Dokumen tersebut membahas arsitektur komputer bus sistem dan pengelolaan interrupt. Secara ringkas: 1. Arsitektur komputer didasarkan pada konsep Von Neumann dengan memori tunggal untuk menyimpan data dan instruksi. 2. Program disimpan sebagai urutan instruksi yang dijalankan secara berurutan. 3. Interrupt memungkinkan modul lain seperti I/O untuk menginterupsi eksekusi program utama.

1. ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER BUS-BUS SISTEM IBP WIDJA, MT

2. Arsitektur Von Neumann Seluruh rancangan komputer kontemporer secara virtual didasarkan pada konsep yg dibuat oleh John Von Neumann Rancangan ini disebut arsitektur von Neumann dengan konsep utama: Data dan Instruksi disimpan di memory read/write tunggal Memory dapat dialamati dng lokasi, tidak tergantung dari jenis data yang berada di dalamnya Eksekusi terjadi dengan cara sekuensial (kecuali diubah secara eksplisit) dari instruksi yg satu ke berikutnya

3. Konsep Program Program dapat dibuat langsung pada hardware dengan konfigurasi komponen2 logic yg dirancang dan di set secara spesifik Kita dapat mengganggap proses penghubungan berbagai komponen pada konfigurasi spesifik diatas sebagai sebuah bentuk pemrograman . Program bentukan hardware disebut sebagai hardwired program Bila semua pemrograman dilakukan spt diatas maka kegunaan jenis hardware akan sangat sedikit

4. Konsep Program... Sistem Hardwired program sangat tidak fleksible karena tiap program memerlukan konfigurasi hardware tertentu. Sistem Hardwired dapat diganti dengan penerapan signal-signal yg dapat mengontrol fungsi dari hardware yg didalamnya sudah terdapat fungsi aritmetik & logika umum. Daripada melakukan re-wiring pada hardware, lebih efektif bila memberikan supply set signal kontrol yg baru.

5. Ilustrasi Konsep Program Interpreter Instruksi Data Hasil (a) Pemrograman Software Kumpulan Fungsi Aritmetika dan Logika Data Hasil (a) Pemrograman Hardware Hardware Tertentu Fungsi Aritmetika dan Logika untuk Umum

6. Apakah program itu? Program adalah urutan langkah (step). Setiap step dilakukan operasi aritmetik atau logika. Untuk setiap operasi, akan membutuhkan perbedaaan set signal kontrol.

7. Fungsi Control Unit Untuk tiap operasi akan disediakan code unik Contoh: ADD, MOVE Segmen dari Hardware akan menerima code tersebut dan mengirimkan signal kontrol Dengan demikian kita dapat melakukan komputasi.

8. Komponen Control Unit dan Arithmetic and Logic Unit merupakan inti dari unit proses . Data dan instruksi diperlukan untuk masuk ke sistem dan menghasilkan keluaran. Input/output Dibutuhkan tempat penyimpanan sementara untuk code dan hasil Main memory

9. Komponen komputer Top level view

10. Siklus Instruksi Dua step: Fetch (pengambilan) Execute (eksekusi)

11. Siklus Fetch Program Counter (PC) memuat address dari instruksi berikutnya untuk fetch Prosessor men-fetch instruksi dari lokasi memory yang ditunjukkan oleh PC Increment (pertambahan) PC Instruksi di-load ke Instruction Register (IR) Prosessor menginterpretasikan instruksi dan membentuk aksi (aktivitas) yang diperlukan

12. Siklus Eksekusi Processor-memory Data transfer antara CPU dan Memory utama Processor - I/O Data transfer antara CPU dan modul I/O Data processing Beberapa operasi aritmetik dan logik pada data Control Urutan alternatif dari operasi misal: jump Kombinasi dari yang diatas

13. Contoh eksekusi program Contoh sebuah mesin dng Karakteristik hipotesis sbb: 0 3 op code 4 15 alamat a). Format Instruksi 0 S 15 besaran 1 b). Format Integer 0001 = Muatan AC dari Memory 0010 = Simpan AC ke Memory 0101 = Tambahkan AC dari Memory c). Kumpulan parsial op-code

14. State diagram siklus instruksi CPU access to memory or I/O Internal CPU operations

15. Interrupts Mekanisme dimana module lain (misalnya I/O) boleh menginterupsi urutan normal dari suatu proses. Interrupts dapat terjadi karena: Program contoh: overflow, pembagian dengan nol Timer Dibangkitkan oleh timer internal prosessor Digunakan dalam pre-emtive multi-tasking I/O Dari kontroler I/O Kerusakan hardware contoh: Error pada pariti memory

16. Aliran control program

17. Pemindahan kontrol via interrupt

18. Siklus Instruksi dng Interrupt

19. Siklus Interrupt Interrupt ditambahkan pada siklus instruksi Prosessor mengecek interrupt Diindikasikan oleh signal interrupt Jika tidak ada interrupt, instruksi berikutnya di fetch Jika ada interrupt : Current program yg sedang berjalan di suspend Save context Set Program Counter (PC) untuk memulai address dari rutin “interrupt handler” Interrupt di proses Context yg tadinya di save di re-store kembali untuk melanjutkan program awal yg di intrupsi

20. Pewaktuan Program: Waktu Tunggu I/O yang singkat

21. Pewaktuan Program: Waktu Tunggu I/O yang panjang

22. State diagram siklus instruksi dengan interrupt

23. Multiple Interrupt Pada Multiple Interrupt terdapat 2 pendekatan Interrupt di-disable Prosessor akan mengabaikan interrupt lain ketika sedang memproses suatu interrupt. Interrupt lain akan ter-pending dan di-cek setelah interrupt pertama selesai di proses Setiap interrupt akan ditangani secara berurutan (sekuensial) setiap muncul Menentukan prioritas Interrupt dng prioritas rendah dapat diinterupsi dengan interrupt dng prioritas lebih tinggi Ketika interrupt dng prioritas lebih tinggi tsb telah selesai diproses prosessor kembali memproses interrupt sebelumnya. (Interrupt bersarang)

24. Pengelolaan Interrupt sekuensial

25. Pengelolaan Interrupt bersarang (nested)

26. Contoh urutan waktu multiple interrupt