Terima kasih. Oke, Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh bertemu lagi dengan saya pada mata kuliah Arsitektur dan Organisasi Komputer pada topik 2, bagian 1 yakni Performance Issues and Top Level View of Computer Function Oke Pada video ini ada beberapa tujuan, yakni Mahasiswa mampu menjabarkan arsitektur dan organisasi dari prosesor atau CPU pada suatu komputer Nah, di mana mahasiswa mampu menjelaskan hubungannya antara arsitektur dan organisasi pada suatu komputer dengan performansinya? Nah, pada bagian satu ini akan dijelaskan terkait komputer komponen. Kedua adalah basic instruction cycle.
Dan yang ketiga, I.O. function pada arsitektur pada suatu komputer. Oke. Kita masuk pada top level view of computer function and interconnection.
Nah. Pada strukturnya, komputer ini dibangun oleh dua macam perangkat yakni perangkat lunak, software, dan perangkat keras, hardware Hardware komputer tersebut memiliki beberapa komponen yang memiliki fungsi dan spesifikasi tersendiri Jadi penyusun CPU itu memiliki beberapa komponen yang saling terhubung dan tidak bisa bekerja sendiri-sendiri masing-masing memiliki fungsi dan spesifikasi ya Nah komponen utama pada sebuah komputer yakni IO modul CPU itu sendiri dan memori komponen-komponen tersebut juga saling berinteraksi yang dihubungkan oleh sebuah sistem yang namanya sistem bus yakni fungsi dari sistem bus itu sendiri untuk menjembatani menjembatani atau berkomunikasi antara IOModule, CPU, dan memori serta komponen lain yang tersambung sehingga antar komponen dapat berinteraksi satu sama lain sesuai dengan instruksi yang ada Oke, nah CPU, Memory, dan IOModule itu telah dirumuskan oleh seseorang, yakni namanya orangnya adalah Von Neumann. Oke, Von Neumann ini membuat sebuah desain pada komponen utama komputer, yang terdiri dari tiga...
perangkat ini komponen utamanya. Nah fungsi komponen pada CPU ini ketiga ini berfungsi sebagai pusat proses. Jadi di seluruh arsitektur komputer yang ada ya entah itu Intel entah itu ARM atau yang lain ya oke mesti ada tiga komponen ini Oke, nah dalam sebuah CPU, ini selalu terdapat yang namanya yang pertama adalah control unit. Ini dia berfungsi untuk memberikan arahan, kendali atau kontrol. Jika ada suatu data yang masuk, kemudian data itu diolah, atau data itu diantrikan, atau data tersebut ditolak.
Ya, ini yang mengolah adalah kontrol unit. Nah, kemudian yang kedua adalah alu. Alu ini berfungsi untuk melakukan operasi hitungan aritematika dan logika. Oke, jadi seluruh proses komputasi pada sebuah sistem komputer, oke, itu dihitung, ya jadi yang melakukan... aritematika dan logika itu seluruhnya ada pada komponen alur ya atau kepanjangannya adalah aritmetik and logic unit kemudian IO modul IO ini perangkat IO ini berfungsi untuk memasukkan data dan instruksi ke dalam sistem untuk menunjukkan hasil dari pengolahan Hai data ya jadi data yang masuk sebelum diolah oleh kontrol unit ya sebelum itu diterima ditolak ataupun diantrikan misalkan oke nah yang membantu proses keluar masuknya itu adalah si modul itu oke kemudian eh terdapat memori yakni tempat penyimpanan data sementara kode ataupun hasil yang saat itu dibutuhkan atau dilakukan ke misalkan ada suatu eksekusi ya satu tambah satu tambah satu berarti ada tiga langkah nah yang dioperasikan sama alu ini tidak langsung semuanya satu tambah satu tambah satu tidak ya Tetapi, 1 tambah 1 awal ini dieksekusi oleh si alu baru.
