Pembahasan Soal Arsitektur dan Organisasi Komputer (UAS)

Pembahasan Kisi-kisi UAS AOK | Semester 3 | TA 2014-2015

December 27, 2014

BAB 8 1. Tulis dan jelaskan secara singkat jenis-jenis penjadwalan sistem operasi! a. Long term (penjadwalan Jangka Panjang) i. Menjalankan proses dalam waktu yang lama ii. Seluruh proses diselesaikan secara keseluruhan iii. Program yang baru dijalankan (new) b. Medium term (penjadwalan Jangka Menengah) i. Menyeleksi program yang akan di swapping ii. Program akan melewati block iii. Semua proses diproses antara state new, ready, running, dan block c. Short term (penjadwalan jangka pendek) i. Proses diurutkan hanya dari new ke ready ii. Disebut juga dispatcher komponen yang terlibat dalam penjadwalan cpu iii. Untuk memilih diantara proses yang siap dieksekusi dan salah satunya dialihkan ke CPU(ready ke running)

2. Jelaskan perbedaan antara logical address dengan physical address! a. Logical address : adalah alamat dalam program yang tersusun secara sistematis di dalam register / ketika awal program dieksekusi b. Physical address : adalah segala alamat dalam RAM / alamat yang digunakan untuk menyimpam data program, dalam RAM

3. Jelaskan secara singkat perbedaan antara I/O Bound Program dengan Processor Bound Program! a. I/O Bound Program : program yang cenderung menunggu proses I/O selesai b. Processor Bound Program : program yang cenderung menghabiskan waktu di proses pengolahannya.

4. Sebutkan dan jelaskan secara singkat jenis-jenis sistem operasi! a. Interactive : User berinteraksi secara langsung dengan komputer b. Batch : Program user ditampung bersama dengan program user lainnya kemudian disampaikan ke operator komputer c. Single program (Uni/mono-programming) : hanya dapat mengerjakan satu program setiap saat d. Multi programming (Multi-tasking)->kata bapak≠ , tapi kata buku = Multi programming- > Menjalankan banyak program setiap saat Multi tasking ->Menjalankan banyak task di dalam satu program yang sedang berjalan VINCENTIUS KURNIAWAN/ 13110110028

1


December 27, 2014

e. Paralel programming : job dikerjakan oleh multiprocessor sehingga 1 processor menangani 1 program sehingga terjadi overlapped

5. Jelaskan secara singkat fungsi sistem operasi! a. Untuk kenyamanan pengguna : komputer lebih mudah digunakan karena OS /bersifat extended machine (menyembunyikan kompleksitas pemrograman hardware dari programmer/user) b. Untuk mengatur dan mengefisiensikan sumber daya (resource manager)

6. Jelaskan fungsi “kernel” dalam sistem operasi! a. Adalah fungsi pada sistem operasi untuk menampung seluruh layanan / fitur yang dimiliki oleh sistem operasi tersebut

7. Jelaskan fungsi dari sistem operasi pada komputer! a. Pembuatan program b. Eksekusi program c. Akses ke perangkat I/O d. Control acces to files ( system multiuser) e. Sistem acces (perlindungan sumber daya dan data) f.

Error detection and response

g. Accounting

8. Gambarkan antrian pada state ready, running dan blocking proses-proses di bawah ini dalam “Five-State Process Model”. Job 1 2 3 4

