1) Berdoalah dengan khusyuk setiap akan memulai pembelajaran
2) Bacalah tujuan pembelajaran dari materi ini
3) Pelajarilah setiap materi yang disajikan, bila perlu garis bawahi hal-hal yang menurut peserta didik penting
4) Pahamilah contoh soal yang ada, kemudian kerjakan latihan yang ada dalam buku latihan. Jika mengalami kesulitan diskusikanlah dengan teman atau guru
5) Kerjakanlah evaluasi untuk materi ini dengan cermat dan teliti
Tujuan Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan cara kerja pemroses komputer dan mengaplikasikannya pada mesin konseptual
Cara Komputer Bekerja
Mekanisme kerja komputer untuk melakukan kerja pemroses membutuhkan banyak komponen yang harus melakukan interaksi satu sama lain. Gambar 1 menggambarkan diagram arsitektur sederhana sebuah komputer di mana pemroses (kotak besar) menerima masukan dari piranti masukan dan menghasilkan keluaran melalui port. Komponen pada pemroses (kotak besar) terdiri atas processor (CPU) yang berupa chip, ROM, RAM, hard drive, CD ROM, dan floppy drive (sekarang tidak populer). Setiap komponen tersebut terhubung dengan BUS.
Gambar 1. Komponen Internal pada Komputer
(Sumber: Dokumen Kemendikbud, 2021)
Central Processing Unit (CPU)
CPU (Central Processing Unit) adalah sebuah sirkuit elektronik yang sangat kompleks, yang bertugas mengeksekusi instruksi yang disimpan sebagai program. Semua komputer, mulai yang kecil seperti ponsel pintar sampai yang besar dan canggih, harus mempunyai CPU. Seperti ditunjukkan pada Gambar 2, CPU terdiri atas dua bagian, yaitu CU (Control Unit) dan ALU (Arithmetic Logic Unit). Setiap bagian mempunyai fungsinya masing-masing.
Gambar 2. Central Processing Unit
(Sumber: Dokumen Kemendikbud, 2021)
CPU berinteraksi dengan tempat penyimpanan primer atau memori utama (main memory), mengacu ke data dan intruksi yang disimpan di dalamnya.
1) Cara Kerja CPU Menjalankan Instruksi Program
CPU dalam menjalankan instruksi program harus menempatkan instruksi program ke dalam memori dari perangkat input atau perangkat penyimpanan sekunder. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Siklus Mesin Pada Komputer
(Sumber: Dokumen Kemendikbud, 2021)
Setelah instruksi disimpan pada memori, unit pemrosesan pusat melakukan empat langkah berikut untuk setiap instruksi.
a. Unit kontrol mengambil (mendapat) instruksi dari memori.
b. Unit kontrol menerjemahkan instruksi (memutuskan apa artinya) dan memerintahkan agar data yang diperlukan dipindahkan dari memori ke ALU (Unit Aritmatika/Logika). Dua langkah pertama ini bersama-sama disebut waktu instruksi, atau waktu-I.
c. Unit aritmatika/logika menjalankan instruksi aritmatika atau logika. Artinya, ALU diberikan kendali dan melakukan operasi aktual pada data.
d. Unit aritmatika/logika menyimpan hasil operasi ini dalam memori atau register. Langkah 3 dan 4 bersama-sama disebut waktu eksekusi, atau waktu-E.
2) Mesin Konseptual Sederhana
Program komputer terdiri atas sekumpulan instruksi yang dijalankan oleh mesin harus dikenali oleh CPU yang disebut bahasa mesin. Komputer akan menjalankan perhitungan dengan langkah yang disebut fetch execute cycle. Fetch execute cycle adalah operasi yang paling mendasar dalam komputer, selama proses fetch execute cycle mesin komputer akan mengambil instruksi dari memori dan menjalankan instruksi tersebut sesuai dengan jenis instruksinya. Selama komputer menyala proses fetching, decoding, dan executing sebuah instruksi ini akan diulang-ulang oleh CPU.
Gambar 4. Siklus Ambil dan Jalankan (Fetch Execute Cycle)
(Sumber: Dokumen Kemendikbud, 2021)
Gambar 5 merupakan siklus cara kerja fetch execute cycle dengan proses sebagai berikut:
a. CU akan mengambil instruksi (fetch)
b. CU akan menerjemahkan instruksi tersebut harus melakukan apa, misalnya menyimpan data, menghitung, atau lainnya. Ingat, bahwa komputer hanya dapat melakukan perhitungan dan menyimpan/mengambil, atau mengirimkan data ke input/output device.
c. ALU akan mengambil data yang diperlukan untuk menjalankan instruksi, dan data yang sedang diproses disimpan dalam register.
d. ALU menjalankan instruksi.
Contoh soal :
Terdapat 5 alamat memori AAA1, AAA2, AAA3, dan AAA4 dan CPU-nya memiliki 2 register REG1 dan REG2. Tabel proses siklus dapat digambarkan seperti di bawah ini.
Terjemahkanlah operasi matematika (100 + 200) ke dalam instruksi-instruksi agar dapat dieksekusi oleh mesin konseptual sederhana !
Eksekusi dari perintah-perintah tersebut secara berturut-turut ditunjukkan dengan ilustrasi sebagai berikut:
Setelah mempelajari materi yang telah disajikan pada pertemuan hari ini, silahkan kerjakan evaluasi berikut !
Created by Ginaya
Copyright 2023