Perkuliahan 12/13 -Arsitekstur & Organisasi Komputer- Control Unit

Nama : Arinda Putri Husaini
NIM : 23420027
Kelas : TIFB 20 -Malam

Perkuliahan Ke 12/13-Arsitekstur & Organisasi Komputer


Control Unit
Control Unit adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan/kendali/kontrol terhadap operasi yang dilakukan bagian ALU (Arithmetic Logical Unit) didalam CPU tersebut. Output dari CU ini akan mengatur aktivas bagian lainnya dari perangkat CPU.

πŸ’’  Stuktur CPU
CPU harus:
1. Ambil Intruksi
2. Tafsirkan Intruksi
3. Ambil Data
4. Data Proses
5. Tulis data

πŸ’’ Register

. CPU harus memiliki beberapa ruang kerja (penyimpanan sementara) 
. Register yang disebut jumlah dan fungsi bervariasi antara desain prosesor 
. Salah satu keputusan desain utama adalah hirarki memori tingkat atas

πŸ’’Register yang terlihat pengguna

. Tujuan Umum
. Data
. Alamat
. Kode Kondisi

1. Register Tujuan Umum

sejumlah kecil memori komputer yang bekerja dengan kecepatan sangat tinggi yang digunakan untuk melakukan eksekusi terhadap program-program komputer dengan menyediakan akses yang cepat terhadap nilai-nilai yang umum digunakan. Umumnya nilai-nilai yang umum digunakan adalah nilai yang sedang dieksekusi dalam waktu tertentu.

2.?

Register prosesor berdiri pada tingkat tertinggi dalam hierarki memori: ini berarti bahwa kecepatannya adalah yang paling cepat; kapasitasnya adalah paling kecil; dan harga tiap bitnya adalah paling tinggi. Register juga digunakan sebagai cara yang paling cepat dalam sistem komputer untuk melakukan manipulasi data. Register umumnya diukur dengan satuan bit yang dapat ditampung olehnya, seperti "register 8-bit", "register 16-bit", "register 32-bit", atau "register 64-bit" dan lain-lain.

Istilah register saat ini dapat merujuk kepada kumpulan register yang dapat diindeks secara langsung untuk melakukan input/output terhadap sebuah instruksi yang didefinisikan oleh set instruksi. untuk istilah ini, digunakanlah kata "Register Arsitektur". Sebagai contoh set instruksi Intel x86 mendefinisikan sekumpulan delapan buah register dengan ukuran 32-bit, tetapi CPU yang mengimplementasikan set instruksi x86 dapat mengandung lebih dari delapan register 32-bit.


3. Seberapa Besar?

Cukup besar untuk menampung alamat lengkap, cukup lengkap untuk menampung kata penuh, seringkali mungkin untuk menggabungkan dua register data pemprograman C. 

double int a;

long int a;


4. Kondisi code Register

Kumpulan bit individu misalnya hasil operasi terakhir adalah nol dapat dibaca (secara implisit) oleh program, misalnya jika lompat dari nol tidak bisa diatur oleh program.

