Belajar Organisasi Komputer
SET INSTRUKSI MODE DAN FORMAT PENGALAMATAN
Karakteristik Instruksi Mesin
• Instruksi mesin (machine intruction) yang dieksekusi membentuk suatu operasi dan berbagai macam fungsi CPU.
• Kumpulan fungsi yang dapat dieksekusi CPU disebut set instruksi (instruction set) CPU.
• Mempelajari karakteristik instruksi mesin, meliputi
– Elemen – elemen intruksi mesin
– Representasi instruksinya
– Jenis – jenis instruksi
– Penggunaan alamat
– Rancangan set instruksi
Elemen Instruksi Mesin
Untuk dapat dieksekusi suatu instruksi harus berisi elemen informasi yang diperlukan CPU secara lengkap dan jelas , Apa saja elemennya ?
1. Operation code (Op code)
Menspesifikasi operasi yang akan dilakukan. Kode operasi berbentuk kode biner
2. Source Operand reference
Operasi dapat berasal dari lebih satu sumber. Operand adalah input operasi
3. Result Operand reference
Merupakan hasil atau keluaran operasi
4. Next Instruction Reference
Elemen ini menginformasikan CPU posisi instruksi berikutnya yang harus diambil dan dieksekusi
Operand Dan Operasi
Melihat dari sumbernya, operand suatu operasi dapat berada di salah satu dari ketiga daerah berikut ini :
– Memori utama atau memori virtual
– Register CPU
– Perangkat I/O
Representasi Instruksi
• Instruksi komputer direpresentasikan oleh sekumpulanbit. Instruksi dibagi menjadi beberapa field.
• Field – field ini diisi oleh elemen – elemen instruksi yangmembawa informasi bagi operasi CPU.
• Layout instruksi dikenal dengan format instruksi
Format Instruksi
• Kode operasi (opcode) direpresentasi kan 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.
• Programer dapat menuliskan program bahasa mesin dalam bentuk simbolik.
• Setiap opcode simbolik memiliki representasi biner yang tetap dan programer dapat menetapkan lokasi masing –masing operand
Jenis –Jenis Instruksi
Contoh suatu ekspresi bilangan :
X = X + Y ;
X dan Y berkorespondensi dengan lokasi 513 dan 514.
Pernyataan dalam bahasa tingkat tinggi tersebut mengintruksikan komputer untuk melakukan langkah
berikut ini :
– Muatkan sebuah register dengan isi lokasi memori 513.
– Tambahkan isi lokasi memori 514 ke register.
– Simpan isi register ke lokasi memori 513
Korelasi
• Terlihat hubungan antara ekspresi bahasa tingkat tinggi dengan bahasa mesin.
• Dalam bahasa tingkat tinggi, operasi dinyatakan dalam bentuk aljabar singkat menggunakan variabel.
• Dalam bahasa mesin hal tersebut diekpresikan dalam operasi perpindahan antar register
• Dapat ditarik kesimpulan bahwa instruksi – instruksi mesin harus mamp mengolah data sebagai implementasi keinginan – keinginan kita.
• Terdapat kumpulan unik set instruksi, yang dapat digolongkan dalam
jenis–jenisnya, yaitu
– Pengolahan data (data processing),
meliputi operasi – operasi aritmetika dan logika. Operasi aritmetika memiliki kemampuan komputasi untuk pengolahan data numerik.
Sedangkan instruksi logika beroperasi terhadap bit – bit word sebagai bit, bukannya sebagai bilangan, sehingga instruksi ini memiliki kemampuan untuk pengolahan data lain
– Perpindahan data (data movement),
berisi instruksi perpindahan data antar register maupun modul I/O.
