Gaya konstruksi dan organisasi dari bagian-bagian (komponen) sistem komputer merupakan "arsitektur"-nya. Walaupun elemen-elemen dasar komputer pada hakekatnya sama atau hampir semuanya komputer digital, namun terdapat variasi dalam konstruksinya yang merefleksikan cara penggunaan komputer yang berbeda.
Pertama kali kita akan membahas fasilitas arsitektural yang umum bagi semua sistem. Kemudian kita akan melihat variasi dalam arsitektur yang diakibatkan oleh perbedaan dalam penggunaan dan ukuran sistem.
Ada sejumlah tingkatan dalam kita mempelajari konstruksi dan organisasi sistem komputer. Perbedaan paling sederhana diantara tingkatan tersebut adalah perbedaan antara hardware dan software. Kita bisa memandang hardware sebagai tingkat komputer yang paling bawah dan paling dasar, dimana pada hardware ini "layer" software ditambahkan. Software tersebut duduk (bertempat) di atas hardware, menggunakannya dan mengontrolnya. Hardware ini mendukung software dengan memberikan atau menyediakan operasi yang diperlukan software. Hardware dan Software merupakan tingkatan sederhana arsitektur komputer.
Gambar 1. Tingkatan dasar Arsitektur Komputer
Gambar 2. Arsitektur Komputer Multilayered
Tingkatan sederhana dikembangkan sebagai "multilayered machine" yang terdiri dari beberapa layer software di atas beberapa layer hardware.
HARDWARE LEVEL
Layer perangkat fisik (Physical Device Layer)
Dalam prakteknya merupakan layer komponen elektrik dan elektronik. Perangkat komputer modern yang paling canggih pun terbangun dari komponen elektronik sederhana seperti transistor, kapasitor, dan resistor dan komponen ini mengandalkan pada power supply dan lingkungan operasi yang cocok. Transistor juga dapat bertindak/berfungsi sebagai switch elektronik, baik ON (biner "1") ataupun OFF (biner "0").
Di waktu mendatang, komputer bisa jadi didasarkan pada beberapa teknologi yang berbeda seperti optik atau biokimia. Namun demikian, untuk masa mendatang yang segera, peluang perubahan revolusioner seperti itu sangatlah kecil.
Layer logika digital (Digital Logic Layer)
Semua operasi mesin yang paling dasar diberikan pada tingkat ini. Elemen-elemen dasar pada tingkat ini dapat menyimpan, memanipulasi, dan mentransmisi data dalam bentuk representasi biner sederhana.
Elemen logika digital ini disebut gate. Gate biasanya dikonstruksi dari sejumlah kecil transistor dan komponen elektronik lain. Namun demikian, banyak gate bisa dikombinasikan ke satu chip.
Perangkat logika digital standart dikombinasikan bersama untuk membentuk prosesor komputer, memori komputer, dan komponen utama dari unit yang digunakan untuk input dan output.
Layer microprogrammed (Microprogrammed Layer)
Menginterpretasikan instruksi bahasa mesin dari layer mesin dan secara langsung menyebabkan elemen logika digital menjalankan operasi yang dikehendaki. Maka, sebenarnya ia adalah prosesor inner (bagian dalam) yang sangat mendasar dan dikendalikan oleh instruksi program kontrol primitifnya sendiri yang disangga dalam ROM inner-nya sendiri. Instruksi program ini disebut mikrokode dan program kontrolnya disebut mikroprogram. Mereka adalah salah satu contoh firmware (yakni, software dalam ROM).
Layer microprogrammed tidak ada dalam komputer generasi pertama dan juga tidak terdapat dalam beberapa mikroprosesor kecil sekarang ini. Dalam mesin yang tidak mempunyai layer microprogrammed, prosesornya dikonstruksi secara langsung dari kombinasi komponen logika digital.