VINCENTIUS KURNIAWAN/ 13110110028

Jumlah Thread 4 3 4 2

Blocked Thread T2 T1

Timeout Thread T1 T3 -

2


Step 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Ready J3T4|J1T4|J3T3|J2T3|J1T3|J4T2|J3T2|J2T2|J1T2|J4T1|J3T1|J2T1|J1T1 J3T4|J1T4|J3T3|J2T3|J1T3|J4T2|J3T2|J2T2|J1T2|J4T1|J3T1|J2T1 J3T4|J1T4|J3T3|J2T3|J1T3|J4T2|J3T2|J2T2|J1T2|J4T1|J3T1 J2T1|J3T4|J1T4|J3T3|J2T3|J1T3|J4T2|J3T2|J2T2|J1T2|J4T1 J2T1|J3T4|J1T4|J3T3|J2T3|J1T3|J4T2|J3T2|J2T2|J1T2 J2T1|J3T4|J1T4|J3T3|J2T3|J1T3|J4T2|J3T2|J2T2 J2T1|J3T4|J1T4|J3T3|J2T3|J1T3|J4T2|J3T2|J2T2 J2T1|J3T4|J1T4|J3T3|J2T3|J1T3|J4T2|J3T2 J2T1|J3T4|J1T4|J3T3|J2T3|J1T3|J4T2 J2T1|J3T4|J1T4|J3T3|J2T3|J1T3 J2T1|J3T4|J1T4|J3T3|J2T3|J1T3 J2T1|J3T4|J1T4|J3T3|J2T3 J2T1|J3T4|J1T4|J3T3 J2T1|J3T4|J1T4 J3T3|J2T1|J3T4 J3T3|J2T1 J3T3

December 27, 2014

Running J1T1 J2T1 J3T1 J4T1 J1T2 J4T1 J2T2 J3T2 J4T2 J3T2 J1T3 J2T3 J3T3 J1T4 J3T4 J2T1 J3T3

Blocking

Exit

J1T1 J3T1 J4T1 J1T2 J4T1 J2T2 J3T2 J4T2 J3T2 J1T3 J2T3 J1T4 J3T4 J2T1 J3T3

9. Jelaskan perbedaan teknik manajemen memori: a. Swapping : menukarkan sebuah proses keluar dari memori untuk sementara waktu ke sebuah penyimpanan sementara dengan sebuah proses lain yang sedang membutuhkan sejumlah alokasi memori untuk dieksekusi b. Partition : teknik pembagian memori menjadi beberapa bagian sama besar atau berbeda-beda ukuran partisinya c. Paging: Membagi memory ke dalam chunks (bagian-bagian) kecil berukuran tetap dan sama, dan membagi setiap proses ke dalam chunk berukuran sama tersebut. Chunks dari suatu proses dinamakan pages d. Virtual Memory : teknik manajemen memori yang dikembangkan untuk kernel multitugas. Teknik ini divirtualisasikan dalam berbagai bentuk arsitektur komputer dari komputer penyimpanan data (seperti memori akses acak dan cakram penyimpanan), yang memungkinkan sebuah program harus dirancang seolah-olah hanya ada satu jenis memori, memori "virtual", yang bertindak secara langsung beralamat memori baca/tulis (RAM)


3


December 27, 2014

10. Setiap proses memiliki model status yang sering disebut dengan istilah “Five-State Process Model”. Gambarkan Five-State Process Model tersebut dan jelaskan secara singkat cara kerjanya!

New : program baru Ready -> Running : sudah waktunya dijalankan (queue) Running->Ready : jika waktu quantum sudah habis Blocked : pada saat program tidak bisa dijalankan karna menunggu sesuatu

11. Diketahui isi page table seperti di bawah ini. Jika ukuran page (page size) adalah 1024 byte. Hitung physical address (jika ada) dari virtual address sebagai berikut: a. 0183

ii. PA = (2 * 1024) + 371

i. VPN = 0

PA = 2419

ii. PA = (PFN * 1024) + 183

c. 5499

PA = (4 * 1024) + 183

i. VPN = 5

PA = 4279

ii. PA = (0 * 1024) + 499

b. 3371

PA = 499

i. VPN = 3 Virtual


Page

Page

Valid

Frame

Number 0 (VPN) 1 2 3 4 5

Bit 1 1 0 1 0 1

Number 4 (PFN) 7 2 0

4


December 27, 2014

BAB 9 1. Buat contoh operasi ALU yang menimbulkan: a. Overflow saja : 7+4 = i. 7 : 0111 4 : 0100 ----------- + 11:1011  overflow b. Carry saja -4-2= i. -4 : 1100 -2 : 1110 ----------- + -6:11010  carry karena 1010 = -6 c. Overflow dan Carry 8+8= i. 8 : 1000 8 : 1000 ---------- + 16:1000

