Penjelasan Arsitektur Komputer

Pengertian Arsitektur Komputer

Arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dalam sebuah sistem komputer. Di dalam arsitektur komputer juga terdapat struktur pengoprasian dasar dari perangkat komputer itu sendiri. Bagaimana nantinya komputer yang akan dirancang dapat beroperasi secara semestinya.

Jadi, arsitektur komputer merupakan bahan dasar untuk merancang komputer. Selebihnya, ada beberapa macam dalam arsitektur komputer.

Arsitektur komputer tidak hanya mempelajari tata letak perangkat komputer, namun juga mencakup atribut-atribut dalam sebuah perangkat komputer. Beberapa atribut komputer yang dirancang dalam arsitektur komputer antara lain: set intruksi, jumlah bit yang dipakai untuk mengoperasikan beberapa jenis data, jenis aritmetika yang dipakai, mekanisme I/O, teknik pengalamatan dan masih banyak lagi.

Kategori dalam arsitektur komputer terbagi menjadi 3 bagian, yaitu set intruksi (ISA), arsitektur mikro oleh ISA, serta sistem desain untuk seluruh komponen dalam sebuah perangkat komputer.

Selain itu, bagian pokok dari sebuah arsitektur komputer terbagi menjadi 2 bagian, yaitu:

Arsitektur Set Instruktur (Instructure Set Architecture) - Menentukan pemrograman komputer yang berkaitan dengan perangkat lunak komputer.

Arsitektur Sistem Perangkat Keras (Hardware System Architecture) - Menentukan beberapa perangkat komputer yang berbasiskan hardware (perangkat keras).

Skema Arsitektur Komputer

Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitekturnya lebih kompleks. Untuk meningkatkan performa, digunakan beberapa buah bus. Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM  Processor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus). Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus lain yang lebih cepat sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah bridge.

Berikut adalah skema Arsitektur Komputer secara umum:

Tanggung jawab sinkronisasi bus yang secara tak langsung juga mempengaruhi sinkronisasi memori dilakukan oleh sebuah bus controller atau dikenal sebagai bus master. Bus master akan mengendalikan aliran data hingga pada satu waktu, bus hanya berisi data dari satu buah device. Pada prakteknya bridge dan bus master inidisatukan dalam sebuah chipset.

Keterangan: GPU = Graphics Processing Unit; AGP = Accelerated Graphics Port; HDD = Hard Disk Drive; FDD = Floppy Disk Drive; FSB = Front Side Bus USB.

Bootstrap program utama kemudian akan mencari dan meload kernel sistem operasi ke memori lalu dilanjutkan dengan inisialisasi sistem operasi. Dari sini program sistem operasi akan menunggu kejadian tertentu. Kejadian ini akan menentukan apa yang akan dilakukan sistem operasi berikutnya (event-driven).

Kejadian ini pada komputer modern biasanya ditandai dengan munculnya interrupt dari software atau  sehingga sistem operasi ini disebut Interrupt-driven. Interrupt dari hardware biasanya dikirimkan melalui suatu signal tertentu, sedangkan software mengirim interrupt dengan cara menjalankan system call atau juga dikenal dengan istilah monitor call.

System/Monitor call ini akan menyebabkan trap yaitu interrupt khusus yang dihasilkan oleh software karena adanya masalah atau permintaan terhadap layanan sistem operasi Trap ini juga sering disebut sebagai exception.

Setiap interrupt terjadi, sekumpulan kode yang dikenal sebagai ISR (Interrupt Service Routine) akan menentukan tindakan yang akan diambil. Untuk menentukan tindakan yang harus dilakukan, dapat dilakukan dengan dua cara yaitu polling yang membuat komputer memeriksa satu demi satu perangkat yang ada untuk menyelidiki sumber interrupt dan dengan cara menggunakan alamat-alamat ISR yang disimpan dalam array yang dikenal sebagai interrupt vector di mana sistem akan memeriksa Interrupt Vector setiap kali interrupt terjadi.

Arsitektur interrupt harus mampu untuk menyimpan alamat instruksi yang di- interrupt. Pada komputer lama, alamat ini disimpan di tempat tertentu yang tetap, sedangkan pada komputer baru, alamat itu disimpan di stack bersama-sama dengan informasi state saat itu.