KONSEP KOMPUTER VAN NEUMANN

Arsitektur von Neumann adalah model desain program yang disimpan komputer digital yang menggunakan sebuah central processing unit (CPU) dan terpisah satu struktur penyimpanan ( “memori”) untuk menahan kedua instruksi dan data. It is named after the mathematician and early computer scientist John von Neumann . Hal ini dinamai matematikawan dan awal ilmuwan komputer John von Neumann. Such computers implement a universal Turing machine and have a sequential architecture . Menerapkan komputer seperti Mesin Turing universal dan memiliki arsitektur sekuensial.
A stored-program digital computer is one that keeps its programmed instructions, as well as its data, in read-write , random-access memory (RAM). Sebuah program yang disimpan-komputer digital adalah salah satu yang membuat para diprogram instruksi, dan juga data, dalam baca-tulis, random-access memory (RAM). Stored-program computers were an advancement over the program-controlled computers of the 1940s, such as the Colossus and the ENIAC , which were programmed by setting switches and inserting patch leads to route data and to control signals between various functional units. Stored-program komputer merupakan sebuah kemajuan atas program komputer yang dikendalikan dari tahun 1940-an, seperti Colossus dan ENIAC, yang diprogram dengan mengeset switch dan memasukkan patch rute mengarah pada data dan sinyal kontrol antara berbagai unit fungsional. In the vast majority of modern computers, the same memory is used for both data and program instructions. Dalam sebagian besar komputer modern, memori yang sama digunakan untuk kedua data dan instruksi program. The mechanisms for transferring the data and instructions between the CPU and memory are, however, considerably more complex than the original von Neumann architecture. Mekanisme untuk mentransfer data dan instruksi antara CPU dan memori Namun, jauh lebih kompleks daripada yang asli arsitektur von Neumann.

Konsep Binding

Pengikatan alamat adalah cara instruksi dan data (yang berada di disk sebagai file yang dapat dieksekusi) dipetakan ke alamat memori. Sebagian besar system memperbolehkan sebuah proses user (user process) untuk meletakkan di sembarang tempat dari memori fisik. Sehingga, meskipun alamat dari komputer dimulai pada 00000, alamat pertama dari proses user tidak perlu harus dimulai 00000. Pada beberapa kasus, program user akan melalui beberapa langkah sebelum dieksekusi (Gambar 1-1). Alamat pada source program umumnya merupakan alamat simbolik. Sebuah compiler biasanya melakukan pengikatan alamat simbolik (symbolic address) ke alamat relokasi dipindah (relocatable address). Misalnya compiler mengikatkan alamat simbolik ke alamat relokasi "14 byte from the beginning of this module". Editor Linkage mengikatkan alamat relokasi ini ke alamat absolute (absolute addresses) "74014".

Instruksi pengikatan instruksi dan data ke alamat memori dapat dilakukan pada saat :

• Compile time : Jika lokasi memori diketahui sejak awal, kode absolut dapat
dibangkitkan, apabila terjadi perubahan alamat awal harus dilakukan kompilasi ulang. Misalnya : program format .com pada MS-DOS adalah kode absolut yang diikat pada saat waktu kompilasi

• Load time : Harus membangkitkan kode relokasi jika lokasi memori tidak diketahui pada saat waktu kompilasi.
• Execution time : Pengikatan ditunda sampai waktu eksekusi jika proses dapat
dipindahkan selama eksekusi dari satu segmen memori ke segmen memori lain. Memerlukan dukungan perangkat keras untuk memetakan alamat (misalnya register
basis dan limit).

REGISTER MEMORY

Register adalah memori berukuran sangat kecil dengan kecepatan akses sangat tinggi.
Register digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses, sementara
itu data dan instruksi lainnya yang menunggu giliran diproses akan disimpan dalam
main memory. Register di dalam CPU terdiri atas :
1.    Instruction Register (IR) digunakan untuk menyimpan instruksi yang sedang
       diproses.
2.    Program Counter (PC) adalah register yang digunakan untuk menyimpan alamat
       lokasi main memory yang berisi instruksi yang sedang diproses. Selama proses
       berlangsung, isi PC diubah menjadi alamat main memory yang berisikan instruksi
       berikutnya yang akan diproses. Hal ini memungkinkan untuk melacak jejak
      instruksi selanjutnya di main memory.
3.    General purpose register, yaitu register yang mempunyai berbagai macam fungsi
       yang berhubungan dengan data yang sedang diproses. Misal, jika digunakan untuk
      menampung data yang sedang diolah disebut sebagai operand register, sedangkan
      jika digunakan untuk menampung hasil olahan disebut sebagai accumulator.
4.    Memory Data Register (MDR), yaitu register yang digunakan untuk menampung data
     atau instruksi yang dikirimkan dari main memory ke CPU, atau menampung data yang
     akan disimpan ke main memory sebagai hasil olahan CPU.
5.    Memory Address Register (MAR) digunakan untuk menampung alamat data atau
     instruksi pada main memory yang akan diambil atau yang akan diletakkan.

v Memori

Memori merupakan inti dari sistem komputer modern. CPU mengambil instruksi dari memori sesuai yang ada pada program counter. Instruksi dapat berupa menempatkan/ menyimpan dari/ ke alamat di memori, penambahan, dan sebagainya. Dalam managemen memori ini, kita akan membahas bagaimana urutan alamat memori yang dibuat oleh program yang berjalan

•ROM (Read Only Memory)

Merupakanchip (IC=integrated circuit) yang menyediakanfungsipenyimpanandata yang bersifat“hanyadapatdibacasaja, tidakdapatditulisi”, dansifatpenyimpanannyapermanen(jikacatudayanyaditiadakan, isiROM tetapada). Tipememoriinisering isebutsebagaimemoriyang tidakmudahberubah(nonvolatile memory).

•RAM (Random Access Memory)

Merupakanchip yang menyediakanfungsipenyimpanandata yang bersifat“dapatdibacadanditulisi”, dansifatpenyimpanannyasementara(jikacatudayanyaditiadakan, isiRAM hilang)