2. Berapa range (jangkauan) dari 6-bit bilangan biner jika menggunakan sistem bilangan: a. Signed modulus (-127, 127) : -31,31 b. One’s complement (-127,127) : -31, 31 c. Two’s complement (-128,127) : -32,31 d. Unsigned number (0,255) : 0,63

3. Tuliskan perbedaan konsep pembobotan representasi bilangan binary integer dan binary point! a. Binary Integer : adalah konsep yang digunakan untuk merepresentasikan bilangan bulat (integer) dengan 2n b. Binary Point : adalah konsep yang digunakan untuk merepresentasikan bilangan bulat (integer) dengan 2−𝑛

4. Tuliskan excess notation eksponen dengan untai biner: a. 10001100 : 140 – 127 = 13 b. 10001010 : 134 – 127 = 7 5. Konversikan ke dalam bilangan desimal nilai untai biner mantissa a. 10110000000000000000000 VINCENTIUS KURNIAWAN/ 13110110028

5


1 2−1 0.5

0

1 2−3 0.125

1 2−4 0.0625

December 27, 2014

0

0

0

0

0.5 0.125 0.0625 1.0000 -------- + (1.6875)10

6. Jelaskan paramater yang digunakan untuk mendefinisikan bilangan fixed point! :fixed a. panjang bilangan biner yang akan direpresentasikan (w), dan b. posisi binary point (b) dalam bilangan biner tersebut.

7. Jelaskan pengertian representasi bilangan integer two’s complement! a. Adalah metode representasi bilangan integer ke dalam bilangan biner,dengan bilangan negatif direpresentasikan dengan cara menambahkan satu pada bentuk komplemen satu dari suatu bilangan positif. Di dalam metode komplemen dua, hanya ada satu bilangan nol (00000000). b. Misalnya, bentuk komplemen satu dari 00101011 (43) adalah 11010100 (−43). Bentuk komplemen duanya adalah: 11010100 + 1 = 11010101.

8. Jelaskan konsep pembobotan representasi bilangan integer! a. Dalam sistem biner, angka dapat direpresentasikan oleh digit 1 dan 0, tanda minus (-), titik (.), atau radix point (binary point). b. Penggunaan tanda minus (-) dan titik (.) tidak memliki manfaat dalam penyimpanan dan pengolahan komputer. c. Hanya digit biner (0 dan 1) saja yang digunakan untuk merepresentasikannya.

9.

Buat langkah-langkah proses perkalian 5-bit bilangan biner 11001 * 01111dengan menggunakan algoritma Booth’s! a. M = -7 : 11001 b. –M = 7 : 00111 c. Q = 15 : 01111 d. A = 00000


6


A Q 00000 01111 00111 01111 00011 10111 00001 11011 00000 11101 00000 01110 11001 01110 11100 10111 e. 1110010111 = -105

Q1 0 0 1 1 1 1 1 1

December 27, 2014

M 11001 11001 11001 11001 11001 11001 11001 11001

Ket Initial Value Sub A  A - M Shift Right Shift Right Only Shift Right Only Shift Right Only Add A  A + M Shift Right

Iterasi 0 1 2 3 4 5

10. Bilangan hexadecimal berikut ini dalam format IEEE-745 Single Precission. Hitung berapa nilai desimal nya (C32F2000)16 (IEEE-754) = ( .................)10 C 1 S

1 0

3

2

0

0 0 1 1 0 0 Excess a. E = 134 – 127 = 7

F 1

0

1

1

2 1

1

0

0

0 1

0 0 0 Mantissa

0 0

0

0

0

0 0

0

0

0

0

0

1

0

b. M = 1 + 0.01011110010 M = 1.01011110010 (Radix Point Shift Right 7x) M = 10101111.0010 = (-175.125)10

11. Konvesikan bilangan pecahan desimal berikut (-124,45)10 ke format IEEE-754 single precision! a. 124 : 01111100 b. 0.45 : 0.01110 c. M = 01111100.01110 (Radix Point Shift Left 6x) M = 1.11110001110 d. E = 6 + 127 = 133 e. 1 10000101 11110001110011001100110 C 1 S

