132676524-Bus-Sistem1

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Bus Sistem

System bus atau bus sistem, dalam arsitektur komputer merujuk pada bus yang

digunakan oleh sistem komputer agar dapat berjalan. Sebuah bus adalah sebutan untuk

jalur di mana data dapat mengalir dalam komputer. Jalur-jalur ini digunakan untuk

komunikasi dan dapat dibuat antara dua elemen atau lebih.

Sebuah komputer memiliki beberapa bus, agar dapat berjalan. Banyaknya bus yang

terdapat dalam sistem, tergantung dari arsitektur sistem komputer yang digunakan.

Sebagai contoh, sebuah komputer PC dengan prosesor umumnya Intel Pentium 4

memiliki bus prosesor (Front-Side Bus), bus AGP, bus PCI, bus USB, bus ISA (yang

digunakan oleh keyboard dan mouse), dan bus-bus lainnya.

Bus disusun secara hierarkis, karena setiap bus yang memiliki kecepatan rendah akan

dihubungkan dengan bus yang memiliki kecepatan tinggi. Setiap perangkat di dalam

sistem juga dihubungkan ke salah satu bus yang ada. Sebagai contoh, kartu grafis AGP

akan dihubungkan ke bus AGP. Beberapa perangkat lainnya (utamanya chipset atau

kontrolir) akan bertindak sebagai jembatan antara bus-bus yang berbeda. Sebagai

contoh, sebuah kontrolir bus SCSI dapat mengubah sebuah bus menjadi bus SCSI, baik

itu bus PCI atau bus PCI Express.

Beberapa bus utama dalam sistem komputer modern adalah sebagai berikut:

Bus prosesor. Bus ini merupakan bus tercepat dalam sistem dan menjadi bus inti

dalam chipset dan motherboard. Bus ini utamanya digunakan oleh prosesor

untuk meneruskan informasi dari prosesor ke cache atau memori utama ke

chipset kontrolir memori (Northbridge, MCH, atau SPP). Bus ini juga terbagi atas

beberapa macam, yakni Front-Side Bus, HyperTransport bus, dan beberapa bus

lainnya. Sistem komputer selain Intel x86 mungkin memiliki bus-nya sendiri-

sendiri. Bus ini berjalan pada kecepatan 100 MHz, 133 MHz, 200 MHz, 266 MHz,

400 MHz, 533 MHz, 800 MHz, 1000 MHz atau 1066 MHz. Umumnya, bus ini

memiliki lebar lajur 64-bit, sehingga setiap detaknya ia mampu mentransfer 8

byte.

Bus AGP (Accelerated Graphic Port). Bus ini merupakan bus yang didesain

secara spesifik untuk kartu grafis. Bus ini berjalan pada kecepatan 66 MHz

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

1

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

(mode AGP 1x), 133 MHz (mode AGP 2x), atau 533 MHz (mode AGP 8x) pada

lebar jalur 32-bit, sehingga bandwidth maksimum yang dapat diraih adalah 2133

MByte/s. Umumnya, bus ini terkoneksi ke chipset pengatur memori (Northbridge,

Intel Memory Controller Hub, atau NVIDIA nForce SPP). Sebuah sistem hanya

dapat menampung satu buah bus AGP. Mulai tahun 2005, saat PCI Express

mulai marak digunakan, bus AGP ditinggalkan.

Bus PCI (Peripherals Component Interconnect). Bus ini berjalan pada kecepatan

33 MHz dengan lebar lajur 32-bit. Bus ini ditemukan pada hampir semua

komputer PC yang beredar, dari mulai prosesor Intel 486 karena memang

banyak kartu yang menggunakan bus ini, bahkan hingga saat ini. Bus ini

dikontrol oleh chipset pengatur memori (northbridge, Intel MCH) atau

Southbridge (Intel ICH, atau NVIDIA nForce MCP).

