26 Questions
Apa yang dilakukan saat fase Fetch dalam siklus instruksi?
Membaca instruksi berikutnya dari memori ke dalam processor
Apa yang dilakukan saat fase Interrupt dalam siklus instruksi?
Menyimpan status proses saat ini dan melayani interrupt jika diaktifkan
Apa fungsi dari MAR dalam siklus Indirect?
Mengatur alamat memori
Apa yang dilakukan saat fase Execute dalam instruksi?
Menafsirkan opcode dan menjalankan operasi yang ditentukan
Apa yang dikendalikan oleh Control Unit dalam CPU?
Penyampaian alamat, data, dan kontrol
Apa nama jenis bahaya yang terjadi ketika pipeline, atau beberapa bagian dari pipeline, harus berhenti karena kondisi tidak memungkinkan untuk melanjutkan eksekusi?
Hambatan
Berapa jumlah tahapan dalam pipeline pada Gambar 14.12?
6 tahapan
Hambatan data terjadi saat instruksi saat ini mencoba menulis ke lokasi yang akan dibaca oleh instruksi berikutnya.
True
Cabang terjadi ketika pipeline membuat keputusan yang salah pada prediksi __________.
cabang
Apa yang dilakukan oleh prosesor saat mengambil instruksi?
Membaca instruksi dari memori
Register dalam prosesor berfungsi sebagai level memori di atas memori utama.
True
Instruksi dieksekusi oleh prosesor dapat memerlukan beberapa operasi __________ pada data.
aritmatika
Apa yang dimaksud dengan ALU?
Unit Aritmatika dan Logika
Padanan dengan penggunaan register di dalam prosesor:
Register Terlihat Pengguna = Digunakan oleh pemrogram untuk mengoptimalkan penggunaan register dan mengurangi jumlah referensi memori utama. Register Kontrol dan Status = Digunakan oleh unit kontrol untuk mengontrol operasi prosesor dan oleh program sistem yang memiliki hak istimewa. Register General Purpose = Dapat dialokasikan untuk berbagai fungsi oleh pemrogram. Condition Codes = Berkaitan dengan hasil operasi dan status prosesor.
Prediksi cabang berdasarkan apa?
Intruksi cabang bersyarat
Prediksi cabang bersifat statis.
False
Apa yang dimaksud dengan saklar diambil/tidak diambil?
Pendekatan yang bersifat dinamis
Prediksi cabang melibatkan riwayat ________.
eksekusi
Apa itu interupsi dalam pemrosesan? Jelaskan dengan singkat.
Interupsi dihasilkan oleh sinyal dari perangkat keras dan dapat terjadi secara acak selama eksekusi program. Interupsi dapat ditutupi atau tidak dapat ditutupi.
Apa yang menyebabkan terjadinya pengecualian dalam pemrosesan?
Dihasilkan dari perangkat lunak dan dipicu oleh eksekusi instruksi
Nomor berapa yang digunakan untuk mengindeks ke dalam tabel vektor interupsi? Jawab: _____
Nomor
Mode ARM mengizinkan program aplikasi untuk mengeksekusi di mode user.
True
Apa yang menyebabkan Data abort terjadi?
Akses ke alamat memori yang tidak valid, seperti jika tidak ada memori fisik untuk alamat tertentu atau izin akses yang benar kurang.
Berikut adalah mode-mode exception yang ada pada ARM, kecuali:
Interrupt
FIQ (Fast Interrupt) dirancang untuk mendukung proses transfer data atau channel tanpa harus menyimpan register.
True
Undefined mode terjadi saat instruksi yang tidak __________ mencapai tahap eksekusi pipeline.
valid
Study Notes
Struktur dan Fungsi Prosesor
- Prosesor melakukan beberapa tugas, yaitu:
- Mengambil instruksi dari memori
- Menafsirkan instruksi
- Mengambil data
- Memproses data
- Menulis data ke memori atau modul I/O
Organisasi Prosesor
- Prosesor memiliki beberapa komponen, yaitu:
- Registers (alat penyimpanan data sementara)
- ALU ( Arithmetic Logic Unit, unit yang melakukan operasi matematika dan logika)
- Control Unit (unit kendali yang mengontrol proses eksekusi instruksi)
Register
- Register adalah alat penyimpanan data sementara dalam prosesor
- Terdapat dua jenis register, yaitu:
- Register yang terlihat ( Visibility Registers, digunakan untuk mengoptimalkan penggunaan memori utama)
- Register kontrol dan status (digunakan untuk mengontrol eksekusi program)
Kategori Register
- Register dapat dikategorikan menjadi beberapa jenis, yaitu:
- General purpose (dapat digunakan untuk berbagai fungsi)
- Address (digunakan untuk menghitung alamat memori)
- Condition codes (digunakan untuk menyimpan hasil eksekusi instruksi)
Kontrol Dan Daftar Status
- Terdapat empat register penting untuk eksekusi instruksi, yaitu:
- Program Counter (PC, berisi alamat instruksi yang akan diambil)
- Instruction Register (IR, berisi instruksi yang terakhir diambil)
- Memory Address Register (MAR, berisi alamat suatu lokasi di memori)
- Memory Buffer Register (MBR, berisi kata data yang akan ditulis ke memori atau kata yang terakhir dibaca)
Status Program Kata (PSW)
- PSW adalah register yang berisi status informasi, termasuk:
- Sign
- Zero
- Carry
- Equal
- Overflow
- Interrupt Enable/Disable
- Supervisor
Siklus Instruksi
- Siklus instruksi terdiri dari beberapa tahap, yaitu:
- Fetch (mengambil instruksi dari memori)
