ELEMEN PADA SEBUAH KOMPUTER

1. Pengertian dari Data BUS, Cntrl BUS dan address BUS 

Bus merupakan jalur penghubung antar alat pada komputer yang digunakan sebagai media dalam proses melewatkan data pada suatu proses. Bus ini bisa dianggap sebagai sebuah pipa, dimana pipa atau saluran tersebut digunakan untuk mengirimkan dan menerima informasi antar alat yang dihubungkannya. Pada sistem komputer, bus ini termasuk perangkat internal, kecepatan pengiriman informasi melalui bus ini dilakukan dengan kecepatan tinggi.

Karakteristik bus adalah:
1. Jumlah interupsi mementukan banyak perangkat independen yang melakukan I/O.
2. Ukuran bus data eksternal berakibat pada kecepatan operasional I/O.
3. Ukuran bus alamat menentukan banyak memori yang ditunjuk board ekspansi.
4. Kecepatan clock maksimum yang dapat diakomodasi bus berakibat pada kinerja.
Interkoneksi antar komponen. Bus ini terdiri dari:
1. Bus alamat (address bus),
2. Bus data (data bus),
3. Bus kendali (control bus).

A. Bus data
Jalur data yang dilalui informasi ke dan dari mikroprosesor
Data Bus
Adalah jalur‐jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing‐masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel.
B. Address Bus
Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca.Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.
C. Control Bus
Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Terdiri atas 4 samapai 10 jalur paralel.

2. Cara Kerja ALU didalam komputer

ALU (Arithmatic Logical Unit)

     Arithmatic Logical Unit (ALU), adalah salah satu bagian/komponen dalam sistem di dalam sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi/perhitungan aritmatika dan logika (Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. ALU bekerja besama-sama memori, di mana hasil dari perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori. 

Perhitungan dalam ALU menggunakan kode biner, yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan data yang diolah (operand). ALU biasanya menggunakan sistem bilangan biner two’s complement. ALU mendapat data dari register. Kemudian data tersebut diproses dan hasilnya akan disimpan dalam register tersendiri yaitu ALU output register, sebelum disimpan dalam memori. Processor terdiri dari  4 elemen yang melakukan sistem operasi terhadap data, 4 elemen itu adalah instruksi, petunjuk instruksi, beberapa register dan ALU (Arithmetic Logic Unit). Adalah sebuah petunjuk instruksi akan memberi tahu processor dimana instruksi dari sebuah aplikasi diletakkan di memori.

Cara processor melakukan tugas :

Penunjuk instruksi mengarahkan fetch instruksi ke sebuah spot di memori yang menampung sebuah instruksi. Fetch kemudian membaca instruksi tersebut dan memberikannya ke dekoder instruksi, kemudian mengamati instruksi tersebut dan menentukan langkah selanjutnya untuk melengkapi instruksi tersebut. Kemudian ALU mengerjakan perintah yang diminta instruksi seperti : menambah data, membagi data, atau memanipulasi data yang ada. Setelah itu processor akan menerjemahkan dan mengerjakan instruksi, unit kontrol memberitahukan fetch instruksi untuk menangkap instruksi berikutnya di memori. Proses akan ini berlangsung terus menerus, dari satu instruksi ke instruksi berikutnya, dalam suatu langkah yang rumit, untuk menciptakan hasil yang diingikan dan dapat dilihat di monitor. Untuk meyakinkan semua itu berjalan dalam satu kesatuan waktu, bagian itu memerlukan suatu clock generator. Clock generator meregulasi setiap langkah yang dikerjakan processor. Seperti sebuah metronome, sebuah clock generator mengirim pulsa-pulsa elektrik untuk menentukan langkah yang harus dikerjakan processor. Pulsa tersebut diukur dalam jutaan langkah per detik, atau megahertz, yang dikenal sebagai ukuran kecepatan processor. Semakin banyak pulsa dibuat, semakin cepat kerja processor. 

Untuk meningkatkan kinerja komputer, pembuat chip processor menempatkan sebuah Arithmetic Logic Unit (ALU) di dalam processor. Secara teoritis ini berarti pemrosesan dapat dilakukan dua kali lebih cepat dalam satu langkah. Sebagai tambahan multiple ALU, kemudian diintegrasikan Floating Point Unit ke dalam processor. FPU ini menangani angka dari yang paling besar hingga yang paling kecil (yang memiliki banyak angka di belakang koma).         Sementara FPU menangani kalkulasi semacam itu, ALU menjadi bebas untuk melakukan tugas lain dalam waktu yang bersamaan, untuk meningkatkan kinerja. Processor menambah kecepatan pemrosesan instruksi dengan melakukan pipelining instruksi, atau menjalankan instruksi secara paralel satu dengan yang lainnya. Eksekusi dari sebuah instruksi memerlukan langkah yang terpisah, contoh : fetching dan dekoding sebuah instruksi. Processor harus menyelesaikan sebuah instruksi secara keseluruhan sebelum melanjutkan ke instruksi berikutnya. Sekarang sirkuit yang berbeda menangani langkah yang terpisah tersebut. Begitu sebuah instruksi telah selesai dalam satu langkah untuk dilanjutkan ke langkah berikutnya, transistor yang mengerjakan langkah pertama bebas untuk mengerjakan instruksi berikutnya, sehingga akan mempercepat kerja pemrosesan. Sebagai tambahan untuk meningkatkan kinerja processor adalah dengan memprediksi cabang-cabang instruksi, yaitu memperkirakan lompatan yang akan dilakukan sebuah program dapat dilakukan; eksekusi secara spekulatif, yaitu mengeksekusi cabang instruksi yang ada di dapat; dan penyelesaian tanpa mengikuti urutan, yakni kemampuan untuk menyelesaikan sebuah seri instruksi tidak berdasarkan urutan normal.