Bus PCI Express (Peripherals Component Interconnect Express)

Bus PCI-X (Peripherals Component Interconnect Express)

Bus ISA (Industry Standard Architecture)

Bus EISA (Extended Industry Standard Architecute)

Bus MCA (Micro Channel Architecture)

Bus SCSI (Small Computer System Interface]]

Bus USB (Universal Serial Bus)

Bus 1394

PCI

PCI (kepanjangan dari bahasa Inggris: Peripheral Component Interconnect) adalah bus

yang didesain untuk menangani beberapa perangkat keras. Standar bus PCI ini

dikembangkan oleh konsorsium PCI Special Interest Group yang dibentuk oleh Intel

Corporation dan beberapa perusahaan lainnya, pada tahun 1992. Tujuan dibentuknya

bus ini adalah untuk menggantikan Bus ISA/EISA yang sebelumnya digunakan dalam

komputer IBM PC atau kompatibelnya.

Komputer lama menggunakan slot ISA, yang merupakan bus yang lamban. Sejak

kemunculan-nya sekitar tahun 1992, bus PCI masih digunakan sampai sekarang, hingga

keluar versi terbarunya yaitu PCI Express (add-on).

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

2

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Spesifikasi bus PCI pertama kali dirilis pada bulan Juni 1992, sebagai PCI vesi 1.0.

Perkembangan selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut.

Spesifikasi

bus PCIDirilis pada Perubahan yang dilakukan

PCI 1.0 Juni 1992 Spesifikasi asli PCI, yang memiliki lebar bus 32-bit atau 64-bit

PCI 2.0 April 1993Spesifikasi ini mendefinisikan jenis konektor dan papan

ekspansi

PCI 2.1 Juni 1995Operasi 66 MHz diberlakukan; Perubahan pada latency;

Adanya fungsi transaction ordering

PCI 2.2Januari

1999

Fitur manajemen daya diberlakukan; Ada beberapa klarifikasi

mekanika

PCI-X 1.0September

1999

Spesifikasi PCI-X 133 MHz, sebagai tambahan bagi versi PCI

2.2

Mini-PCINovember

1999

Spesifikasi PCI 2.2 untuk motherboard dengan form factor

yang kecil (Micro-ATX)

PCI 2.3 Maret 2002Pensinyalan 3.3 Volt; Penggunaan kartu yang bersifat low-

profile

PCI-X 2.0 Juli 2002

Modus kerja 266 MHz dan 533 MHz; dukungan terhadap

pembagian bus 64-bit menjadi segmen-segmen berukuran 16-

bit atau 32-bit; Pensinyalan 3.3 Volt atau 1.5 Volt.

PCI Express

1.0Juli 2002

PCI dengan cara transmisi serial, dengan kecepatan 2500Mb/s

tiap jalur transmisi tiap arah, menggunakan pensinyalan 0.8

Volt, sehingga menghasilkan bandwidth kira-kira 250MB/s tiap

jalurnya; Didesain untuk menggantikan PCI 2.x dalam sistem

PC.

Bus ISA

Bus ISA (Industry Standard Architecture) adalah sebuah arsitektur bus dengan bus data

selebar 8-bit yang diperkenalkan dalam IBM PC 5150 pada tanggal 12 Agustus 1981.

Bus ISA diperbarui dengan menambahkan bus data selebar menjadi 16-bit pada IBM

PC/AT pada tahun 1984, sehingga jenis bus ISA yang beredar pun terbagi menjadi dua

bagian, yakni ISA 16-bit dan ISA 8-bit. ISA merupakan bus dasar dan paling umum

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

3

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

digunakan dalam komputer IBM PC hingga tahun 1995, sebelum akhirnya digantikan

oleh bus PCI yang diluncurkan pada tahun 1992.

