Organisasi Sistem Komputer - pilipusbudidarma

Organisasi Sistem Komputer Materi I (Pendahuluan) Dr. Hary Budiarto Program Pasca Sarjana Universitas Putra Indonesia “YPTK” Padang

Materi Perkuliahan (6 Juni 2008) ƒ ƒ ƒ ƒ

Materi 1 (Pengantar Organisasi Komputer) Materi 2 (Evolusi dan Kinerja Komputer) Materi 3 (Sistem Bilangan) Materi 4 (Central Prosesing Unit )

Materi Perkuliahan (7 Juni 2008) ƒ Materi 5 (Internal Memori) ƒ Materi 6 (Eksternal Memori) ƒ Materi 7 (Input-Output)

Evaluasi dan Prosentasi ƒ Tugas (30%) ƒ UTS (Sabtu, 21 Juni 2008) (30%) ƒ UAS (Juli 2008) (40%)

Referensi Buku ƒ Computer Organization & Architecture, Designing and Performance, William Stalling Prentice Hall 2003. ƒ Fundamentals of Computer Oragnization and Architecture, Mostafa Abd-El-Barr, Willey Interscience, 2005 ƒ Structured Computer Organization Fourth Edition Andrew S. Tanenbaum, Prentice Hall, 2001

Materi I (Pengantar Organisasi Komputer ) Komputer sebagai sebuah sistem yang berhirarki Komputer dapat dianggap sebagai struktur dari sejumlah komponen berserta fungsinya yang merupakan sebagai fungsi kolektif struktur dan fungsi internalnya.

Organisasi Sistem Komputer Application Compiler

Software Hardware

Operating System

Assembler Processor Memory I/O system

Instruction Set Architecture

Datapath & Control Digital Design Circuit Design transistors

ƒ Koordinasi dari berbagai tingkat “abstraksi”

Generasi Komputer ƒ

ƒ

ƒ

ƒ

ƒ

I: ’46 – ’57: UNIVAC 1103 • Bahasa Rakitan • Vacuum Tube • 40.000 instruksi/detik II: ’58 – ’64: IBM 7094 • Bahasa Tingkat Tinggi (Fortran, Cobol), Kompilator • Transistor • I/O & Processor Parallelism • 200.000 instruksi/detik III: ’65 – ’71: IBM System/360, DEC PDP-8 • Sistem Operasi • Small- & Medium-scale Integrated Circuit (IC) • Cache & Virtual Memory, Microprogramming, Pipelining, Parallelism • 1.000.000 instruksi/detik IV: ’72 – ’77: Apple IIe, IBM PC • Large Scale Integrated Circuit (LSI) • Microprocessor, PC • 10.000.000 instruksi/detik IV: ’78 – …: 80286 – Pentium IV, MIPS, Sparc, PowerPC • Very Large Scale Integrated Circuit (VLSI) • 100.000.000 instruksi/detik

Komponen-komponen Komputer MONITOR: to output data

SPEAKER: to output data

KEYBOARD: to input command/data

“CPU”: to process command & data DISK: to input/output data MOUSE: to input command/data

Komponen Utama Komputer Computer Processor (active) Control (“brain”) Datapath (“brawn”)

Memory (passive) (where programs, data live when running)

Devices Input

Output

Keyboard, Mouse Disk (where programs, data live when not running)

Display, Printer “CPU”

Interkoneksi Antar-Komponen Komputer

Gbr. (a) Tampak belakang komputer. (b) Bagian dalam komputer (tampak samping).

Arsitektur & Organisasi ƒ Arsitektur komputer berkaitan dengan atribute-atribute yang nampak bagi programmer • Set Instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk penyajian data, mekanisme I/O, teknik pengalamantan (addressing techniques). • Contoh: apakah tersedia instruksi untuk perkalian? ƒ Organisasi komputer berkaitan dengan unit-unit operasional dan interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural • Control signals, interfaces, memory technology. • Contoh: Apakah instruksi perkalian diimplementasikan secara hardware, ataukah dikerjakan dengan penambahan secara berulang?