Untuk dapat diolah oleh CPU maka diperlukan instruksi - instruksi yang bertugas memindahkan data operand yang diperlukan
– Penyimpanan data (data storage),
berisi instuksi – instruksi penyimpanan ke memori. Instruksi penyimpanan sangat penting dalam operasi komputasi, karena data tersebut akan digunakan untuk operasi berikutnya, minimal untuk ditampilkan pada layar harus diadakan penyimpanan walaupun sementara
– Kontrol aliran program (program flow control),
berisi instruksi pengontrolan operasi dan pencabangan. Instruksi ini berguna untuk pengontrolan status dan mengoperasikan pencabangan ke set instruksi lain
Jumlah Alamat
• Jumlah register atau alamat yang digunakan dalam operasi CPU tergantung format operasi masing – masing
CPU.
• Ada format operasi yang menggunakan 3, 2, 1 dan 0 register.
• Umumnya yang digunakan adalah 2 register dalam suatu operasi. Desain CPU saat ini telah menggunakan
3 alamat dalam suatu operasi, terutama dalam MIPS (million instruction per secon).
• Alamat per instruksi yang lebih sedikit akan membuat instruksi lebih
sederhana dan pendek, tetapi lebih sulit mengimplementasikan fungsifungsi yang kita inginkan.
• Karena instruksi CPU sederhana maka rancangan CPU juga lebih sederhana.
• Jumlah bit dan referensi per instruksi lebih sedikit sehingga fetch dan eksekusi lebih cepat.
• Jumlah instruksi per program biasanya jauh lebih banyak
• Pada jumlah alamat per instruksi banyak, jumlah bit dan referensi instruksi lebih banyak sehingga waktu eksekusi lebih lama.
• Diperlukan register CPU yang banyak, namun operasi antar register lebih cepat.
• Lebih mudah mengimplementasikan fungsi – fungsi yang kita inginkan.
• Jumlah instruksi per program jauh lebih sedikit.
• Untuk lebih jelas perhatikan contoh instruksi – instruksi dengan jumlah register berbeda untuk menyelesaikan persoalan yang sama
• Contoh penggunaan set instruksi dengan alamat 1, 2, dan 3 untuk menyelesaikan operasi hitungan
Y = (A – B) ÷ (C + D* E)
SET INSTRUKSI MODE DAN FORMAT PENGALAMATAN
Karakteristik Instruksi Mesin
• Instruksi mesin (machine intruction) yang dieksekusi membentuk suatu operasi dan berbagai macam fungsi CPU.
• Kumpulan fungsi yang dapat dieksekusi CPU disebut set instruksi (instruction set) CPU.
• Mempelajari karakteristik instruksi mesin, meliputi
– Elemen – elemen intruksi mesin
– Representasi instruksinya
– Jenis – jenis instruksi
– Penggunaan alamat
– Rancangan set instruksi
Elemen Instruksi Mesin
Untuk dapat dieksekusi suatu instruksi harus berisi elemen informasi yang diperlukan CPU secara lengkap dan jelas , Apa saja elemennya ?
1. Operation code (Op code)
Menspesifikasi operasi yang akan dilakukan. Kode operasi berbentuk kode biner
2. Source Operand reference
Operasi dapat berasal dari lebih satu sumber. Operand adalah input operasi
3. Result Operand reference
Merupakan hasil atau keluaran operasi
4. Next Instruction Reference
Elemen ini menginformasikan CPU posisi instruksi berikutnya yang harus diambil dan dieksekusi
Operand Dan Operasi
Melihat dari sumbernya, operand suatu operasi dapat berada di salah satu dari ketiga daerah berikut ini :
– Memori utama atau memori virtual
– Register CPU
– Perangkat I/O
Representasi Instruksi
• Instruksi komputer direpresentasikan oleh sekumpulanbit. Instruksi dibagi menjadi beberapa field.
• Field – field ini diisi oleh elemen – elemen instruksi yangmembawa informasi bagi operasi CPU.
• Layout instruksi dikenal dengan format instruksi
Format Instruksi
• Kode operasi (opcode) direpresentasi kan 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.
• Programer dapat menuliskan program bahasa mesin dalam bentuk simbolik.