5. Control dan Status Register

1. Menghitung Program
2. Intruksi Register Dekode
3. Register Alamat Memori
4. Register Buffer Memori

  • Register yang dapat diakses pengguna dapat dibaca atau ditulis dengan instruksi mesin. Divisi yang paling umum dari register yang dapat diakses pengguna adalah register data dan register alamat.
    • Data mendaftar s dapat menyimpannilai-nilai data numeriksepertibilangan bulatdan, dalam beberapa arsitektur, nilai-nilai floating-point, sertakarakter, kecilbit arraydan data lainnya. Dalam beberapa CPU lama dan rendah, register data khusus, yang disebutakumulator, digunakan secara implisit untuk banyak operasi.
    • Alamat mendaftar s terusalamatdan digunakan oleh instruksi yang secara tidak langsung mengaksesmemori utama.
      • Beberapa prosesor berisi register yang hanya dapat digunakan untuk menyimpan alamat atau hanya untuk menyimpan nilai numerik (dalam beberapa kasus digunakan sebagai register indeks yang nilainya ditambahkan sebagai offset dari beberapa alamat); yang lain mengizinkan register untuk menampung salah satu jenis kuantitas. Berbagai macam mode pengalamatan yang mungkin , digunakan untuk menentukan alamat efektif dari sebuah operan, ada.
      • The stack pointer digunakan untuk mengelola run-time tumpukan . Jarang, tumpukan data lainnya ditangani oleh register alamat khusus, lihat mesin tumpukan .
    • Register tujuan umum ( GPR ) dapat menyimpan baik data maupun alamat, yaitu register data / alamat gabungan; di beberapa arsitektur, yang file register yang bersatu sehingga GPR dapat menyimpan angka floating-point juga.
    • Register status menyimpannilai kebenaran yangsering digunakan untuk menentukan apakah beberapa instruksi harus atau tidak harus dijalankan.
    • Floating-point register s (FPRs) menyimpanbilangan floating pointdi banyak arsitektur.
    • Register konstan menyimpan nilai hanya-baca seperti nol, satu, ataupi.
    • Register vektor menyimpan data untukpemrosesan vektor yangdilakukan denganinstruksiSIMD(Instruksi Tunggal, Banyak Data).
    • Register tujuan khusus ( SPR ) memiliki status program; mereka biasanya menyertakan penghitung program , juga disebut penunjuk instruksi, dan register status ; penghitung program dan daftar status dapat digabungkan dalamregister kata status program (PSW). Penunjuk tumpukan yang disebutkan di atas terkadang juga disertakan dalam grup ini. Mikroprosesor tertanam juga dapat memiliki register yang sesuai dengan elemen perangkat keras khusus.
    • Dalam beberapa arsitektur, register khusus model (juga disebut register khusus mesin ) menyimpan data dan pengaturan yang terkait dengan prosesor itu sendiri. Karena maknanya melekat pada desain prosesor tertentu, mereka tidak dapat diharapkan untuk tetap menjadi standar di antara generasi prosesor.
    • Register rentang tipe memori (MTRRs)
  • Register internal - register tidak dapat diakses oleh instruksi, digunakan secara internal untuk operasi prosesor.
  • Register arsitektur- Register yang terlihat oleh perangkat lunak yang ditentukan oleh arsitektur mungkin tidak sesuai dengan perangkat keras fisik, jika ada penggantian nama register yang dilakukan oleh perangkat keras yang mendasarinya.

Register perangkat keras serupa, tetapi terjadi di luar CPU.

Dalam beberapa arsitektur (seperti SPARC dan MIPS ), register pertama atau terakhir dalam file register integer adalah pseudo-register sedemikian rupa sehingga terprogram untuk selalu mengembalikan nol saat dibaca (kebanyakan untuk menyederhanakan mode pengindeksan), dan tidak bisa ditimpa. Di Alpha ini juga dilakukan untuk file register floating-point. Sebagai akibatnya, file register biasanya dikutip memiliki satu register lebih dari berapa banyak dari mereka yang sebenarnya dapat digunakan; sebagai contoh, 32 register dikutip jika hanya 31 register yang memenuhi definisi register di atas.

Data Flow (Interrupt Diagram)


Contoh Register Organisasi

Siklus Intruksi dengan Tidak Langsung 


Diagram Status Siklus Intruksi 


Timing Of  Pipeline



Branch in a Pipeline

Loop Buffer

Memori yang sangat cepat dikelola oleh tahap pengambilan pipeline, periksa Buffer sebelum mengambil dari memori sangat bagus untuk loop kecil atau lompatan c.f. cache digunakan oleh CRAY-1

Prediksi Cabang

Prediksi Cabang tidak pernah diambil dari lompatan yang terjadi tetapi selalu diambil dari intruksi selanjutnya 68020& VAX 11/780. VAX tidak akan megambil perfetch setelah cabang jika kesalahan halaman akan terjadi (desain O/ S v CPU). Prediksi selalu diambil asumsikan lompatan itu akan selalu mengambil intrusi target. 

Prediksi dengan opcode beberapa intruksi lebih mungkin menghasilkan lompatan daripada yang lain, bisa mendapatkan kesuksesan hingga 75%, tombol diambil / tidak diambil berdasarkan sejarah sebelumnya, bagus untuk LOOP. jika cabang tertunda jangan melompat sampai anda harus melakukannya atur ulang intruksi. 

contoh prosesor Stallings


Comments

Popular posts from this blog

Arinda Putri Husaini (23420027) - Tugas Rangkaian Digital - Artikel 1 - Tema kesehatan-Manfaat Temulawak - perkuliahan ke 15

perkuliahan ke -4 Arsitekstur Dan Organisasi Komputer -Resume Materi -Memory

Arsitektur dan Organisasi Komputer