TUGAS 5 FERDI LATAR SEJARAH STRUKTUR DASAR KOMPUTER

 

LATAR SEJARAH STRUKTUR DASAR KOMPUTER

·         Sistem Operasi Komputer

Pada saat pertama kali dijalankan atau pada saat boot, terdapat sebuah program awal yang mesti dijalankan. Program awal ini disebut program bootstrap yaitu sebuah program sederhana yang disimpan dalam ROM yang berbentuk chip CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconduktor), program ini berisi semua aspek pada sistem komputer mulai dari register CPU, device controller sampai isi memori.Setelah proses bootstrap selesai, bootstrap akan menyerahkan kontrol ke sistem operasi.

Setiap sistem komputer memiliki mekanisme yang berbeda. Interupsi merupakan bagian terpenting dari sistem arsitektur komputer, interupsi bisa terjadi apabila perangkat keras(hardware) atau perangkat lunak (software) meminta pada prosesor untuk dilayani. Apabila terjadi interupsi maka prosesor menghentikan proses yang sedang dikerjakannya, kemudian beralih mengerjakan service routine untuk melayani interupsi tersebut. Setelah selesai mengerjakan service routine maka prosesor kembali melanjutkan proses yang tertunda.

·         Struktur I/O

 

1.      Interupsi I/O

            Intruksi adalah suatu perintah pada CPU untuk melakukan suatu pemrosesan data.

Struktur komputer

a)      Register- register internal CPU: Memory Buffer Register (MBR) atau Memory Data Register (MDR) berisi sebuah word yang akan disimpan di dalam memori atau digunakan untuk menerima word dari memori.

b)      Memory Address Register (MAR): menentukan alamat di memori yang isinya akan diaambil ke MBR atau yang akan diisi dengan data yang ada di MBR.

c)      Intruction Register (IR): tempat menampung intruksi yang akan dieksekusi.

d)     Program Counter (PC): menyimpan alamat intruksi berikutnya yang akan diambil dari memori.

e)      Accumulator: digunakan untuk menyimpan sementara operand dan hasil operasi ALU.

f)       Fetch Cycle: siklus pengambilan data ke memori atau register.

Contoh aliran data fetch cycle:

Pada saat siklus pengambilan (Fetch Cycle)intruksi dibaca dari memori, PC berisi alamat intruksi berikutnya yang akan diambil, alamat ini dipindahkan ke MAR dan ditaruh di bus alamat, unit control meminta pembacaan memori dan hasilnya disimpan di bus data dan di salin ke MBR dan kemudian di pindahkan ke IR, PC naik nilainya 1 sebagai persiapan untuk pengambilan selanjutnya, siklus selesai.

Siklus Intruksi dasar

1)      Eksekusi program akan berhenti apabila komputer dimatikan, terjadi kesalahan atau terdapat intruksi yang menghentikan komputer.

2)      Mengambil intruksi berikutnya eksekusi intruksi siklus pengambilan (fetch cycle) dan siklus eksekusi (Execute Cycle).

3)      Pada awal setiap siklus interuksi, CPU membaca interuksi dari memori.

4)      Sebuah register yang disebut PC digunakan untuk menunjukkan alamat intruksi yang akan diambil dari memori.

5)      Setiap kali sebuah intruksi dibaca, isi PC akan bertambah sehingga CPU akan membaca intruksi selanjutnya secara berurutan.

6)      Intruksi yang dibaca akan dimuat ke sebuah register di dalam CPU yang disebut IR.

7)      Selanjutnya CPU menginterprestasikan intruksi dan melakukan aksi yang diperlukan.

 

2.      Struktur DMA

Direct Memory Access (DMA) suatu metode penanganan I/O dimana device controller (sirkuit digital yang berfungsi mengontrol kerja komponen mekanik atau elektrik lainnya dari piranti I/O) langsung berhubungan dengan memori tanpa campur tangan CPU. Setelah men-set buffers (area memori yang menyimpan data ketika mereka sedang dipindahkan antara dua perangkat dan aplikasi), pointers (variable yang berisi alamat memori sebagai nilainya) dan counters (registerbyang mengikuti serangkaian state yang sudah ditentukan) untuk perangkat I/O, device controller mentransfer blok data langsung ke penyimpanan tanpa campur tangan CPU. DMA digunakan untuk perangkat I/O dengan kecepatan tinggi, hanya terdapat satu interupsi setiap blok. Berbeda dengan perangkat yang mempunyai kecepatan rendah dimana interupsi terjadi utuk setiap byte (word).

Adapun cara kerjanya sebagai berikut :

I/O Device terhubung dengan DMA controller memberikan intruksi yang harus diproses. DMA controller mengirimkan pemberitahuan ke processor bahwa akan ada proses yang dihandle oleh DMA controller. Kemudian prosesor menginformasikan ke memori bahwa DMA akan mengakses memori untuk pemrosesan suatu intruksi. DMA controller terhubung dengan memori dan akses alamat data yang diperlukan. DMA controller mengirimkan hasil proses kembali ke I/O device. Dan kembali melaporkan ke prosesor bahwa proses telah selesai dilakukan.

Adapun kegunaan DMA adalah:

1)      Membantu CPU focus penuh ke transfer data. Dengan DMA, CPU cukup memulai prosesnya dan bisa melakukan kerja lain selama proses transfer itu berlangsungdan tinggal menunggu informasi dari DMA controller jika proses transfer sudah selesai.

2)      Membebaskan pemroses menunggu transfer data yang dilakukan perangkat I/O.

3)      Supaya CPU dapat melakukan pekerjaan atau intruksi yang berbeda ketika melakukan operasi transfer data dari perangkat peripheral.

4)      DMA dapat mentransfer data ked an dari memori tanpa menempati proses waktu, mesin dan membuat data tumpang tindih.

 

c.       STRUKTUR PENYIMPANAN

Program komputer harus berada di memori utama (RAM) untuk dapat dijalankan. Memori utama adalah satu-satunya tempat penyimpanan yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor, idealnya program dan data secara keseluruhan dapat disimpan dalam memori utama secara permanen. Namun demikian ini tidak mungkin karena

 

1.      Ukuran memori utama relative kecil untuk dapat menyimpan data diakses secara langsung oleh prosesor.

2.      Memori utama bersivat volatile, tidak bias menyimpan secara permanen, apabila komputer dimatikan maka data yang tersimpan di memori utama akan hilang.

 

 

1. Atmega16 memiliki … byte memori data EEPROM 8bit.
a. 1024
b. 512 *
c. 128
d. 64
e. 32

2. Secara mendasar, perbedaan antara mikrokontroler dan mikroprosesor terletak pada …
a. Harga dan kualitas
b. Penekanan dan tujuan *
c. Wujud dan penampilan
d. Spesifikasi dan distribusi
e. Kebutuhan

3. Stack pointer selalu menunjuk ke …
a. Lembah stack
b. Puncak stack *
c. Memori
d. Variabel reset
e. Variabel up