Arsitektur & Organisasi ƒ Arsitektur sama, organisasi dapat berbeda ƒ Arsitektur bertahan lama, organisasi menyesuaikan perkembangan teknologi • • •

Semua Intel famili x86 memiliki arsitektur dasar yang sama Famili IBM System/370 memiliki arsitektur dasar yang sama Organisasi antar versi akan memiliki perbedaan

Struktur & Fungsi ƒ Struktur adalah bagaimana masing-masing komponen saling berhubungan satu sama lain ƒ Fungsi merupakan operasi dari masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur

FUNGSI ƒ Semua komputer memiliki 4 fungsi: • • • •

Pengolahan data - Data processing Penyimpanan data - Data storage Pemindahan data - Data movement Kendali - Control

Fungsi ƒ Komputer dilihat dari sudut pandang Fungsi. Data Storage Facility Data Movement Apparatus

Control Mechanism

Data Processing Facility

Fungsi – Pemindahan data ƒ Contoh: dari keyboard ke layar monitor Data Storage Facility Data Movement Apparatus

Control Mechanism

Data Processing Facility

Fungsi – Pengolahan data Contoh: updating bank statement Data Storage Facility Data Movement Apparatus

Control Mechanism

Data Processing Facility

Fungsi – Penyimpanan data ƒ Contoh: download dari internet Data Storage Facility Data Movement Apparatus

Control Mechanism

Data Processing Facility

Fungsi – Pengolahan data ƒ Contoh: pencetakan bank statement Data Storage Facility Data Movement Apparatus

Control Mechanism

Data Processing Facility

Struktur Komputer - Top Level Peripherals

Computer Central Processing Unit

Computer

Systems Interconnection

Input Output Communication lines

Main Memory

Struktur CPU CPU Computer

Arithmetic and Login Unit

Registers

I/O System Bus Memory

CPU

Internal CPU Interconnection

Control Unit

Struktur - Control Unit Control Unit CPU

Sequencing Logic

ALU Internal Bus

Control Unit

Register & Decoders

Registers

Control Memory

Isi Buku ƒ Bab 1 Pengantar Organisasi Komputer. Berisi penjelasan tentang organisasi komputer, perbedaan utama organisasi komputer dengan arsitektur komputer, struktur dan fungsi utama komputer, konsep dasar operasi komputer, dan garis besar dari buku yang dipelajari. ƒ Bab 2 Evolusi dan Kinerja Komputer Berisi penjelasan tentang sejarah teknologi komputer, trend teknologi yang telah membuat unjuk kerja yang menjadi fokus rancangan sistem komputer, dan meninjau bermacam-macam teknik dan strategi yang digunakan untuk mencapai unjuk kerja yang seimbang dan efisien, perkembangan pentium dan powerPC. ƒ Bab 3 Struktur CPU, Berisi penjelasan tentang komponen utama CPU dan Fungsi CPU, pembahasan struktur dan fungsi internal prosesor, organisasi ALU, control unit dan register, dan fungsi prosesor dalam menjalankan instruksiinstruksi mesin.

Isi Buku ƒ Bab 4 Memori, Berisi penjelasan tentang memori utama komputer, tipe dari memori, waktu dan pengontrolan, pembetulan kesalahan dan cache memori termasuk didalamnya adalah fungsi pemetaan. ƒ Bab 5 Peralatan Penyimpanan, Berisi penjelasan tentang peralatan penyimpanan data diluar memori utama dan CPU, diantaranya seperti magnet disk, RAID , Magnet Tape dan Optical Disk. ƒ Bab 6 Unit Masukan dan Keluaran, Berisi penjelasan tentang sistem komputer unit masukan/keluaran, prinsip dan teknik unit masukan/keluaran dan penjelasan singkat mengenai peralatan luar ( External device). ƒ Bab 7 Bus, Berisi penjelasan tentang struktur antar hubungan, bus antar hubungan, elemen dari desain bus, PCI, SCSI, Fire wire dan USB.