Jumat, 15 Januari 2016

CPU (CENTRAL PROCESSING UNIT)

CPU (CENTRAL PROCESSING UNIT)

1.     PENGERTIAN.
CPU (Central Processing Unit) adalah otak atau sumber dari komputer yang mengatur dan memproses seluruh kerja komputer. CPU ini berbentuk IC yang diberi nama sesuai dengan tipenya, misalnya 8088 untuk PC XT dan 80286 untuk PC AT,Pentium IV dan sebagainya. Karena CPU ini berada pada suatu board (papan) yang disebut motherboard dan terletk dalam kotak (casing), sekarang ini orang jadi cenderung menyebut kotak berisi catu daya, disk drive dan motherboard sebagai CPU/ kotak CPU. Di dalam kotak CPU biasanya terdapat 2 buah disket drive yang diberi nama disket drive A dan disket drive B. selain disket drive ada juga yang mempunyai hard disk dan CD ROM.

2.     MEMBAHAS  SISTEM  BUS.
Sistem bus yang sederhana ini memiliki permasalahan yang serius ketika digunakan pada komputer untuk kepentingan umum (generaL purpuse computer). Seluruh peralatan yang ada pada bus memiliki kemampuan untuk berkomunkasi dengan kecepatan yang sama dan dalam waktu yang sama pula. Meningkatkan kecepatan komputer merupakan pekerjaan yang berat, karena yang pertama kali harus ditingkatkan kecepatannya ialah keselurukan kerja dari device – device komputer yang ada dengan sebaik mungkin. Ketika kerja device – device yang ada tidak dapat dipercepat secepat kerja komputer baik secara praktek maupu ekonomis, maka CPU akan bekerja lebih lambat untuk sementara demikian pula kecepatannya untuk berhubungan dengan device device tersebut. Sementara itu bus sistem juga bekerja lebih berat untuk mengkonfigurasikan ketika dibangun dari perlengkapan yang biasa. Karna membutuhkan penambahan kartu ekspansi dan membutuhkan banyak jumper dalam satu set alamat memory, I/O, prioritas interupsi dan nomor interupsi.

3.     ALU  (ARITHMETIC  AND  LOGIC  UNIT).

ALU, singkatan dari Arithmetic And Logic Unit (bahasa Indonesia: unit aritmatika dan logika), adalah salah satu bagian dalam dari sebuahmikroprosesor yang berfungsi untuk melakukan operasi hitungan aritmatika dan logika. Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. tugas utama dari ALU (Arithmetic And Logic Unit)adalah melakukan semua perhitungan aritmatika atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan operasi arithmatika dengan dasar pertambahan, sedang operasi arithmatika yang lainnya, seperti pengurangan, perkalian, dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi arithmatika ini disebut adder. Tugas lalin dari ALU adalah melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program. 

SUMBER:

ARSITEKTUR INSTRUKSI

ARSITEKTUR INSTRUKSI

1.     ARSITEKTUR SET INSTRUKSI
Set Instruksi (bahasa InggrisInstruction Set, atau Instruction Set Architecture (ISA)) didefinisikan sebagai suatu aspek dalam arsitektur komputer yang dapat dilihat oleh para pemrogram. Secara umum, ISA ini mencakup jenis data yang didukung, jenis instruksi yang dipakai, jenis registermode pengalamatanarsitektur memori, penanganan interupsieksepsi, dan operasi I/O eksternalnya (jika ada). ISA merupakan sebuah spesifikasi dari Pullman semua kode-kode biner (opcode) yang diimplementasikan dalam bentuk aslinya (native form) dalam sebuah desain prosesortertentu. Kumpulan opcode tersebut, umumnya disebut sebagai bahasa mesin (machine language) untuk ISA yang bersangkutan. ISA yang populer digunakan adalah set instruksi untuk chip Intel x86IA-64IBM PowerPCMotorola 68000Sun SPARCDEC Alpha, dan lain-lain.

2.      JENIS INSTRUKSINYA:
A. Data Processing/Pengolahan Data: instruksi-instruksi aritmetika dan logika.
B. Data Storage/Penyimpanan Data: instruksi-instruksi memori.
C. Data Movement/Perpindahan Data: instruksi I/O.
D. Control/Kontrol: instruksi pemeriksaan dan percabangan.
Instruksi aritmetika (arithmetic instruction) memiliki kemampuan untuk mengolah data numeric. Sedangkan instruksi logika (logic instruction) beroperasi pada bit-bit word sebagai bit, bukan sebagai bilangan. Operasi-operasi tersebut dilakukan terutama dilakukan untuk data di register CPU. Instruksi-inslruksi memori diperlukan untuk memindah data yang terdapat di memori dan register.

Instruksi-instruksi I/O diperlukan untuk memindahkan program dan data kedalam memori dan mengembalikan hasil komputasi kepada pengguna. Instruksi-instruksi kontrol digunakan untuk memeriksa nilai data, status komputasi dan mencabangkan ke set instruksi lain.

3.      TEKNIK PENGELAMATAN
Pentium dilengkapi bermacam-macam mode pengalamatan untuk memudahkan bahasa-bahasa tingkat tinggi mengeksekusinya secara efisien.


Macam-macam mode pengalamatanpentium :
1.  Mode Immediate
Operand berada di dalam intruksi.
Operand dapat berupa data byte, word atau doubleword.

2.  Mode Operand Register
Yaitu operand adalah isi register.
Register 8 bit (AH, BH, CH, DH, AL, BL, CL, DL)
Register 16 bit (AX, BX, CX, DX, SI, DI, SP, BP)
Register 32bit (EAX, EBX, ECX, ESI, EDI, ESP, EBP)
Register 64 bit yang dibentuk dari register 32 bit secara berpasangan.
Register 8, 16, 32 bit merupakan register untuk penggunaan umum (general purpose register).
Register 14 bit biasanyan untuk operasi floating point.
Register segmen (CS, DS, ES, SS, FS, GS)

3.  Mode Displacement
Alamat efektif berisi bagian-bagian intruksin dengan displacement 8, 16, atu 32 bit.
Dengan segmentasi, seluruh alamat dalam intruksi mengacu ke sebuah offset di dalam segmen.
Dalam Pentium, mode ini digunakan untuk mereferensi variable-variabel global.
4.  Mode Base
pengalamatan indirect yang menspesifikasi saru register 8, 16 atau 32 bit berbasis alamat efektifnya.

4.     DESAIN SET INSTRUKSINYA
Desain set instruksi merupakan masalah yang sangat komplek yang melibatkan banyak aspek, diantaranya adalah:

A. Kelengkapan set instruksi
B. Ortogonalitas (sifat independensi instruksi)
C. Kompatibilitas : Source code compatibility dan Object code Compatibility

Selain ketiga aspek tersebut juga melibatkan hal-hal sebagai berikut:
A. Operation Repertoire: Berapa banyak dan operasi apa saja yang disediakan, dan berapa sulit operasinya .
B. Data Types: tipe/jenis data yang dapat olah Instruction Format: panjangnya, banyaknya alamat, dsb.