ALAT PEMROSES
Alat Pemroses adalah alat dimana instruksi – instruksi program diproses untuk mengolah data yang sudah dimasukkan lewat alat input dan hasilnya akan ditampilkan di alat output. Alat Pemroses terdiri dari CPU(Central Processing Unit), dan Main Memory.
CPU (Central Processing Unit)
- CPU (Central Processing Unit) Merupakan tempat pemrosesan instruksi-instruksi program.
- Central Processing Unit jika diterjemahkan dalam bahasa Indonesia berarti Unit Pusat Penolah. Pada komputer mikro, processornya disebut dengan Microprocessor.
- CPU terdiri dari tiga bagian utama, yaitu kendali Unit (Control Unit) , Unit Aritmatika dan Logika (Arithmetic and logic unit) serta Register
Control Unit
- Fungsi unit ini adalah untuk melakukan pengontrolan dan pengendalian terhadap suatu proses yang dilakukan sebelum data tersebut dikeluarkan (Output).
- Menafsirkan perintah dan menghasilkan sinyal yang tepat untuk bagian lain dalam sistem komputer.
- Mengatur kapan alat input menerima data dan kapan data diolah serta kapan ditampilkan dari program komputer.
- Bila terdapat instruksi perhitungan atau logika maka unit ini akan mengirim instruksi tersebut ke ALU.
Tugas dari Control Unit adalah sebagai berikut :
- Mengatur dan mengendalikan alat input dan output
- Mengambil instruksi-instruksi dari Main Memory
- Mengambil data dari Main Memory kalau diperlukan oleh proses
- Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja ALU
- Menyimpan hasil proses ke Main Memory
Arithmetic Logic Unit (ALU)
- Fungsi unit ini adalah untuk melakukan suatu proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika.
- ALU terdiri dari register – register untuk menyimpan informasi.
- Tugas utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika(matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program.
- Sirkuit yang digunakan oleh ALU ini disebut dengan adder karena operasi yang dilakukan dengan dasar penjumlahan.
- Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari operasi sesuai dengan instruksi program yaitu operasi logika (logical operation).
- Sama dengan (= )
- Tidak sama dengan ( <> )
- Kurang dari ( < )
- Kurang atau sama dengan dari ( <= )
- Lebih besar dari ( > )
- Lebih besar atau sama dengan dari ( >= )
Register
- Register merupakan simpanan kecil yang mempuyai kecepatan tinggi, lebih cepat sekitar 5 sampai 10 kali dibandingkan dengan kecepatan perekaman atau pengambilan data di Main Memory.
- Register digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses oleh CPU, sedangkan instruksi-instruksi dan data lainnya yang menunggu giliran masih disimpan di Main Memory
- Register juga merupakan ingatan sementara sebelum data tersimpan secara permanen di Memory.
Jenis Register
Register yang berhubungan dengan instruksi terdiri dari :
Instruction Register
Disebut juga program register yang digunakan untuk menyimpan intruksi yang sedang diproses
Program Counter
Disebut juga control counter atau instruction counter yaitu register yang digunakan untuk menyimpan alamat (address) lokasi dari main memory yang berisi instruksi yang sedang diproses.
Register lain yang digunakan sebagai jembatan antara CPU dengan main memory adalah :
Memory Data Register
Digunakan untuk menampung data atau instruksi hasil pengiriman dari main memory ke CPU atau untuk menampung data yang akan direkam ke main memory dari hasil pengolahan di CPU
Memory Address Register
Digunakan untuk menampung alamat data atau instruksi di main memory yang akan diambil atau yang akan direkamkan.
Register yang berhubungan dengan data terdiri dari :
General-purpose Register
Diberi simbol R0, R1, R2, …, Rn yang digunakan untuk menampung data yang sedang diolah (operand register) dan untuk menampung hasil pengolahan (accumulator)
Jadi ada 3 macam memori yang dipergunakan di dalam sistem komputer, yaitu :
a) Register , dipergunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang di proses
b) Main Memory , dipergunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang akan diproses dan hasil dari pengolahan
c) External Memory (Simpanan Luar), dipergunakan untuk menyimpan program dan data secara permanen
Main Memory
- Main Memory merupakan simpanan yang kapasitasnya besar. Main Memory juga disebut dengan Main Storage (penyimpanan utama) atau Internal Memory (ingatan internal).