ISA 8-bit

Bus ISA 8-bit merupakan varian dari bus ISA, dengan bus data selebar 8-bit, yang

digunakan dalam IBM PC 5150 (model PC awal). Bus ini telah ditinggalkan pada sistem-

sistem modern ke atas tapi sistem-sistem Intel 286/386 masih memilikinya. Kecepatan

bus ini adalah 4.77 MHz (sama seperti halnya prosesor Intel 8088 dalam IBM PC),

sebelum ditingkatkan menjadi 8.33 MHz pada IBM PC/AT. Karena memiliki bandwidth 8-

bit, maka transfer rate maksimum yang dimilikinya hanyalah 4.77 Mbyte/detik atau 8.33

Mbyte/detik. Meskipun memiliki transfer rate yang lamban, bus ini termasuk mencukupi

kebutuhan saat itu, karena bus-bus I/O semacam serial port, parallel port, kontrolir

floppy disk, kontrolir keyboard dan lainnya sangat lambat. Slot ini memiliki 62 konektor.

Meski desainnya sederhana, IBM tidak langsung mempublikasikan spesifikasinya saat

diluncurkan tahun 1981, tapi harus menunggu hingga tahun 1987, sehingga para

manufaktur perangkat pendukung agak kerepotan membuat perangkat berbasis ISA 8-

bit.

ISA 16-bit

Bus ISA 16-bit adalah sebuah bus ISA yang memiliki bandwidth 16-bit, sehingga

mengizinkan transfer rate dua kali lebih cepat dibandingkan dengan ISA 8-bit pada

kecepatan yang sama. Bus ini diperkenalkan pada tahun 1984, ketika IBM merilis IBM

PC/AT dengan mikroprosesor Intel 80286 di dalamnya. Mengapa IBM meningkatkan ISA

menjadi 16 bit adalah karena Intel 80286 memiliki bus data yang memiliki lebar 16-bit,

sehingga komunikasi antara prosesor, memori, dan motherboard harus dilakukan dalam

ordinal 16-bit. Meski prosesor ini dapat diinstalasikan di atas motherboard yang memiliki

bus I/O dengan bandwidth 8-bit, hal ini dapat menyababkan terjadinya bottleneck pada

bus sistem yang bersangkutan.

Daripada membuat bus I/O yang baru, IBM ternyata hanya merombak sedikit saja dari

desain ISA 8-bit yang lama, yakni dengan menambahkan konektor ekstensi 16-bit (yang

menambahkan 36 konektor, sehingga menjadi 98 konektor), yang pertama kali

diluncurkan pada Agustus tahun 1984, tahun yang sama saat IBM PC/AT diluncurkan.

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

4

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Ini juga menjadi sebab mengapa ISA 16-bit disebut sebagai AT-bus. Hal ini memang

membuat interferensi dengan beberapa kartu ISA 8-bit, sehingga IBM pun meninggalkan

desain ini, ke sebuah desain di mana dua slot tersebut digabung menjadi satu slot.

Bus EISA

Bus EISA (Extended/Enhanced Industry Standard Architecture) adalah sebuah bus I/O

yang diperkenalkan pada September 1988 sebagai respons dari peluncuran bus MCA

oleh IBM, mengingat IBM hendak "memonopoli" bus MCA dengan mengharuskan pihak

lain membayar royalti untuk mendapatkan lisensi MCA. Standar ini dikembangkan oleh

beberapa vendor IBM PC Compatible, selain IBM, meskipun yang banyak menyumbang

adalah Compaq Computer Corporation. Compaq jugalah yang membentuk EISA

Committee, sebuah organisasi nonprofit yang didesain secara spesifik untuk mengatur

pengembangan bus EISA. Selain Compaq, ada beberapa perusahaan lain yang

mengembangkan EISA yang jika diurutkan, maka kumpulan perusahaan dapat disebut

sebagai WATCHZONE:

Wyse

AT&T

Tandy Corporation

Compaq Computer Corporation

Hewlett-Packard

Zenith

Olivetti

NEC

Epson

Meski menawarkan pengembangan yang signifikan jika dibandingkan dengan ISA 16-

bit, hanya beberapa kartu berbasis EISA yang beredar di pasaran (atau yang

dikembangkan). Itu pun hanya berupa kartu pengontrol larik hard disk (SCSI/RAID), dan

kartu jaringan server.

