Organisasi dan Arsitektur Komputer Tim Jurusan Sesi 3 Mikroprossesor dan Arsitektur internalnya Nama Mata Kuliah sesuai dengan silabi Dalam hal pengampu matakuliah paralel lebih dari tiga orang, maka dituliskan : “Tim Pengampu Mata Kuliah” “Sesi n” diisi sesuai dengan sesi / pertemuan, contoh : “sesi 1” / “sesi 2” dst Pokok Bahasan Mengikuti Silabi Nomor Kode Mata Kuliah diisi sesuai dengan Mata Kuliah Revisi Terakhir, diisi dengan terakhir kali direvisi, sebelum direvisi, maka diisi tahun pembuatan

Outline Sesi Pokok Bahasan Sub Pokok Bahasan 1 Pendahuluan Definisi organisasi dan arsitektur computer Arsitektur Von Neuman Hubungan organisasi komputer dengan arsitektur komputer 2 Struktur Komputer dan Fungsi Organisasi komputer Blok diagram CPU Organisasi register Register data dan alamat 3 Mikroprossesor dan arsitektur internalnya Arsitektur prosessor X86 Penerapan untuk PC 4 Memori Memori internal Memori eksternal Hirarki memori 5 Cache memori Organisasi cache memori Direct mapped cache Outline berisi daftar isi keseluruhan slide pada sesi yang dimaksud, Jumlah Sub Pokok Bahasan mengikuti yang terdapat pada silabi / SAP - Referensi yang dimaksud adalah referensi yang digunakan pada slide / sesi ini, mengacu pada buku dan bab yang diacu;

Outline Sesi Pokok Bahasan Sub Pokok Bahasan 6 Cache memori Associative cache Set associative cache 7 Virtual memori Konsep virtual memori 8 Mode pengalamatan dan set instruksi Mode pengalamatan register Mode pengalamatan register segera Mode pengalamatan langsung Mode pengalamatan tidak langsung 9 Mode pengalamatan relatif dasar Mode pengalamatan langsung terindeks Mode pengalamatan dasar terindeks 10 Interkoneksi bus Pengertian bus dan sistem bus Struktur bus, jenis bus, metode arbitrasi, interkoneksi bus dan prinsip operasi bus

Outline Sesi Pokok Bahasan Sub Pokok Bahasan 11 I/O Fungsi I/O, Piranti I/O, Operasi I/O dan Mode transfer data. 12 Risc dan Pipelining Reduced instruction set architecture Pipelining RISC Perbedaan RISC dan CISC Prosesor supersaklar 13 Pengenalan multiprosessor Macam-macam arsitektur clean Simetric multiprosessor 14 Operasi unit kendali Operasi mikro Kendali prosesor Kendali mikroprogrammed

Tujuan Intruksional Mampu menjelaskan arsitektur prosessor x86 Tujuan Intruksional yang dimaksud adalah tujuan yang hendak dicapai pada sesi yang dimaksud, jumlah dan isi sesuai dengan silabi dan SAP;

Mikroprossesor dan arsitektur internalnya Sub Pokok Bahasan 1: Pengembangan Processor Sub Pokok Bahasan 2: Sub Pokok Bahasan 3: Sub Pokok Bahasa 4: Jumlah dan isi sub pokok bahasan mengacu pada silabi dan SAP;

8086 Intel 8086 adalah salah satu processor tertua yang ada, dan merupakan arsitektur komputer umum yang digunakan saat ini Perbandingan yang akan dilihat difokuskan pada register, instruction operand, memory dan metode pengalamatan, percabangan, function calls dan format instruksi

x86 processor timeline 1971: Intel’s 4004 adalah microprocessor pertama dengan CPU 4 bit 1978: 8086 adalah processor 16 bit pertama 1981: IBM menggunakan 8088 pada proyek kecil PC mereka. 1989: 80486 memperkenalkan floating-point unit dalam chip yang sama pada main processor dan menggunakan implementasi RISC seperti pipelining untuk meningkatkan performa 1997: Pentium II is superscalar, supports multiprocessing, and includes special instructions for multimedia applications. 2002:The Pentium 4 runs at insane clock rates (3.06 GHz), implements extended multimedia instructions and has a large on-chip cache.