- Main Memory terdiri dari RAM (Random Access Memory) dan ROM (Read Only Memory).
RAM (Random Access Memory)
- Memori berfungsi menyimpan sistem aplikasi, system pengendalian, dan data yang sedang beroperasi atau diolah.
- Semakin besar kapasitas memori akan meningkatkan kemampuan komputer tersebut.
- Random Access Memory (RAM), merupakan bagian memory yang bisa digunakan oleh para pemakai untuk menyimpan program dan data.
- Kebanyakan dari RAM disebut sebagai barang yang volatile. Artinya adalah jika daya listrik dicabut dari komputer dan komputer tersebut mati, maka semua konten yang ada di dalam RAM akan segera hilang secara permanen.
RAM merupakan memory yang dapat dimasuki (diakses) yaitu dapat diisi dan diambil isinya oleh programmer. Struktur dari RAM dibagi menjadi 4 bagian, yaitu :
a) Input Storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan lewat alat input
b) Program Storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program yang akan diproses.
c) Working Storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil dari pengolahan
d) Output Storage , digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output.
Read Only Memory (ROM)
ROM adalah memory yang hanya dapat dibaca saja,programmer tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam memory ini.
- Isi ROM sudah diisi oleh pabrik pembuat komputer, berupa program-program pokok yang diperlukan sistem komputer yaitu Sistem Operasi (Operating System).
- Isi dari ROM tidak boleh hilang atau rusak, bila terjadi demikian maka sistem komputer tidak akan bisa berfungsi. Oleh karena itu, untuk mencegahnya pabrik komputer merancang ROM sedemikian rupa sehingga hanya bisa dibaca saja supaya isinya tidak terganti oleh isi yang lain.
- Isi ROM tidak akan hilang meskipun tidak ada aliran listrik.
- Isi ROM diperlukan pada saat computer dihidupkan.
- Perintah yang ada pada ROM sebagian akan dipindahkan ke RAM.
- Perintah yang ada di ROM antara lain adalah perintah untuk membaca sistem operasi dari disk, perintah untuk mencek semua ada di unit sistem dan perintah untuk menampilkan pesan dilayar.
- PROM (Programable ROM), yaitu ROM yang bisa kita program kembali dengan catatan hanya boleh satu kali perubahan setelah itu tidak dapat lagi diprogram.
- RPROM (Re-Programable ROM) merupakan perkembangan dari versi PROM dimana kita dapat melakukan perubahan berulangkali sesuai dengan yang diinginkan.
- EPROM (Erasabel Program ROM) , merupakan ROM yang dapat kita hapus dan program kembali, tapi cara penghapusannya dengan menggunakan sinar ultraviolet.
- EEPROM (Electrically Erasable Program ROM), perkembangan mutakhir dari ROM dimana kita dapat mengubah dan menghapus program ROM dengan menggunakan teknik elektrik. EEPROM ini merupakan jenis yang paling banyak digunakan saat ini.
HUBUNGAN ANTARA CPU DENGAN MAIN MEMORY DAN ALAT-ALAT I/O
1. BUS
- Disebut juga pathway, merupakan suatu sirkuit yang merupakan jalur transportasi informasi antara dua atau lebih alat-alat dalam sistem komputer.
- Bus yang menghubungkan antara CPU dengan main memory disebut dengan internal bus, sedangkan yang menghubungkan CPU dengan alat-alat input/output disebut external bus
- Didalam internal bus, hubungan antara CPU dengan main memory melalui data bus yang dihubungkan dengan memory data register (MDR), address bus yang dihubungkan dengan memory address register (MAR) dan control bus yang dihubungkan dengan control unit.