Bus EISA pada dasarnya adalah versi 32-bit dari bus ISA yang biasa. Tidak seperti MCA

dari IBM yang benar-benar baru (arsitektur serta desain slotnya), pengguna masih dapat

menggunakan kartu ISA 8-bit atau 16-bit yang lama ke dalam slot EISA, sehingga hal ini

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

5

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

memiliki nilai tambah: kompatibilitas ke belakang (backward compatibility). Seperti

halnya bus MCA, EISA juga mengizinkan konfigurasi kartu EISA secara otomatis

dengan menggunakan perangkat lunak, sehingga bisa dibilang EISA dan MCA adalah

pelopor "plug-and-play", meski masih primitif.

Bus EISA menambahkan 90 konektor baru (55 konektor digunakan untuk sinyal

sedangkan 35 sisanya digunakan sebagai ground) tanpa membuat slot ISA 16-bit

berubah. Sekilas, slot EISA 32-bit sangat mirip dengan slot ISA 16-bit. Tapi, berbeda

dari kartu ISA yang hanya memiliki satu baris kontak, kartu EISA memiliki dua baris

kontak yang bertumpuk. Baris pertama adalah baris yang digunakan oleh ISA 16-bit,

sementara baris kedua menambahkan bandwidth menjadi 32-bit. Karenanya, kartu ISA

yang lama masih dapat bertahan meskipun berganti motherboard. Meski kompatibilitas

ini merupakan sesuatu yang bagus, ternyata industri kurang begitu meresponsnya.

Akhirnya, fitur-fitur EISA pun ditangguhkan untuk mengembangkan bus I/O yang baru,

yang disebut dengan VESA Local Bus (VL-Bus).

Bus EISA dapat menangani data hingga 32 bit pada kecepatan 8,33 MHz, sehingga

transfer rate maksimum yang dapat dicapainya adalah 33 MByte/detik. Timing (latency)

EISA juga berpengaruh pada kecepatan transfer data pada kartu EISA. Ukuran dimensi

fisik slotnya (panjang, lebar, tinggi) adalah 333,5 milimeter, 12,7 milimeter, 127

milimeter.

Bus MCA

Bus MCA (Micro Channel Architecture) adalah sebuah bus I/O ber-bandwidth 32-bit

yang digunakan dalam beberapa komputer mikro. Bus ini dibuat oleh IBM yang ditujukan

untuk menggantikan bus ISA 8-bit/16-bit yang lambat, selain tentunya untuk

menghadapi masalah bottleneck yang terjadi akibat kecepatan prosesor yang semakin

tinggi tapi tidak diimbangi dengan kecepatan bus I/O. Komputer yang menggunakan bus

ini pun hanya sedikit, mengingat memang IBM mewajibkan para vendor untuk

membayar royalti kepada iBM untuk mendapatkan lisensi bus MCA. Karena hal ini

banyak vendor yang kurang setuju dengan IBM membuat "partai oposisi", dengan

membuat bus EISA.

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

6

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Kebutuhan terhadap sebuah bus I/O yang lebih cepat datang akibat bus ISA mengalami

bottleneck. Prosesor Intel 80386DX merupakan prosesor 32-bit yang dapat mentransfer

data hingga 32 bit dalam satu waktunya, tapi ISA hanya dapat mentransfer 16 bit saja.

Daripada menambahkan pin lagi terhadap bus ISA, IBM memutuskan untuk membuat

sebuah bus baru, yang kemudian menjadi bus MCA. Berbeda dengan EISA yang

mendukung konsep backward compatibility, bus ini adalah benar-benar baru, yang sama

sekali tidak kompatibel dengan ISA 8-bit/16-bit.

