INPUT/OUTPUT UNIT DAN ARSITEKTUR FAMILY KOMPUTER (IBM)

TUGAS SOFTSKILL KE 3

INPUT/OUTPUT UNIT DAN ARSITEKTUR FAMILY KOMPUTER (IBM)

1.INPUT/OUTPUT UNIT

Input unit 

adalah suatu jenis perangkat yang berfungsi untuk menerima data dariluar, lalu mengendalikan sinyal (data) yang masuk ke dalam suatu unit prosesor  untuk diolah sedemikian rupa hingga menghasilkan informasi yang dibutuhkan.Singkat kata,

input unit adalah media bagi data dari luar untuk memasuki komputer.

Output unit 

memiliki fungsi mengkomunikasikan data yang telah diproses oleh komputer ke dunia luar, dalam berbagai wujud. Dengan kata lain, bisa dibilang bahwa output unit 

adalah kebalikan dari input unit yang menerima data dari luar.Beberapa output unit  yang sering digunakan, dan akan dibahas cara kerjanya dimakalah ini, adalah:

•Monitor

•Pencetak ( printer )

•Plotter

A.SISTEM BUS.

Sistem bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya . Bus sistem menghubungkan cpu dengan ram dan mungkin sebuah buffer memory atau memori penyangga (cache L2). Bus sistem merupakan bus pusat .bus-bus yang lain merupakan pencabangan dari bus ini. Prosesor ,mempri utama,dan perangkat I/O dapat di interkoneksikan dengan menggunakan bus bersama yang fungsi utamanya adalah menyediakan jalur komunikasi untuk transfer data. Bus tersebut menyediakan jalur yang diperlukan untuk mendukung interrupt dan arbitrasi. Protokol bus adalah setaturan yang mengatur kelakuan berbagai perangkat yang terhubung ke bus yaitu kapan harus meletakkan informasi ke dalam bus ,menyediakan sinyal kontrol dan lain sebagainya.

B.STANDAR INPUT/OUTPUT INTERFACE.

Interface atau antarmuka adalah Penghubung antara dua sistem atau alat media penghubung antara satu subsistem dengan subsistem lainnya. Melalui penghubung ini memungkinkan sumber daya mengalir dari satu subsistem ke subsistem yang lainnya. Keluaran (output) dari suatu subsistem akan menjadi masukan (input) untuk subsistem lainnya dengan melalui penghubung.

Interface Aplikasi I/O

Ketika suatu aplikasi ingin membuka data yang ada dalam suatu disk, sebenarnya aplikasi tersebut harus dapat membedakan jenis disk apa yang akan diaksesnya. Untuk mempermudah pengaksesan, sistem operasi melakukan standarisasi cara pengaksesan pada peralatan Input / Output. Pendekatan inilah yang dinamakan interface aplikasi Input / Output.

Interface aplikasi Input / Output melibatkan abstraksi, enkapsulasi, dan software layering. Abstraksi dilakukan dengan membagi-bagi detail peralatan-peralatan Input / Output ke dalam kelas-kelas yang lebih umum. Dengan adanya kelas-kelas yang umum ini, maka akan lebih mudah untuk membuat fungsi-fungsi standar(interface) untuk mengaksesnya. Lalu kemudian adanya device driver pada masing-masing peralatan Input / Output, berfungsi untuk enkapsulasi perbedaan-perbedaan yang ada dari masing-masing anggota kelas-kelas yang umum tadi. Device driver mengenkapsulasi tiap -tiap peralatan Input / Output ke dalam masing-masing 1 kelas yang umum tadi(interface standar). Tujuan dari adanya lapisan device driver ini adalah untuk menyembunyikan perbedaan-perbedaan yang ada pada device controller dari subsistem Input / Output pada kernel. Karena hal ini, subsistem Input / Outputdapat bersifat independen dari hardware.

Karena subsistem Input / Output independen dari hardware maka hal ini akan sangat menguntungkan dari segi pengembangan hardware. Tidak perlu menunggu vendor sistem operasi untuk mengeluarkan support code untuk hardware-hardware baru yang akan dikeluarkan oleh vendor hardware.

