Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings) Chapter 3 Bus Sistem.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings) Chapter 3 Bus Sistem."— Transcript presentasi:

1 Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings) Chapter 3 Bus Sistem

2 Konsep Program zPemrograman (hardware) merupakan proses penghu- bungan berbagai komponen logik pada konfigurasi yang diinginkan untuk membentuk operasi aritmatik dan logik pada data tertentu zHardwired program tidak flexibel zGeneral purpose hardware dapat mengerjakan berbagai macam tugas tergantung sinyal kendali yang diberikan zDaripada melakukan re-wiring, Lebih baik menambah- kan sinyal-sinyal kendali yang baru

3 Program ? zAdalah suatu deretan langkah-langkah zPada setiap langkah, dikerjakan suatu operasi arithmetic atau logical zPada setiap operasi, diperlukan sejumlah sinyal kendali tertentu

4 Fungsi Control Unit zUntuk setiap operasi disediakan kode yang unik yContoh: ADD, MOVE zBagian hardware tertentu menerima kode tersebut kemudian menghasilkan sinyal-sinyal kendali zJadilah komputer!

5 Komponen yang diperlukan zControl Unit (CU) dan Arithmetic and Logic Unit (ALU) membentuk Central Processing Unit (CPU) zData dan instruksi harus diberikan ke sistem dan dikeluarkan dari sistem yInput/output zDiperlukan tempat untuk menyimpan sementara kode instruksi dan hasil operasi. yMain memory

6 Komponen Komputer: Top Level View

7 Siklus Instruksi zTwo steps: yFetch yExecute

8 Fetch Cycle zProgram Counter (PC) berisi address instruksi berikutnya yang akan diambil zProcessor mengambil instruksi dari memory pada lokasi yang ditunjuk oleh PC zNaikkan PC yKecuali ada perintah tertentu zInstruksi dimasukkan ke Instruction Register (IR) zProcessor meng-interpret dan melakukan tindakan yang diperlukan

9 Execute Cycle zProcessor-memory yTransfer data antara CPU dengan main memory zProcessor I/O yTransfer data antara CPU dengan I/O module zData processing yOperasi arithmetic dan logical pada data tertentu zControl yMengubah urutan operasi yContoh: jump zKombinasi diatas

10 Contoh Eksekusi Program

11 Diagram Keadaan Siklus Instruksi

12 Interrupt zSuatu mekanisme yang disediakan bagi modul-modul lain (mis. I/O) untuk dapat meng-interupsi operasi normal CPU zProgram yMisal: overflow, division by zero zTimer yDihasilkan oleh internal processor timer yDigunakan dalam pre-emptive multi-tasking zI/O ydari I/O controller zHardware failure yMisal: memory parity error

13 Program Flow Control

14 Siklus Interupsi zDitambahkan ke instruction cycle zProcessor memeriksa adanya interrupt yDiberitahukan lewat interrupt signal zJika tidak ada interrupt, fetch next instruction zJika ada interrupt: yTunda eksekusi dari program saat itu ySimpan context ySet PC ke awal address dari routine interrupt handler yProses interrupt yKembalikan context dan lanjutkan program yang terhenti.

15 Diagram keadaan Siklus Instruksi dengan Interrupt

16 Multiple Interrupts zDisable interrupts yProcessor akan mengabaikan interrupt berikutnya yInterrupts tetap akan diperiksa setelah interrupt ynag pertama selesai dilayani yInterrupts ditangani dalam urutan sesuai datangnya zDefine priorities yLow priority interrupts dapat di interrupt oleh higher priority interrupts ySetelah higher priority interrupt selesai dilayani, akan kembali ke interrupt sebelumnya.

17 Multiple Interrupts - Sequential

18 Multiple Interrupts - Nested

19 Sambungan zSemua unit harus tersambung zUnit yang beda memiliki sambungan yang beda yMemory yInput/Output yCPU

20 Sambungan Memori zMenerima dan mengirim data zMenerima addresses zMenerima sinyal kendali yRead yWrite yTiming

21 Sambungan Input/Output zSerupa dengan sambungan memori zOutput yMenerima data dari computer yMengirimkan data ke peripheral zInput yMenerima data dari peripheral yMengirimkan data ke computer

22 Sambungan Input/Output zMenerima sinyal kendali dari computer zMengirimkan sinyal kendali ke peripherals yContoh: spin disk zMenerima address dari computer yContoh: nomor port zMengirimkan sinyal interrupt

