Interkoneksi antar komponen

4. 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 :

o    Mengambil instruksi biner dari memori

o    Mendekode instruksi menjadi aksi sederhana

o    Melakukan aksi

·         3 Tipe operasi komputer :

o    Operasi aritmatika (ADD, SUBSTRACT, MULTIPLY, DIVIDE)

o    Operasi logika (OR, AND, XOR, INVERTION)

o    Operasi pengendalian (LOOP, JUMP)

·         Pemroses terdiri dari :

o    ALU (Aritmatic Logic Unit), berfungsi untuk melakukan operasi aritmatika dan logika

o    CU (Control Unit), berfungsi untuk mengendalikan operasi yang dilaksanakan sistem komputer.

o    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 :.

o    Pemroses membaca instruksi dari memori (fetch)

o    Pemroses mengeksekusi instruksi (execute)

·         Eksekusi program berisi pengulangan fetch dan execute. Pemrosesan satu instruksi disebut satu siklus instruksi (instruction cycle).

DATA dan INFORMASI

1.       DATA

Secara umum dapat dijelaskan sebagai berikut :

·         Data adalah bentuk jamak dari datum, berasal dari bahasa Latin yang berarti “sesuatu yang diberikan”. Dalam penggunaan sehari-hari data berarti suatu pernyataan yang diterima secara apa adanya. Pernyataan ini adalah hasil pengukuran atau pengamatan suatu variabel yang bentuknya dapat berupa angka, kata-kata, atau citra.

·         Data adalah deskripsi dari sesuatu dan kejadan yang kita hadapi (data is the description of things and events that we face).

·         Data adalah kenyataan yang menggambarkan suatu kejadian-kejadian dan kesatuan nyata. Kejadian (event) adalah sesuatu yang terjadi pada saat tertentu. Sebagai contoh, pendapatan Telkom salah satunya adalah pemakaian telepon dari pelanggan yang disimpan dalam bentuk AMA oleh Telephone Exchange dan setiap bulannya diolah menjadi suatu nilai-nilai tertentu yang akan ditagihkan ke pelanggan tersebut. Kesatuan nyata (fact and entity) adalah berupa suatu obyek nyata seperti tempat, benda dan orang yang betul-betul ada dan terjadi.

·         data adalah informasi yang disimpan yang dapat sewaktu – waktu di gunakan oleh penggunannya

·         Data Terdiri dari fakta-fakta dan angka-angka yang secara relatif tidak berarti bagi pemakai

Sumber dari informasi adalah data. Data merupakan bentuk jamak dari bentuk tunggal data-item. Data merupakan bentuk yang belum dapat memberikan manfaat yang besar bagi penerimanya, sehingga perlu suatu model yang nantinya akan dikelompokkan dan diproses untuk menghasilkan informasi.

.      INFORMASI

Definisi informasi adalah :

data yang diolah menjadi bentuk yang lebih berguna dan lebih berarti bagi yang

menerimanya.

Informasi diartikan sebagai hasil pe-ngolahan data yang digunakan untuk suatu keperluan, sehingga penerimanya akan mendapat rangsangan untuk melakukan tindakan.

Informasi merupakan Data yang sudah diproses, Data yang sudah memiliki makna serta Data yang ditempatkan pada suatu konteks.

Sudah banyak literatur yang meyakinkan kita, betapa pentingnya data dan informasi. Salah satunya, sebuah buku yang ditulis tahun 1949 bertitel Mathematical Theory of Communications. Informasi, begitu tulis buku itu, merupakan “hal yang mengurangi ketidakpastian”. Bila demikian, maka “abad informasi” yang dahsyat sekarang sebetulnya suatu ledakan non-informasi. Suatu ledakan data – apa yang takkan dikatakan kepada Anda oleh internetmania – ialah bahwa internet merupakan lautan data yang belum disunting, tanpa suatu pretensi kelengkapan apa pun juga. Artinya, ia hanya sekadar “data”. Karena ia hanya “record” sesuatu. Misalnya, data penjualan, data transaksi, laporan tahunan, dan sejenisnya.

Akan halnya informasi, harus bermuara pada “pemahaman”. Artinya, apa yang menjadi informasi bagi seseorang barangkali hanya merupakan data bagi orang lain. Apabila sesuatu tidak masuk akan bagi Anda, maka sesuatu tersebut bukanlah informasi.

Informasi akan menjadi pengetahuan, bila ia dapat dipahami, diinterpretasi, dan diaplikasi. Dalam “pengetahuan”, terjadi proses internalisasi informasi yang menggabungkan faktor keyakinan, motivasi, dan komitmen. Kita tak pernah “tahu” tentang “sesuatu”, sampai ia dapat dievaluasi, diterima oleh keyakinan dan nilai-nilai yang kita anut. Pada saat inilah, pengetahuan menjadi “kekuatan” (powerful).

http://satriamanagement88.blogspot.com/2013/04/perbedaan-data-dan-informasi.html

Etika Intruksi pada pemrosesan intruksi

2.      etika instruksi pada pemrosesan eksekusi instruksi

Berdasarkan konsep program tersimpan, program yang dieksekusi (kumpulan instruksi) di memori. Pemroses melakukan tugasnya dengan mengeksekusi instruksi di program.

