
Arsitektur Komputer lebih cenderung
pada kajian atribut–atribut sistem komputer yang terkait
dengan seorang programmer. Contohnya, set instruksi, aritmetika
yang digunakan, teknik pengalamatan,
mekanisme I/O.
C.
CPU
(Central Prosessing Unit)
Unit
Pengolah Pusat atau CPU (Central processing Unit) berperan
untuk memproses perintah yang diberikan oleh pengguna komputer, mengelolanya
bersama data-data yang ada di komputer. Unit atau peranti pemprosesan juga akan
berkomunikasi dengan peranti input , output dan storage untuk melaksanakan
instruksi yang saling terkait.
Dalam
arsitektur von Neumann yang asli, ia menjelaskan sebuah Unit Aritmatika dan
Logika, dan sebuah Unit Kontrol. Dalam komputer-komputer modern, kedua unit ini
terletak dalam satu sirkuit terpadu (IC – Integrated Circuit), yang
biasanya disebut CPU (Central Processing Unit).
Unit
Aritmatika dan Logika, atau Arithmetic Logic Unit (ALU), adalah alat
yang melakukan pelaksanaan dasar seperti pelaksanaan aritmatika (tambahan,
pengurangan, dan semacamnya), pelaksanaan logis (AND, OR, NOT), dan pelaksanaan
perbandingan (misalnya, membandingkan isi sebanyak dua slot untuk kesetaraan).
Pada unit inilah dilakukan “kerja” yang sebenarnya.
Unit kontrol menyimpan
perintah saat ini yang dilakukan oleh komputer, memerintahkan ALU untuk
melaksanaan dan mendapatkan kembali informasi (dari memori) yang diperlukan
untuk melaksanakan perintah itu, dan memindahkan kembali hasil ke lokasi memori
yang sesuai. Unit ini berfungsi mengontrol pembacaan instruksi program
komputer.
D.
Memori
Memori adalah sebuah array yang besar dari word
atau byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan,atau bahkan jutaan. Setiap word atau
byte mempunyai alamat tersendiri. Main memory berfungsi
sebagai tempat penyimpanan yang akses datanya digunakan oleh CPU atau perangkat
I/O. Main-memory termasuk tempat
penyimpanan data yang sementara (volatile), artinya data dapat hilang
begitu sistem dimatikan. Sistem operasi bertanggung jawab atas
aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan manajemen memori seperti: menjaga
track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya; memilih
program yang akan di-load ke memori; dan mengalokasikan dan mendealokasikan memoryspace
sesuai kebutuhan. Main memory dapat dibayangkan sebagai kumpulan
kotak-kotak yang masing dapat menyimpan suatu penggal informasi baik berupa data
maupun instruksi. Umumnya
1
byte memory terdiri dari 8 bit dan tiap bit diwakili oleh 1 atau 0.
Kombinasi bit dalam1 byte tersebut membentuk suatu kode yang mewakili isi dari
lokasi memory. Kode yang digunakan untuk mewakilinya tergantung dari
komputer yang digunakan,dapat membentuk sistem kode BCD (Binary-Coded
Decimal), sistem kode SBCDIC (Standard Binary Coded Decimal Interchange
Code), sistem kode EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code)
atau sistem kode ASCII (American Standard Code for Information Interchange).
Memori dikelompokkan menjadi 2 yaitu:
Ø RAM (Random
Access Memory)
RAM (Random Access Memory ) adalah memori yang dapat
dibaca atau ditulisi. Data dalam sebuah RAM bersifat volatile, artinya data
akan terhapus bila catu daya dihilangkan. Karena sifat RAM yang volatile ini,
maka program computer tidak tersimpan di RAM. RAM hanya digunakan untuk
mcnyimpaii data seinantara, yang ticlak begilu vital saal aliran daya
terpiilus.
Struktur dari
RAM, dibagi menjadi:
1. Input
Storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan
lewat
alat
input;
2. Program
Storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi program
yang
akan diproses;
3. Working
Storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah
dan
hasil
dari pengolahan;
4.
Output Storage,
digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan datayang akan ditampilkan
ke alat output.
Ø ROM (Read
Only Memory)
Memori ini hanya dapat dibaca saja, programer tidak
bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM. Isi ROM sudah diisi oleh pabrik pembuatnya berupa
sistem operasi yang terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh
sistem komputer, seperti program untuk mengatur penampilan karakter, pengisian
tombol kunci dan bootstrap program.
Bootstrap program
diperlukan pada waktu pertama kali sistem komputer diaktifkan, yang proses ini
disebut dengan istilah booting, yang terdiri dari:
1. Cold
booting, yaitu proses mengaktifkan sistem komputer pertama
kali untuk
mengambil
bootsrap program dari keadaan listrik komputer mati.
2. Warm
booting, yaitu proses pengulangan pengambilan bootstrap program
dalam
keadaan komputer masih hidup.
Instruksi
yang tersimpan di ROM disebut dengan microinstruction atau microcode
atau disebut juga firmware. Isi dari ROM tidak boleh hilang atau rusak,
karena dapat menyebabkan sistem komputer tidak berfungsi. ROM bersifat non
volatile, artinya isinya tidak hilang bila listrik komputer dimatikan.
Jenis-jenis ROM:
1. PROM
(Programmable
Read Only Memory), yaitu ROM yang dapat diprogram
sekali
saja dan tidak dapat diubah kembali
2. EPROM
(Erasable
Programmable Read Only Memory), yaitu ROM yang dapat
dihapus
dengan sinar ultra violet serta dapat diprogram kembali berulang-ulang
3. EEPROM
(Electrically
Erasable Programmable Read Only Memory), yaitu
ROM
yang dapat dihapus secara elektronik dan dapat diprogram kembali.