1 0

2 0 0 0 1 Excess = 133

F 0

1

1

8 1

1

1

0

E 0

0

1

1

6 1

0 0 1 Mantissa

6 1

0

0

1

6 1

0

0

1

12. Selesaikan operasi aritmatika (-4) + (-6) * (-3) / (-2), jika setiap perkalian dan pembagian dilakukan menggunakan booth’s algorithm! a. -6 * -3 = 18 M= -6 : 1010 -M = 6 = 0110 Q = -3 : 1101 A = 0000 VINCENTIUS KURNIAWAN/ 13110110028

7


A 0000 0110 0011 1101 1110 0100 0010 0001 00010010 = 18

Q 1101 1101 0110 0110 1011 1011 0101 0010

Q1 0 0 1 1 0 0 1 1

December 27, 2014

M 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010

Ket Initial Value Sub AA-M Shift Right Add A A+M Shift Right Sub AA-M Shift Right Shift Right Only

Iterasi 0 1 2 3 4

b. 18/-2 = -9 (A<0 = Q0 = 0 ; A≥0=Q0 = 1) Q = 18 : 010010 M = -2 : 111110 -M = 2 : 000010 A = 000000 A 000000 000000 111110 000000 000001 111111 000001 000010 000000 000000 000000 111110 000000 000001 111111 000001 000010 000000 000000 001001 = 9  110111  -9

Q 010010 100100 100100 100100 001000 001000 001000 010000 010000 010001 100010 100010 100010 000100 000100 000100 001000 001000 001001

Ket Initial Value Shift Left AA-M Q0=0 Shift Left AA-M Q0=0 Shift Left AA-M Q0=1 Shift Left AA-M Q0=0 Shift Left AA-M Q0=0 Shift Left AA-M Q0=1

Iterasi 0 1

2

3

4

5

6

c. -4 + -9 = -13 -4 : 1111100 -9 : 1110111 -------------- + -13:1110011


8


December 27, 2014

13. Konversikan bilangan floting point berikut (-1313.3125)10 = ………………………(IEEE-754) = ………………………16 a. 1313 : 010100100001 b. 0.3125 : 0.01010 c. M = 10100100001.01010 M = 1.010010000101010 (Radix Point Shift 10x) d. E = 10 +127 = 137 : 10001001 e. 1 10001001 0101001000010101000000000(IEEE-754) f.

(C4A42A00)16

14. Hitunglah berapa nilai desimal bilangan hexadecimal berikut (41EB4000)16 =………………….10 0 S

4 1 0

1 E 0 0 0 0 1 1 1 1 Excess = 131 a. E = 131-127 = 4

B 0

1

0

4 1

1

0

1

0 0

0 0 0 Mantissa

0 0

0

0

0

0 0

0

0

0

0

0

b. M = 1.110101101 M = 11101.01101 c. (29.40625)10

15.

Tentukanlah nilai desimalnya bilangan floating point berikut: a. 0 01110011 10100000000000000000000 E = 125 – 127 = -12 M = 1.101 M = 0.000000000001101 (0.0003967285156)10 b. 1 10010001 11100000000000000000000 E = 145 – 127 = 18 M = 1.111 M = 1111000000000000000.0000 (-491520.00)10


9


December 27, 2014

BAB 10 1. Tuliskan dan jelaskan elemen-elemen instruksi! a. Operation code (Op code) => Kode Operasi  Menentukan operasi yang akan dilakukan b. Source Operand reference  Operasi dpt melibatkan satu atau lebih operand sumber. Dgn kata lain operand adalah input bagi operasi c. Result Operand reference  Untuk menampung hasil dari suatu operasi d. Next Instruction Reference  Untuk mengambil posisi instruksi berikutnya yg akan dieksekusi selanjutnya

2. Buat program untuk menghitung nilai X = A2 + (B – C) / (D + E) menggunakan instruksi 1 alamat! X = A*A+(B-C)/(D+E) LOAD A  AC = A