Tahap pemrosesan instruksi ini berisi dua tahap, yaitu:

a.       Pemroses membaca instruksi dari memori (fetch)

b.      Pemroses mengeksekusi instruksi dari memori (execute)

Mode Eksekusi instruksi

Pemroses mempunyai beragam mode eksekusi, biasanya dikalikan dengan kewenangan yaitu:

a.       Program bagian dari sistem operasi

b.      Program pemakai

Instruksi-instruksi tertentu hanya dapat dieksekusi di mode berkewenangan tinggi.Instruksi-instruksi yang memerlukan kewenangan tinggi, misalnya:

a.       Membaca atau memodifikasi register kendali (bit-bit register PSW)

b.      Instruksi-instruksi primitif perangkat masukan/keluaran

c.       Instruksi-instruksi untuk manajemen memori

d.      Bagian memori tertentu hanya dapat diakses dalam mode kewenangan tinggi

Mode Pemakai dan Mode Sistem

Mode dengan kewenangan rendah disebut mode pemakai (user mode) karena program pemakai (aplikasi) biasa dieksekusi dalam mode ini.

Mode dengan kewenangan tinggi disebut:

a.       Mode system (system mode), atau

b.      Mode kendali (Control mode), atau

c.       Mode supervisor (Supervisor mode), atau

d.      Mode kernel (kernel mode).

Biasanya rutin sistem atau kendali atau kernel dieksekusi dengan mode ini.

Alasan adanya dua mode adalah untuk menjaga keamanan. Tabel sistem operasi, seperti tabel proses (PCB) harus dicegah dari intervensi program pemakai. Modifikasi table proses hanya dapat dilakukan di mode system. Program pemakai bermode pemakai takkan mampu mengubah table proses sehingga tidak merusak system. Pada mode kernel, perangkat lunak mempunyai kendali penuh terhadap pemroses, instruksi, register dan memori. Tingkat kendali ini tidak tersedia bagi program pemakai sehingga sistem operasi tidak dapat diintervensi program pemakai. Pencegahan ini menghindari kekacauan.

Pemroses mengetahui mode eksekusi dari bit di PSW. Terdapat bit di PSW yang menyatakan mode eksekusi. Bila program pemakai meminta layanan system operasi dengan mengambil system call, pemanggilan system callmenyababkan trap. Sistem mengubah mode eksekusi menjadi mode kernel. Di mode kernel, system operasi memenuhi yang diminta program pemakai. Begitu selesai, sistem operasi segera mengubah mode menjadi mode pemakai dan mengembalikan kendali program pemakai.

Dengan dua mode dan teknik penjebakan (trap) diperoleh manfaat:

a.    Mencegah program pemakai mengacau table-tabel sistem operasi

b.     Mencegah program pemakai mengacau mekanisme pengendalian sistem operasi.

Sumber : http://claraviwin.blogspot.com/2013/05/etika-instruksi-pada-eksekusi-pemrosesan.html

Eksekusi Instruksi dalam Mikroprocessor atau CPU

1.     Proses Eksekusi Instruksi dalam Mikroprocessor atau CPU

Adapun cara kerja CPU ialah ketika data serta atau instruksi dimasukkan ke processing devices, pertama sekali diletakkan di MAA(melalui Input-storage), yakni apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit diProgram-storage, namun apabila berbentuk data ditampung diWorking-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 aritmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung pada akumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil pengolahan di akumulator untuk ditampung kembali ke Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil kembali hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan ditampilkan kepada output-devices.

Siklus Instruksi terdiri atas siklus fetch dan siklus eksekusi.

Siklus Fetch:

·         Pada setiap siklus instruksi, CPU awalnya akan membaca instruksi dari memori.

·         Terdapat register dalam CPU yang berfungsi mengawasi dan menghitung instruksi selanjutnya, yang disebut dengan 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 biner yang dapat di interprestasikan oleh CPU kemudian dilakukan aksi yang diperlukan.

Siklus Eksekusi

·         Instruction Address Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasikan atau menentukan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi.

·         Instruction Fetch (IF), yaitu membaca atau mengambil 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.

·         Operator Address Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat operand, hal ini dilakukan apabila melibatkan referensi operand pada memori.

·         Operand Fetch (OF), 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.

Aksi CPU

·         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. Misalnya instruksi pengubahan urusan eksekusi.

Fungsi Interupsi

·         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 manajemen pengeksekusian routine instruksi agar efektif dan efisien antar CPU dan modul-modul I/O maupun memori.

·         Setiap komponen computer dapat menjalankan tugasnya secara bersamaan, tetapi kendali terletak pada CPU disamping itu kecepatan eksekusi masing-masing modul berbeda.

·         Dapat sebagai sinkronisasi kerja antar modul

Kelas Sinyal Interupsi

·         Program, yaitu interupsi yang dibangkitkan dengan beberapa kondisi yang terjadi pada hasil eksekusi program. Contohnya : aritmatika overflow, pembagian nol, operasi ilegal.

·         Timer, adalah interupsi yang dibangkitkan perwaktuan dalam processor. 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.

Proses Interupsi

·         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 menghandle routine interupsi.

·         Setelah program interupsi selesai, maka prosesor akan melanjutkan eksekusi programnya.

·         Saat sinyal interupsi diterima prosesor ada dua kemungkinan tindakan, yaitu interupsi diterima/ditolak dan interupsi ditolak.

Refrensi :

http://blog.student.uny.ac.id/yunian/2011/06/17/siklus-pengolahan-instruksi/