Mekanisme Fetch Dan Execute Pada Sistem Kinerja Control

## Processing Unit
M. Maulana Ikhsana 1,* , Citra Mirna Watia 2 , Muhammad Yusuf Asharia 3 , Abd. Charis Fauzan 4
Pragam Studi Ilmu Komputer, Universitas Nahdlatul Ulama Blitar, Indonesia
1 ichsanmuhammad306@gmail.com; 2 ctrmirna@gmail.com; 3 yusufashari78@gmail.com; 4 abdcharis@unublitar.ac.id * corresponding author

## PENDAHULUAN
Penelitian ini menjelaskan CPU atau prosessor dalam sebuah komponen yang berupa ic atau chip yang berbentuk persegi empat. chip ini merupakan suatu komponen utama pada sistem  komputer  sebagai  suatu  pengendali  proses  kinerja  suatu  komputer,  serta  dibantu dengan  komponen  lainnya.  Pada  dasarnya  fungsi  suatu  cpu  ialah  menjalankan  suatu progam  di  simpan  dalam  memori  utama  dengan  mengambil  suatu  intruksi-intruksi,  dan menguji  intruksi  tersebut  serta  mengeksekusinya  satu  persatu  sesuai  dengan  alurnya. Perhitungan  progam  CPU  bergerak  dengan  cara  berurutan.  Meski,  dalam  instruksinya  di dalam CPU disebut juga instruksi lompatan, izin dari CPU dapat mengakses instruksi yang meletakkan  bukan  pada  urutan  itu,  maka  hal  ini  disebut  instruksi  yang  bercabang ( Branching  Instruction )  cabang  instruksi  tersebut  terdapat  cabang  bersifat  kondisional  & non kondisional. Suatu cabang yang sifatnya non kondisional berpindah ke instruksi yang terdapat  di  luaran  alur  dari  instruksi  itu.  Cabang  yang  sifatnya  kondisional  menguji  dulu hasil operasi sebelum melihat instruksi  yang bercabang akan di eksekusi ataukah tidak di eksekusi. Pengujian sebuah data untuk cabang instruksi disimpan ke lokasi yang namanya flag .  Penelitian  ini  sangat  penting  karena  untuk  memahami  suatu  progam  yang  disimpan dalam  memori  utama  dengan  mengambil  fungsi  CPU  dan  cara  interaksinya  dengan komponen  lain.  CPU  sendiri  ialah  otak  dari  suatu  komputer  bisa  disebut  juga  prosesor

## A R T I K E L I N F O A B S T R A K
Article history
Diterima: 15 Juni 2019 Direvisi: 30 Juli 2019 Diterbitkan: 30 Agustus 2019
Tujuan  pembuatan  Jurnal  ini  adalah  untuk  mengetahui  fungsi komponen-komponen  CPU  dan  untuk  mengetahui  mekanisme  CPU serta  kinerja  komputer  saat  melakukan  proses  instruksi.  Dengan menggunakan  metode fetch dan execute .  Fungsi  komputer  di  bentuk oleh  eksekusi  progam,  progam  yang  di  eksekusi  berisi  intruksi  yang disimpan di  memori,  CPU  melakukan tugas dengan cara  mengeksekusi progam,  sederhananya  dengan  mengolah  intruksi  yang  terdiri  dari  2 yaitu,  intruksi  fetch  CPU,  lalu CPU  mengksekusi  intruksi. Proses fetch dan  eksekusi  itulah  cara  untuk  mengeksekusi  progam,  Untuk  intruksi tunggal  di  perlukan  pengolahan  yang  disebut  siklus  intruksi,  dari  riset yang  dilakukan  dan  dari  sumber-sumber  yang  telah  di  dapatkan memperoleh  cara  atau  metode  untuk  melakukan  eksekusi  memory  dan untuk  melakukannya  menggunakan  tabel  eksekusi  program  untuk mengatahuinya. Hasil dari  metode yang  di dapatkan  itu sendiri adalah dari eksekusi progam yang terdapat pada komputer saat ini. CPU adalah komponen  yang  penting  sebagai  pengolah  data  berdasarkan  intruksi  di sistem  komputer.  Kesimpulannya  fungsi  CPU  menjalankan  progam yang  disimpan  dari  dalam  memori  utama  caranya  adalah  intruksi diambil, di uji dan dieksekusi satu persatu sesuai alurnya, sederhananya saja  dari  proses  eksekusi  progam  dengan  mengambil  intruksi  pengolah data  yang  terdiri  dari  dua  langkah,  yaitu  operasi  pembacaan  instruksi ( fetch ) dan operasi pelaksanaan instruksi ( execute ).
