Kamis, 21 Mei 2015
Rabu, 20 Mei 2015
Raspberry Phi
sering juga disingkat dengan nama Raspi,
adalah komputer papan tunggal (Single Board Circuit /SBC)yang memiliki ukuran
sebesar kartu kredit. Raspberry Pi bisa digunakan untuk berbagai keperluan,
seperti spreadsheet, game, bahkan bisa digunakan sebagai media player karena
kemampuannya dalam memutar video high definition. Raspberry Pi
dikembangkan oleh yayasan nirlaba, Rasberry Pi Foundation yang digawangi
sejumlah developer dan ahli komputer dari Universitas Cambridge, Inggris.
Berikut Daftar OS yang support Raspberry Pi :
§ Raspbian ( turunan dari distro DEBIAN) link : Download
§ ARC ( Turunan dari ARC Linux) Link : Download
§ RaspBMC Link : Download
§ RiscOS Link : Download
§ OpenELEC Link : Download
§ Pidora Link : Download
§ Android
Manfaat Raspberry Pi :
§ Untuk dijadikan Print Server
§ Untuk dijadikan Web Server
§ Untuk dijadikan Proxy
§ Untuk dijadikan FTP
§ Digunakan Sebagai ROBOT? Bisa
§ Dan lainya
Hardware Raspberry Pi tidak memiliki real-time clock, sehingga OS harus
memanfaatkan timer jaringan server sebagai pengganti. Namun komputer yang mudah
dikembangkan ini dapat ditambahkan dengan fungsi real-time (seperti DS1307) dan
banyak lainnya, melalui saluran GPIO (General-purpose input/output) via
antarmuka I²C (Inter-Integrated Circuit).
Raspberry Pi bersifat open source (berbasis Linux), Raspberry Pi bisa
dimodifikasi sesuai kebutuhan penggunanya. Sistem operasi utama Raspberry Pi
menggunakan Debian GNU/Linux dan bahasa pemrograman Python.
Specification
§ Chip : Broadcom BCM2835 (CPU, GPU, DSP, and
SDRAM)
§ CPU : 700 MHz ARM1176JZF-S core (ARM6 family)
§ GPU : Broadcom VideoCore IV, OpenGL ES 2.0,
1080p30 h.264/MPEG-4 AVC high-profile decoder
§ USB 2.0 ports : 2 (via integrated USB hub)
§ Video outputs : Composite RCA (PAL & NTSC),
HDMI (rev 1.3 & 1.4), raw LCD Panels via DSI 14 HDMI resolutions from *
640×350 to 1920×1200 plus various PAL and NTSC standards.
§ Audio outputs : 3.5 mm jack, HDMI
§ Onboard storage : SD / MMC / SDIO card slot
§ Onboard network : 10/100 Ethernet (RJ45)
§ Low-level peripherals: 8 × GPIO, UART, I²C bus, SPI
bus with two chip selects, +3.3 V, +5 V, ground[58][63]
§ Power ratings : 700 mA (3.5 W)
§ Power source : 5 volt via MicroUSB or GPIO
header
§ Size : 85.60 × 53.98 mm (3.370 × 2.125 in)
§ Weight : 45 g (1.6 oz)
§ Operating systems : Debian GNU/Linux, Fedora,
Arch Linux ARM, RISC OS
Struktur CPU
A. CPU
Central Processing
Unit. Merupakan komponen terpenting dari sistem komputer. Komponen pengolah
data berdasarkan instruksi yang diberikan kepadanya. Dalam mewujudkan fungsi
dan tugasnya, CPU tersusun atas beberapa komponen.
1. Komponen Utama CPU
- Arithmetic and Logic
Unit (ALU)
- Control Unit ( CU )
- Registers
- CPU Interconnections
- Arithmetic and Logic
Unit (ALU)
Bertugas membentuk fungsi-fungsi pengolahan data komputer.
