HUBUNGAN ANTARA CPU (CU,ALU), REGISTER, DAN MEMORY DALAM PROSES DEVICE

HUBUNGAN ANTARA CPU (CU,ALU), REGISTER DAN MEMORY DALAM PROSES PENGOLAHAN DATA

            Proses merupakan instruksi atau perintah yang dikerjakan oleh komputer untuk menjalankan operasi data serta operasi aritmatik dan logika yang dilakukan pada data. Pemrosesan data dalam sebuah perangkat komputer dikerjakan oleh CPU (Central Processing Unit). Selama proses data, data tersebut diubah bentuk, urutan, dan strukturnya sedemikian rupa sehingga didapatkan hasil yang diinginkan. Hasil dari pemrosesan tersebut disimpan dalam media penyimpanan data. CPU pada komputer mikro disebut dengan micro-processor (pemroses mikro). Micro-processor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu (integrated circuit) sehingga tak heran kalau istilah processor seringkali digunakan juga untuk menyebut CPU.

            CPU adalah perangkat keras komputer yang memahami dan melaksanakan instruksi dan data dari perangkat lunak. Jadi, CPU berperanan sebagai pusat pengolahan data dan alat proses. CPU terdiri dari dua bagian utama yaitu unit kendali CU (control unit) dan unit aritmatika logika (ALU). Selain itu, sebagai alat proses, CPU mempunyai beberapa alat penyimpan yang berukuran kecil yang disebut dengan register.
Unit kendali (control unit) berfungsi mengatur proses kerja komputer. Baik proses kerja di dalam CPU sendiri maupun di dalam hubungannya dengan input dan output device. Dengan adanya unit kendali, komputer akan bekerja secara benar dan tepat. Bila ada kesalahan maka akan muncul pesan kesalahan (error message). Fungsi dari CPU atau Central Processing Unit merupakan bagian terpenting dalam sebuah sistem komputer, dapat dikatakan bahwa CPU merupakan otak dari komputer itu sendiri. Sebuah komputer paling canggih sekalipun tidak akan berarti tanpa adanya CPU yang terpasang di dalamnya. Dalam kesehariannya CPU memiliki tugas utama untuk mengolah data berdasarkan instruksi yang ia peroleh. CPU sendiri sebenarnya masih terbagi atas beberapa komponen yang saling bekerja sama untuk membentuk suatu unit pengolahan.

Control Unit atau Unit Kendali, mempunyai tugas utama untuk mengendalikan operasi dalam CPU dan juga mengontrol komputer secara keseluruhan untuk menciptakan sebuah sinkronisasi kerja antar komponen dalam melakukan fungsinya masing-masing. Di samping itu, control unit juga bertugas untuk mengambil instruksi-instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.

Tugas Control Unit adalah :

1.    Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.

2.    Mengambil instruksi-instruksi dari main memory.

3.    Mengambil data dari main memory kalau diperlukan oleh proses.

4.    Mengirim instruksi ke Arithmetic and Logic Unit bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja Arithmetic and Logic Unit.

5.    Menyimpan hasil proses ke main memory.

Arithmetic and Logic Unit atau sering disingkat ALU saja dalam bahasa Indonesia yang berarti Unit Logika dan Aritmatika. Bagian ini mempunyai tugas utama untuk membentuk berbagai fungsi pengolahan data komputer. Sering juga disebut sebagai bahasa mesin, karena terdiri dari berbagai instruksi yang menggunakan bahasa mesin. ALU sendiri juga masih terbagi menjadi dua komponen utama, yaitu

1.    Melakukan semua perhitungan aritmatika seperti +, -, /, *

2.    Melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program seperti =, <>, <, <=, >, >=

Registers (jamak, dalam bahasa Indonesia menjadi register-register atau banyak register) merupakan media penyimpanan internal CPU yang digunakan saat pengolahan data. Registers merupakan media penyimpanan yang bersifat sementara, artinya data hanya akan berada dalam registers saat data tersebut dibutuhkan selama komputer masih hidup, ketika suatu data tidak diperlukan lagi maka ia tidak berhak lagi berada di dalam registers, dan ketika komputer dimatikan maka semua data yang berada di dalamnya akan hilang.