STO M  M = AC

MUL A  AC = AC * A

LOAD Z  AC = Z

STO Y  Y = AC

DIV M  AC = AC/M

LOAD B  AC = B

STO Z  Z = AC

SUB C  AC = AC – C

LOAD Y  AC = Y

STO Z  Z = AC

ADD Z  AC = AC + Y

LOAD D  AC = D

STO X  X = AC

ADD E  AC = AC + E

3. Y = (A + B) / ((C – D) * E) Buatlah program untuk menghitung nilai Y di atas dengan menggunakan instruksi: a. 3-address

b. 2-address

ADD X,A,B  X = A + B

MOVE X,A  X = A

SUB Y,C,D  Y = C – D

ADD X,B  X = X + B

MUL Y,Y,E  Y = Y * E

MOVE Y,C  Y = C

DIV X,X,Y  X = X / Y

SUB Y, D  Y = Y – D MUL Y,E  Y = Y * E DIV X,Y  X = X / Y


10


December 27, 2014

c. 1-address LOAD A  AC = A ADD B  AC = AC +B STO X  X = AC LOAD C  AC = C SUB D  AC = AC – D MUL E  AC = AC * E STO Y  Y = AC LOAD X  AC = X DIV Y  AC = AC / Y STO Y  Y = AC

d. 0-address PUSH A PUSH B ADD PUSH C PUSH D SUB PUSH E MUL DIV POP Y 4. Jelaskan secara singkat perbedaan antara byte ordering little-endian dan big-endian? a. Little-Endian : representasi bit dibaca dari kiri ke kanan semakin significant bitnya (perpangkatan 2 semakin besar kekanan) b. Big-Endian : representasi bit serupa dengan penulisan biner pada umumnya, yakni makin kekiri, makin significant bitnya (berbanding terbalik dengan little-endian)

5. Jelaskan secara singkat apa yang dimaksud dengan conditional jump dan unconditional jump? a. Conditional Jump adalah perintah yang digunakan untuk menentukan alur program berikutnya dengan melakukan pengecekan kondisi terlebih dahulu. b. Unconditional Jump adalah perintah yang digunakan untuk menentukan alur program berikutnya tanpa melakukan pengecekan kondisi terlebih dahulu.


11


December 27, 2014

BAB 11 1. Jelaskan secara singkat perbedaan antara absolute addressing dengan relative addressing! a. Absolute addressing : teknik pengalamatan yang cenderung tidak terlalu mempermasalahkan kunci atribut ( key field ) karena diminta langsung menuliskan di mana alamat record yang akan di masukkan b. Relative addressing : Teknik ini menjadikan atribut kunci (key field) sebagai alamat memorinya, jadi, data dari NIM dijadikan bertipe numeric (integer) dan dijadikan alamat dari record yang bersangkutan.

2. Diketahui stack-oriented processor (prosesor dengan operasi stack). Berapa nilai atau isi data pada top stack setelah semua instruksi dibawah ini dilaksanakan. a. PUSH 4

4

b. PUSH 7

74

c. PUSH 8

874

d. ADD

15 4

e. PUSH 10

10 15 4

f. SUB

54

g. MUL

20

Top stack : 20

3. Tuliskan perbedaan operasi autoindexing, preindexing, postindexing pada mode pengalamatan indexing! a. Autoindexing : Melakukan penambahan/pengurangan secara otomatis index register setelah selesai direferensi b. Postindexing : Melakukan penambahan/pengurangan secara otomatis index register setelah proses indirect addressing selesai c. Preindexing : Melakukan penambahan/pengurangan secara otomatis index register sebelum proses indirect addressing dilakukan

4. Konversikan notasi aritmatika infix berikut ke dalam notasi postfix (polish) notasi aritmatika berikut: a. A + B + C + D + E

: AB+C+D+E+

b. A * ((B + C) * D) + E

: ABC+D**E+

c. (A - B) * (((C - D * E) / F) / G) * H : AB-CDE*-F/G/*H*


12


December 27, 2014

5. Jelaskan perbedaan antara mode pengalamatan direct dan indirect! a. Direct : Suatu proses penyalinan data pada register dan suatu alamat efektif (Effective Address, Alamat ini disimpan pada byte berikut setelah opcode instruksi). b. Indirect : Merupakan mode pengalamatan tak langsung. EA (effective address) adalah alamat aktual dari lokasi yang berisi operand EA = A .Membutuhkan satu referensi memori untuk mengakses operand . Ruang alamat terbatas