E.
I/O Port
Alat-alat input/output tidak dilekatkan langsung
dengan bus tetapi melalui suatu I/O port atau I/O interface. Alat-alat
input/output dapat berkomunikasi dengan CPU dengan cara mengirimkan informasi
yang akan dikomunikasikan lewat bus. Informasi yang dikirim dari alat
input/output (peripheral device) ke main memory atau ke register
di CPU diletakan di I/O port dan dikirimkan lewat data bus. Demikian
juga bila informasi dari main memory akan dikirimkan ke peripheral
device juga melalui data bus dan diterima di I/O port. Cara ini disebut juga
dengan program-controlled I/O.
Cara ini banyak diterapkan pada alat I/O yang hanya dapat menangani satu
karakter atau 1 byte atau 1 word saja tiap saat misalnya keyboard.
F.
Instruksi
Perintah yang dibicarakan di atas bukan perintah seperti bahasa manusiawi.
Komputer hanya mempunyai perintah sederhana dalam jumlah terbatas yang
dirumuskan dengan baik. Perintah biasa yang dipahami kebanyakan komputer ialah
“menyalin isi sel 123, dan tempat tiruan di sel 456″, “menambahkan isi sel 666
ke sel 042, dan tempat akibat di sel 013″, dan “jika isi sel 999 adalah 0,
perintah berikutnya anda di sel 345″.
Instruksi diwakili dalam komputer sebagai nomor – kode untuk “menyalin”
mungkin menjadi 001, misalnya. Suatu himpunan perintah khusus yang didukung
oleh komputer tertentu diketahui sebagai bahasa mesin komputer. Dalam
praktiknya, orang biasanya tidak menulis perintah untuk komputer secara
langsung di bahasa mesin tetapi memakai bahasa pemrograman ”tingkat tinggi”
yang kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa mesin secara otomatis oleh program
komputer khusus (interpreter dan kompiler). Beberapa bahasa pemrograman
berhubungan erat dengan bahasa mesin, seperti assembler (bahasa
tingkat rendah); di sisi lain, bahasa seperti prolog didasarkan pada
prinsip abstrak yang jauh dari detail pelaksanaan sebenarnya oleh mesin (bahasa
tingkat tinggi).
G.
Pengalamatan
Pengalamatan adalah
bagaimana cara menunjuk dan mengalamati suatu lokasi memori pada
sebuah alamat di mana operand akan diambil. Mode pengalamatan diterapkan
pada set instruksi, dimana pada umumnya instruksi terdiri dari opcode
(kode operasi) dan alamat. Setiap mode pengalamatan memberikan fleksibilitas
khusus yang sangat penting. Mode pengalamatan ini meliputi direct
addressing, indirect addressing, dan immediate addressing.
1.
Direct Addresing
Dalam mode
pengalamatan direct addressing, harga yang akan dipakai diambil langsung
dalam alamat memori lain. Contohnya: MOV A,30h. Dalam instruksi ini akan dibaca
data dari RAM internal dengan alamat 30h dan kemudian disimpan dalam
akumulator. Mode pengalamatan ini cukup cepat, meskipun harga yang didapat
tidak langsung seperti immediate, namun cukup cepat karena disimpan dalam RAM
internal. Demikian pula akan lebih mudah menggunakan mode ini daripada mode immediate
karena harga yang didapat bisa dari lokasi memori yang mungkin variabel.
Kelebihan
dan kekurangan dari Direct Addresing antara lain :
Kelebihan
·
Field alamat berisi alamat efektif
sebuah operand.
Kelemahan
·
Keterbatasan field alamat karena panjang field
alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word.
2.
Indirect Addresing
Mode pengalamatan indirect addressing sangat
berguna karena dapat memberikan fleksibilitas tinggi dalam mengalamati suatu
harga. Mode ini pula satu-satunya cara untuk mengakses 128 byte lebih dari
RAM internal pada keluarga 8052. Contoh: MOV A,@R0. Dalam instruksi
tersebut, 89C51 akan mengambil harga yang berada pada alamat memori yang
ditunjukkan oleh isi dari R0 dan kemudian mengisikannya ke akumulator. Mode
pengalamatan indirect addressing selalu merujuk pada RAM internal dan
tidak pernah merujuk pada SFR. Karena itu, menggunakan mode ini untuk
mengalamati alamat lebih dari 7Fh hanya digunakan untuk keluarga 8052 yang
memiliki 256 byte spasi RAM internal.
Kelebihan dan kekurangan dari Indirect Addresing
antara lain :
Kelebihan
·
Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin
banyak alamat yang dapat referensi.
Kekurangan
·
Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch
sehingga memperlambat preoses operasi.
3.
Immediate Addresing
Mode pengalamatan immediate addressing sangat
umum dipakai karena harga yang akan disimpan dalam memori langsung mengikuti
kode operasi dalam memori. Dengan kata lain, tidak diperlukan pengambilan harga
dari alamat lain untuk disimpan. Contohnya: MOV A,#20h. Dalam instruksi
tersebut, akumulator akan diisi dengan harga yang langsung mengikutinya, dalam
hal ini 20h. Mode ini sangatlah cepat karena harga yang dipakai langsung
tersedia.
Kelebihan dan kekurangan dari Immedieate Addresing
antara lain :
Keuntungan
·
Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi
yang diperlukan untuk memperoleh operand.
·
Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan
akan cepat.
Kekurangan
- Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat.
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputer
http://msgt.files.wordpress.com/2010/01/pengalamatan1.doc
ARSITEKTUR DAN
ORGANISASI KOMPUTER. Akhlis
Munazilin, S.Kom
Tidak ada komentar:
Posting Komentar