SET INTRUKSI

1. TRANSFER DATA
* Menetapkan lokasi operand sumber dan operand tujuan.
* Lokasi-lokasi tersebut dapat berupa memori, register atau bagian paling atas daripada stack.
* Menetapkan panjang data yang dipindahkan.
* Menetapkan mode pengalamatan.
* Tindakan CPU untuk melakukan transfer data adalah :
    a. Memindahkan data dari satu lokasi ke lokasi lain.
    b. Apabila memori dilibatkan :
          1. Menetapkan alamat memori.
          2. Menjalankan transformasi alamat memori virtual ke alamat memori aktual.
          3. Mengawali pembacaan / penulisan memori

Operasi set instruksi untuk transfer data :
* MOVE : memindahkan word atau blok dari sumber ke tujuan
* STORE : memindahkan word dari prosesor ke memori.
* LOAD : memindahkan word dari memori ke prosesor.
* EXCHANGE : menukar isi sumber ke tujuan.
* CLEAR / RESET : memindahkan word 0 ke tujuan.
* SET : memindahkan word 1 ke tujuan.
* PUSH : memindahkan word dari sumber ke bagian paling atas stack.
* POP : memindahkan word dari bagian paling atas sumber 

FUNGSI ARITHMATIC

ALU, singkatan dari Arithmetic And Logic Unit (bahasa Indonesia: unit aritmatika dan logika), adalah salah satu bagian dalam dari sebuah mikroprosesor yang berfungsi untuk melakukan operasi hitungan aritmatika dan logika. Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. tugas utama dari ALU (Arithmetic And Logic Unit)adalah melakukan semua perhitungan aritmatika atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan operasi arithmatika dengan dasar pertambahan, sedang operasi arithmatika yang lainnya, seperti pengurangan, perkalian, dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi arithmatika ini disebut adder. Tugas lalin dari ALU adalah melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika (logical operation) meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu:

a. sama dengan (=)

b. tidak sama dengan (<>)

c. kurang dari (<)

d. kurang atau sama dengan dari (<=)

e. lebih besar dari (>)

f. lebih besar atau sama dengan dari (>=)

 (sumber: Buku Pengenalan Komputer, Hal 154-155, karangan Prof.Dr.Jogiyanto H.M,       

   M.B.A.,Akt.)

Fungsi-fungsi yang didefinisikan pada ALU adalah Add (penjumlahan), Addu (penjumlahan tidak bertanda), Sub (pengurangan), Subu (pengurangan tidak bertanda), and, or, xor, sll (shift left logical), srl (shift right logical), sra (shift right arithmetic), dan lain-lain.

FUNGSI LOGIKA

Fungsi Logika adalah fungsi yang digunakan untuk menjawab pertanyaan dimana dalam pertanyaan itu terdapat syarat untuk menjawabnya.

Fungsi Logika AND

Fungsi logika AND digunakan untuk menyelesaikan suatu persoalan yang mana dalam persoalan terdapat lebih dari satu syarat yang harus dipenuhi semuanya.

=IF(AND(SYARAT 1;SYARAT 2; SYARAT ...);JAWABAN 1; JAWABAN 2)

Fungsi Logika OR

Fungsi logika OR digunakan untuk menyelesaikan suatu persoalan yang mana dalam persoalan tersebut cukup dipenuhi satu syarat saja dari beberapa syarat yang ada.

=IF(OR(SYARAT 1;SYARAT 2; SYARAT ...);JAWABAN 1; JAWABAN 2)

CONTROL
* Tindakan CPU untuk transfer control :

   Mengupdate program counter untuk subrutin , call / return.

* Operasi set instruksi untuk transfer control :
1. JUMP (cabang) : pemindahan tidak bersyarat dan memuat PC dengan alamat tertentu.
2. JUMP BERSYARAT : menguji persyaratan tertentu dan memuat PC dengan alamat tertentu  atau tidak melakukan apa tergantung dari persyaratan.
3. JUMP SUBRUTIN : melompat ke alamat tertentu.
4. RETURN : mengganti isi PC dan register lainnya yang berasal dari lokasi tertentu.
5. EXECUTE : mengambil operand dari lokasi tertentu dan mengeksekusi sebagai instruksi
6. SKIP : menambah PC sehingga melompati instruksi berikutnya.
7. SKIP BERSYARAT : melompat atau tidak melakukan apa-apa berdasarkan pada persyaratan
8. HALT : menghentikan eksekusi program.
9. WAIT (HOLD) : melanjutkan eksekusi pada saat persyaratan dipenuhi
10. NO OPERATION : tidak ada operasi yang dilakukan.