C.PENGAKSESAN PERALATAN INPUT/OUTPUT.

Input / Output Interface diperlukan setiap kali Input / Output device didorong oleh prosesor. Antarmuka harus memiliki logika yang diperlukan untuk menafsirkan perangkat alamat yang dihasilkan oleh prosesor. Handshaking harus dilaksanakan oleh antarmuka menggunakan perintah yang sesuai seperti (Sibuk, SIAP, WAIT), dan prosesor dapat berkomunikasi denganInput / Output device melalui antarmuka. Khusus Input / Output monad, yang memungkinkan program untuk hanya menguraikan Input / Output, dan tindakan yang dilakukan diluar program. Hal ini penting karena Input / Output fungsi akan memperkenalkan efek samping untuk setiap bahasa pemrograman, tapi sekarang pemrograman fungsional murni praktis. Berikut alamat yang dapat disimpan dalam register. Instruksi akan memiliki register yang memiliki alamat tersebut. Jadi untuk mengambil data, instruksi harus mendaftar didekode sesuai dipilih. Isi register akan diperlakukan sebagai alamat menggunakan alamat lokasi memori yang sesuai dipilih dan data dibaca / ditulis. Port-mapping Input / Output biasanya memerlukan penggunaan instruksi yang secara khusus dirancang untuk melakukan Input / Output operasi

2.ARSITEKTUR FAMILY KOMPUTER (IBM)

A.FAMILY IBM  PC dan TURUNANNYA.

· Komputer personal pertama kali muncul setelah diperkenalkan mikroprosesor, yaitu chip tunggal yang terdiri dari set register , ALU dan unit control komputer

· IBM PC merupakan arsitektur bus tunggal yang disebut PC I/O Channel BUS atau PC BUS

· PC BUS melengkapi PC dengan 8 jalur data, 20 jalur alamat, sejumlah jalur kontrol dan ruang alamat fisik PC adalah 1 MB.

B.KONFIGURASI MIKRO KOMPUTER DASAR.

Chipset adalah set dari chip yang mendukung kompatibel yang mengimplementasikan berbagai fungsi tertentu seperti pengontrol interupt, pengontrol bus dan timer.

Chip khusus yang di sebut koprosesor yang beroperasi bersama dengan CPU guna meningkatkan fungsionalitasnya.

C.KOMPONEN IBM PC.

Berikut ini adalah komponen IBM PC :

·                     Sistem kontrol BUS : Pengontrol BUS, Buffer Data, dan Latches Alamat

·                     Sistem kontrol interuppt : Pengontrol Interuppt

·                     Sistem kontrol RAM & ROM : Chip RAM & ROM, Decoder Alamat, dan Buffer

·                     Sistem kontrol DMA : Pengontrol DMA

·                     Timer : Timer Interval Programmable

·                     Sistem kontrol I/O : Interface Paralel Programmable.

D.SISTEM SOFTWARE.

Sistem software adalah perangkat lunak komputer atau sistem operasi yang dirancang untuk mengoperasikan dan mengendalikan perangkat keras komputer dan untuk menyediakan platform untuk menjalankan aplikasi perangkat lunak . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Perangkat driver seperti komputer BIOS dan perangkat firmware menyediakan fungsionalitas dasar untuk mengoperasikan dan mengendalikan perangkat keras yang terhubung ke atau dibangun ke dalam komputer. The sistem operasi (contoh menonjol yang z / OS , Microsoft Windows , Mac OS X dan Linux ), memungkinkan bagian-bagian dari komputer untuk bekerja sama dengan melakukan tugas-tugas seperti mentransfer data yang antara memori dan disk atau output render ke perangkat display . Ini juga menyediakan platform untuk menjalankan tingkat tinggi perangkat lunak sistem dan perangkat lunak aplikasi . sistem Jendela adalah komponen dariantarmuka pengguna grafis (GUI), dan lebih spesifik dari lingkungan desktop , yang mendukung pelaksanaan window manager , dan menyediakan dukungan dasar untuk hardware grafis, perangkat menunjuk seperti mouse, dan keyboard. Kursor mouse juga umumnya ditarik oleh sistem windowing . software utilitas membantu untuk menganalisa, mengkonfigurasi, mengoptimalkan dan memelihara komputer.