Sistem MCA juga menawarkan perubahan lainnya: pengguna dapat menancapkan kartu

MCA ke dalam slotnya tanpa harus mengubah-ubah setting jumper untuk menentukan

sumber daya yang hendak digunakan (IRQ Channel, DMA Channel, atau memory base

address). Fitur ini mirip dengan apa yang kita kenal sekarang sebagai fitur plug-and-

play, meski masih terkesan primitif. Karenanya, kartu MCA tidak memiliki jumper atau

DIP Switch untuk mengatur sumber daya, tapi menawarkan perangkat lunak yang dapat

mengaturnya. Umumnya, MCA memiliki dua jenis disket untuk konfigurasi perangkat

keras: Option Disk dan Reference Disk. Reference Disk merupakan disket yang datang

sistem komputer yang mengintegrasikan bus MCA, sementara Option Disk datang

dengan kartu MCA yang bersangkutan. Setelah kartu dipasang, pengguna tinggal

menginstalasikan berkas-berkas dari Option disk ke dalam Reference Disk, setelah itu

kartu pun akan berjalan. Reference Disk mengandung beberapa program dan BIOS

yang dibutuhkan untuk mengatur sistem MCA, dan sistem tidak dapat dikonfigurasikan

tanpanya.

MCA berjalan dalam kecelatan 5 MHz, pada bandwidth 32-bit, sehingga dapat

mentransfer data hingga 20 MByte/detik. Selain versi 32-bit biasa, IBM juga membuat

beberapa variasi bus MCA, yakni sebagai berikut.

Nama Bus Kecepatan Bandwidth Transfer rate

MCA-16 5 MHz 16 bit 10 MByte/detik

MCA-32 5 MHz 32 bit 20 MByte/detik

MCA-16 Streaming 10 MHz 16 bit 20 MByte/detik

MCA-32 Streaming 10 MHz 32 bit 40 MByte/detik

MCA-64 Streaming 10 MHz/20 MHz 64 bit 80 MByte/detik / 160 MByte/detik

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

7

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Universal Serial Bus

Konektor USB (Tipe A dan B)

Konektor USB Tipe A

Universal Serial Bus (USB) adalah standar bus serial untuk perangkat penghubung,

biasanya kepada komputer namun juga digunakan di peralatan lainnya seperti konsol

permainan, ponsel dan PDA.

Sistem USB mempunyai desain yang asimetris, yang terdiri dari pengontrol host dan

beberapa peralatan terhubung yang berbentuk pohon dengan menggunakan peralatan

hub yang khusus.

Desain USB ditujukan untuk menghilangkan perlunya penambahan expansion card ke

ISA komputer atau bus PCI, dan memperbaiki kemampuan plug-and-play (pasang-dan-

mainkan) dengan memperbolehkan peralatan-peralatan ditukar atau ditambah ke sistem

tanpa perlu mereboot komputer. Ketika USB dipasang, ia langsung dikenal sistem

komputer dan memroses device driver yang diperlukan untuk menjalankannya.

USB dapat menghubungkan peralatan tambahan komputer seperti mouse, keyboard,

pemindai gambar, kamera digital, printer, hard disk, dan komponen networking. USB kini

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

8

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

telah menjadi standar bagi peralatan multimedia seperti pemindai gambar dan kamera

digital.

Versi terbaru (hingga Januari 2005) USB adalah versi 2.0. Perbedaan paling mencolok

antara versi baru dan lama adalah kecepatan transfer yang jauh meningkat. Kecepatan

transfer data USB dibagi menjadi tiga, antara lain:

High speed data dengan frekuensi clock 480.00Mb/s dan tolerasi pensinyalan

data pada ± 500ppm.

Full speed data dengan frekuensi clock 12.000Mb/s dan tolerasi pensinyalan

data pada ±0.25% atau 2,500ppm.

Low speed data dengan frekuensi clock 1.50Mb/s dan tolerasi pensinyalan data

pada ±1.5% atau 15,000ppm.

