Organisasi Komputer

ORGANISASI KOMPUTER

Pembahasan organisasi sistem komputer ini, akan dimulai dari sistem komputer EDVAC yang dikenal dengan Primitive Von Neumann Machine dari institut IAS, dengan konsep dasarnya yaitu stored program dengan rancangan dasar mesin Von Neumann yang terdiri dari 5 bagian dasar :

1. Aritmatik Logic Unit
2. Control Unit
3. Memori
4. Input
5. output

SKEMA KOMPUTER IAS JOHN VON NEUMANN, SEDERHANA

Keterangan :

I/O equipment : peralatan input dan output

AC (accumulator): merupakan register yang digunakan untuk menyimpan hasil pengolahan dari ALU

MQ (Multiplier Quotient ): berfungsi untuk menyimpan bit LSB dari operator di ALU

MBR (Memory Buffer Register) : merupakan register yang digunakan untuk menyimpan data dalam satuan

                                                            Word, data yang disimpan di MBR adalah data yang berasal dari memori.

ALU (aritmatika Logic Unit): merupakan unit tempat melakukan semua perhitungan arithmatika dan

                                               keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program yang ditetapkan

IBR (instruction Buffer Register) : merupakan register tempat disimpannya instruksi yang berasal dari memori,

      register ini sangat jarang digunakan.

IR (instruction Register)  : merupakan register yang digunakan untuk menyimpan instruksi

PC (Program Counter): merupakan register yang menyimpan alamat dari data di memori yang akan dijemput 

  (data load)atau disimpan (data store)

MAR (Memory Data Register): merupakan register yang memberikan informasi tentang alamat memori untuk

 data yang akan dijemput atau disimpan.

Kemudian diagram von neumann berkembang menjadi : bagan sederhana skema komputer modern

Central Processing Unit (CPU)

Merupakan unit yang bertanggung jawab untuk urusan pemrosesan dan pengolahan data dalam sistem komputer. Sebuah Central Processing Unit (CPU) sistem komputer terdiri dari:

a.        Control Unit (CU),

Tugas yang dilakukan oleh Control Unit adalah:

·       Mengatur dan mengendalikan I/O devices.

·       Mengambil instruksi-instruksi dari main-memory.

·       Mengambil data dari main-memory bila dibutuhkan oleh proses.

·       Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan arithmatika atau perbandingan logika; serta mengawasi kerja dari ALU.

·       Menampung (menyimpankan secara sementara) hasil proses ke main-memory.

b.       Arithmetic and Logic Unit (ALU),

Tugas yang dilakukan oleh ALU dalam sistem komputer adalah melakukan semua perhitungan arithmatika dan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program yang ditetapkan.

c.        Register.

Register merupakan sebuah unit simpanan dengan kapasitas kecil namun kecepatannya di atas main-memory yang bertugas menampung data/instruksi yang sedang diproses.

Klasifikasi register:

q   Berdasarkan instruksi yang sedang diproses:

o Instruction Register (IR): digunakan untuk menampung instruksi yang sedang diproses.

o Program Counter (PC): digunakan untuk menampung alamat main-memory yang berisi data/instruksi yang sedang diproses.

q   Berdasarkan data yang sedang diproses:

o Operand register: digunakan untuk menampung data yang sedang diproses.

Accumulator: register yang digunakan untuk menampung hasil pengolahan proses operasi arithmatika dan proses operasi logika yang dilakukan oleh ALU.

Instruction Cycle

Instruction cycle adalah periode yang dibutuhkan oleh sebuah komputer untuk membaca dan memproses instruksi dari memori, atau rentetan aksi pada CPU yang dilakukan untuk mengeksekusi setiap bahasa mesin yang terdapat dalam program.

Dalam melakukan pengolahan/pengeksekusian data, setiap informasi akan melalui beberapa tahap :

1. Fetch instruksi yang akan dieksekusi dari memori kedalam instruction register.
2. Mengubah isi Program Counter sehingga akan menunjuk ke  instruksi selanjutnya.
3. Menterjemahkan jenis dari instruksi yang baru saja diambil
4. Jika instruksi tersebut membutuhkan data yang terdapat dalam memori, harus diketahui denga pasti lokasi data tersebut.
5. Ambil data tersebut,jika memang dibutuhkan, ke dalam register internal  CPU
6. Eksekusi instruksi tersebut
7. Simpan hasilnya di tempat yang sesuai
8. ulangi langkah pertama untuk melakukan pengeksekusian selanjutnya.

Ke-delapan tahap di atas dikenal dengan fetch-decode-execute cycle.

Instruction Cycle dibagi menjadi dua cycle yaitu Fetch Cycle dan Execute Cycle. Berdasarkan ke-delapan tahap diatas maka tahap Fetch cycle mencakup tahap Fetch dan decode, sedangkan tahap execute cycle mencakup pengeksekusian instruksi dan penyimpanan hasil instruksi. Di bawah ini merupakan gambar instruction cycle.

Di bawah ini, merupakan aliran instruction cycle untuk computer PVM (von Neumann)

Pada gambar di atas, Data A dan B berasal dari Memori, kemudian dijemput (fetch), diterjemahkan dan disimpan di register. Kemudian data A dan B akan menempati tempat yang disediakan, begitu pula Instruksi (+) dijemput, diterjemahkan dan disimpan di instruksi register. Kedua data dan instruksi (+) ini telah menyelesaikan tahapan fetch cycle, kemudian masuk ke dalam ALU dan melakukan tahapan execute cycle, dimana data A dan B dikomputasi oleh operator tambah dan hasil penjumlahannya disimpan di Accumulator, dan dikeluarkan oleh register output.