E.MANFAAT ARSITEKTURAL ARSITEK KOMPUTER.

1.Aplicability.

Arsitektur di tujukan untuk aplikasi yang telah di tentukan.

2.maleability.

Arsitektur lebih mudah membangun sistem yang kecil,maka akan lebih baik.

3.expandibility.

Lebih besar aya kembang arsitektur dalam daya komputasi,ukuran memori,kapasitas I/O dan jumlah processor maka akan lebih baik.

4.comptible.

Sumber :

http://en.wikipedia.org/wiki/System_software

http://ozygazebo.blogspot.com/2011/10/arsitektur-komputer.html

http://salahh.blogspot.com/2011/12/ibm-pc-keluarganya.html

http://gamapermana80.blogspot.com/2012/01/arsitektur-family-ibm-pc.html

http://rikobassist.blogspot.com/

http://andi-granderist.blogspot.com/2012/11/tugas-organisasi-dan-arsitektur.html

http://id.scribd.com/doc/20951460/Sistem-Bus-Komputer

http://id.scribd.com/doc/18994740/Unit-Input-Output-dan-Penyimpanan-untuk-Komputer

ARSITEKTUR SET INSTRUKSI DAN CENTRAL PROCESSING UNIT.

ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER PERTEMUAN KE 2

ARSITEKTUR SET INSTRUKSI DAN CENTRAL PROCESSING UNIT.

NAMA : SYANIAKA WIRANATA

NPM : 26411985

KELAS : 2 IC 06

1.ARSITEKTUR SET INSTRUKSI.

Set Instruksi (bahasa Inggris: Instruction Set, atau Instruction Set Architecture (ISA)) didefinisikan sebagai suatu aspek dalamarsitektur komputer yang dapat dilihat oleh para pemrogram. Secara umum, ISA ini mencakup jenis data yang didukung, jenis instruksiyang dipakai, jenis register, mode pengalamatan, arsitektur memori, penanganan interupsi, eksepsi, dan operasi I/O eksternalnya (jika ada).

ISA merupakan sebuah spesifikasi dari kumpulan semua kode-kode biner (opcode) yang diimplementasikan dalam bentuk aslinya (native form) dalam sebuah desain prosesor tertentu. Kumpulan opcode tersebut, umumnya disebut sebagai bahasa mesin (machine language) untuk ISA yang bersangkutan. ISA yang populer digunakan adalah set instruksi untuk chip Intel x86, IA-64, IBM PowerPC,Motorola 68000, Sun SPARC, DEC Alpha, dan lain-lain.

A.Jenis instruksi.

• Data Processing/Pengolahan Data: instruksi-instruksi aritmetika dan logika.
• Data Storage/Penyimpanan Data: instruksi-instruksi memori.
• Data Movement/Perpindahan Data: instruksi I/O.
• Control/Kontrol: instruksi pemeriksaan dan percabangan.

B.Teknik pengalamatan.

Teknik pengalamatan ini hampir sudah tidak diperlukan lagi oleh pemakai komputer saat ini karena hampir seluruh software yang beredar di pasaran tidak mengharuskan si pemakai menentukan di alamat mana datanya akan disimpan (semua sudah otomatis dilakukan oleh si software). Jadi, yang kita pelajari adalah bagaimana kira-kira si software tersebut melakukan teknik pengalamatannya, sehingga data yang sudah kita berikan dapat disimpan di alamat memori tertentu dan dapat diambil kembali dengan tepat.

Ada 3 teknik dasar untuk pengalamatan, yakni 1. Pemetaan langsung (direct mapping) yang terdiri dari dua cara yakni Pengalamatan Mutlak (absolute addressing) dan Pengalamatan relatif (relative addressing), 2. Pencarian Tabel (directory look-up), dan 3. Kalkulasi (calculating).