Nah, yang satu ini terakhir di mana? Dia disimpan di memori dulu. Oke, kemudian keluar hasilnya awal. 1 tambah 1 ini misalkan 2. Oke, kemudian dari memori ini dipanggil ke alu untuk dieksekusi. Jadi, sesuai...
kebutuhan memori ini. Oke, nah sifat dari perangkat ini, ini adalah hardware program. Atau intinya gini, pada sebuah komputer, komponen-komponennya sudah disambungkan secara patent. Nah, namun dapat dilakukan konfigurasi atau diprogram. lebih lanjut kemudian pendekatan programming pada hardware dan software ini ada dua pendekatan yang pertama programming pada hardware, yang kedua adalah programming pada software Nah, programming di hardware yang bisa dilakukan seperti gambar ini, dia ada di posisi kota ini.
Ya, ini sequence of arithmetic and logic function. Jadi, ketika kita melakukan programming pada sebuah CPU, jadi CPU itu bisa ngapain sih? Dia mau disuruh bekerja yang seperti apa?
yang bisa dikodingkan adalah di dalamnya ALU, Arithmetic and Logic Function. Oke, nah data dan hasil ini sesuai dengan yang dikodekan dalam ALU. Ini kalau programming di hardware.
Nah, kemudian yang kedua programming di software. Oke, di sini ada block instruction. interpreter atau interpretasi dari instruksi oke, instruksi pada software ini dia menggunakan instruksi bahasa mesin, jadi bukan seperti yang kita tahu, kalau ada yang bilang level language, itu C++ oke, sebenarnya di bawah C++ atau C ini ada instruction interpreter ini dalam bentuk bahasa assembly atau bahasa mesin, ya bentuknya hexadecimal oke, jika ada instruction codes yang memanggil instruction interpreter tadi ya, instruksi bahasa mesin ini tadi akan memberikan kontrol sinyal kepada arithmetic and logic function ya, jadi data yang masuk dan data yang keluar, ya ini meskipun lewat alu, namun Programmingnya itu dilakukan di bahasa mesin ini, atau instruction interpreter ini tadi.
Kemudian dari sisi memori. Memori pada CPU ini dibagi menjadi 4 blok. Di mana 2 blok atas ini... memori pada CPU itu sendiri yang apa istilahnya dia melekat pada CPU itu nah kemudian yang bawah ini dia melekat pada IO yang pertama disini memori address register pada CPU ada mar yakni berfungsi menentukan alamat dalam memori Untuk membaca atau menulis tahap yang akan dilakukan selanjutnya.
Oke, jadi ketika Anda menyalakan komputer, itu kan mesti ada tahapan-tahapan proses. Nah, tahapan-tahapan proses tersebut, yakni yang menentukan... apa instruksinya itu kan sih alu dia kalkulasinya ngapain Nah ketika pada antrian untuk eksekusi Nadia tersimpan dalam memory address register ini nah namun kadang data yang diolah oleh alu data yang dikirimkan oleh program luar ya Oke, itu bentuknya tidak standar. Nah, seperti yang kita tahu, pengolahan pada CPU, lalu itu kan mengolah bilangan binar. Nah, berarti misalkan ada data yang masuk bentuknya teks, berarti teks itu kan harus dikonversikan dalam bentuk binar.
Nah, yang mengkonversikan siapa? Ya, si MPR, Memory Buffer Register. MPR ini dia mentranslasikan data yang masuk agar bisa disimpan dan diolah oleh alu.
Nah, kemudian di sini ada IO Address Register, yang blok bawah. yakni menentukan perangkat I.O. tertentu.
Oke, misalkan data yang masuk ke satu tadi itu punya siapa? Data yang kedua ini punya siapa? Oke, nah punya siapa ini tadi?
Ini yang mencatat adalah I.O. address register. Oke, dan yang mentranslasikan data dari perangkat itu tadi, perangkat lain itu tadi adalah I.O.
buffer register. Hai kek nah eh berikut blog diagram ya dari apa komputer secara keseluruhan ya dari sebuah organisasi dasar komputer ya Oke yang pertama di sini ada CPU processor itu sendiri hai hai Nah, komponen pertama di sini adalah PC atau program counter. Kemudian di sini ada instruction register. Kemudian di sini ada memory address register, memory buffer register, dan I.O.
address dan buffer register. Hai kek nah kemudian disini ada execution unit ya Nah execution unit inilah eh alu yang dimaksud dia jadi alritmetik and logic unit dia adalah execution unit ke kemudian ada IO modul perangkat I.O. Misalkan keyboard.