- Execute (menjalankan instruksi)
- Interrupt (menangani gangguan)
Strategi Perpipaan
- Strategi perpipaan adalah konsep yang digunakan untuk meningkatkan efisiensi eksekusi instruksi
- Konsep ini mirip dengan proses produksi pada industri manufaktur### Instruksi Pipeline
- Tahapan tambahan:
- Ambil instruksi (FI)
- Dekode instruksi (DI)
- Hitung operan (CO)
- Ambil operan (FO)
- Eksekusi instruksi (EI)
- Tulis operan (WO)
Diagram Timing untuk Operasi Pipeline
- Gambar 14.10: Diagram timing untuk operasi pipeline
- Gambar 14.11: Efek cabang kondisional pada operasi pipeline
- Gambar 14.12: Enam tahapan pipeline instruksi
- Gambar 14.13: Alternatif pipeline depiction
Speedup Factor
- Faktor percepatanpipeline
- Gambar 14.14: Faktor percepatan dengan pipelining
Bahaya Saluran Pipa
- Bahaya saluran pipa terjadi ketika kondisi tidak memungkinkan eksekusi instruksi berlanjut
- Tiga jenis bahaya:
- Resource hazard
- Data hazard
- Control hazard
Bahaya Resource
- Terjadi ketika bagian dari pipeline harus berhenti karena kondisi tidak memungkinkan eksekusi instruksi berlanjut
- Contoh: Gambar 14.15: Resource hazard
Bahaya Data
- Terjadi ketika instruksi membaca atau menulis data yang sama
- Tiga jenis bahaya data:
- Read-after-write (RAW)
- Write-after-read (WAR)
- Write-after-write (WAW)
- Contoh: Gambar 14.16: Data hazard
Pengendalian Bahaya
- Teknik untuk mengatasi bahaya cabang:
- Membuat pipeline yang lebih cepat
- Membuat pipeline yang lebih panjang
- Membuat prediksi cabang
- Membuat buffer lingkaran
Prediksi Cabang
- Teknik untuk memprediksi apakah suatu cabang akan diambil:
- Prediksi tidak pernah diambil
- Prediksi selalu diambil
- Prediksi berdasarkan riwayat eksekusi
- Saklar diambil/tidak diambil
- Tabel riwayat cabang
- Gambar 14.17: Loop buffer
- Gambar 14.18: Diagram alur prediksi cabang
- Gambar 14.19: Diagram state prediksi cabang### Menghadapi Cabang (Branch Handling)
- Ada dua strategi untuk menghadapi branch: predict never taken dan branch history table
- Strategi predict never taken mengasumsikan bahwa cabang tidak akan diambil, sehingga IPFAR (Instruction Prefix Address Register) diisi dengan alamat instruksi berikutnya
- Strategi branch history table menggunakan tabel untuk mencatat riwayat cabang dan memprediksi kemungkinan cabang yang akan diambil
Pipeline Prosesor
- Prosesor memiliki beberapa tahapan dalam pipeline: fetch, decode, execute, dan write back
- Tahapan fetch mengambil instruksi dari memori dan mengisinya ke dalam prefetch buffer
- Tahapan decode mengurai opcode dan informasi mode alamat dan mengirimkannya ke tahapan execute
- Tahapan execute melakukan operasi ALU dan mengakses cache dan memori
- Tahapan write back memperbarui register dan status flag
Unit Integer
- Unit integer memiliki 8 register umum 32-bit dan 6 register segmen 16-bit pada mode 32-bit
- Unit integer memiliki 16 register umum 32-bit dan 6 register segmen 16-bit pada mode 64-bit
- Register RFLAGS memiliki 32 bit untuk status dan control bits pada mode 32-bit dan 64 bit pada mode 64-bit
Unit Titik Mengambang (Floating-Point Unit)
- Unit titik mengambang memiliki 8 register numerik 80-bit dan 1 register kontrol 16-bit
- Register tag word memiliki 16 bit untuk menunjukkan isi register numerik
EFLAGS Register
- EFLAGS register memiliki 32 bit untuk status dan control bits
- Register EFLAGS memiliki beberapa flag, seperti flag identification, flag virtual interrupt, flag interrupt enable, dan lain-lain
Interupsi dan Pengecualian
- Interupsi dihasilkan oleh sinyal dari perangkat keras dan mungkin terjadi secara acak selama eksekusi suatu program
- Pengecualian dihasilkan dari perangkat lunak dan dipicu oleh eksekusi suatu instruksi
- Tabel vektor interupsi memetakan nomor interupsi ke alamat memori yang sesuai
Prosesor ARM
- Prosesor ARM adalah sistem RISC dengan atribut seperti array register seragam, model pemrosesan data pemuatan/penyimpanan, dan instruksi dengan panjang tetap
- Prosesor ARM memiliki beberapa mode pengalamatan, seperti mode pengalamatan kenaikan otomatis dan penurunan otomatis
- Prosesor ARM memiliki beberapa unit, seperti unit logika aritmatika, unit shifter, dan unit kontrol
Mode Prosesor ARM
- Prosesor ARM memiliki tujuh mode eksekusi, seperti mode user, mode supervisor, mode abort, mode undefined, mode fast interrupt, mode interrupt, dan mode system
- Mode user adalah mode yang paling umum digunakan untuk menjalankan program aplikasi
- Mode privileged digunakan untuk menjalankan sistem operasi dan memiliki hak akses ke sumber daya sistem yang terlindungi
Quiz tentang siklus instruksi komputer, fase-fase dalam siklus, dan fungsi unit kontrol dalam CPU.
Make Your Own Quizzes and Flashcards
Convert your notes into interactive study material.
Get started for free