Bus Sistem

Konsep Program

Pemrograman (hardware) merupakan proses penghu-bungan berbagai komponen

logik pada konfigurasi yang diinginkan untuk membentuk operasi aritmatik dan logik

pada data tertentu

Hardwired program tidak flexibel

General purpose hardware dapat mengerjakan berbagai macam tugas tergantung

sinyal kendali yang diberikan

Daripada melakukan re-wiring, Lebih baik menambah-kan sinyal-sinyal kendali yang

baru

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

9

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Program ?

Adalah suatu deretan langkah-langkah

Pada setiap langkah, dikerjakan suatu operasi arithmetic atau logical

Pada setiap operasi, diperlukan sejumlah sinyal kendali tertentu

Fungsi Control Unit

Untuk setiap operasi disediakan kode yang unik

Contoh: ADD, MOVE

Bagian hardware tertentu menerima kode tersebut kemudian menghasilkan sinyal-

sinyal kendali

Jadilah komputer!

Komponen yang diperlukan

Control Unit (CU) dan Arithmetic and Logic Unit (ALU) membentuk Central

Processing Unit (CPU)

Data dan instruksi harus diberikan ke sistem dan dikeluarkan dari sistem

Input/output

Diperlukan tempat untuk menyimpan sementara kode instruksi dan hasil operasi.

Main memory

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

10

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Komponen Komputer:

Top Level View

Siklus Instruksi

Two steps:

Fetch

Execute

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

11

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Fetch Cycle

Program Counter (PC) berisi address instruksi berikutnya yang akan diambil

Processor mengambil instruksi dari memory pada lokasi yang ditunjuk oleh PC

Naikkan PC

Kecuali ada perintah tertentu

Instruksi dimasukkan ke Instruction Register (IR)

Processor meng-interpret dan melakukan tindakan yang diperlukan

Execute Cycle

Processor-memory

Transfer data antara CPU dengan main memory

Processor I/O

Transfer data antara CPU dengan I/O module

Data processing

Operasi arithmetic dan logical pada data tertentu

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

12

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Control

Mengubah urutan operasi

Contoh: jump

Kombinasi diatas

Interrupt

Suatu mekanisme yang disediakan bagi modul-modul lain (mis. I/O) untuk dapat

meng-interupsi operasi normal CPU

Program

Misal: overflow, division by zero

Timer

Dihasilkan oleh internal processor timer

Digunakan dalam pre-emptive multi-tasking

I/O

dari I/O controller

Hardware failure

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

13

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Siklus Interupsi

Ditambahkan ke instruction cycle

Processor memeriksa adanya interrupt

Diberitahukan lewat interrupt signal

Jika tidak ada interrupt, fetch next instruction

Jika ada interrupt:

Tunda eksekusi dari program saat itu

Simpan context

Set PC ke awal address dari routine interrupt handler

Proses interrupt

Kembalikan context dan lanjutkan program yang terhenti.

Multiple Interrupts

Disable interrupts

Processor akan mengabaikan interrupt berikutnya

Interrupts tetap akan diperiksa setelah interrupt ynag pertama selesai dilayani

Interrupts ditangani dalam urutan sesuai datangnya

Define priorities

Low priority interrupts dapat di interrupt oleh higher priority interrupts

Setelah higher priority interrupt selesai dilayani, akan kembali ke interrupt

sebelumnya.

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

14

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Sambungan

Semua unit harus tersambung

Unit yang beda memiliki sambungan yang beda

Memory

Input/Output

CPU

Sambungan Memori

Menerima dan mengirim data

Menerima addresses

Menerima sinyal kendali

Read

Write

Timing

Sambungan Input/Output

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

15

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Serupa dengan sambungan memori

Output

Menerima data dari computer

Mengirimkan data ke peripheral

Input

Menerima data dari peripheral

Mengirimkan data ke computer

Sambungan Input/Output

Menerima sinyal kendali dari computer

Mengirimkan sinyal kendali ke peripherals

Contoh: spin disk

Menerima address dari computer

Contoh: nomor port

Mengirimkan sinyal interrupt

CPU Connection

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

16

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Membaca instruksi dan data

Menuliskan data (setelah diproses)

Mengirimkan sinyal kendali ke unit-unit lain

Menerima (& menanggapi) interrupt

Bus

Ada beberapa kemungkinan interkoneksi sistem

Yang biasa dipakai: Single Bus dan multiple BUS

PC: Control/Address/Data bus

What is a Bus?

