PROSES KERJA CPU

Proses kerja CPU

Jika komputer dinyalakan, yang dikenal dengan nama booting, komputer akan menjalankan bootstrap program yaitu sebuah program sederhana yang disimpan dalam ROM yang berbentuk chip CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Chip CMOS modern biasanya bertipe EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), yaitu memori non-volatile (tak terhapus jika power dimatikan) yang dapat ditulis dan dihapus dengan pulsa elektronik. Lalu bootsrap program ini lebih dikenal sebagai BIOS (Basic Input Output System) .
Bootstrap program utama, yang biasanya terletak di Motherboard akan memeriksa hardware-hardware utama dan melakukan inisialisasi terhadap program dalam hardware yang dikenal dengan nama firmware .
Bootstrap program utama kemudian akan mencari dan meload kernel sistem operasi ke memori
lalu dilanjutkan dengan inisialisasi sistem operasi.Dari sini program sistem operasi akan menunggu kejadian tertentu. Kejadian ini akan menentukan apa yang akan dilakukan sistem operasi berikutnya ( event-driven ). Kejadian ini pada komputer modern biasanya ditandai dengan munculnya interrupt dari software atau hardware, sehingga Sistem Operasi ini disebut Interrupt-driven. Interrupt dari hardwaresoftware mengirim interrupt dengan cara menjalankan system call atau juga dikenal dengan istilah monitor call . System/Monitor calltrap yaitu interrupt khusus yang dihasilkan oleh software karena adanya masalah atau permintaan terhadap layanan sistem operasi. Trap ini juga sering disebut sebagai exception . Setiap interrupt terjadi, sekumpulan kode yang dikenal sebagai ISR (Interrupt Service Routine)polling yang membuat komputer memeriksa satu demi satu perangkat yang ada untuk menyelidiki sumber interrupt dan dengan cara menggunakan alamat-alamat ISR yang disimpan dalam array yang dikenal sebagai interrupt vector di mana sistem akan memeriksa Interrupt Vector setiap kali interrupt terjadi.
Arsitektur interrupt harus mampu untuk menyimpan alamat instruksi yang di- interrupt . Pada komputer lama, alamat ini disimpan di tempat tertentu yang tetap, sedangkan padakomputer baru, alamat itu disimpan di stack bersama-sama dengan informasi state saat itu.

Komponen di dalam CPU

goenawanb.com. Kali ini kita akan membahas tentang Komponen di dalam CPU.

CPU merupakan komponen terpenting dari sistem komputer. CPU adalah komponen pengolah data berdasarkan instruksi – instruksi yang diberikan kepadanya.

Dalam mewujudkan fungsi dan tugasnya, CPU tersusun atas beberapa komponen sebagai bagian dari struktur CPU.

CPU tersusun atas beberapa komponen, yaitu :
• Arithmetic and Logic Unit (ALU), bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer. ALU sering disebut mesin bahasa (machine language) karena bagian ini mengerjakan instruksi – instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya. Seperti istilahnya, ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean, yang masing –
masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
• Control Unit, bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keselurahan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi – fungsi operasinya. Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil instruksi – instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.
• Registers, adalah media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.
• CPU Interconnections, adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register – register dan juga dengan bus – bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan/keluaran.

Demikianlah ulasan tentang Komponen di dalam CPU.

tag : komponen cpu , komponen cpu dan fungsinya , komponen-komponen cpu , komponen dalam cpu , komponen komponen cpu , komponen cpu beserta fungsinya , bagian-bagian cpu , bagian bagian cpu , bagian cpu , bagian dalam

Proses Boot

Booting adalah istilah untuk menghidupkan komputer. Secara umum, gambaran yang terjadi pada proses boot adalah sebagai berikut.

·         Saat komputer dihidupkan, memorinya masih kosong. Belum ada instruksi yang dapat dieksekusi oleh prosesor. Karena itu, prosesor dirancang untuk selalu mencari alamat tertentu di BIOS ROM. Pada alamat tersebut, terdapat sebuah instruksi jump yang menuju ke alamat eksekusi awal BIOS. Setelah itu, prosesor menjalankan power-on-self test(POST), yaitu memeriksa kondisi hardware yang ada.

·         Sesudah itu, BIOS mencari video card. Secara khusus, dia mencari program BIOS milik video card. Kemudian system BIOS menjalankan video card BIOS. Barulah setelah itu, video card diinisalisasi.