C.Desain set instruksi.

Desain set instruksi merupakan masalah yang sangat komplek yang melibatkan banyak aspek, diantaranya adalah:

1. Kelengkapan set instruksi

2. Ortogonalitas (sifat independensi instruksi)

3. Kompatibilitas :

- Source code compatibility

- Object code Compatibility

Selain ketiga aspek tersebut juga melibatkan hal-hal sebagai berikut:

1. Operation Repertoire: Berapa banyak dan operasi apa saja yang disediakan, dan berapa sulit operasinya

2. Data Types: tipe/jenis data yang dapat olah

Instruction Format: panjangnya, banyaknya alamat, dsb.

3. Register: Banyaknya register yang dapat digunakan

4.Addressing: Mode pengalamatan untuk operand.

2.CENTRAL PROCESSING UNIT ATAU (CPU).

Central processing unit (CPU) adalah bagian dari sebuah komputer sistem yang melaksanakan instruksi dari program komputer , untuk melakukan aritmatika, logis, dan dasar input / output dari sistem operasi.

A.SISTEM  BUS
Pada motherboard terdapat saluran-saluran penghubung yang menghubungkan satu komponen dengan komponen lainnya. Saluran penghubung ini berupa garis-garis yang tercetak pada PCB motherboard. Melalui saluran-saluran inilah data, informasi, dan instruksi-instruksi yang diberikan pada komputer ditransfer/melintas dari komponen satu ke komponen lainnya. Data dan instruksi tersebut diangkut dalam wujud sinyal-sinyal elektronis yang mempunyai makna tertentu. Sekelompok saluran yang mempunyai fungsi yang sama disebut jalur atau bus. Saluran-saluran penghubung tadi disebut pula dengan istikah konduktor.

B.ARITHMATIC LOGIC UNIT.

( ALU ) adalah rangkaian digitalyang melakukan aritmatika dan logis operasi. ALU adalah sebuah blok bangunan fundamental dari central processing unit komputer, dan bahkan yang paling sederhanamikroprosesor mengandung satu untuk tujuan seperti menjaga timer. Prosesor ditemukan di dalam CPU modern dan graphics processing unit ( GPU ) mengakomodasi ALUS sangat kuat dan sangat kompleks, sebuah komponen tunggal mungkin berisi sejumlah ALUS.

Matematikawan John von Neumann mengusulkan konsep ALU pada tahun 1945, ketika ia menulis sebuah laporan mengenai fondasi untuk sebuah komputer baru yang disebutEDVAC . Penelitian ALUS tetap menjadi bagian penting dari ilmu komputer , jatuh di bawahstruktur Aritmatika dan logika dalam Sistem Klasifikasi ACM Computing .

C.CONTROL LOGIC UNIT.

CLU pada komputer memasukkan informasi tentang instruksi dan mengeluarkan baris kendali yang diperlukan untuk mengaktifkan operasi-mikro yang semestinya. CLU terbentuk atas sebuah prosesor instruksi (IP atau instruction processor) yang berfungsi untuk mengendalikan fetch, perhitungan alamat dan siklus interupsi, kemudian prosesor aritmatika (AP atau arithmatic processor) yang berfungsi untuk mengendalikan siklus eksekusi bagi operasi aritmatika dan logika.

D.SET REGISTER.

Prosesor ini memiliki 16 register 16-bit, meskipun hanya 12 dari mereka adalah tujuan yang benar-benar umum. Empat pertama telah mendedikasikan menggunakan:

·         r0 (PC alias) adalah program counter. Anda bisa melompat dengan menentukan r0, dan konstanta yang langsung diambil dari aliran instruksi menggunakan pasca-kenaikan mode pengalamatan pada r0. PC selalu bahkan.