Sebuah keyboard mesti memiliki buffer sendiri. Kemudian di sini main memory. Memory utama komputer yang berisi instruksi dan data.
Nah, masing-masing komponen ini, ketiga komponen ini, dia dihubungkan dengan oleh yang namanya sistem bus. Jadi hubungan ketiganya ini dihubungkan oleh yang namanya sistem bus. Oke?
Nah, ketika sebuah komputer dinyalakan atau beroperasi, mereka selalu memiliki siklus instruksi. Nah, siklus dasar instruksi, yakni ketika start, program baru dijalankan, kemudian fetch next instruction. Dia ngambil fetch, fetching data, ngambil data, instruksi apa yang mau dijalankan. Oke, baru melangkah ke execute, eksekusi instruksi.
Nah, jika masih ada instruksi yang dijalankan, ya dia akan kembali ke fetch. Jika tidak ada yang dijalankan atau dieksekusi, dia akan menuju ke halt atau selesai. Hai kek nah secara utuh secara utuh siklus instruksi seperti ini ya dia berawal dari instruction fetch jadi ngambil instruksi ke kemudian menutup instruction fetch ini dia membaca instruksi dari memori ke dalam prosesor hai hai Kemudian instruction operation decoding, yakni CPU ini menganalisis instruksi untuk menentukan jenis operasi yang akan dilakukan. Misalkan 1 tambah 1, berarti operasinya apa?
Ya penjumlahan, berarti harus nyari. mikro program atau bahasa mesin yang dipakai untuk melakukan kalkulasi penjumlahan ini ngambil dulu instruksinya nah yang melakukan ya instruction operation decoding ini kemudian operan address calculation jika operasi melibatkan referensi di dalam memori atau tersedia lewat I.O Nah kemudian ditentukan alamat operannya Jadi misalkan melibatkan I.O. ya dia misalkan disimpan di memori dulu Atau langsung dieksekusi Misalkan tadi 1 tambah 1 tambah 1 Ya tambahnya kan ada 2 berarti membutuhkan memori Ya yang tambah yang kedua disimpan dulu Tambah yang awal ini tadi dia dieksekusi dulu oke, kemudian operan fetch mengambil operan dari memory atau membaca operan dari I.O oke, operannya diambil dan dibaca baru disini dilakukan operation, ya penambahan penjumlahan perkalian atau yang lain Oke, kemudian ada operan address calculation. Ya, ini operan tadi diambil, kemudian dieksekusi, dioperasikan. Oke, nah kemudian ini dia looping di sini.
Misalkan tadi ya, 1 tambah 1 tambah 1. Operasinya kan di sini. Nah, ini dihitung. Eksekusinya sudah selesai apa belum sih? Ya, kalau belum selesai.
Ini balik sini lagi, dihitung lagi. Kalau sudah selesai operan store ini, ini dia kembali ke sini. Jika dia mengembalikan data, dia kembali ke operan address calculation. Hasil 1 tambah 1 awal tadi disimpan di memori. Kemudian hasilnya yang 2, 1 tambah 1 awal, 2. Ini dimasukkan sini.
Baru dia mengambil plus 1 yang selanjutnya. Oke. Nah, ini berulangnya di sini.
Oke. Kemudian, jika tidak ada atau selesai, ya ini dikembalikan ke instruction address calculation. Oke.
Menentukan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Ada nggak? Atau selesai?
Oke. Kemudian, pada sebuah komputer, ini ada yang namanya interrupt atau interupsi. Oke, misalkan ketika saya ngitung ya, 1 plus 1 plus 1, tapi ternyata ada sesuatu yang urgent.
Ada sesuatu yang harus dihitung dulu. Ada sesuatu yang harus diolah dulu. Nah, otomatis kan berarti kalkulasi yang sebelumnya harus diinterap.