• Setiap opcode simbolik memiliki representasi biner yang tetap dan programer dapat menetapkan lokasi masing –masing operand
Jenis –Jenis Instruksi
Contoh suatu ekspresi bilangan :
X = X + Y ;
X dan Y berkorespondensi dengan lokasi 513 dan 514.
Pernyataan dalam bahasa tingkat tinggi tersebut mengintruksikan komputer untuk melakukan langkah
berikut ini :
– Muatkan sebuah register dengan isi lokasi memori 513.
– Tambahkan isi lokasi memori 514 ke register.
– Simpan isi register ke lokasi memori 513
Korelasi
• Terlihat hubungan antara ekspresi bahasa tingkat tinggi dengan bahasa mesin.
• Dalam bahasa tingkat tinggi, operasi dinyatakan dalam bentuk aljabar singkat menggunakan variabel.
• Dalam bahasa mesin hal tersebut diekpresikan dalam operasi perpindahan antar register
• Dapat ditarik kesimpulan bahwa instruksi – instruksi mesin harus mamp mengolah data sebagai implementasi keinginan – keinginan kita.
• Terdapat kumpulan unik set instruksi, yang dapat digolongkan dalam
jenis–jenisnya, yaitu
– Pengolahan data (data processing),
meliputi operasi – operasi aritmetika dan logika. Operasi aritmetika memiliki kemampuan komputasi untuk pengolahan data numerik.
Sedangkan instruksi logika beroperasi terhadap bit – bit word sebagai bit, bukannya sebagai bilangan, sehingga instruksi ini memiliki kemampuan untuk pengolahan data lain
– Perpindahan data (data movement),
berisi instruksi perpindahan data antar register maupun modul I/O.
Untuk dapat diolah oleh CPU maka diperlukan instruksi - instruksi yang bertugas memindahkan data operand yang diperlukan
– Penyimpanan data (data storage),
berisi instuksi – instruksi penyimpanan ke memori. Instruksi penyimpanan sangat penting dalam operasi komputasi, karena data tersebut akan digunakan untuk operasi berikutnya, minimal untuk ditampilkan pada layar harus diadakan penyimpanan walaupun sementara
– Kontrol aliran program (program flow control),
berisi instruksi pengontrolan operasi dan pencabangan. Instruksi ini berguna untuk pengontrolan status dan mengoperasikan pencabangan ke set instruksi lain
Jumlah Alamat
• Jumlah register atau alamat yang digunakan dalam operasi CPU tergantung format operasi masing – masing
CPU.
• Ada format operasi yang menggunakan 3, 2, 1 dan 0 register.
• Umumnya yang digunakan adalah 2 register dalam suatu operasi. Desain CPU saat ini telah menggunakan
3 alamat dalam suatu operasi, terutama dalam MIPS (million instruction per secon).
• Alamat per instruksi yang lebih sedikit akan membuat instruksi lebih
sederhana dan pendek, tetapi lebih sulit mengimplementasikan fungsifungsi yang kita inginkan.
• Karena instruksi CPU sederhana maka rancangan CPU juga lebih sederhana.
• Jumlah bit dan referensi per instruksi lebih sedikit sehingga fetch dan eksekusi lebih cepat.
• Jumlah instruksi per program biasanya jauh lebih banyak
• Pada jumlah alamat per instruksi banyak, jumlah bit dan referensi instruksi lebih banyak sehingga waktu eksekusi lebih lama.
• Diperlukan register CPU yang banyak, namun operasi antar register lebih cepat.
• Lebih mudah mengimplementasikan fungsi – fungsi yang kita inginkan.
• Jumlah instruksi per program jauh lebih sedikit.
• Untuk lebih jelas perhatikan contoh instruksi – instruksi dengan jumlah register berbeda untuk menyelesaikan persoalan yang sama
• Contoh penggunaan set instruksi dengan alamat 1, 2, dan 3 untuk menyelesaikan operasi hitungan
Y = (A – B) ÷ (C + D* E)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
masukkan Nama, Alamat, Umur.