Register yang berhubungan dengan data terdiri dari :

·         General-purpose Register

Diberi simbol R0, R1, R2, …, Rn yang digunakan untuk menampung data yang sedang diolah (operand register) dan untuk menampung hasil pengolahan (accumulator)

Pada gambar, 16 bit register dengan nama AX, BX, CX dan DX masing-masing terdiri dari pasangan 8 bit register. Register AX terdiri dari 16 bit dengan pasangan 8 bit register AH (A-High byte) dan AL (A-Low byte).

Register lain yang digunakan sebagai jembatan antara CPU dengan main memory adalah :

§  Memory Data Register

digunakan untuk menampung data atau instruksi hasil pengiriman dari main memory ke CPU atau untuk menampung data yang akan direkam ke main memory dari hasil pengolahan di CPU.

§  Memory Address Register

Digunakan untuk menampung alamat data atau instruksi di main memory yang akan diambil atau yang akan direkamkan..

Sebagai tambahan dari register, beberapa CPU menggunakan suatu cache memory (scratch-pad memory / buffer memory) agar kerja dari CPU lebih efisien dan mengurangi waktu yang terbuang. Cache memory diletakkan antara CPU dengan main memory.

            Memory dapat dibayangkan sebagai kumpulan kotak-kotak yang masing dapat menyimpan suatu penggal informasi baik berupa data maupun instruksi. Umumnya 1 byte memory terdiri dari 8 bit dan tiap bit diwakili oleh 1 atau 0. Kombinasi bit dalam1 byte tersebut membentuk suatu kode yang mewakili isi dari lokasi memory. Kode yang digunakan untuk mewakilinya tergantung dari komputer yang digunakan, dapat membentuk sistem kode BCD (Binary-Coded Decimal) , sistem kode SBCDIC (Standard Binary Coded Decimal Interchange Code), sistem kode EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) atau sistem kode ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Misalnya suatu komputer mempunyai kapasitas memory 256 Kb atau 262.144 byte, yang berarti mempunyai 262.144 lokasi memori. Alamat dari memori ini adalah bernomor 000000 sampai dengan 262.143.

Memory terdiri dari :

1.    RAM (Random Access Memory)

Merupakan memori yang dapat diisi dan diambil isinya oleh programmer. Semua data dan program yang dimasukkan lewat alat input akan disimpan terlebih dahulu di RAM.

Struktur dari RAM, dibagi menjadi :

·         Input Storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan lewat alat input

·         Program Storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi program yang akan diproses

·         Working Storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil dari pengolahan

·         Output Storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output

2.    ROM (Read Only Memory)

Memori ini hanya dapat dibaca saja, programer tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM. Isi ROM sudah diisi oleh pabrik pembuatnya berupa sistem operasi yang terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem komputer, seperti program untuk mengatur penampilan karakter, pengisian tombol kunci dan bootstrap program.

Bootstrap program diperlukan pada waktu pertama kali sistem komputer diaktifkan, yang proses ini disebut dengan istilah booting, yang terdiri dari :

·         Cold booting, yaitu proses mengaktifkan sistem komputer pertama kali untuk mengambil bootsrap program dari keadaan listrik komputer mati.

·         Warm booting, yaitu proses pengulangan pengambilan bootstrapprogram dalam keadaan komputer masih hidup.

KESIMPULAN.

Hubungannya dalam proses pengolahan data adalah bahwa CPU, Register, dan Memory ini memberika satu sinkronisasi atu proses dalam pengolahan proses data , dengan CPU yang berfungsi sebagai bagian otak atau inti dari computer dan register sebagai tempat penyimpanan data sementara dalam CPU selama proses eksekusi yang nantinya diteruskan ke memory sebagai media penyimpan data.

           

Sumber: maria.staff.jak-stik.ac.id/files/materi-kuliah[3].doc