Keywords Fetch dan Execute CPU Komputer
Progam Eksekusi
Komponen CPU
Vol. 1, No. 1, Agustus 2019, Halaman 24-29
pusat, dan CPU tersebut adalah elemen yang paling penting dari sebuah sistem komputer. dapat  ditinjau  lebih  jauh  untuk  proses  eksekusi  progamnya.  Eksekusi  progam  mengambil pengolahan instruksi terdiri dua langkah ,  operasi instruksi pembacaan (fetch) dan operasi instruksi pelaksanaan (execute). Ada 3 konsep utama yaitu data dan instruksinya disimpan ke  memori  yang  di  baca  sesuai  tulisan  tunggal,  memori  yang  dialamati  dengan  cara melokasinya, tidang menggantungkan jenis data yang ada di dalamnya, eksekusi ini terjadi dengan sekuensial dari instruksi yang ada satu ke instruksi lainnya. CPU komputer digital dapat  memprogamnya  dan  CPU  (bersama  dengan  media  penyimpanan  utama  fasikitas input atau output )  merupakan  suatu  komponen  penting  dimasa  perkembangan  suatu komputer.  suatu  cpu  yang  dibangun  sebagei  satu  komponen  terintregasi  dikenal  dengan microprocessor [1].

## METODE
Metode  penelitian  dilakukan  dengan  mengasumsikan  bahwa  PC  memiliki  Progam Counter;  IR  :  Intruction  Register;  AC  :  Acumulator,  Temporary  Storage.  Perintah  terdiri dari 32bit, Alamat memori dengan daftar opcode dan informasi sebagei berikut [2] : LOAD AC from memori ; ada dialamat 300
: 940 adalah 001000 LOAD to AC from memory ; ada dialamat 301
: 941 adalah 00001
STORE AC to memory; ada dialamat 302 : 942 adalah 00010
Vol. 1, No. 1, Agustus 2019, Halaman 24-29
Gambar  1  adalah contoh  progam  eksekusi  dari  riset  yang  digunakan  diketahui  bahwa perintah  32  bit  terbagi  menjadi  4  bit  up-code  dan  12  bit  alamat  jika  diasumsi  bahwa progam  (PC)  bernilai  yang  berarti  300  ialah  intruksi  pertama,  lalu  intruksi  yang  berada pada  lokasi  300  (alamat  memori  dari  intruksi  :  300)  di  loadkan  ke  (IR).  Pertama,  PC  ke MAR, BACA. lalu ke dari MBR ke IR. 4 bit petama (Up-Code) dalam IR mengindikasikan bahwa  AC  di  load.  sementara  12  bit  sisanya  yaitu  angka  940  itu  menunjukkan  alamat operan,  nilai  8940  ialah  bilangan  desimal  dimana  angka  8  mewakili  Up-Code  dan  490 mewakili  alamat  memori,  intruksi  berikutnya  (1941)  dipanggil  dari  lokasi  301  pada progam  counter  meningkat  semisal  1x.  Kode  1941  memiliki  maksud  bahwa  1  artinya ADD, sedangkan 941 adalah alamat data di eksekusi yang mau dieksekusi intruksi. isi dari memori  yang  lama  serta  konten  yang  berlokasi  di  alamat  941  ditambahkan  kemudian hasilnya akan disimpan di Akumulator, intruksi selanjutnya 1942 dipanggil dari lokasi 302 dan progam counter incremeent (meningkat) yang artinya simpan konten dari akumulator memori padda lokasi 942 [3].