23 CPU Connection zMembaca instruksi dan data zMenuliskan data (setelah diproses) zMengirimkan sinyal kendali ke unit-unit lain zMenerima (& menanggapi) interrupt

24 Bus zAda beberapa kemungkinan interkoneksi sistem zYang biasa dipakai: Single Bus dan multiple BUS zPC: Control/Address/Data bus zDEC-PDP: Unibus

25 What is a Bus? zJalur komunikasi yang menghubungkan beberapa device zBiasanya menggunakan cara broadcast zSeringkali dikelompokkan ySatu bus berisi sejumlah kanal (jalur) yContoh bus data 32-bit berisi 32 jalur zJalur sumber tegangan biasanya tidak diperlihatkan

26 Data Bus zMembawa data yTidak dibedakan antara “data” dan “instruksi” zLebar jalur menentukan performance y8, 16, 32, 64 bit

27 Address bus zMenentukan asal atau tujuan dari data zMisalkan CPU perlu membaca instruksi (data) dari memori pada lokasi tertentu zLebar jalur menentukan kapasitas memori maksimum dari sistem yContoh 8080 memiliki 16 bit address bus maka ruang memori maksimum adalah 64k

28 Control Bus zInformasi kendali dan timing ySinyal read/write memory (MRD/MWR) yInterrupt request (IRQ) yClock signals (CK)

29 Skema Interkoneksi Bus

30 Bentuk Fisik zBagaimana bentuk fisik bus? yJalur-jalur parallel PCB yRibbon cables yStrip connectors pada mother boards xcontoh PCI yKumpulan kabel

31 Problem pada Single Bus zBanyak devices pada bus tunggal menyebabkan: yPropagation delays xJalur data yg panjang berarti memerlukan koordinasi pemkaian shg berpengaruh pada performance xIf aggregate data transfer approaches bus capacity zKebanyakan sistem menggunakan multiple bus

32 Bus Traditional (ISA) (menggunakan cache)

33 High Performance Bus

34 Jenis Bus zDedicated yJalur data & address terpisah zMultiplexed yJalur bersama yAddress dan data pada saat yg beda yKeuntungan – jalur sedikit yKerugian xKendali lebih komplek xMempengaruhi performance

35 Arbitrasi Bus zBeberapa modul mengendalikan bus zcontoh CPU dan DMA controller zSetiap saat hanya satu modul yg mengendalikan zArbitrasi bisa secara centralised atau distributed

36 Arbitrasi Centralised zAda satu hardware device yg mengendalikan akses bus yBus Controller yArbitrer zBisa berupa bagian dari CPU atau terpisah

37 Arbitrasi Distributed zSetiap module dapat meng-klaim bus zSetiap modules memiliki Control logic

38 Timing zKoordinasi event pada bus zSynchronous yEvent ditentukan oleh sinyal clock yControl Bus termasuk jalur clock ySiklus bus ( bus cycle) transmisi 1 ke 0 ySemua devices dpt membaca jakur clock yBiasanya sinkronisasi terjadi pada tepi naik (leading edge) ySuatu event biasanya dimualai pada awal siklus

39 Synchronous Timing Diagram

40 Asynchronous Timing Diagram

41 Bus PCI zPeripheral Component Interconnection zDikeluarkan oleh Intel sebagai public domain z32 atau 64 bit z50 Jalur

42 Jalur pada Bus PCI (yg harus) zJalur System yclock and reset zAddress & Data y32 jalur multiplex address/data yJalur validasi zInterface Control zArbitrasi yNot shared yDirect connection to PCI bus arbiter zError lines

43 Jalur Bus PCI (Optional) zInterrupt lines yNot shared zCache support z64-bit Bus Extension yAdditional 32 lines yTime multiplexed y2 lines to enable devices to agree to use 64-bit transfer zJTAG/Boundary Scan yFor testing procedures

44 Command pada PCI zTransaksi antara initiator (master) dg target zMaster pegang kendali bus zMaster menentukan jenis transaksi yMisal I/O read/write zFase Address zFase Data

45 PCI Read Timing Diagram

46 PCI Bus Arbitration

47 Internet Resource zwww.pcguide.com/ref/mbsys/buses/ zwww.pcguide.com/


Download ppt "Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings) Chapter 3 Bus Sistem."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google