Central processing unit (CPU) merupakan komponen terpenting dari sistem komputer, komponen pengolah data berdasarkan instruksi yang diberikan kepadannya.
Struktur dan Fungsi Central Processing Unit (CPU)
A. Struktur Central Processing Unit
Dalam mewujudkan fungsi dan tugasnya, CPU tersusun atas beberapa komponen :
1. CPU Interconnections merupakan kondisi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga bus – bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya.
2. Register adalah media penyimpanan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data.
3. Control Unit bertugas mengkontrol operasi CPU dan secara keseluruhan mengkontrol komputer sehingga tejadi sinkronasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungs-fungsi operasinya.
4. Arithmetic Logic Unit bertugas untuk membentuk fungsi-fungsi pengolahan data komputer.
B. Fungsi Central Processing Unit
Fungsi CPU tersusun atas beberapa fungsi :
1. Fetch Instruction bertugas mengambil intruksi saat CPU membaca instruksi dari memory.
2. Interpret Instruction bertugas menterjemahkan instruksi, CPU menterjemahkan instruksi untuk menentukan aksi yang diperlukan.
3. Fetch Data bertugas dalam mengambil data, eksekusi instruksi mungkin memerlukan pembacaan dari memory atau dari modul I/O.
4. Process Data bertugas mengolah data, dalam melakukkan eksekusi instruksi memerlukan operasi aritmetik atau logika.
5. Write data bertugas dalam menulis data, hasil eksekusi mungkin memerlukan penulisan data ke memory atau ke modul I/O.
Siklus Fetch – Eksekusi
1. Pada setiap siklus instruksi, CPU awalanya akan membaca intruksi dari memori.
2. Terdapat register dalam CPU yang berfungsi untuk mengawasi dan menghitung instruksi selanjutnya, yang disebut program counter (PC).
3. PC akan menambah satu hitunganya setiap kali CPU membaca instruksi.
4. Instruksi- instruksi yang dibaca akan dibuat dalam register instruksi (IR).
5. Instruksi ini dalam bentuk kode biner yang diinterprestasikan oleh CPU kemudian dilakukkan aksi yang diperlukan.
BACA JUGA :
Aksi – aksi dikelompokan menjadi empat kategori, yaitu :
1. CPU – MEMORI, perpindahan data dari CPU ke memori atau sebaliknya.
2. CPU – I/O, perpindahan data dari CPU ke modul I.O dan sebaliknya,
3. Pengolahan data, CPU membenruk sejumlah operasi aritmatika dan logika terhadap data.
4. Kontrol, merupakan instruksi untuk pengkontrolan fungsi atau kerja, misalnya instruksi pengubahan urusan eksekusi.
Perlu diketahui bahwa siklus eksekusi untuk suatu instuksi dapat melibatkan lebih dari seuah referensi ke memori, antara lain :
1. Instruction address calculation (IAC) merupakan tahapan untuk mengkalkulasi atau menentukan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Biasanya melibatkan penambahan bilangan tetap ke alamat instruksi sebelumnya. Misalnya, bila panjang setiap instruksi 16 bit padahal memori memiiki panjang 8 bit, maka tambahkan 2 ke alamat sebelumnya.
2. Instruction fetch (IF) merupakan proses membaca atau mengambil instruksi dari lokasi memorinya ke CPU.
3. Instruction Operation Decoding (IOD) merupakan analisa instruksi untuk menentukan jenis operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan.
4. Operand Fetch (OF) merupakan proses pengambilan operan dari memori atau dari modul I/O.
5. Data Operation (DO) merupakan proses dalam membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi.
6. Operand store (OS) yaitu menyimpan hasi eksekusi ke dalam memori.
Fungsi Interrupt adalah mekanisme penghentian atau pengalihan pengolahan isntruksi dalam CPU kepada rountine interupsi. Hampir semua modul (memori dan I/O) memiliki mekanisme yang dapat menginterupsi kerja CPU.
Tujuan Interrupt terdiri dari berikut :
1. Manajemen pengeksekusian routine instruksi agar efektif dan efisien antar CPU dan modul-modul I/O maupun memori.
2. Setiap komponen komputer dapat dijalankan tugasnya secara bersama, namun kendali terletak pada CPU disamping itu kecepatan eksekusi masing-masing modul berbeda.
3. Dapat sebagai sinkronisasi kerja antar modul.
Kelas sinyal interupsi terdiri dari berikut :
1. Program yaitu interupsi yang dibangkitkan beberapa kondisi yang terjadi pada hasil eksekusi program.
2. Timer, merupakan interupsi yang dibangkitkan pewaktuan dalam prosesor.
3. I/O merupakan sinyal interupsi yang dibangkitkan oleh modul I/O sehubungan pemberitahuan kondisi error dan penyelesaian suatu operasi.
4. Hardware failuer, merupakan interupsi yang dibangkitkan oleh kegagalan daya atau kesalahan paritas memori.
Proses Interrupt terdiri dari berikut :
1. Dengan adanya mekanisme interupsi, prosesor dapat digunakan untuk mengeksekusi intruksi-instruksi lain.
2. Saat suatu modul telah selesai menjalankan tugasnya dan siap menerima tugas berikutnya maka modul ini akan mengirimkan permintaan interupsi ke prosesor.
3. Kemudian prosesor akan menghentikan eksekusi yang dijalankan untuk menghandle routine interupsi.
4. Setelah program interupsi selesai maka prosesor akan melanjutkan eksekusi programmnya kembali.
5. Saat sinyal interupsi diterima prosesor ada dua kemungkinan tindakan, yaitu interupsi diterima atau ditangguhkan dan interupsi ditolak.
Nah itu dia penjelasan tentang Struktur dan Fungsi Central Processing Unit (CPU) pada komputer dan laptop yang perlu Anda ketahui, jika ada pertanyaan ataupun ingin sekedar berdiskusi mengenai artikel diatas, silakan tinggalkan pada kolom komentar dibawah. Semoga bermanfaat.
0 Komentar