Interkoneksi antar komponen dan analisanya

Pada Sistem Komputer, terdiri dari 4 bagian komponen, yaitu sebagai berikut :

1. Pemroses

• Berfungsi untuk mengendalikan operasi komputer dan melakukan fungsi pemrosesan data.
• Pemroses melakukan operasi logika dan mengelola aliran data dengan membaca instruksi dari memori dan mengeksekusinya.
• Langkah kerja pemroses :
• Mengambil instruksi biner dari memori
• Mendekode instruksi menjadi aksi sederhana
• Melakukan aksi
• 3 Tipe operasi komputer :
• Operasi aritmatika (ADD, SUBSTRACT, MULTIPLY, DIVIDE)
• Operasi logika (OR, AND, XOR, INVERTION)
• Operasi pengendalian (LOOP, JUMP)
• Pemroses terdiri dari :
• ALU (Aritmatic Logic Unit), berfungsi untuk melakukan operasi aritmatika dan logika
• CU (Control Unit), berfungsi untuk mengendalikan operasi yang dilaksanakan sistem komputer.
• Register-register, berfungsi untuk :
• Membantu pelaksanaan operasi yang dilakukan pemroses
• Sebagai memori yang bekerja secara cepat, biasanya untuk tempat operand-operand dari operasi yang akan dilakukan.
• Terbagi menjadi register data dan register alamat.
• Register data terdiri dari general dan special purpose register.
• Register alamat berisi :
• Alamat data di memori utama
• Alamat instruksi
• Alamat untuk perhitungan alamat lengkap
• Contoh : register indeks, register penunjuk segmen, register penunjuk stack, register penanda (flag)

• Pemroses melakukan tugasnya dengan mengeksekusi instruksi-instruksi di program dengan mekanisme instruksi sebagai berikut :.
• Pemroses membaca instruksi dari memori (fetch)
• Pemroses mengeksekusi instruksi (execute)
• Eksekusi program berisi pengulangan fetch dan execute. Pemrosesan satu instruksi disebut satu siklus instruksi (instruction cycle).

Gambar 1-1 : Siklus Eksekusi Instruksi

2. Memori

• Berfungsi untuk menyimpan data dan program
• Biasanya volatile, tidak dapat mempertahankan data dan program yang disimpan bila sumber daya energi (listrik) dihentikan.
• Konsep program tersimpan (stored program concept), yaitu program (kumpulan instruksi) yang disimpan di suatu tempat (memori) dimana kemudian instruksi tersebut dieksekusi.
• Setiap kali pemroses melakukan eksekusi, pemroses harus membaca instruksi dari memori utama. Agar eksekusi dilakukan secara cepat maka harus diusahakan instruksi tersedia di memori pada lapisan berkecepatan akses lebih tinggi. Kecepatan eksekusi ini akan meningkatkan kinerja sistem.
• Hirarki memori berdasarkan kecepatan akses :
• Register (tercepat)
• Cache memory ; Memori berkapasitas terbatas, berkecepatan tinggi yang lebih mahal dibanding memori utama. Cache memory adalah diantara memori utama dan register, sehingga pemroses tidak langsung mengacu memori utama tetapi di cache memory yang kecepatan aksesnya lebih tinggi.
• Main memory
• Disk cache (buffering) ; Bagian memori utama untuk menampung data yang akan ditransfer dari/ke perangkat masukan/keluaran dan penyimpan sekunder. Buffering dapat mengurangi frekuensi pengaksesan dari/ke perangkat masukan/keluaran dan penyimpan sekunder sehingga meningkatkan kinerja sistem.
• Magnetic disk
• Magnetic tape, optical disk (paling lambat)

3. Perangkat Masukan dan Keluaran (I/O)

• Adalah perangkat nyata yang dikendalikan chip controller di board sistem atau card.
• Controller dihubungkan dengan pemroses dan komponen lainnya melalui bus.
• Controller mempunyai register-register untuk pengendaliannya yang berisi status kendali.
• Tiap controller dibuat agar dapat dialamati secara individu oleh pemroses sehingga perangkat lunak device driver dapat menulis ke register-registernya sehingga dapat mengendalikannya.
• Sistem operasi lebih berkepentingan dengan pengendali dibanding dengan perangkat fisik mekanis
• Perangkat I/O juga memindahkan data antara komputer dan lingkungan eksternal.
• Lingkungan eksternal dapat diantarmuka (interface) dengan beragam perangkat, seperti :
• Perangkat penyimpan sekunder
• Perangkat komunikasi
• Terminal

