Nama : Rizky setiadi
Kelas : 4IB02
NPM : 19414724
Arsitektur Set
Instuksi dan Teknik Pengalamatan
1. ARSITEKTUR SET INSTRUKSI
a)
Karakteristik dan Fungsi Set Instruksi
§ Operasi dari CPU ditentukan oleh instruksi-instruksi
yang dilaksanakan atau dijalankannya.
§ Instruksi ini sering disebut sebagai instruksi mesin
(mechine instructions) atau instruksi komputer (computer instructions).
§ Kumpulan dari instruksi-instruksi yang berbeda yang
dapat dijalankan oleh CPU disebut set Instruksi (Instruction Set).
b)
Elemen-Elemen
Dari Instruksi Mesin (Set Instruksi)
§ Operation Code (opcode) :
menentukan operasi yang akan dilaksanakan
§ Source Operand Reference : merupakan input bagi
operasi yang akan dilaksanakan
§ Result Operand Reference : merupakan hasil dari
operasi yang dilaksanakan
§ Next instruction Reference : memberitahu CPU untuk
mengambil (fetch) instruksi berikutnya setelah instruksi yang dijalankan
selesai
c)
Representasi instruksi
§ Intruksi komputer
direpresentasikan oleh sekumpulan bit . instruksi dibagi menjadi beberapa field
§ Field – dield ini
disi oleh elemen-elemen instruksi yang membawa informasi bagi operasi CPU
§ Layout instruksi
dikenal dengan format instruksi
d)
Format instruksi
§ Kode operasi
(opcode) direpresentasikan dengan singkatan-singkatan yang disebut mnemonic
§
Mnemonic mengindikasikan suatu operasi bagi CPU
§
Contoh
mnemonic adalah :
ADD = penambahan
SUB
= substract ( pengurangan )
LOAD = muatkan data ke memori
§ Contoh representasi
operand secara simbolik :
ADD X,Y artinya : tambahkan nilai yang berada pada lokasi Y ke isi register
X dan simpan hasilnya di register X
§ Programmer dapat
menuliskan program bahasa mesin dalam bentuk simbolik
§ Setiap opcode
simbolik memiliki representasi biner yang tetap dan programmer dapat menetapkan
lokasi masing – masing operand
e) Operasi Set Instruksi
Untuk Transfer Data :
§ MOVE :
memindahkan word atau blok dari sumber ke tujuan
§ STORE :
memindahkan word dari prosesor ke memori.
§ LOAD : memindahkan
word dari memori ke prosesor.
§ EXCHANGE : menukar isi sumber ke tujuan.
§ CLEAR / RESET : memindahkan word 0 ke tujuan.
§ SET :
memindahkan word 1 ke tujuan.
§ PUSH :
memindahkan word dari sumber ke
bagian paling atas stack.
§ POP :
memindahkan word dari bagian paling
atas sumber
f) Operasi Set Instruksi
Untuk Arithmetic
1)
ADD :
penjumlahan 5) ABSOLUTE
2)
SUBTRACT : pengurangan 6) NEGATIVE
3)
MULTIPLY :
perkalian 7) DECREMENT
4)
DIVIDE :
pembagian 8) INCREMENT
Nomor 5 sampai 8 merupakan instruksi operasi tunggal.
g) Operasi Set Instruksi Untuk
Operasi Logical
1)
AND, OR, NOT,
EXOR
2)
COMPARE :
melakukan perbandingan logika.
3)
TEST : menguji
kondisi tertentu.
4)
SHIFT : operand
menggeser ke kiri atau kanan menyebabkan konstanta pada ujung bit.
5)
ROTATE : operand
menggeser ke kiri atau ke kanan dengan ujung yang terjalin
h) Operasi Set Instruksi Input
/ Ouput
1)
INPUT :
memindahkan data dari pernagkat I/O tertentu ke tujuan
2)
OUTPUT :
memindahkan data dari sumber tertentu ke perangkat I/O
3)
START I/O :
memindahkan instruksi ke prosesor I/O untuk mengawali
operasi I/O
4)
TEST I/O :
memindahkan informasi dari sistem I/O ke tujuan
i)
Operasi Set Instruksi Untuk Transfer Control :
1)
JUMP (cabang) :
pemindahan tidak bersyarat dan memuat PC dengan alamat tertentu.
2)
JUMP BERSYARAT :
menguji persyaratan tertentu dan memuat PC dengan
alamat tertentu atau tidak melakukan apa tergantung dari persyaratan.
3)
JUMP SUBRUTIN :
melompat ke alamat tertentu.
4)
RETURN :
mengganti isi PC dan register lainnya yang berasal dari
lokasi tertentu.