Penggunaan layer microprogrammed memungkinkan pabrikan memproduksi family of processors, yang semuanya memproses set instruksi mesin yang sama pada layer mesin, namun mereka berbeda dalam hal konstruksi dan kecepatannya. Dengan cara ini, pabrikan bisa menawarkan berbagai mesin yang berbeda power dan harganya. Software dapat dipindahkan dari satu mesin ke mesin lainnya dalam jangkauan tersebut (dalam lingkup family ini) tanpa perlu pengubahan. Semakin majunya teknologi, pabrikan bisa mengganti prosesor model lama dengan yang model baru. Maka, pelanggan dapat upgrade hardware tanpa harus menulis kembali software tersebut.
Rincian tingkat microprogrammed dari arsitektur ini tidak selalu diungkap oleh pabrikan, karena pabrikan juga ingin melindungi rahasia dagangnya. Sebagai contoh, Motorola tidak mengungkap semua rincian tingkat microprogrammed dari mikroposesor 16-bit-nya yang bernama MC68000. Rincian atau detail tingkatan microprogrammed dari komputer-komputer yang lebih besar, seperti minis atau mainframe, kadang-kadang dipublikasikan oleh pabrikan.
Layer mesin (Machine Layer)
Adalah tingkat hardware level yang paling bawah, dimana program dapat dituliskan dan memang hanya instruksi bahasa mesin (machine language) yang dapat diinterpretasikan secara langsung oleh hardware.
SOFTWARE LEVEL
Layer sistem operasi (Operating System Layer)
Mengontrol cara yang dilakukan oleh semua software dalam menggunakan hardware yang mendasari (underlying) dan juga menyembunyikan kompleksitas hardware dari software lain dengan cara memberikan fasilitasnya sendiri, yang memungkinkan software menggunakan hardware tersebut secara lebih mudah. la juga mencegah software lain melewati fasilitas ini, sehingga hardware tersebut hanya bisa diakses secara langsung oleh sistem operasi. Oleh karenanya, ia memberikan lingkungan yang tertata aman, dimana dalam lingkungan ini instruksi bahasa mesin dapat dieksekusi (dijalankan) secara aman dan efektif.
Layer software urutan atas (Higher Order Software Layer)
Mencakup semua program dalam bahasa selain bahasa mesin yang memerlukan penerjemahan ke dalam kode mesin sebelum mereka dapat dijalankan. Ketika diterjemahkan, program seperti itu akan mengandalkan (menyandarkan diri) pada fasilitas sistem operasi yang mendasari maupun instruksi-instruksi mesin mereka sendiri.
Layer aplikasi (Applications Layer)
Adalah bahasa komputer seperti yang dilihat oleh end-user.
Sumber : http://dina_agustin.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/23840/Mg+11,12+-++Arsitektur+Sistem+Komputer.ppt
HARDWARE LEVEL
Layer perangkat fisik (Physical Device Layer)
Dalam prakteknya merupakan layer komponen elektrik dan elektronik. Perangkat komputer modern yang paling canggih pun terbangun dari komponen elektronik sederhana seperti transistor, kapasitor, dan resistor dan komponen ini mengandalkan pada power supply dan lingkungan operasi yang cocok. Transistor juga dapat bertindak/berfungsi sebagai switch elektronik, baik ON (biner "1") ataupun OFF (biner "0").
Di waktu mendatang, komputer bisa jadi didasarkan pada beberapa teknologi yang berbeda seperti optik atau biokimia. Namun demikian, untuk masa mendatang yang segera, peluang perubahan revolusioner seperti itu sangatlah kecil.
Layer logika digital (Digital Logic Layer)
Semua operasi mesin yang paling dasar diberikan pada tingkat ini. Elemen-elemen dasar pada tingkat ini dapat menyimpan, memanipulasi, dan mentransmisi data dalam bentuk representasi biner sederhana.
Elemen logika digital ini disebut gate. Gate biasanya dikonstruksi dari sejumlah kecil transistor dan komponen elektronik lain. Namun demikian, banyak gate bisa dikombinasikan ke satu chip.