4. Interkoneksi antar Komponen

• Adalah struktur dan mekanisme untuk menghubungkan antar komponen dalam sistem komputer yang disebut bus.
• Bus terdiri dari tiga macam, yaitu :
• Bus alamat (address bus) ; Berisi 16, 20, 24 jalur sinyal paralel atau lebih. CPU mengirim alamat lokasi memori atau port yang ingin ditulis atau dibaca di bus ini. Jumlah lokasi memori yang dapat dialamati ditentukan jumlah jalur alamat. Jika CPU mempunyai N jalur alamat maka dapat mengalamati 2 pangkat N (2^N) lokasi memori dan/atau port secara langsung.
• Bus data (data bus) ; Berisi 8, 16, 32 jalur sinyal paralel atau lebih. Jalur-jalur data adalah dua arah (bidirectional). CPU dapat membaca dan mengirim data dari/ke memori atau port. Banyak perangkat pada sistem yang dihubungkan ke bus data tetapi hanya satu perangkat pada satu saat yang dapat memakainya.
• Bus kendali (control bus); Berisi 4-10 jalur sinyal paralel. CPU mengirim sinyal-sinyal pada bus kendali untuk memerintahkan memori atau port. Sinyal bus kendali antara lain :
• Memory read ; Untuk memerintahkan melakukan pembacaan dari memori.
• Memory write ; Untuk memerintahkan melakukan penulisan ke memori.
• I/O read ; Untuk memerintahkan melakukan pembacaan dari port I/O.
• I/O write ; Untuk memerintahkan melakukan penulisan ke port I/O.
•  Mekanisme pembacaan ; Untuk membaca data suatu lokasi memori, CPU mengirim alamat memori yang dikehendaki melalui bus alamat kemudian mengirim sinyal memory read pada bus kendali. Sinyal tersebut memerintahkan ke perangkat memori untuk mengeluarkan data pada lokasi tersebut ke bus data agat dibaca CPU.
• Interkoneksi antar komponen ini membentuk satu sistem sendiri, seperti ISA (Industry Standard Architecture), EISA (Extended ISA) dan PCI (Peripheral Component Interconnect).
• Secara fisik interkoneksi antar komponen berupa “perkawatan”.
• Interkoneksi memerlukan tata cara atau aturan komunikasi agar tidak kacau (chaos) sehingga mencapai tujuan yang diharapkan.

Analisa saya :

Interkoneksi antar komponen dimana struktur dan mekanisme yang menghubungkan antara pemroses – main memory – perangkat masukan dan keluaran. Secara fisik interkoneksi antar komponen berupa perkawatan. Tetapi komponen interkoneksi sesungguhnya tidak hanya perkawatan tapi juga tata cara atau aturan atau juga protokol komunikasi di antara elemen-elemen terhubung yang berkomunikasi agar tidak kacau sehingga dapat mencapai tujuan yang diharapkan.  Interkoneksi antara CPU, memori dan perangkat masukan / keluaran dihubungkan oleh BUS, yang dibagi menjadi 3 BUS : Bus alamat (Address bus), Bus data (Data bus), Bus control ( control bus).

Sumber           : http://www.itechgraph.com/blog/computerizing/4-komponen-dalam-sistem-komputer/#more-941

PERBEDAAN DATA DAN INFORMASI

Kata ‘ Data’ dan ‘Informasi’, adalah 2 kata yang kita yakini keberbedaan maknanya, namun terkadang sulit untuk diungkapkan. Untuk mempermudah memahaminya, kita lihat percakapan berikut ini :

informasi dan data

Data dan informasi

Dari percakapan diatas kita dapat menyimpulkan perbedaan data dan informasi. Secara garis besar, keduanya merupakan sumber berita yang sama-sama dapat dijadikan bahan acuan pengambilan tindakan selanjutnya/keputusan.

Namun, informasi cenderung diartikan sebagai berita yang keakuratannya tidak kuat. Karena informasi biasanya tidak didukung dengan berkas yang menggambarkan situasi berita tersebut. Walaupun begitu, informasi juga dapat digunakan sebagai pendukung pengambilan keputusan.

Data adalah berita yang dijamin keakuratannya karena didukung oleh sumber yang terpercaya dan dapat di lacak kebenarannya (sumbernya jelas). Biasanya, data sudah dikemas dalam bentuk berkas ( berkas tidak selalu berupa kertas namun juga dapat berupa file komputer atau sebagainya.)

Sumber                : http://fathoni.blog.ugm.ac.id/2011/03/18/perbedaan-data-dan-informasi/

Etika Instruksi Didalam Pemrosesan Eksekusi Instruksi

Dalam hal ini etika menulis di internet tidak begitu saja di lakukan dengan sesuka hati anda dalam menulis. karena apapun yang kita lakukan jika tidak melakukannya dengan etika maka tidak akan baik hasilnya malah itu bisa menjadi malapetaka untuk kita.