ALU sering disebut mesin bahasa (machine language) karena bagian ini
mengerjakan instruksi-instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya. Seperti
istilahnya. ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit aritmetika dan unit logika
boolean, yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
- Control Unit
Bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keseluruhan mengontrol komputer
sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan
fungsi-fungsi operasinya.
Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil
instruksi-instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.
- Registers
Media penyimpanan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data. Memori
ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah
ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.
- CPU Interconnections
Sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal dan bus-bus
eksternal CPU. Komponen internal CPU yaitu ALU, unit kontrol dan
register-register. Komponen eksternal CPU : sistem lainnya, seperti memori
utama, piranti masukan/keluaran.
2. Fungsi CPU
- Menjalankan
program-program yang disimpan dalam memori utama dengan cara mengambil
instruksi-instruksi, menguji instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu persatu
sesuai alur perintah.
- Pandangan paling
sederhana proses eksekusi program adalah dengan mengambil pengolahan instruksi
yang terdiri dari dua langkah, yaitu : operasi pembacaan instruksi (fetch) dan
operasi pelaksanaan instruksi (execute).
3. Siklus Fetch –
Eksekusi
- Pada setiap siklus
instruksi, CPU awalnya akan membaca instruksi dari memori. Terdapat registers
dalam CPU yang berfungsi mengawasi dan menghitung instruksi selanjutnya, yang
disebut Program Counter (PC). PC akan menambah satu hitungannya setiap kali CPU
membaca instruksi. Instruksi-instruksi yang dibaca akan dibuat dalam register
instruksi (IR). Instruksi-instruksi ii dalam bentuk kode-kode binner yang dapat
direpresentasikan oleh CPU kemudian dilakukan aksi yang diperlukan.
4. Aksi CPU
- CPU - Memori,
perpindahan data dari CPU ke memori dan sebaliknya.
- CPU - I/O, perpindahan
data dari CPU ke modul I/O dan sebaliknya.
- Pengolahan Data, CPU
membentuk sejumlah operasi aritmatika dan logika terhadap data.
- Kontrol, merupakan
instruksi untuk pengontrolan fungsi atau kerja. Misalnya instruksi pengubahan
urusan eksekusi.
5. Siklus Eksekusi
- Instruction Address
Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasi atau menentukan alamat instruksi
berikutnya yang akan dieksekusi. Biasanya melibatkan penambahan bilangan tetap
ke alamat instruksi sebelumnya. Misalnya, bila panjang setiap instruksi 16 bit
padahal memori memiliki panjang 8 bit, maka tambahkan 2 ke alamat sebelumnya.
- Instruction Fetch
(IF), yaitu membaca atau mengambil instruksi dari lokasi memorinya ke CPU.
- Instruction Operation
Decoding (IOD), yaitu menganalisa instruksi untuk menentukan jenis operasi yang
akan dibentuk dan operand yang akan digunakan.
- Operand Address
Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat operand, hal ini dilakukan apabila
melibatkan referensi operand pada memori.
- Operand Fetch (OF),
yaitu mengambil operand dari memori atau dari modul I/O.
- Data Operation (DO),
yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi.
- Operand Store (OS),
yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori.
6. Fungsi Interupsi
- Mekanisme penghentian
atau pengalihan pengolahan instruksi dalam CPU kepada routine interupsi.
- Hampir semua modul
(memori dan I/O) memiliki mekanisme yang dapat menginterupsi kerja CPU.
7. Tujuan Interupsi
- Secara umum untuk
manajemen pengeksekusian routine instruksi agar efektif dan efisien antar CPU
dan modul-modul I/O maupun memori.
- Setiap komponen
komputer dapat menjalankan tugasnya secara bersamaan, tetapi kendali terletak
pada CPU di samping itu kecepatan eksekusi masing-masing modul berbeda.
- Dapat sebagai
sinkronisasi kerja antar modul.