Atau diintrupsi. Atau diganggu. Oke.
Hitungan yang sebelumnya stop dulu. Ini ada sesuatu yang harus diolah. Oke. Yang lama tahan dulu ya.
Ini yang baru mau dieksekusi. Nah. Hal ini tidak serta-merta bisa dilakukan. Nah, interrupt ini bisa dilakukan oleh 4 faktor ini.
Yang pertama ini adalah faktor program. Faktor program interrupt ini digenerate dari berbagai kondisi yang muncul. Misalkan dari instruksi eksekusi itu sendiri Dari alu, misalkan alu mengharuskan itu di-interrupt Kemudian yang kedua aritmetik overflow Jadi ngitungnya kebanyakan Kemudian division by zero dibagi nol Sesuatu yang dibagi nol kan tidak bisa tak terhingga Atau error itu juga termasuk interrupt dari program atau percobaan eksekusi dari illegal machine instruction percobaan eksekusi dari bahasa machine yang illegal atau yang tidak diperbolehkan atau sebuah referensi dari allowed memory space memory space yang diperbolehkan jadi misalkan ada tambahan data dari memori lain yang ilegal oke, yang kedua adalah timer timer ini dibuat all timer within the processor, ya jadi di dalamnya processor itu ada timernya oke Hal ini memperbolehkan OS untuk melakukan hal lain. Jadi intinya gini, timer misalkan ada sebuah data yang diolah terlalu lama.
Atau bahkan tidak bisa diolah. Nah, setiap data yang masuk ke dalam processor itu mesti, atau ke dalam CPU itu mesti dikasih waktu. Nah, jika program tersebut dieksekusi melebihi waktu yang diberikan oleh CPU, maka program itu akan di-stop.
Kamu terlalu lama, stop. Gantian yang lain dulu. Kalau tidak ada operasi lain, kalau saya sudah tidak ada yang saya kerjakan, kamu akan saya panggil lagi.
Oke, ini timer. Kemudian yang ketiga adalah Interrupt by I.O. I.O. ini memberikan sinyal operasi untuk request service atau mengeksekusi kondisi error.
Jadi misalkan gini, ketika Anda menjalankan sesuatu, kemudian... Anda tidak menginginkan hal itu, biasanya kan Anda tekan keyboard ya. Misalkan, oh ditekan, escape gitu.
Atau ditekan Alt F4 ketika tengah-tengah menjalankan program. Nah, itu adalah sebuah interrupt yang berasal dari I.O. Jadi misalkan Anda tengah-tengah menjalankan program atau sesuatu, kemudian sesuatu itu kan diolah oleh CPU.
Kemudian Anda tekan Escape atau Alt F4, kemudian program itu akan menutup atau selesai dijalankan. Nah, ini adalah salah satu bentuk dari interrupt yang dilakukan oleh I.O. Oke, kemudian yang keempat adalah hardware failure, atau kegagalan hardware dalam mengoperasikan data Anda.
Oke, kemudian, nah ini. Instruction Cycler nya Jadi ketika disini ada user program Atau kita sedang menjalankan data Oke kemudian jalan di tengah-tengah Kemudian ada interrupt Interrupt terjadi disini Oke maka user program yang awal ini akan ditampung di interrupt handler Oke nah jika selesai di tengah-tengah sini CPU-nya mengerjakan yang lain. Nah, jika yang lain yang dikerjakan di tengah-tengah sini sudah selesai, maka user program yang lama, yang belum selesai ini tadi, akan dilanjutkan eksekusinya.
