Transcript Mikroprossesor_dan_Arsitektur_internalnya_Sesi_3

Tim Jurusan
Sesi 3
Mikroprossesor dan
Arsitektur internalnya
Kode MK : TI
Revisi Terakhir :
2Sesi
Pokok Bahasan
Sub Pokok Bahasan
1
Pendahuluan
1. Definisi organisasi dan arsitektur
computer
2. Arsitektur Von Neuman
3. Hubungan organisasi komputer
dengan arsitektur komputer
2
Struktur Komputer dan Fungsi
1.
2.
3.
4.
3
Mikroprossesor dan arsitektur
internalnya
1. Arsitektur prosessor X86
2. Penerapan untuk PC
4
Memori
1. Memori internal
2. Memori eksternal
3. Hirarki memori
5
Cache memori
1. Organisasi cache memori
2. Direct mapped cache
Organisasi komputer
Blok diagram CPU
Organisasi register
Register data dan alamat
3
Sesi
Pokok Bahasan
Sub Pokok Bahasan
6
Cache memori
1. Associative cache
2. Set associative cache
7
Virtual memori
Konsep virtual memori
8
Mode pengalamatan dan set
instruksi
1.
2.
3.
4.
9
Mode pengalamatan dan set
instruksi
1. Mode pengalamatan relatif dasar
2. Mode pengalamatan langsung terindeks
3. Mode pengalamatan dasar terindeks
10
Interkoneksi bus
1. Pengertian bus dan sistem bus
2. Struktur bus, jenis bus, metode arbitrasi,
interkoneksi bus dan prinsip operasi bus
Mode pengalamatan register
Mode pengalamatan register segera
Mode pengalamatan langsung
Mode pengalamatan tidak langsung
4
Sesi
Pokok Bahasan
Sub Pokok Bahasan
11
I/O
12
Risc dan Pipelining
1.
2.
3.
4.
13
Pengenalan multiprosessor
1. Macam-macam arsitektur clean
2. Simetric multiprosessor
14
Operasi unit kendali
1. Operasi mikro
2. Kendali prosesor
3. Kendali mikroprogrammed
Fungsi I/O, Piranti I/O, Operasi I/O dan
Mode transfer data.
Reduced instruction set architecture
Pipelining RISC
Perbedaan RISC dan CISC
Prosesor supersaklar
5

Mampu menjelaskan arsitektur prosessor
x86
Mikroprossesor dan arsitektur
internalnya
6




Sub Pokok Bahasan 1: Pengembangan
Processor
Sub Pokok Bahasan 2:
Sub Pokok Bahasan 3:
Sub Pokok Bahasa 4:
7


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
8






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.
9






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
10



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
ES
FS
GS
Ada dua spesial register 32-bit, yaitu



DS
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
11
12




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.
13
14



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
15


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.
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.


1/2002
Control Flags (Direction, Interrupt, Trap)
Status Flags (Carry, Overflow, Sign, Zero,
Auxiliary Carry, Parity)
JNM




1/2002
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.
JNM


1/2002
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.
JNM



1/2002
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.
20
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.

21





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
22




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
23

80286, 80386, 80386SX, 80486, 80486 DX,
Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium
IV, Core, Dual Core, Core 2 duo, I series
processor
24

Wikipedia an other source
25




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