6. Ada beberapa macam mode pengalamatan (Addressing Modes) antara lain: Immediate, Direct, Indirect, Register, Register Indirect, Displacement dan Stack. Jelaskan keuntungan dan kerugian dari mode pengalamatan tersebut! a. Immediate : 

Keuntungan  Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand  Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat



Kekurangan  Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat

b. Direct : 

Kelebihan  Field alamat berisi efektif address sebuah operand



Kelemahan  Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word

c. Indirect : 

Kelebihan  Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi



Kelemahan  Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat preoses operasi

d. Register : 

Kelebihan 

Diperlukan field alamat berukuran kecil dalam instruksi dan tidak diperlukan referensi memori



Akses ke regster lebih cepat daripada akses ke memori, sehingga proses eksekusi akan lebih cepat


13




December 27, 2014

Kelemahan 

Ruang alamat menjadi terbatas

e. Register Indirect : 

Kelebihan 

Keterbatasan field alamat diatasi dengan pengaksesan memori yang tidak langsung sehingga alamat yang dapat direferensi makin banyak Akses ke 14egister lebih cepat daripada akses ke memori, sehingga proses eksekusi akan lebih cepat



Kelemahan 

Dalam satu siklus pengambilan dan penyimpanan, mode pengalamatan register tidak langsung hanya menggunakan satu referensi memori utama sehingga lebih cepat daripada mode pengalamatan tidak langsung

f.

Displacement Addressing : Merupakan mode pengalamatan yang menggabungkan kemampuan pengalamatan langsung dan pengalamatan register tidak langsung (Register Indirect Addressing). Metode ini mensyaratkan intruksi memiliki dua buah field alamat, sedikitnya sebuah field yang eksplisit (field eksplisit bernilai A dan field implisit mengarah pada register). Operand berada pada alamat A ditambah isi register. Tiga model displacement: a.

Relative Addressing Register yang direferensi secara implisit adalah program counter (PC). Alamat efektif didapatkan dari alamat instruksi saat itu ditambahkan ke field alamat. Memanfaatkan konsep lokalitas memori untuk menyediakan operand-operand berikutnya.

b.

Base Register Addressing Register yang direferensikan berisi sebuah alamat memori, dan field alamat berisi perpindahan dari alamat itu. Referensi register dapat eksplisit maupun implisit. Memanfaatkan konsep lokalitas memori.

c.

Indexing Indexing adalah field alamat mereferensi alamat memori utama, dan register yang direferensikan berisi pemindahan positif dari alamat tersebut. Merupakan kebalikan dari model base register. Field alamat dianggap sebagai alamat memori dalam indexing. Manfaat penting dari indexing adalah untuk eksekusi program-program iteratif.

g. Stack Addressing Stack adalah array lokasi yang linier, yang merupakan blok lokasi yang terbalik (butir ditambahkan ke puncak stack sehingga setiap saat blok akan terisi secara parsial) Yang berkaitan dengan stack adalah pointer yang nilainya merupakan alamat bagian paling atas stack. Dua elemen teratas stack dapat berada di dalam register CPU, yang dalam hal ini stack pointer VINCENTIUS KURNIAWAN/ 13110110028

14


December 27, 2014

mereferensi ke elemen ketiga stack. Stack pointer tetap berada di dalam register. Dengan demikian, referensi-referensi ke lokasi stack di dalam memori pada dasarna merupakan pengalamatan register tidak langsung.

7. Jelaskan pengertian instruction prefetch mengapa instruction fetch dapat dilakukan! adalah tahapan pengambilan instruksi selanjutnya ketika processor tengah melakukan eksekusi instruksi Bisa terjadi karena : ketika processor melakukan eksekusi, memori sedang tidak diakses

8. Jika diketahui isi memori sebagai berikut:

Alamat Isi Memori 20 40 30 50 40 60 50 70 Jika instruksi LOAD artinya data disimpan ke accumulator, maka tentukan isi accumulator dari setiap instruksi di bawah ini: a. LOAD IMMEDIATE 20  20 b. LOAD DIRECT 20  40 c. LOAD INDIRECT 20  60 d. LOAD IMMEDIATE 30  30 e. LOAD DIRECT 30  50 f.

