1.
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 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 (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. Selain itu, Fungsi CPU juga untuk 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).
A. 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.
Siklus
fetch-eksekusi bisa dijelaskan sebagai berikut :
- Di awal setiap siklus, CPU akan membaca dari memori utama,
- Sebuah register, yang disebut Program Counter (PC), akan mengawasi dan menghitung instruksi selanjutnya,
- Ketika CPU membaca sebuah instruksi, Program Counter akan menambah satu hitungannya,
- Alu instruksi-instruksi yang dibaca tersebut akan dimuat dalam suatu register yang disebut register instruksi (IR), dan akhirnya
- CPU akan melakukan interpretasi terhadap instruksi yang disimpan dalam bentuk kode binari, dan melakukan aksi yang sesuai dengan instruksi tersebut..
B.
Siklus Eksekusi
Siklus
eksekusi untuk suatu instruksi dapat melibatkan lebih dari sebuah referensi ke
memori. Disamping itu juga, suatu instruksi dapat menentukan suatu operasi I/O.
Perhatikan pada Gambar Diagram siklus intruksi.
C.
Siklus instruksi
- 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.
2. 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, oparasi ilegal.
- Timer, adalah interupsi yang dibangkitkan pewaktuan dalam procesor. 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.
3.
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
4.
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.
5.
PROSES INTERUPSI
- Dengan adanya mekanisme interupsi, procesor 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 procesor.
- Kemudian procesor akan menghentikan eksekusi yang dijalankannya untuk menghandle routine interupsi.
- Setelah program interupsi selesai, maka procesor akan melanjutkan eksekusi programnya.
- Saat sinyal interupsi diterima procesor ada dua kemungkinan tindakan, yaitu interupsi diterima/ditolak dan interupsi ditolak.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق