. ARSITEKTUR SET INSTRUKSI

 1. Jenis Instruktur :

          Set instruksi merupakan sekumpulan lengkap instruksi yang dapat dimengerti oleh sebuah CPU lengkap. Karakteristik instruksi mesin atau didefinisikan sebagai suatu aspek dalam arsitektur komputer yang dapat dilihat oleh para pemrogram.

jenis-jenis struktur.

1. Pengolahan data ( data processing)

Meliputi operasi-operasi aritmetika dan logika. Operasi aritmetika memiliki kemampuan komputasi untuk pengolahan data numeric. Sedangkan instruksi logika beroperasi terhadpa bit-bit word sebagai bit, bukannya sebagai bilangan, sehingga instruksi ini memiliki kemampuanuntuk pengolahan data lain.

2. Perpindahan data ( data movement)

 Berisi instruksi perpindahan data antar register maupun modul I/O untuk dapat diolah oleh CPU maka diperlukan instruksi-instruksi yang bertugas memindahkan data operand yang diperlukan.

3. Penyimpanan data ( data storage)

Berisi instruksi-instruksi penyimpan ke memori. Instruksi penyimpanan sangat penting dalam operasi komputasi, karena data tersebut akan digunakan untuk operasi berikutnya, minimal untuk ditampilkan pada layar harus diadakan penyimpanan walaupun sementara.

4. Kontrol aliran program ( program flow control)

 Berisi instruksi pengontrolan operasi dan percabangan ke   set instruksi lain.

2.  Teknik Pengalamatan

  Mode pengalamatn Pentium dilengkapi bermacam-macam mode pengalamatan untuk memudahkan bahasa-bahasa tingkat tinggi mengeksekusinya secara efisien.

Macam-macam mode pengalamatanpentium :

·  Mode Immediate

· Operand berada di dalam intruksi.

          · Operand dapat berupa data byte, word atau doubleword.

·  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)

    Mode Displacement Alamat efektif berisi bagian-bagian intruksin dengan displacement 8, 16 atau  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.

 Mode Base, pengalamatan indirect yang menspesifikasi saru register 8, 16 atau 32 bit berbasis alamat efektifnya.

3.  Desain  Set  Intruksi
     Desain set instruksi merupakan masalah yang sangatkomplek yang melibatkan banyak aspek, diantaranya adalah:1. Kelengkapan set instruksi2. Ortogonalitas (sifat independensi instruksi). Kompatibilitas :

            - source code compatibility

            - Object code Compatibility

  Selain ketiga aspek tersebut juga melibatkan hal-hal sebagaiberikut :

a. Operation Repertoire

    Berapa banyak dan operasiapa saja yang disediakan, dan berapa sulitoperasinya

b. Data Types

    Tipe/jenis data yang dapat olah

c. Instruction Format

   Panjangnya, banyaknya alamat,dsb.

d. Register

    Banyaknya register yang dapat digunakan

e. Addressing
    Mode pengalamatan untuk operand

Sumber: http://muhammadfarhan22.blogspot.com/2012/11/arsitektur-set-instruksi.html

http://siezwoyouye.blogspot.com/2012/10/arsitektur-set-instruksi.html

Read More..

CPU

CPU (Central Procesing Unit)

1 KOMPONEN CPU

Diagram blok sederhana sebuah CPU.

Komponen CPU terbagi menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut.

• Unit kontrol yang mampu mengatur jalannya program. Komponen ini sudah pasti terdapat dalam semua CPU. CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antarkomponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya. termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output. Dengan demikian tugas dari unit kendali ini adalah:
• Mengatur dan mengendalikan alat-alat masukan (input) dan keluaran (output).

o    Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.

o    Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.

o    Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja dari ALU.

o    Menyimpan hasil proses ke memori utama.

·         Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya. Secara analogi, register ini dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.

• ALU unit yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi logika berdasar instruksi yang ditentukan. ALU sering di sebut mesin bahasa karena bagian ini ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri. Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder.

Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan dua operand dengan menggunakan operator logika tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan (¹ ), kurang dari (<), kurang atau sama dengan (£ ), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau sama dengan (³ ).

·         CPU Interconnections adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan /keluaran.

2. Cara Kerja CPU

Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di MAA (melalui Input-storage); apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data ditampung di Working-storage). Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka Control Unit akan mengambil instruksi dari Program-storage untuk ditampungkan ke Instruction Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit dari Working-storage untuk ditampung di General-purpose register (dalam hal ini di Operand-register). Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung di Akumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk ditampung kembali ke Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit akan menjemput hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan ditampilkan ke output-devices.

3. Fungsi CPU

CPU berfungsi seperti kalkulator, hanya saja CPU jauh lebih kuat daya pemrosesannya. Fungsi utama dari CPU adalah melakukan operasi aritmatika dan logika terhadap data yang diambil dari memori atau dari informasi yang dimasukkan melalui beberapa perangkat keras, seperti papan tombol, pemindai, tuas kontrol, maupun tetikus. CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksi perangkat lunak komputer. Perangkat lunak tersebut dapat dijalankan oleh CPU dengan membacanya dari media penyimpan, seperti cakram keras, disket, cakram padat, maupun pita perekam. Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan terlebih dahulu pada memori fisik (MAA), yang mana setiap instruksi akan diberi alamat unik yang disebut alamat memori. Selanjutnya, CPU dapat mengakses data-data pada MAA dengan menentukan alamat data yang dikehendaki.