Jalur komunikasi yang menghubungkan beberapa device

Biasanya menggunakan cara broadcast

Seringkali dikelompokkan

Satu bus berisi sejumlah kanal (jalur)

Contoh bus data 32-bit berisi 32 jalur

Jalur sumber tegangan biasanya tidak diperlihatkan

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

17

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

System bus atau bus sistem, dalam arsitektur komputer merujuk pada bus yang

digunakan oleh sistem komputer agar dapat berjalan. Sebuah bus adalah sebutan

untuk jalur di mana data dapat mengalir dalam komputer. Jalur-jalur ini digunakan

untuk komunikasi dan dapat dibuat antara dua elemen atau lebih.

Data Bus

Membawa data

Tidak dibedakan antara “data” dan “instruksi”

Lebar jalur menentukan performance

8, 16, 32, 64 bit

Address bus

Menentukan asal atau tujuan dari data

Misalkan CPU perlu membaca instruksi (data) dari memori pada lokasi tertentu

Lebar jalur menentukan kapasitas memori maksimum dari sistem

Contoh 8080 memiliki 16 bit address bus maka ruang memori maksimum adalah

64k

Control Bus

Informasi kendali dan timing

Sinyal read/write memory (MRD/MWR)

Interrupt request (IRQ)

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

18

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Clock signals (CK)

Skema Interkoneksi Bus

Bentuk Fisik

Bagaimana bentuk fisik bus?

Jalur-jalur parallel PCB

Ribbon cables

Strip connectors pada mother boards

contoh PCI

Kumpulan kabel

Problem pada Single Bus

Banyak devices pada bus tunggal menyebabkan:

Propagation delays

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

19

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Jalur data yg panjang berarti memerlukan koordinasi pemkaian shg berpengaruh

pada performance

If aggregate data transfer approaches bus capacity

Kebanyakan sistem menggunakan multiple bus

Bus Traditional (ISA)

(menggunakan cache)

High Performance Bus

Jenis Bus

Dedicated

Jalur data & address terpisah

Multiplexed

Jalur bersama

Address dan data pada saat yg beda

Keuntungan – jalur sedikit

Kerugian

Kendali lebih komplek

Mempengaruhi performance

Arbitrasi Bus

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

20

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Beberapa modul mengendalikan bus

contoh CPU dan DMA controller

Setiap saat hanya satu modul yg mengendalikan

Arbitrasi bisa secara centralised atau distributed

Arbitrasi Centralised

Ada satu hardware device yg mengendalikan akses bus

Bus Controller

Arbitrer

Bisa berupa bagian dari CPU atau terpisah

Arbitrasi Distributed

Setiap module dapat meng-klaim bus

Setiap modules memiliki Control logic

Timing

Koordinasi event pada bus

Synchronous

Event ditentukan oleh sinyal clock

Control Bus termasuk jalur clock

Siklus bus ( bus cycle) transmisi 1 ke 0

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

21

Fina Supegina, ST, MT Arsitektur Sistem Komputer

Semua devices dpt membaca jakur clock

Biasanya sinkronisasi terjadi pada tepi naik (leading edge)

Suatu event biasanya dimualai pada awal siklus

Bus PCI

Peripheral Component Interconnection

Dikeluarkan oleh Intel sebagai public domain

32 atau 64 bit

50 Jalur

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Fina Supegina, ST, MT.

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER

22