8086 Diperkenalkan tahun 1978 Clock Speed 5, 8 , 10 Mhz Bus Width 16 bit Number of transistor 29.000 Feature size 3 µm Adressable memory 1MB

8086 register Ada 4 general-purpose 32-bit register, yaitu AX BX CX DX Ada 4 32-bit registers yang digunakan untuk pengalamatan memory, yaitu SP BP SI DI Beberapa 16-bit registers digunakan untuk segmentasi memory yaitu :. CS SS DS ES FS GS Ada dua spesial register 32-bit, yaitu EIP adalah instruction pointer atau program counter. FLAGS berisi kondisi kode untuk instruksi percabangan. Memiliki general purpose-register yang terbatas, artinya adalah banyak data yang harus di simpan dalam memory, dan akan dibutuhkan banyak akses ke memory

Arsitektur 8086

Buses and operation Seluruh internal register, begitu pula internal dan eksternal data bus selebar 16 bit. 20 bit external address bus memiliki 1 MB alamat memory (220 = 1,048,576). Memiliki 16 bit I/O address, artinya memiliki 64 KB ruang I/O terpisah (216 = 65,536) Karena register hanya 16 bit maka linier address space dibatasi pada 64 KB.

8086 Register

Register dan Instruksi 8086 memiliki 8 buah 16 bit register termasuk stack pointer. AX, BX CX dan juga dapat diakses sebagai dua kali lebih banyak 8-bit register (lihat gambar) BP, SI, DI, SP adalah register 16 bit tanpa segmentasi

Flags 8086 memiliki 16 bit flag register. 9 register aktif dan menunjukkan status dari processor, yaitu Carry flag, Parity flag, Auxiliary flag, Zero flag, Sign flag, Trap flag, Interrupt flag, Direction flag and Overflow flag.

Status and Control Registers JNM IP – Instruction Pointer – contains the offset of the next instruction to be executed. Flags Register – individual bit positions within register show status of CPU or results of arithmetic operations. Control Flags (Direction, Interrupt, Trap) Status Flags (Carry, Overflow, Sign, Zero, Auxiliary Carry, Parity) 1/2002

Flags - Status JNM Carry (CF) – set when the result of an unsigned arithmetic operation is too large to fit into the destination. Overflow(OF) – set when the result of a signed arithmetic operation is too wide to fit into the destination. Sign(SF) – set when the result of an arithmetic or logical operation generates a negative result. Zero(ZF) – set when the result of an arithmetic or logical operation is zero. 1/2002

Flags – Status (cont) JNM Auxiliary Carry(AF) – set when the result of an operation causes a carry from bit 3 to bit 4. Parity(PF) – reflects whether the number of 1 bits in the result of an operation is even or odd. 1 – odd, 0-even. 1/2002

Flags - Control JNM Interrupt(IF) – dictates whether or not system interrupts can occur. 1 – enabled, 0 – disabled. Trap(TF) – determines whether or not the CPU is halted after each instruction. Allows programmers to do tracing. Direction(DF) – affects block data transfer instructions such as MOVS, CMPS. 0 – up, 1 – down. 1/2002

Processor Murah? IBM PC original menggunakan 8088, yaitu sebuah 8086 dengan 8 bit data bus, bukan 16 bit — ini membuatnya lebih murah untuk desain, dan dapat mempertahankan kompatibilats dengan 8 bit memory, chipsets and hardware yang lain. — Register yang digunakan adalah 16 bit, sehingga akan dibutuhkan 2 siklus clock untuk mentransfer data dari register ke memory Intel menggunakan trik yang sama pada akhir dekade 80an,untuk processor seri 80386SX yang memiliki 16 bit data bus, dibandingkan regular 80386’s yang memiliki 32-bit bus.

Penggunaan 8086 Microcomputer komersial yang dibuat menggunakan 8086 adalah Mycron 2000 Compact Desk Pro pertama kali menggunakan 8086 @ 7.14 Mhz AT&T 6300 PC menggunakan 8086 @ 8Mhz IBM PS/2 model 25 dan 30 menggunakan processor 8086 @ 8 Mhz Amstrad PC1512, PC1640, PC 2086, PC3086 menggunakan 8086 @ 8 MHz

Penggunaan 8086 contd NEC PC 9801 Tandy 1000 SL IBM Displaywriter word processing machine dan Wang Professional Computer NASA menggunakan 8086 CPU pada peralatan yang digunakan untuk merawat space shuttle pada ground based maintenance

Pengembangan X86 80286, 80386, 80386SX, 80486, 80486 DX, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, Core, Dual Core, Core 2 duo, I series processor

Referensi Wikipedia an other source Tiap referensi lebih spesifik pada bab / chapter / sesi yang diacu pada sesi / pertemuan yang dimaksud

Tugas Presentasi Bahas arsitekturnya, dan perbedaan dengan teknologi sebelumnya ( atau teknologi dari pesaing AMD) Arsitektur dari processor, bus dan cache Dikumpulkan dlm bentuk makalah, dan siapkan PPT max 10 hal