8. Kelas Sinyal Interupsi
- Program, yaitu
interupsi yang dibangkitkan dengan beberapa kondisi yang terjadi pada hasil
eksekusi program. Contohnya : aritmatika overflow, pembagian nol, operasi
ilegal.
- Timer, adalah
interupsi yang dibangkitkan dengan pewaktuan dalam prosesor. Sinyal ini
memungkinkan sistem operasi menjalankan fungsi tertentu secara reguler.
- I/O, sinyal interupsi
yang dibangkitkan oleh modul I/O sehubungan pemberitahuan kondisi error dan
penyelesaian suatu operasi.
- Hardware Failure,
adalah interupsi yang dibangkitkan oleh kegagalan daya atau kesalahan partas
memori.
9. Proses Interupsi
- Dengan adanya
mekanisme interupsi, prosesor dapat digunakan untuk mengeksekusi
instruksi-instruksi lain.
- Saat suatu modul telah
selesai menjalankan tugasnya dan siap menerima tugas berikutnya, maka modul ini
akan mengirimkan permintaan interupsi ke prosesor.
- Kemudian prosesor akan
menghentikan eksekusi yang sedang dijalankannya untuk meng-handle routine
interupsi.
- Setelah program
interupsi selesai maka prosesor akan melanjutkan eksekusi programnya kembali.
- Saat sinyal interupsi
diterima prosesor ada dua kemungkina tindakan, yaitu interupsi
diterima/ditangguhkan dan interupsi ditolak.
Interupsi ditangguhkan :
Apa yang dilakukan prosesor ?
- Prosesor menangguhkan
eksekusi program yang dijalankan dan menyimpan konteksnya. Tindakan ini adalah
menyimpan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi dan data lain yang
relevan.
- Prosesor menyetel
Program Counter (PC) ke alamat awal routine interrupt handler.
10. Sistem Operasi
Kompleks
- Interupsi ganda
(multiple interrupt).
- Misalnya suatu
komputer akan menerima permintaan interupsi saat proses pencetakan dengan
printer selesai, disamping itu dimungkinkan dari saluran komunikasi akan
mengirimkan permintaan interupsi setiap kali data tiba.
- Dapat diambil dua buah
pendekatan untuk menangani interupsi ganda ini.
11. Pendekatan Interupsi
Ganda
Ada 2 pendekatan :
- Pendekatan ini disebut
pengolahan interupsi berurutan/sekuensial.
- Menolak atau tidak
mengizinkan interupsi lain saat suatu interupsi ditangani prosesor.
- Setelah prosesor
selesai menangani suatu interupsi maka interupsi lain baru ditangani.
- Pengolahan interupsi
bersarang yaitu mendefinisikan prioritas bagi interupsi.
- Interrupt handler mengizinkan interupsi
berprioritas lebih tinggi ditangani terlebih dahulu.
12. Contoh Kasus
- Suatu sistem memiliki
tiga perangkat I/O : printer, disk dan saluran komunikasi, masing-masing
prioritasnya 2, 4, dan 5. Bagaimana proses interupsinya ?
- Pada awal sistem
melakukan pencetakan dengan printer, saat itu terdapat pengiriman data pada
saluran komunikasi sehingga modul komunikasi meminta interupsi.
- Proses selanjutnya
adalah pengalihan eksekusi interupsi modul komunikasi, sedangkan interupsi
printer ditangguhkan.
- Saat pengeksekusian
modul komunikasi terjadi interupsi disk, namun karena prioritasnya lebih rendah
maka interupsi disk ditangguhkan.
- Setelah interupsi
modul komunikasi selesai akan dilanjutkan interupsi yang memiliki prioritas
lebih tinggi, yaitu disk.
- Bila interupsi disk
selesai dilanjutkan eksekusi interupsi printer. Selanjutnya dilanjutkan
eksekusi program utama.
Sumber : http://adi-lecture.blogspot.com/2013/02/struktur-dan-fungsi-cpu.html
Langganan:
Komentar (Atom)