LOAD INDIRECT 30  70 ( Yang Paling Dekat Diambil )


15


December 27, 2014

BAB 12 1. Diketahui 6 buah instruksi akan dieksekusi secara pipelining dalam 6 tahapan:fetch instruction (FI), decode instruction (DI), calculate operands (CO), fetch operands (FO), execute instructions (EI), dan write operand (WO). a. Gambarkan timing diagram operasi pipeline 6 instruksi tersebut jika instruksi ke-2 memiliki conditional branch ke instruksi 10 dan 11, kemudian instruksi ke-4 memiliki conditional branch 12 dan 13! 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33


FI I1 I2

I10 I11

I3 I4

I12 I13

I5 I6

DI I1 I2

I10 I11

I3 I4

I12 I13

I5 I6

CO

I1 I2

I10 I11

I3 I4

I12 I13

I5 I6

FO

I1 I2

I10 I11

I3 I4

I12 I13

I5 I6

EI

I1 I2

I10 I11

I3 I4

I12 I13

I5 I6

WO

I1 I2

I10 I11

I3 I4

I12 I13

I5 I6

16


December 27, 2014

b. Hitunglah instruction latency, total waktu untuk mengeksekusi semua instruksi, dan peningkatan kecepatan (speed up) operasi jika setiap tahapan masing-masing memiliki waktu eksekusi 60ns, 60ns, 50ns, 50ns, 50ns, dan 60ns dengan waktu overhead setiap tahapan adalah 5ns!  Non Pipelining  IL : 60 + 60 +50 +50 + 50 + 60 = 330 ms  Total Waktu : 330*10 = 3300ns  Pipelining  IL : 60+5 = 65ns  Total Waktu : 65 * 6 + 65 * (10-1) = 390 + 585 = 975ns

2. Sama halnya dengan soal nomor 1, bagaimana jika diketahui sebuah pipeline dengan empat tingkat yaitu: fetch instruction (FI), decode instruction and calculate addresses (DA), fetch operand (FO), dan execute (EX). dimana instruksi yang ke tiga adalah instruksi branch ke instruksi 8 dan branch tersebut dilaksanakan dan tidak ada data dependencies. Kemudian: a. hitunglah instruction latency, total waktu untuk mengeksekusi semua instruksi, dan peningkatan kecepatan (speed up) operasi jika setiap tahapan masing-masing memiliki waktu eksekusi 60ns, 50ns, 50ns, dan 60ns dengan waktu overhead setiap tahapan adalah 4ns! i. IL : 60 + 4 = 64 ns ii. Total Waktu : 64*6 + 64*(7-1) = 384+384 = 768 ns

3. Tuliskan macam-macam condition code PSW ( Program Status Word )! a. Sign b. Zero c. Carry d. Equal e. Overflow f.

Interrupt enable/disable

g. Supervisor

4. Jelaskan peran register sebagai user-visible register dan control and status register! a. User Visible register : register yang isinya dapat diketahui oleh pemrogram, register ini juga dapat meminimalkan referensi ke main memory, direferensi dengan menggunakan machine language b. Control and Status register : Register yang digunakan oleh control unit untuk mengendalikan operasi pengolahan prosesor


17


December 27, 2014

5. Tuliskan 4 register yang umum digunakan dalam eksekusi instruksi! a. Program Counter (PC) b. Instruction Register (IR) c. Memory Address Register (MAR) d. Memory Buffer Register (MBR)

6. Jelaskan secara singkat perbedaan antara user-visible register dengan control and status register! a. User Visible register : Terlihat Pengguna register dapat dikategorikan ke dalam kategori berikut: •

General Purpose (Tujuan Umum)

•

Data (data)

•

Address (alamat)

•

Condition codes (Kode kondisi)

b. Control and Status register : Register yang digunakan oleh control unit untuk mengendalikan operasi pengolahan prosesor. Empat register sangat penting untuk eksekusi instruksi 

Program counter (PC) – alamat instruksi yang akan diambil



Instruction register (IR) – instruksi yang terakhir diambil



Memory address register (MAR) – alamat lokasi dalam memori



Memory buffer register (MBR) – kata data yang akan ditulis ke memori atau kata yang paling baru dibaca

7. Beberapa prosesor memiliki register yang disebut dengan Program Status Word (PSW). Jelaskan secara singkat apa fungsi dari PSW tersebut! a. Fungsi PSW : mengandung Status informasi. PSW biasanya berisi kode kondisi ditambah informasi status lainnya.