5)
EXECUTE :
mengambil operand dari lokasi tertentu dan mengeksekusi sebagai instruksi
6)
SKIP : menambah
PC sehingga melompati instruksi berikutnya.
7)
SKIP BERSYARAT :
melompat atau tidak melakukan apa-apa berdasarkan pada persyaratan
8)
HALT :
menghentikan eksekusi program.
9)
WAIT (HOLD) :
melanjutkan eksekusi pada saat persyaratan dipenuhi.
10) NO OPERATION : tidak ada operasi yang dilakukan.
j) Jumlah alamat maksimum
yang mungkin diperlukan dalam sebuah instruksi :
1) Empat Alamat ( dua operand, satu hasil, satu untuk alamat instruksi berikutnya)
2) Tiga Alamat (dua operand, satu hasil)
3) Dua Alamat (satu operand merangkap hasil, satunya
lagi operand)
4) Satu Alamat (menggunakan accumulator untuk menyimpan
operand dan hasilnya)
2. TEKNIK PENGALAMATAN
Ada
beberapa teknik pengalamatan
a)
Immediate addressing
§ Operand benar – benar
ada dalam instruksi atau bagian dari
instruksi = Operand sama dengan field alamat.
§ Umumnya bilangan
akan disimpan dalam bentuk komplemen dua.
§ Bit paling kiri
sebagai bit tanda.
§ Ketika operand dimuatkan ke dalam register data, bit
tanda akan digeser ke kiri hingga maksimum word data
§ Contoh :
ADD
5 ; tambahkan 5 pada akumulator
Keuntungan
:
§ Mode ini adalah
tidak adanya referensi memori selain
dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand.
§ Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan
akan cepat.
Kerugiannya
§ Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat
b)
Direct addressing
Pengalamatan
langsung
§ Kelebihan : Field alamat
berisi efektif address sebuah operand
§ Teknik ini banyak digunakan pada komputer lama dan
komputer kecil.
§ Hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak
memerlukan kalkulasi khusus.
§ Kelemahan : Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word
§ Contoh :
–
ADD A ; tambahkan isi pada lokasi
alamat A ke akumulator
c)
Indirect addressing
Mode
pengalamatan tak langsung
§ Field alamat mengacu pada alamat word di dalam memori, yang
pada gilirannya akan berisi alamat
operand yang panjang
§ Contoh : ADD (A) ; tambahkan isi memori yang ditunjuk
oleh isi alamat A ke akumulator
§ Keuntungan : Ruang bagi
alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi.
§ Kerugian : Diperlukan
referensi memori ganda dalam satu fetch
sehingga memperlambat proses operasi
d)
Register addressing
§ Metode pengalamatan register mirip dengan mode
pengalamatan langsung.
§ Perbedaannya
terletak pada field alamat yang mengacu
pada register, bukan pada memori utama.
§ Field yang mereferensi register memiliki panjang 3
atau 4 bit, sehingga dapat mereferensi 8 atau 16 register general purpose.
§ Keuntungan pengalamatan register : Diperlukan field alamat berukuran kecil dalam instruksi dan
tidak diperlukan referensi memori dan Akses ke register lebih cepat daripada akses ke
memori, sehingga proses eksekusi akan lebih cepat.
§ Kerugian : Ruang alamat
menjadi terbatas
e)
Register
Indirect Addressing
§ Metode pengalamatan register tidak langsung mirip
dengan mode pengalamatan tidak langsung.
§ Perbedaannya adalah field alamat mengacu pada alamat
register.
§ Letak operand berada pada memori yang ditunjuk oleh
isi register.
§ Keuntungan dan keterbatasan pengalamatan register
tidak langsung pada dasarnya sama dengan pengalamatan tidak langsung.
o Keterbatasan field
alamat diatasi dengan pengaksesan memori yang tidak
langsung sehingga alamat yang dapat direferensi makin banyak.
o Dalam satu siklus pengambilan dan penyimpanan, mode
pengalamatan register tidak langsung hanya menggunakan satu referensi memori
o utama sehingga lebih cepat daripada mode
pengalamatan tidak langsung
f)
Displacement Addressing
§ Menggabungkan kemampuan pengalamatan langsung dan
pengalamatan register tidak langsung.
§ Mode ini
mensyaratkan instruksi 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 : Relative Addressing , Base Register Addressing dan Indexing
g)
Stack addressing
§ Stack adalah array
lokasi yang linier = pushdown list = last-in-first-out-queue.
§ Stack 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 ponter mereferensi ke elemen ketiga
stack.
§ Stack pointer tetap
berada di dalam register.
§ Dengan demikian, referensi – referensi ke lokasi
stack di dalam memori pada dasarnya merupakan pengalamatan register tidak
langsung
Perbandingan mode pengalamatan
Tidak ada komentar:
Posting Komentar