Di dunia maya aturan-aturan atau kaidah hukum bersifat tertulis maupun tidak tertulis. Aturan tidak tertulis bisa berupa pernyataan sikap dari pembaca yang membaca informasi di blog, email, atau milis yang diwujudkan dalam bentuk komentar-komentar terhadap tulisan penulis, bila tulisan itu tidak berkenan atau bertentangan dengan nilai atau etika biasanya si penulis akan dihujat oleh pembaca melalui fasilitas komentar atau email balik bila melalui email atau milis. Sedangkan aturan tertulis bisa berupa peringatan yang ditulis oleh pembuat blog atau administrator milis agar tercipta komunikasi yang sehat, sopan, dan saling menghargai. Beberapa point yang perlu diperhatikan saat menulis di internet adalah sebagai berikut:

1. Isi tulisan tidak mengandung unsur SARA. Masalah SARA sangat rentang menimbulkan pertentangan yang berakibat buruk apalagi ditulis dalam media online yang bersifat mudah menyebar. Pemahaman orang tentang hal ini tentu saja berbeda-beda berdasarkan latar belakang orang yang membacanya.
2. Tidak berbau pornografi. Suatu hal yang perlu diingat sebagai penulis blog disini bahwa blog dapat diakses oleh siapapun tidak terkecuali oleh anak dibawah umur. Memang penyedia layanan pembuatan blog telah merilis aturan tentang tulisan yang berbau pornografi maupun yang bersifat negative.
3. Tidak melanggar hak cipta. Hal ini perlu digaris-bawahi karena banyak blog yang menyertakan link ke suatu file berupa lagu, buku elektronik, software, film atau karya lain yang sebenarnya terlindungi oleh hak cipta. Akan tetapi sebagai penulis yang baik kita berusaha untuk tidak melanggar hak cipta.
4. Pencantuman sumber tulisan. Dalam menulis, kita seharusnya menghargai penulis lainya apabila kita menulis berdasarkan referensi yang ada pada artikel penulis lain. Dengan membaca dari berbagai sumber dan ditambah dengan pengetahuan yang kita miliki, kita dapat menulis tanpa harus mencopy paste artikel dari orang lain. Sekali lagi kita bisa meneruskan tulisan orang lain yang kita anggap bermanfaat dan menyebutkan bahwa tulisan tersebut berasal dari sang penulis aslinya.
5. Penggunaan Inisial. Pada saat membahas suatu kasus yang belum jelas, sebaiknya menggunakan inisial. Asas praduga tidak bersalah sebaiknya kita terapkan. Intinya dalam menulis adalah tujuan yang akan kita capai. Kiat bisa menyamarkan suatu kasus dalam bentuk cerita fiksi dengan penokohan yang berbeda untuk menyampaikan pesan dan hikmah yang dapat diambil dari suatu kasus.
6. Kata kunci yang tepat. Terkadang untuk kepentingan meningkatkan trafik blog, orang membuat kata kunci yang tidak sesuai dengan isi artikelnya. Hal ini akan menyesatkan pencari artikel. Mungkin masih bisa ditoleransi kalo isinya berguna bagi pencari artikel yang tersasar atau pencari produk yang tersasar tersebut. Sekali lagi ini hanya etika saja jika kita tidak ingin mempersulit orang lain. Di Indonesia aturan atau kaidah hukum mengenai etika menulis di internet pun sudah di undang-undangkan yang ditetapkan tahun 2008. Aturan itu adalah Undang-undang Informasi dan Transaksi Elektronik atau UU ITE.Pada UU ITE perbuatan yang dilarang menyangkut isi tulisan tertuang pada BAB VII pasal 27 ayat satu sampai empat dan pasal 28 ayat satu dan dua.

Sumber         : http://ridodolrivera.blogspot.com/2013/05/etika-instruksi-didalam-pemrosesan.html

PEMROSESAN EKSEKUSI INTRUKSI

CPU merupakan komponen terpenting dari sistem komputer. CPU adalah komponen pengolah data berdasarkan instruksi – instruksi yang diberikan kepadanya. CPU terdiri dari dua bagian utama yaitu unit kendali (control unit) dan unit aritmatika dan logika (ALU). Disamping itu, CPU mempunyai beberapa alat penyimpan yang berukuran kecil yang disebut register.
Unit Kendali (Control Unit), bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keselurahan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi – fungsi operasinya. Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil instruksi –instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.

• Arithmetic and Logic Unit (ALU), bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer. ALU sering disebut mesin bahasa (machine language) karena bagian ini mengerjakan instruksi – instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya. Seperti istilahnya, ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean, yang masing – masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
• Register adalah media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.
• CPU Interconnections adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internalCPU, 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.