·         r1 (alias SP) adalah stack pointer. Ini digunakan oleh panggilan dan instruksi dorong, dan dengan penanganan interupsi. Hanya ada satu stack pointer, MSP430 tidak memiliki apa pun yang menyerupai mode supervisor. Stack pointer selalu bahkan, Tidak jelas apakah LSB bahkan diimplementasikan.

·         r2 (alias SR) adalah status mendaftar.

E.CACHE MEMORY.

Cache (diucapkan cash ) memori sangat cepat memori yang dibangun ke dalam komputercentral processing unit ( CPU ), atau terletak di sebelah itu pada chip yang terpisah. CPU menggunakan tembolok memori untuk menyimpan instruksi yang berulang kali diperlukan untuk menjalankan program, meningkatkan kecepatan sistem secara keseluruhan.Keuntungan dari Cache memori adalah bahwa CPU tidak harus menggunakan motherboardbus 's sistem transfer data. Setiap kali data harus melewati bus sistem, kecepatan transfer data memperlambat dengan kemampuan motherboard. CPU dapat memproses data lebih cepat dengan menghindari hambatan yang diciptakan oleh sistem bus.

Seperti yang terjadi, setelah sebagian besar program terbuka dan berjalan, mereka menggunakan sumber daya yang sangat sedikit. Ketika sumber daya ini disimpan dalamtembolok , program dapat beroperasi lebih cepat dan efisien. Semua sederajat, temboloksangat efektif dalam kinerja sistem yang komputer yang menjalankan CPU yang cepat dengan sedikit Cache dapat memiliki benchmark yang lebih rendah daripada sistem menjalankan CPU agak lebih lambat dengan lebih Cache . Cache dibangun ke dalam CPU itu sendiri disebut sebagai Level 1 (L1) Cache . Cache yang berada pada chip yang terpisah di sebelah CPU disebut Level 2 (L2) Cache . Beberapa CPU memiliki keduanya L1 dan L2 cache built-in dan menunjuk terpisah tembolok chip sebagai Level 3 (L3) Cache .

F.VIRTUAL MEMORY.

Dalam komputasi , memori virtual adalah manajemen memori teknik yang dikembangkan untuk multitasking kernel . Teknik ini virtualizes sebuah arsitektur komputer bentuk 's berbagai penyimpanan data komputer (seperti random-access memory dan penyimpanan disk ), yang memungkinkan program yang dirancang seolah-olah hanya ada satu jenis memori, "virtual" memori, yang berperilaku seperti langsung dialamatkan membaca / menulis memori (RAM).

Sebagian besar sistem operasi modern yang mendukung memori virtual juga menjalankan setiap proses dalam sendiri khusus nya ruang alamat . Setiap program sehingga tampaknya memiliki satu-satunya akses ke memori virtual. Namun, beberapa sistem operasi yang lebih tua (seperti OS/VS1 dan OS/VS2 SVS ) dan bahkan yang modern (seperti IBM i ) adalah sistem ruang alamat tunggal operasi yang menjalankan semua proses dalam ruang alamat tunggal yang terdiri dari memori virtual.

Virtual memory membuat pemrograman aplikasi lebih mudah dengan menyembunyikanfragmentasi memori fisik, dengan mendelegasikan ke kernel beban mengelola hirarki memori (menghilangkan kebutuhan untuk program untuk menangani overlay eksplisit), dan, ketika setiap proses dijalankan di alamat sendiri khusus nya ruang, dengan menghindarkan kebutuhan untuk merelokasi kode program atau untuk mengakses memori.

SUMBER :

http://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_memory

http://www.wisegeek.org/what-is-cache-memory.htm

http://mspgcc.sourceforge.net/manual/x82.html

http://andi-granderist.blogspot.com/2012/10/tugas-organisasi-arsitektur-komputer_9734.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Arithmetic_logic_unit

http://abdi-villa.blogspot.com/2012/10/arsitektur-set-instruksi-dan-cpu.html

http://aqwam.staff.jak-stik.ac.id/files/5.-berkas-dan-akses[4].doc

http://fachrulryper.blogspot.com

http://id.wikipedia.org/wiki/Set_instruksi