Saat sebuah program dieksekusi, data mengalir dari RAM ke sebuah unit yang disebut dengan bus, yang menghubungkan antara CPU dengan MAA. Data kemudian didekode dengan menggunakan unit proses yang disebut sebagai pendekoder instruksi yang sanggup menerjemahkan instruksi. Data kemudian berjalan ke unit aritmatika dan logika (ALU) yang melakukan kalkulasi dan perbandingan. Data bisa jadi disimpan sementara oleh ALU dalam sebuah lokasi memori yang disebut dengan register supaya dapat diambil kembali dengan cepat untuk diolah. ALU dapat melakukan operasi-operasi tertentu, meliputi penjumlahan, perkalian, pengurangan, pengujian kondisi terhadap data dalam register, hingga mengirimkan hasil pemrosesannya kembali ke memori fisik, media penyimpan, atau register apabila akan mengolah hasil pemrosesan lagi. Selama proses ini terjadi, sebuah unit dalam CPU yang disebut dengan penghitung program akan memantau instruksi yang sukses dijalankan supaya instruksi tersebut dapat dieksekusi dengan urutan yang benar dan sesuai.

4. Percabangan instruksi

Pemrosesan instruksi dalam CPU dibagi atas dua tahap, Tahap-I disebut Instruction Fetch, sedangkan Tahap-II disebut Instruction Execute. Tahap-I berisikan pemrosesan CPU dimana Control Unit mengambil data dan/atau instruksi dari main-memory ke register, sedangkan Tahap-II berisikan pemrosesan CPU dimana Control Unit menghantarkan data dan/atau instruksi dari register ke main-memory untuk ditampung di MAA, setelah Instruction Fetch dilakukan. Waktu pada tahap-I ditambah dengan waktu pada tahap-II disebut waktu siklus mesin (machine cycles time).

Penghitung program dalam CPU umumnya bergerak secara berurutan. Walaupun demikian, beberapa instruksi dalam CPU, yang disebut dengan instruksi lompatan, mengizinkan CPU mengakses instruksi yang terletak bukan pada urutannya. Hal ini disebut juga percabangan instruksi (branching instruction). Cabang-cabang instruksi tersebut dapat berupa cabang yang bersifat kondisional (memiliki syarat tertentu) atau non-kondisional. Sebuah cabang yang bersifat non-kondisional selalu berpindah ke sebuah instruksi baru yang berada di luar aliran instruksi, sementara sebuah cabang yang bersifat kondisional akan menguji terlebih dahulu hasil dari operasi sebelumnya untuk melihat apakah cabang instruksi tersebut akan dieksekusi atau tidak. Data yang diuji untuk percabangan instruksi disimpan pada lokasi yang disebut dengan flag.

5. Bilangan yang dapat ditangani

Kebanyakan CPU dapat menangani dua jenis bilangan, yaitu fixed-point dan floating-point. Bilangan fixed-point memiliki nilai digit spesifik pada salah satu titik desimalnya. Hal ini memang membatasi jangkauan nilai yang mungkin untuk angka-angka tersebut, tetapi hal ini justru dapat dihitung oleh CPU secara lebih cepat. Sementara itu, bilangan floating-point merupakan bilangan yang diekspresikan dalam notasi ilmiah, di mana sebuah angka direpresentasikan sebagai angka desimal yang dikalikan dengan pangkat 10 (seperti 3,14 x 10⁵⁷). Notasi ilmiah seperti ini merupakan cara yang singkat untuk mengekspresikan bilangan yang sangat besar atau bilangan yang sangat kecil, dan juga mengizinkan jangkauan nilai yang sangat jauh sebelum dan sesudah titik desimalnya. Bilangan ini umumnya digunakan dalam merepresentasikan grafik dan kerja ilmiah, tetapi proses aritmatika terhadap bilangan floating-point jauh lebih rumit dan dapat diselesaikan dalam waktu yang lebih lama oleh CPU karena mungkin dapat menggunakan beberapa siklus detak CPU. Beberapa komputer menggunakan sebuah prosesor sendiri untuk menghitung bilangan floating-point yang disebut dengan FPU (disebut juga math co-processor) yang dapat bekerja secara paralel dengan CPU untuk mempercepat penghitungan bilangan floating-point. FPU saat ini menjadi standar dalam banyak komputer karena kebanyakan aplikasi saat ini banyak beroperasi menggunakan bilangan floating-point.

Read More..

pengertian dasar komputer

1        Pengertian dasar komputer

Konsep awal terciptanya komputer adalah sebagai alat hitung. Istilah komputer diambil dari bahasa latin.Komputare yang artinya menghitung, jika dalam bahasa inggris to compute, yang artinya juga sama yaitu menghitung.