A. 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 ketik,pemindai, tuas kontrol, maupun mouse. 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(RAM), yang mana setiap instruksi akan diberi alamat unik yang disebut alamat memori. Selanjutnya, CPU dapat mengakses data-data pada RAM 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 RAM. 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.
Fungsi CPU adalah penjalankan program – program yang disimpan dalam memori utama dengan cara mengambil instruksi – instruksi, menguji instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu persatu sesuai alur perintah. Untuk memahami fungsi CPU dan caranya berinteraksi dengan komponen lain, perlu kita tinjau lebih jauh proses eksekusi program. Pandangan paling sederhana proses eksekusi program adalah dengan mengambil pengolahan instruksi yang terdiri dari dua langkah, yaitu : operasi pembacaan instruksi (fetch) dan operasi pelaksanaan instruksi (execute).

Siklus Fetch – Eksekusi

Pada setiap siklus instruksi, CPU awalnya akan membaca instruksi dari memori. Terdapat register dalam CPU yang berfungsi mengawasi dan menghitung instruksi selanjutnya, yang disebut Program Counter (PC). PC akan menambah satu hitungannya setiap kali CPU membaca instruksi. Instruksi–instruksi yang dibaca akan dibuat dalam register instruksi (IR). Instruksi – instruksi ini dalam bentuk kode – kode binner yang dapat diinterpretasikan oleh CPU kemudian dilakukan aksi yang diperlukan. Aksi – aksi ini dikelompokkan menjadi empat katagori, yaitu :

• CPU – Memori, perpindahan data dari CPU ke memori dan sebaliknya.
• CPU –I/O, perpindahan data dari CPU ke modul I/O dan sebaliknya.
• Pengolahan Data, CPU membentuk sejumlah operasi aritmatika dan logika terhadap data.
• Kontrol, merupakan instruksi untuk pengontrolan fungsi atau kerja. Misalnyainstruksi pengubahan urusan eksekusi.

Siklus Eksekusi

Siklus eksekusi untuk suatu instruksi dapat melibatkan lebih dari sebuahreferensi ke memori. Disamping itu juga, suatu instruksi dapat menentukan suatu operasi I/O.
Instruction Addess Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasi atau menentukan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Biasanya melibatkan penambahan bilangan tetap ke alamat instruksi sebelumnya. Misalnya, bila panjang setiap instruksi 16 bit padahal memori memiliki panjang 8 bit, maka tambahkan 2 ke alamat sebelumnya.

• Instruction Fetch (IF), yaitu membaca atau pengambil instruksi dari lokasi memorinya ke CPU.
• Instruction Operation Decoding (IOD), yaitu menganalisa instruksi untuk menentukan jenis operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan.
• Operand Address Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat operand, hal ini dilakukan apabila melibatkan referensi operand pada memori.
• Operand Fetch (OF), adalah mengambil operand dari memori atau dari modul I/O.
•  Data Operation (DO), yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi. 
• Operand store (OS), yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori.  

B. Fungsi Interrupt

Fungsi interupsi adalah mekanisme penghentian atau pengalihan pengolahan instruksi dalam CPU kepada routine interupsi. Hampir semua modul (memori dan I/O) memiliki mekanisme yang dapat menginterupsi kerja CPU.
Tujuan interupsi secara umum untuk menejemen pengeksekusian routine instruksi agar efektif dan efisien antar CPU dan modul – modul I/O maupun memori. Setiap komponen – komputer dapat menjalankan tugasnya secara bersamaan, tetapi kendali terletak pada CPU disamping itu kecepatan eksekusi masing – masing modul berbeda sehingga dengan adanya fungsi interupsi ini dapat sebagai sinkronisasi kerja antar modul. Macam – macam kelas sinyal interupsi :

• Program, yaitu interupsi yang dibangkitkan dengan beberapa kondisi yang terjadi pada hasil eksekusi program. Contohnya: arimatika overflow, pembagian nol, operasi ilegal.
• Timer, adalah interupsi yang dibangkitkan pewaktuan dalam prosesor. Sinyal ini memungkinkan sistem operasi menjalankan fungsi tertentu secara reguler.
  I/O, sinyal interupsi yang dibangkitkan oleh modul I/O sehubungan pemberitahuan kondisi error dan penyelesaian suatu operasi.
• Hardware failure, adalah interupsi yang dibangkitkan oleh kegagalan daya atau kesalahan paritas memori. Dengan adanya mekanisme interupsi, prosesor dapat digunakan untuk mengeksekusi instruksi – instruksi lain. Saat suatu modul telah selesai menjalankan tugasnya dan siap menerima tugas berikutnya maka modul ini akan mengirimkan permintaan interupsi ke prosesor. Kemudian prosesor akan menghentikan eksekusi yang dijalankannya untuk menghandel routine interupsi. Setelah program interupsi selesai maka prosesor akan melanjutkan eksekusi programnya kembali. Saat sinyal interupsi diterima prosesor ada dua kemungkinan tindakan, yaitu interupsi diterima/ditangguhkan dan interupsi ditolak.

Sumber                       :  http://novimega30.blogspot.com/2013/01/struktur-cpu_22.html