·         Kemudian BIOS memeriksa ROM pada hardware yang lain, apakah memiliki BIOS tersendiri apakah tidak. Jika ya, maka akan dieksekusi juga.

·         BIOS melakukan pemeriksaan lagi, misal memeriksa besar memori dan jenis memori. Lebih lanjut lagi, dia memeriksa hardware yang lain, seperti disk. Lalu dia mencari disk dimana proses boot bisa dilakukan, yaitu mencari boot sector. Boot sector ini bisa berada di hard disk, atau floppy disk.

·         Pengertian booting
untuk mengaktifkan komputer, minimal dibutuhkan tiga komponen, yaitu hardware, software dan user (brainware). hardware merupakan perangkat keras yang terdiri dari CPU, Keyboard, dan perangkat pendukung lainnya. Software adalah program yang mendukung untuk operasional hardware. sedangkan, user atau brainware adlah pengguna komputer.
langkah awal dalam mengoperasikan komputer adalah proses booting. booting adalah proses pemasukan arus listrik kedalam peralatan komputer sehingga komputer dapat berkomunikasi dengan pengguna.
tahap awal proses booting yang dilakukan oleh sistem operasi adalah bootstrap loader yang bertujuan untuk melacak semua I/O yang terpasang pada komputer.
Macam-macam booting:
A. Cold Booting
cold booting adalah proses booting saat komputer yang tadinya mati harus lebih dahulu menghidupkan power.
langkah-langkah melakukan cold booting :
1.pastikan bahwa kabel pada power suply atau listrik sudah terpasang dengan baik.
2.hidupkan monitor dengan menekan tombol power pada monitor,
biasanya ada pada bagian bawah monitor.
3.tekan tombol power pada bagian depan CPU.
4.klik tombol start.
5.klik turn off komputer

B.Warm Booting
adalah booting komputer dalam keadaan hidup.cara untuk melakukan warm booting antara lain mengikuti langkah-langkah (4 dan 5 diatas).

CPU ( Central Processing Unit )

    Unit Pengolah Pusat (UPP) (bahasa Inggris: CPU, singkatan dari CentralProcessing Unit), merujuk kepada perangkat keras komputer yang memahami danmelaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Istilah lain, prosesor (pengolahdata), sering digunakan untuk menyebut CPU. Adapun mikroprosesor adalah CPU yangdiproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali dalam sebuah paket sirkuit terpadu-tunggal.Sejak pertengahan tahun 1970-an, mikroprosesor sirkuit terpadu-tunggal ini telah umumdigunakan dan menjadi aspek penting dalam penerapan CPU.Sejarah CPU sendiri dimulai pada tahun 1971, ketika sebuah perusahaan keciltidak terkenal, Intel, untuk pertama kalinya menggabungkan beberapa transistor untukmembuat Central Processing Unit ke dalam sebuah chip yang disebut intel 4004 ( 8 tahunsebelum PC pertama dibuat ).Central Processing Unit ( Selanjutnya di singkat CPU ) berfungsi seperti kalkulator,hanya saja CPU jauh lebih kuat daya pemrosesannya. Fungsi utama dari CPU adalahmelakukan operasi aritmatika dan logika terhadap data yang diambil dari memori atau dariinformasi yang dimasukkan melalui beberapa perangkat keras, seperti papan ketik,pemindai, tuas kontrol, maupun tetikus. CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksiperangkat lunak komputer. Perangkat lunak tersebut dapat dijalankan oleh CPU denganmembacanya dari media penyimpan, seperti cakram keras, disket, cakram padat, maupunpita perekam. Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan terlebih dahulu pada memorifisik (RAM), yang mana setiap instruksi akan diberi alamat unik yang disebut alamatmemori. Selanjutnya, CPU dapat mengakses data-data pada RAM dengan menentukanalamat data yang dikehendaki.Saat sebuah program dieksekusi, data mengalir dari RAM ke sebuah unit yangdisebut dengan bus, yang menghubungkan antara CPU dengan RAM. Data kemudiandidekode dengan menggunakan unit proses yang disebut sebagai pendekoder instruksiyang sanggup menerjemahkan instruksi. Data kemudian berjalan ke unit aritmatika danlogika (ALU) yang melakukan kalkulasi dan perbandingan. Data bisa jadi disimpansementara oleh ALU dalam sebuah lokasi memori yang disebut dengan register supayadapat diambil kembali dengan cepat untuk diolah. ALU dapat melakukan operasi-operasitertentu, meliputi penjumlahan, perkalian, pengurangan, pengujian kondisi terhadap datadalam register, hingga mengirimkan hasil pemrosesannya kembali ke memori fisik, media