Secara umum komputer dapat diartikan sebagai alat elektronika yang bekerja secara koordinasi dan

integrasi berdasarkan program, dapat menerima masukan berupa data yang diproses didalam suatu sistem dan dikeluarkan dalam bentuk informasi.

Untuk lebih memahami konsep komputer anda bisa perhatikan struktur organisasi komputer disamping dan berikut penjelasannya :

1. Input Device (Alat Masukan)

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah kedalam komputer

2. Output Device (Alat Keluaran)

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor), ataupun berupa suara.

3. I/O Ports

Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data ke luar sistem. Peralatan input dan output di atas terhubung melalui port ini.

4. CPU (Central Processing Unit)

CPU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu: ALU (Arithmetical Logical Unit) sebagai pusat pengolah data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja komputer.

5. Memori

Memori terbagi menjadi dua bagian yaitu memori internal dan memori eksternal. Memori internal berupa RAM (Random Access Memory) yang berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara waktu, dan ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang haya bisa dibaca dan berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer pertama kali dinyalakan.

6. Data Bus

Adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan.Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel.

7. Address Bus

Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini,

CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca. Address bus biasanya terdiri atas

16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.

8. Control Bus

Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Terdiri atas 4 samapai 10 jalur paralel.

2.        Pengenalan konsep dasar komputer

2.1 Sistem Pengolahan Data Elektronik

Sistem Pengolahan Data Elektronik (SPDE) merupakan sistem pengolahan data yang menggunakan komputer sebagai peralatan umum. Untuk melakukan sistem pengolahan data ini diperlukan unsur-unsur pelaksana yang terdiri dari :

·         Hardware (Perangkat Keras)

·         Software (Perangkat Lunak)

·         Brainware (Sumber Daya Manusia)

2.2  Pengenalan konsep dasar komputer

2.2.1 Hardware komputer

Perangkat keras yang ada pada komputer atau yang lebih familiar disebut Hardware, dibagi menjadibeberapa bagian, yaitu :

1. Perangkat Input

Perangkat input berfungsi untuk memasukkan data dan program kedalam komputer. Contoh perangkat

input antara lain:

· Keyboard

· Mouse

· Scaner, dll.

2. Perangkat Output

Perangkat ini berfungsi untuk menampilkan hasil pengolahan data. Contoh perangkat input antara lain :

· Monitor

· Printer

· Speaker, dll.

3. Perangkat Penyimpan Data

Perangkat ini berfungsi untuk menyimpan data secara permanen. Contoh perangkat penyimpan data antara lain:

· Diskete

· Harddisk

· Compact Disc

· Flash Disc, dll.

4. Perangkat Pembaca dan Penulis Data

Perangkat ini berfungsi untuk membaca dan menulis data kedalam perangkat penyimpan data. Contoh perangkat pembaca dan penulis data antara lain :

· Floppy Disk Drive

· CD ROM

· CD RW

· DVD ROM

· DVD RW, dll.

5. Perangkat Proses

Perangkat ini berfungsi untuk proses komputer secara keseluruhan. Perangkat proses ini terdiri dari :

· Control Procecing Unit (CPU) / Prosesor

· Main Memory

2.2.2 Software Komputer

Software merupakan program-program yang befungsi mengatur kerja hardware. Software dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu :

1. Sistem Operasi (Operating System)

Sistem Operasi berfungsi untuk mengatur kerja komputer secara mendasar, misalnya menghidupkan dan mematikan komputer, dll. Contoh Sistem Operasi yaitu :

· Ms. DOS

· MS. Windows untuk Personal Computer

· Linux

· LinDows, untuk pengguna Linux dan Windows

· Mac OS untuk pengguna komputer Apple Macintosh

· OS/2, AIX, OS/390 untuk komputer IBM

· SunOS untuk Sun Komputer

· Free BSD

· Solaris

· VMS untuk DEC, dll.

2. Program Paket (Package Program)

Program paket menyediakan program siap pakai yang dibuat oleh pabrik. Contoh Paket Program antara lain:

· Microsoft Office

· Adobe Photoshop

· Corel Draw, dll.

3. Bahasa Pemrograman ( Language )

Bahasa pemrograman dipakai untuk membuat program-program aplikasi yang dapat berfungsi sebagai penghubung kerja antara computer dan peralatannya sesuai dengan kebutuhan pembuatnya. Contoh bahasa pemrograman yaitu :

· Basic

· Pascal

· Visual Basic

· Borland Delphi

· Foxpro, dll.

4. Program Bantu ( Utility )

Program Bantu dapat digunakan untuk membantu kerja Sistem Operasi dan pengguna computer yang menginginkan program pembantu. Contoh program Bantu yaitu :

· Antivirus

· WinZip

· Partition Magic, dll.

2.2.3 Brainware

Brainware merupakan manusia yang mengoperasikan dan mengendalikan system computer. Brainware dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu :

1. Operator

Operator adalah orang yang mengoperasikan komputer

2. Programer

Programer adalah orang yang membuat program untuk digunakan / dijalankan didalam computer.

3. Analis

Analis adalah orang yang bertugas menyusun analis dan desain sebuah system pembuatan program.

sumber : wikipea

Read More..