- MDR : penyimpan data atau pemberi alamat bagi data namun pada dasarnya MDR adalah daftar unit kontrol komputer yang berisi data yang akan disimpan dalam penyimpanan komputer (misalnya RAM),atau data setelah mengambil dari penyimpanan komputer. Kerjanya seperti buffer dan memegang apa pun yang akan disalin dari memori siap untuk prosesor untuk menggunakannya.
- MAR (Memory Address Register) atau register penunjuk alamat memori merupakan register yang menampung alamat data atau instruksi pada main memory yang akan diakses, baik itu yang akan diambil (dibaca) maupun yang akan diletakkan (disimpan/ditulis). Register ini berisi alamat dari data dan dihubungkan pada bus alamat, sehingga dapat menspesifikasikan alamat di dalam memori untuk operasi baca atau simpan/tulis.
HUBUNGAN ANTARA CPU DENGAN MAIN MEMORY DAN ALAT-ALAT I/O
2. 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.
DMA controller
- Pengiriman informasi dalam jumlah yang besar (beberapa word sekaligus)
- Membuat komunikasi informasi antara alat I/O dengan CPU lebih efisien.
- Bus dilekatkan pada DMA controller yang dihubungkan dengan alat I/O
- Memiliki processor sendiri yang akan menangani operasi baca dan tulis antara CPU dengan alat I/O
- Biasanya untuk alat I/O yang mempunyai kecepatan tinggi dengan pengiriman blok data yang besar
Contoh: hard disk drive
I/O channel
- DMA controller yang dipergunakan bersama-sama untuk sejumlah alat-alat I/O.
- Masing-masing alat I/O dihubungkan dengan channel lewat suatu control unit atau controller.
- Sebuah controller dapat digunakan untuk sejumlah alat-alat I/O yang sejenis.
- Fungsi controller sama dengan I/O port untuk cara program controlled I/O
Pemrosesan Instruksi
- Jika programmer menginginkan CPU untuk mengerjakan sesuatu, maka harus ditulis suatu instruksi yang dikenal oleh CPU. Kumpulan dari instruksi inilah yang disebut dengan program.
- Program yang akan diproses dan data yang akan diolah oleh CPU harus diletakkan terlebih dahulu di main memory.
- Instruksi yang dapat diproses adalah dalam bentuk bahasa mesin yang terdiri dari :
- Operation Code (op code), yang menunjukkan perintah yang akan dikerjakan oleh CPU
- Operand, yang menunjukkan register atau alamat dari data di main memory
Pemrosesan Instruksi
Contoh :
0001 0011 0010
op code operand operand
Menunjukkan arti tambahkan (ADD = op code 0001) data yang ada di lokasi alamat 3 (operand alamat 0011) dengan data di lokasi alamat 2 (operand alamat 0010) dan hasilnya disimpan di lokasi alamat 3.
Pemrosesan instruksi yang dilakukan oleh CPU mencakup beberapa tahap, yaitu :
1. Instruction Fetch : yaitu proses CPU mengambil atau membawa instruksi dari main memory ke CPU.
2. Instruction Execute : yaitu proses CPU untuk mengerjakan instruksi yang sudah dijemput dari main memory dan sudah berada di Instruction Register (IR register)
3. Cycle Time : yaitu seluruh waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tahap pertama dan tahap kedua. Tahap pertama dan tahap kedua secara keseluruhan disebut dengan siklus mesin (machine cycle).
4. Beberapa pabrik komputer mengukur kecepatan dari CPU berdasarkan lamanya melakukan satu kali siklus mesin tersebut yang diukur dengan satuan megahertz (Mhz).
5. Suatu pengukur waktu yang disebut dengan clock akan berdetak untuk tiap-tiap siklus yang dilakukan. Misalnya suatu processor 8 Mhz berarti clock akan berdetak 8 juta kali tiap detiknya atau 8 juta siklus mesin dapat dilakukan tiap detiknya.
0 comments:
Post a Comment
Silahkan Berikan Komentarnya di Bawah ini....!!!!!