34

 

penyimpan, atau register apabila akan mengolah hasil pemrosesan lagi. Selama proses initerjadi, sebuah unit dalam CPU yang disebut dengan penghitung program akan memantauinstruksi yang sukses dijalankan supaya instruksi tersebut dapat dieksekusi dengan urutanyang benar dan sesuai.

Komponen CPU

 Komponen CPU terbagi menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut :

•Control Unit

•Register 

•ALU unit

•CPU Interconnections

•Diagram blok sederhana sebuah CPU.

    Unit kontrol / Control Unit

Unit kontrol yang mampu mengatur jalannya program. Komponen ini sudah pastiterdapat dalam semua CPU.CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadisinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya. termasukdalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utamadan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatikaatau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU.Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan,dan pada saatnya akan disajikan ke alat output. Dengan demikian tugas dari unit kendaliini adalah:

- Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.

- Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.

   35
- Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.

- Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logikaserta mengawasi kerja   dari ALU.

•Menyimpan hasil proses ke memori utama.

Register 

Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan aksescukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedangdiproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya di gunakan untuk menyimpan data saatdi olah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya. Secara analogi, register ini dapatdiibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual,sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan, satuan kendaliyang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukanperhitungan dan perbandingan logika.

ALU

ALU unit yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi logikaberdasar instruksi yang ditentukan. ALU sering di sebut mesin bahasa karena bagian iniALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri. Tugas utama dari ALU adalah melakukansemua perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program.ALU melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuitelektronik yang digunakan disebut adder.Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai denganinstruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan dua operand denganmenggunakan operator logika tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan (¹ ),kurang dari (<), kurang atau sama dengan (£ ), lebih besar dari (>), dan lebih besar atausama dengan.

36

 

CPU Interconnections

CPU Interconnections adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkankomponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama,piranti masukan /keluaran.

Pemrosesan Instruksi dalam CPU

Pemrosesan instruksi dalam CPU dibagi atas dua tahap, Tahap-I disebut InstructionFetch, sedangkan Tahap-II disebut Instruction Execute. Tahap-I berisikan pemrosesanCPU dimana Control Unit mengambil data dan/atau instruksi dari main-memory keregister, sedangkan Tahap-II berisikan pemrosesan CPU dimana Control Unitmenghantarkan data dan/atau instruksi dari register ke main-memory untuk ditampung diRAM, setelah Instruction Fetch dilakukan. Waktu pada tahap-I ditambah dengan waktupada tahap-II disebut waktu siklus mesin (machine cycles time).

branching instruction

Penghitung program dalam CPU umumnya bergerak secara berurutan. Walaupun demikian, beberapa instruksi dalam CPU, yang disebut dengan instruksi lompatan,mengizinkan CPU mengakses instruksi yang terletak bukan pada urutannya. Hal inidisebut juga percabangan instruksi (branching instruction). Cabang-cabang instruksitersebut dapat berupa cabang yang bersifat kondisional (memiliki syarat tertentu) ataunon-kondisional. Sebuah cabang yang bersifat non-kondisional selalu berpindah kesebuah instruksi baru yang berada di luar aliran instruksi, sementara sebuah cabang yangbersifat kondisional akan menguji terlebih dahulu hasil dari operasi sebelumnya untukmelihat apakah cabang instruksi tersebut akan dieksekusi atau tidak. Data yang diuji untukpercabangan instruksi disimpan pada lokasi yang disebut dengan flag.

CPU dan FPU

Kebanyakan CPU dapat menangani dua jenis bilangan, yaitu fixed-point danfloating-point. Bilangan fixed-point memiliki nilai digit spesifik pada salah satu titikdesimalnya. Hal ini memang membatasi jangkauan nilai yang mungkin untuk angka-angkatersebut, tetapi hal ini justru dapat dihitung oleh CPU secara lebih cepat. Sementara itu,

37