Gambar 2. Format Instruksi
Gambar  2  adalah  format  instruksi,  label  yang  digunakan  untuk  nama  yang menyediakan  simbolik  dari  alamat  memori.  Label  ini  adalah  sebuah  pengarah  yang digunakan  dalam  baris  progam  yang  bercabang  ke  baris  label.  Untuk  mengakses  sebuah data perlu menggunakan nama yang berupa simbolik. Panjang maksimum label hingga 32 karakter  ,  ada  juga  yang  membatasi  sampai  6  karakter.  Kode  Operasi  ( Opcode )  isinya singkatan  simbolik  yang  beroperasi  sebuah  kode  yang  akan  dikerjakan. Operand untuk menetapkan  konstanta, immediate  data ,  label,  sebuah  alamat,  dan  register  memori. Komentar  menyediakan  tempat  dokumentasi  untuk  menjelaskan  yang  dikerjakan  dengan cara debugging maupun  untuk maintenance .  Ini  adalah  Bahasa  Rakitan  ( assembly )  yang terdapat di sistem kinerja CPU [4].

## PEMBAHASAN
Dari  riset  yang  dilakukan  dan  dari  sumber-sumber  yang  telah  didapatkan,  maka diperoleh  cara  atau  metode  untuk  melakukan  eksekusi  memory  dan  untuk  melakukannya menggunakan  tabel  eksekusi  program  untuk  mengatahuinya.  Hasil  dari  metode  yang    di dapatkan  itu  sendiri  adalah  dari  eksekusi  progam  yang  terdapat  pada  Komputer  saat  ini. CPU  adalah  komponen  yang  penting  sebagai  pengolah  data  dengan  berdasarkan  pada instruksi di sistem komputer. Dasarnya saja  fungsi dari adalah CPU menjalankan progam yang  dapat  disimpan  didalam  memori  utama  caranya  adalah  intruksi  diambil,  di  uji  dan dieksekusi satu persatu sesuai alurnya, Ada beberapa komponen utama CPU [5] yaitu
 ALU (Arithmetic and Logic Unit )
 Control Unit
 Register
 CPU interkoneksi
Label Opcode  Operand Komentar
Gambar 3. Komponen CPU
Gambar 3 adalah komponen CPU,  ALU merupakan unit komputer pengolah data dari aritmetika  maupun  dari  logika.  ALU  aritmetika  mempunyai  2  unit  yaitu  unit  Logika Boolean  dan  Unit  Aritmetika  yang  ada  spesifikasinya  sendiri. Control  Unit fungsinya adalah    mengontrol  operasi  CPU  secara  menyeluruh,  sehingga  terjadi  sinkrronisasi  kerja antara  komponen  di  dalam  fungsi  operasi.  Unit  Control  mengambil  intruksi  di  memori utama  meneentukannya  jenis  jenis  intruksi.  Register  ialah  media  penyimpanan  internal yang  berupa  CPU  digunakan  untuk  proses  pengolah  data  bersifat  sementara,  menyimpan data  yang  diolah  maupun  data,  digunakan  untuk  pengolah  yang  lanjutan.  Interkoneksi CPU, sistem yang mempunyai koneksi terhubung dengan bus bersama komponen eksternal maupun  internal.  Komponen  internal  CPU  berupa  ALU,  register  serta  Unit  Control, sedangkan eksternal berupa piranti masukan, memori utama, dan piranti I/O [6].
Gambar 4. Struktur internal CPU
Gambar  4  adalah  Struktur  internal  CPU,  Progam  eksekusi  berproses  dengan  cara mengambil instruksi pengolah data dari dua langkah itu adalah operasi pembaca instruksi ( fetch )  dan  pelaksana  instruksi  ( execute ).  Berikut  Siklus fetch serangkaian  proses  yang terjadi di eksekusi progam.
1. Dengan  siklus  instruksi,  CPU  awalnya  hanya  membaca  instruksi    di  memorinya saja.
2. Ada  register  didalam  CPU  fungsinya  mengawasi  serta  menghitung  instruksi  yang ada di selanjutnya, disebut juga Program Counter (PC).
3. Di  dalam  PC  menambah  satu  hitungan  setiap  kalinya  maka  CPU  akan  membaca instruksi itu.
4. Instruksi dibaca dengan masuknya di register instruksi (IR) [7].
5. Instruksinya  membentuk  bilangan  binner  yang  bisa    diinterpretasikan    CPU kemudian dilakukanlah aksi yang ada penjelasan berikutnya [8].