CONTROL SYSTEM 
* Hanya dapat dieksekusi ketika prosesor berada dalam keadaan khusus tertentu atau sedang mengeksekusi suatu program yang berada dalam area khusus, biasanya digunakan dalam sistem operasi. * Contoh : membaca atau mengubah register kontrol.

2.  X = ( A+BxC ) / ( D-ExF )

3 Alamat

MPY X,B,C

ADD X,X,A

MPY Y,E,F

SUB Y,D,Y

DIV X,X,Y

5 operator / operasai

2 Alamat

MOV X,B

MPY X,C

ADD X,A

MOV Y,E

MPY Y,F

SUB D,Y

DIV X,Y

7 operator / operasi

1 Alamat

LOAD E

MPY F

STOR X

LOAD D

SUB X

STOR X

LOAD B

MPY C

ADD A

DIV X

STOR X

11 operator / operasi

0 Alamat

PUSH A

PUSH B

PUSH C

MPY

ADD

PUSH D

PUSH E

PUSH F

MPY

SUB

DIV

POP X

12 operator / operasi

ORGANISASI KMPUTER (SOFSKILL)

1. Jelaskan perbedaan utama Organisasi Komputer dan Arsitektur Komputer? Beri Contohnya !

 Perbedaan utama Organisasi dengan Arsitektur Komputer adalah, organisasi komputer merupakan sekumpulan  unit unit operasional pada komputer yang bekerja bersama-sama demi satu tujuan, sedangkan arsitektur komputer merupakan teknik yang digunakan dalam perancangan suatu organisasi komputer agar dapat berjalan sebagai mana mestinya.

Contoh, misalkan ada pernyataan “Apakah kompatibel dengan system 64Bit ?” (Arsitektur Komputer) dan “Apakah akan menggunakan intel x86 atau x64 ?” (Organisasi Komputer).

2. Jelaskan fungsi dari:

A.Pengolahan data : Komputer adalah mesin pengolah data yang diciptakan manusia dengan tujuan memberikan jalan untuk mempertinggi produktivitas.

Produktivitas dapat ditingkatkan dalam pengertian :

1.      Dengan mempergunakan komputer kesanggupan mengolah data atau memecahkan masalah akan lebih besar dengan mutu yang lebih baik.

2.      Dengan mempergunakan komputer sebagai pengolah data atau pemecahan suatu masalah    dapat lebih cepat terselesaikan

3.      Dengan mempergunakan komputer, pengolahan data atau pemecahan masalah dapat dilaksanakan lebih teliti dan lebih efektif. Jika ditinjau dari segi fungsionil, komputer itu bisa kita anggap sebagai pelaksana tugas, agar pekerjaan bisa diselesaikan secara baik dan effisien, maka pengolah data harus ada paling sedikit 3 persyaratan :

4.      Kumpulan data atau INPUT yang akan diolah.

5.      Prosedur pengolahan atau prosessing yang telah direncanakan.

6.      Hasil atau OUTPUT yang diinginkan dan akan dipergunakan untuk melakukan tindakan- tindakan selanjutnya.

B.  Fungsi penyimpanan data (Data storage):                                                                                 Komputer sebagai alat untuk penimpanan data yaitu untuk menyimpan data yang telah dibuat dan akan bisa membuka kembali file yang telah kita buat. Contoh: download dari internet              C. Fungsi pemindahan  data (Data movement): Komputer sebagai alat untuk pemindahan data yaitu untuk  pemindahan data yang telah dibuat dan akan bisa membuka kembali file yang telah kita buat dengan cara mengcopy paste file yang telah kita buat. Contoh: dari keyboard ke layar monitor.                                                                    

D. Fungsi kendali  (Control): Komputer sebagai alat kendali data yaitu untuk mengatur data yang telah dibuat maupun yang akan dibuat dan akan bisa membuka kembali file yang telah kita buat. Dan bisa mengendalikan apa yang kita perintahkan melalui keyboard dan lain lain.                                                                                                                                                      3.        Sebuutkan 3 komponen computer?

Hardware atau perangkat keras dalam sistem komputer yang  merupakan  komponen  yang secara fisik dapat dilihat dan diraba yang membentuk suatu  kesatuan  sehingga dapat difungsikan. Contonya: keyboard, mouse, cpu, monitor, PRINTER

Software atau perangkat lunak adalah suatu  program yang berisi instruksi-instruksi (perintah) yang  dimengerti oleh komputer.  Perangkat  komputer yang terdiri dari jutaan komponen elektronik tidak dapat melakukan kegiatan apapun tanpa adanya software. Contohnya: sistem operasi dan aplikasi.

Brainware yaitu pemakai komputer  atau orang  yang mengoperasikan computer  karena secanggih apapun komputer jika tidak ada orang yang mengopersikannya  maka komputer tersebut tidak dapat digunakan. Contohnya: sistem analisa,operator, programmer.