Perangkat logika digital standart dikombinasikan bersama untuk membentuk prosesor komputer, memori komputer, dan komponen utama dari unit yang digunakan untuk input dan output.
Layer microprogrammed (Microprogrammed Layer)
Menginterpretasikan instruksi bahasa mesin dari layer mesin dan secara langsung menyebabkan elemen logika digital menjalankan operasi yang dikehendaki. Maka, sebenarnya ia adalah prosesor inner (bagian dalam) yang sangat mendasar dan dikendalikan oleh instruksi program kontrol primitifnya sendiri yang disangga dalam ROM inner-nya sendiri. Instruksi program ini disebut mikrokode dan program kontrolnya disebut mikroprogram. Mereka adalah salah satu contoh firmware (yakni, software dalam ROM).
Layer microprogrammed tidak ada dalam komputer generasi pertama dan juga tidak terdapat dalam beberapa mikroprosesor kecil sekarang ini. Dalam mesin yang tidak mempunyai layer microprogrammed, prosesornya dikonstruksi secara langsung dari kombinasi komponen logika digital.
Penggunaan layer microprogrammed memungkinkan pabrikan memproduksi family of processors, yang semuanya memproses set instruksi mesin yang sama pada layer mesin, namun mereka berbeda dalam hal konstruksi dan kecepatannya. Dengan cara ini, pabrikan bisa menawarkan berbagai mesin yang berbeda power dan harganya. Software dapat dipindahkan dari satu mesin ke mesin lainnya dalam jangkauan tersebut (dalam lingkup family ini) tanpa perlu pengubahan. Semakin majunya teknologi, pabrikan bisa mengganti prosesor model lama dengan yang model baru. Maka, pelanggan dapat upgrade hardware tanpa harus menulis kembali software tersebut.
Rincian tingkat microprogrammed dari arsitektur ini tidak selalu diungkap oleh pabrikan, karena pabrikan juga ingin melindungi rahasia dagangnya. Sebagai contoh, Motorola tidak mengungkap semua rincian tingkat microprogrammed dari mikroposesor 16-bit-nya yang bernama MC68000. Rincian atau detail tingkatan microprogrammed dari komputer-komputer yang lebih besar, seperti minis atau mainframe, kadang-kadang dipublikasikan oleh pabrikan.
Layer mesin (Machine Layer)
Adalah tingkat hardware level yang paling bawah, dimana program dapat dituliskan dan memang hanya instruksi bahasa mesin (machine language) yang dapat diinterpretasikan secara langsung oleh hardware.
SOFTWARE LEVEL
Layer sistem operasi (Operating System Layer)
Mengontrol cara yang dilakukan oleh semua software dalam menggunakan hardware yang mendasari (underlying) dan juga menyembunyikan kompleksitas hardware dari software lain dengan cara memberikan fasilitasnya sendiri, yang memungkinkan software menggunakan hardware tersebut secara lebih mudah. la juga mencegah software lain melewati fasilitas ini, sehingga hardware tersebut hanya bisa diakses secara langsung oleh sistem operasi. Oleh karenanya, ia memberikan lingkungan yang tertata aman, dimana dalam lingkungan ini instruksi bahasa mesin dapat dieksekusi (dijalankan) secara aman dan efektif.
Layer software urutan atas (Higher Order Software Layer)
Mencakup semua program dalam bahasa selain bahasa mesin yang memerlukan penerjemahan ke dalam kode mesin sebelum mereka dapat dijalankan. Ketika diterjemahkan, program seperti itu akan mengandalkan (menyandarkan diri) pada fasilitas sistem operasi yang mendasari maupun instruksi-instruksi mesin mereka sendiri.
Layer aplikasi (Applications Layer)
Adalah bahasa komputer seperti yang dilihat oleh end-user.
Sumber : http://dina_agustin.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/23840/Mg+11,12+-++Arsitektur+Sistem+Komputer.ppt
0 comments:
Post a Comment