Sederhananya  saja  dari  proses  eksekusi  progam  dengan  mengambil  intruksi  pengolah data  dua  langkah  tersebut,  yaitu  operasi  pembaca  instruksi  ( fetch )  dan  operasi  pelaksana instruksi ( execute ) [9]. Aksi  CPU ada 4 ialah:
1. CPU-Memori,  data dipindah dari CPU ke memor
2. CPU-Input dan Output perpindahan data di CPU ke modul input atau output
3. pengolahan suatu data CPU dilakukan dengan cara operasi aritmatika seta dengan logika data
4. Kontrol,  ialah  instruksi  pengontrolan  fungsi    contohnya  saja  instruksi  perubahan urutan eksekusi [10].
Gambar 5. Alur diagram siklus instruksi
Gambar  5  adalah  Alur  diagram  siklus  instruksi, Instruction  Fetch (IF),  merupakan pengambil  atau  membaca  instruksi  ke  CPU  dari  lokasi  memorinya.  IOD/ Instruction Operation  Decoding adalah  menganalisa  intruksi  yang  bertujuan  sebagai  penentu  jenis operasi yang kemudian akan dibuat dan operan yang mau dipakai. OAC/ Operand Addres Calculation ,  adalah  yang  bertugas  sebagai  penentu  alamat  operand,  keadaan  ini  harus dilaksanakan  apabila  proses  memperlibatkan  referensi  operand  yang  terdapat  dimemori. OF/Operand  Fetch  adalah  keadaan  dalam  mengambil  operand  di  modil  I/O  ataupun  dari memorinya.  Data  Operand  (DO).  adalah  operasi  yang  diperintahkan  dalam  instruksi. Operand Store (OS) ialah penyimpanan hasil eksekusi yang dilakukan di dalam memori.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  diuraikan,  maka  dapat  mengambil  kesimpulan bahwa siklus yang telah terjadi didalam PC saling berhubungan dengan satu sama lain dan bertambah baiknya ke alamat instruksi berikutnya atau dapat diperbarui pada alamat yang berbeda  dimana  instruksi  akan  mengambil  dari  siklus  tersebut  lalu  digunakan  kembali, dengan  menggunakan  metode  tertentu  seperti  yang  digunakan  yaitu  metode  eksekusi progam.
Vol. 1, No. 1, Agustus 2019, Halaman 24-29

## REFERENSI
[1] Abdani,  F.,  Robbi,  A.,  Prasetijo,  A.  B.,  &  Widianto,  E.  D.  (2019). Perbandingan  Kinerja  Block Storage  Ceph  dan  ZFS  di  Lingkungan  Virtual  Performance  Comparison  of  Ceph  and  ZFS  Block Storage in Virtual Environment . 7 (November 2018), 7–11.
https://doi.org/10.14710/jtsiskom.7.1.2019.7-11
[2] Ariawan, J., & Irawan, O. D. M. (2014). Kajian Penggunaan Mikrotik Router Operating Sistem sebagai Router pada Jaringan Komputer pada PT. Bilna Jakarta. Jurnal Sisfotek Global , 4 (1). Retrieved from https://stmikglobal.ac.id/journal/index.php/sisfotek/article/view/43
[3] Fitriyana. (2010). Jurnal Organisasi Dan Arsitektur Komputer , 1-66.
[4] Irma, J. (2012). Evolusi Komputer, Kinerja Komputer Dan Interconnection Networks Dalam Perkembangan Dunia Teknologi Informatika. Universitas Indrapasta PGRI Jakarta. Jurnal Arsitektur Komputer , 63–75.
[5] Nur Hayati, S.ST, M. (2017). ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER , 1–67.
[6] Oktafiana, E., Informasi, J., Komputer, T., & Centre, E. E. (1944). TUGAS JURNAL ILMIAH . (21), 1– 5.
[7] Purwadi. (1978). Arsitektur Komputer tentang Mekanisme Kerja Prosesor dalam Menjalankan Intruksi dan Interupsi pada Sistem Kerja Komputer. Jurnal Ilmiah SAINTIKOM , 113–120.
[8] Samsumar, L. D., & Gunawan, K. (2017). Analisis dan Evaluasi Tingkat Keamanan Jaringan Komputer Nirkabel (Wireless LAN); Studi Kasus di Kampus STMIK Mataram. Ilmiah Teknologi Informasi Terapan , 4 (1), 73–82.
[9] Stallings, W. (2010). COMPUTER O RGANIZATION AND A RCHITECTURE DESIGNING FOR P ERFORMANCE , 8-15.
[10]   Suharini, Y. S. R. I. (2014). Arsitektur Program Paralel Berbasis Message-Passing Interface . 7 (1), 1– 11.