Resume Minggu Keempat

A Top-Level View of Computer Function and Interconnection

Komponen Komputer

Desain komputer kontemporer didasarkan pada konsp yang dikembangkan  oleh John von Neumann di Institute for Advanced Studies, Princeton.

Disebut sebagai arsitektur von Neumann dan didasarkan pada

tiga konsep utama:

• Data dan instruksi disimpan dalam satu memori baca-tulis.
• Isi memori ini dapat dialamatkan berdasarkan lokasi, terlepas dari jenis data yang terkandung di dalamnya.
• Eksekusi terjadi secara berurutan (kecuali dimodifikasi secara eksplisit) dari satu instruksi ke instruksi berikutnya.

Hardwired program

• Hasil dari proses menghubungkan berbagai komponen dalam

          konfigurasi yang diinginkan.

Pendekatan Hardware dan Software

Software

•  Urutan kode atau instruksi.
•  Bagian dari perangkat keras,menafsirkan setiap instruksi dan menghasilkan sinyal kontrol.
• Menyediakan urutan kode baru untuk setiap program baru alih-alih memasang ulang perangkat keras
• 
  

Komponen Utama

    >   CPU

•  Penerjemah instruksi
• Modul aritmatika dan logika tujuan umum fungsi

   >   Komponen I/O

•  Modul input

            Berisi komponen dasar untuk menerima data dan instruksi dan mengubahnya menjadi

            bentuk sinyal internal yang dapat digunakan oleh sistem.

• Model Output

           Sarana untuk melaporkan hasil.

     

    > Memory Address Register (MAR)

       Mencatat alamat memori yang akan diakses (read/write).

    > Memory buffer register (MBR)

       Berisi data yang akan ditulis ke dalam memori atau menerima data yang dibaca dari memori.

    

    > I/O address register (I/OAR)

       Menentukan suatu perangkat I/O tertentu.

    

    >I/O buffer register (I/OBR)

       Digunakan untuk pertukaran data antara sebuah modul I/O dan CPU.

Components of  a Computer overview

 Siklus Instruksi Dasar

• Pada awal setiap siklus instruksi,prosesor mengambil instruksi dari memori.
•  Program Counter (PC) menyimpan alamat instruksi yang akan diambil berikutnya.
•  Prosesor menambah(Increments) PC setelah setiap instruksi diambil,sehingga akan mengambil instruksi berikutnya secara berurutan.
•  Instruksi yang diambil dimuat ke dalam instruction register (IR).
•  Prosesor menginterpretasikan instruksi dan melakukan tindakan yang diperlukan

Kategori Aksi

>Prosesor-Memori

  Data ditransfer dari prosesor ke memori atau dari memori ke prosesor.

>Prosesor-I/O

   Data ditransfer ke atau dari perangkat periferal dengan mentransfer antara prosesor dan modul I/O.

>Control

  sebuah instruksi dapat menentukan bahwa urutan eksekusi diubah.

>Pengolahan Data

  Prosesor dapat melakukan beberapa operasi aritmatika atau logika pada data.

Diagram Keadaan Siklus Instruksi

Interrupt

> Interupsi memungkinkan beberapa modul (I / O, memori) untuk menghentikan pemrosesan normal       prosesor.

• Proses dapat dilanjutkan ataupun tidak setelah menangani interupsi.

>Interupsi adalah cara untuk meningkatkan efisiensi pemrosesan.

• Perangkat eksternal lebih lambat daripada prosesor.
• Printer dapat menginterupsi prosesor saat membutuhkan perhatian.

>Interupsi juga digunakan untuk menghentikan proses bila terjadi beberapa jenis kesalahan.

• Kesalahan mungkin dapat atau tidak dapat dipulihkan.

Alur Program Kontrol Tanpa dan Dengan Interupsi

Kelas-kelas Interupsi

• Program 

          Dihasilkan oleh beberapa kondisi yang terjadi sebagai hasil dari instruksi eksekusi, seperti                      aritmatika meluap, pembagian dengan nol, upaya untuk mengeksekusi instruksi mesin ilegal,

          atau referensi di luar pengguna ruang memori yang diizinkan.

• Timer

          Dihasilkan oleh pengatur waktu di dalam prosesor. Ini memungkinkan operasi sistem untuk                  menjalankan fungsi tertentu secara teratur.

• I/O

          Dihasilkan oleh pengontrol I / O, untuk memberi sinyal penyelesaian normal operasi, meminta              layanan dari prosesor, atau untuk memberi sinyal berbagai kondisi kesalahan.

• Kegagalan Hardware

          Dihasilkan oleh kegagalan,seperti kegagalan daya atau kesalahan paritas memori.

Siklus Instruksi dengan Interupsi

Dengan adanya interrupt, prosesor dapat terlibat dalam mengeksekusi instruksi lain saat operasi I/O sedang berlangsung. Ketika perangkat eksternal siap dilayani, modul I/O mengirimkan sinyal interrupt kepada prosesor. Prosesor merespons dengan menghentikan operasi program saat ini dan beralih ke penangan interrupt untuk melayani perangkat I/O. Setelah pemrosesan interrupt selesai, eksekusi dilanjutkan. Siklus interrupt ditambahkan ke dalam siklus instruksi, di mana prosesor memeriksa keberadaan interrupt dan menyimpan konteks program yang sedang berjalan sebelum beralih ke rutinitas penangan interrupt.

Diagram Keadaan Siklus Instruksi, Dengan Interrupt