8. Jika operasi yang dilakukan oleh ALU 01000110 + 01001011, maka tentukan nilai dari flags register-nya seperti : a. Carry : 0 b. Zero : 0 c. Overflow : 10010001 d. Sign : 1 e. Even Parity : 1 (jml bit = ganjil) f.

Half Carry : 1 (jml 4 bit awal = ganjil )


18


December 27, 2014

BAB 13 1. Jelaskan perbedaan yang mendasar antara Arsitektur Komputer RISC dengan CISC?

2. Tuliskan karakteristik Reduce Set Instruction Architecture! a. One Machine Instruction Per Machine Cycle : satu machine cycle, adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan fetch 2 operand dari register, melakukan operasi ALU, kemudian menyimpan hasil pengolahan dalam register. b. Register-to-register Operations i. Mengakses memori dengan melakukan operasi LOAD-STORE ii. Hal ini akan menyederhakan instruksi dan kerja kontrol unit c. Simple Addressing Modes d. Simple Instruction Formats 3. Jelaskan perbedaan antara window-based register optimalization dan compiler-based register optimalization! a. Window-Based Register : prosesor akan menggunakan window register berukuran tetap (fixedsize)yang berbeda dibandingkan harus menyimpannya di dalam memori. b. Compiler Based Register : compiler akan mengalokasikan register bagi variabel-variabel yang sering digunakan selama periode yang diberikan. Compiler mengoptimalisasi penggunaan register dengan memilih variable yang akan dimasukan


19


December 27, 2014

4. Jelaskan 2 pendekatan sebagai strategi untuk mempertahankan operand agar tetap berada dalam register! a. Software i. mengandalkan kemampuan compiler untuk memaksimalkan penggunaan register; ii. compiler akan mengalokasikan register bagi variabel-variabel yang sering digunakan selama periode yang diberikan. b. Hardware i. membutuhkan program-analysis algorithms; ii. pendekatan ini mengggunakan banyak register agar dapat menampung banyak variabel selama mungkin; iii. Disebut juga window-based optimization, dimana prosesor akan menggunakan window register berukuran tetap (fixed-size)yang berbeda dibandingkan harus

BAB 14 1. Jelaskan perbedaan antara superscalar processor dengan superpipelined processor! a. Superscalar : Arsitektur komputer yang memungkinkan setiap tahapan operasi dapat dilakukan secara serempak (simultaneously)dan diproses secara terpisah b. Superpipelined : Arsitektur pipeline yang dirancang untuk dapat meningkatkan kinerja pengolahan pipeline dimana sebuah tahapan proses instruksi dapat dieksekusi bersama dengan sedikit perbedaan waktu

2. Jelaskan perbedaan antara instruction-level parallelism dengan machine parallelism! a. Level Parallelism : kemampuan untuk mengeksekusi multiinstruksi secara parallel b. Machine Paralleism : sebuah ukuran kemampuan prosesor dalam melakukan instruction-level parallelism. Machine parallelism menentukan: i. jumlah instruksi yang dapat di fetch dan dieksekusi dalam waktu yang bersamaan (jumlah parallel pipeline); dan ii. kecepatan dari mekanisme prosesor untuk menemukan instruksi yang independen.

3. Pada instruction-level parallelism jelaskan pengertian dari : a. True Data Dependency : Eksekusi instruksi selanjutnya bergantuing kepada eksekusi instruksi pertama. b. Procedural Dependency : Eksekusi instruksi selanjutnya bergantung kepada selesainya eksekusi instruksi percabangan. c. Resouce Conflicts : Adanya konflik antara 2 atau lebih instruksi dalam memperebutkan resource yang sama


20

Pembahasan Soal Arsitektur dan Organisasi Komputer (UAS)

Recommend Documents