Nah, dia jalannya begini terus, ya, siklusnya. Oke, nah, sehingga di... di interrup di instruction cycle ya 4 ditambahkan skema interrup kekal tadi fetch execution fetch execution start fetch execution nah namun sekarang ini ditambahkan interrup proses checking interrup kek kalau interrupnya di disabel ya dia caranya fetch execute balik ke live ke depan lagi fetch execute nah namun jika interrup nya di enable ini ngecek dia ada interrup enggak ada gangguan enggak Oke kalau enggak ada gangguan ya dia kembali fetch Nah kalau ada gangguan ya dia akan hold menahan diri di sini dia enggak akan fetch lagi ya Oke kalau eksekusinya selesai dia hal atau selesai Hai kek nah kalau di state diagram di setiagram interop ini prosesnya ada di sini ya di setelah operans tur jadi misalkan tadi ya satu tambah satu tambah satu misalkan Hai kek ketika satu tambah satu yang awal ini tadi yang ini kan belum ya ketika yang pertama ini selesai dioperasikan keluar muncul angka 2 ini ngecek programnya ada interrupt gak Kalau ada interrupt, hasilnya 1 tambah 1 awal ini dia disimpan di memori.
Dan CCPU mengolah program lain yang di interrupt tadi. Program lain masuk, kemudian setelah program lain ini tadi selesai, 2 ini tadi dipanggil lagi ke sini. Nah, tetapi jika tidak ada interrupt, dia akan langsung dikalkulasikan.
Oke, 2 berarti... masuk ke sini, ngambil ya, tambah 1, oke hasilnya 3, masuk lagi, interrupt check, kalau ada interrupt ya di interrupt, kalau nggak ada ya dia akan kembali ke sini, instruction address calculation, oke sudah selesai, 3 ini hasilnya, oke kemudian, nah kalau multiper interrupt bentuknya seperti ini, ketika user menjalankan program misalkan kemudian ada interrupt program yang awal di hold nah kemudian mau jalanin ada interrupt lagi baru yang lain dijalankan nah interrupt pada suatu komputer ini boleh lebih dari satu atau Setiap berjalannya komputer CPU setiap step atau di sini direpresentasikan dengan garis putus-putus ini setiap garis putus-putus ini boleh si komputer atau si CPU memperbolehkan adanya interim satu garis ini dia merepresentasikan fetch execution start fetch execution memperbolehkan satu siklus instruksi Oke, hingga halt yang disini selesai. Oke, nah setelah interrupt, disini ada yang namanya struktur interkoneksi. Nah, komputer ini terdiri dari sebuah set komponen atau modul-modul dari tiga tipe dasar, oke, modul dari prosesor, memori, I.O.
yang saling ber... komunikasi. Nah, proses komunikasi mereka tadi kan yang melakukan adalah si sistem bus. Nah, pada sistem bus ini dia memiliki struktur interkoneksi atau pertukaran data. Sehingga komputer ini adalah jaringan dari sebuah jaringan komunikasi ya, tiap modulnya, sehingga harus ada jalan untuk menghubungkan modul-modul tersebut.
Misalkan modul memori, modul CPU, modul I.O. Nah, desain struktur ini akan tergantung dari pertukaran data yang dilakukan antar modul. Jadi desain komunikasinya itu bisa dilakukan secara dinamis.
karena proses dinamis ini tadi sebuah komputer atau sebuah komputer yang utuh antara CPU, memori, dan I.O. ini harus memiliki struktur transfer interkoneksi yang pertama memori ke prosesor jadi hubungannya antara CPU antara prosesor dengan memori Jadi, prosesor membaca instruksi atau data dari memori. Nah, yang kedua, prosesor itu memori. Ini prosesor menulis data ke unit memori. Kemudian, I.O.
itu prosesor dari perangkat input-output ke prosesor. Kemudian, dari prosesor ke input-output. Nah, yang terakhir hubungannya antara input-output dan memori itu sendiri. Jadi input-output itu bisa menulis atau mengambil data dari memori. Oke, pada bagian satu ini tadi ya sudah kita bahas terkait.
komputer komponen yakni mulai dari CPU memori IO modul kemudian ada basic instruction cycle yang mulai start fast execution ya kemudian ada ditambahkan interrup kemudian interkoneksi ini tadi mulai ada memori processor dan sebaliknya Hai I O2 processor dan sebaliknya kemudian IO dari dan ke memori Oke baik ya sekian bab ini jadi top level view komputer bagian pertama ini tadi ke terima kasih atas perhatiannya ya Selamat belajar. Wassalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh.