Arsitektur Set Instruksi

-

Arsitektur Set Instruksi

Set instruksi didefinisikan sebagai suatu aspek dalam arsitektur computer yang dapat dilihat oleh para pemrogram.

Dua bagian utama arsitektur komputer:
  1. 1.       Instruction set architecture (ISA) / arsitektur set instruksi

ISA meliputi spesifikasi yang menentukan bagaimana programmer bahasa mesin akan berinteraksi oleh computer. ISA menentukan sifat komputasional computer.

  1. 2.       Hardware system architecture (HSA) / arsitektur system hardware

HAS berkaitan dengan subsistem hardware utama computer (CPU, system memori dan IO). HSA mencakup desain logis dan organisasi arus data dari subsistem.

–> Jenis-jenis Instruksi
  • ·         Data processing/pengoahan data : instruksi aritmetika dan logika.
  • ·         Data storage/penyimpanan data : instruksi-instruksi memori.
  • ·         Data movement/perpindahan data : instruksi I/O.
  • ·         Control/control : instruksi pemeriksaan dan percabangan.


Instruksi aritmetika memiliki kemampuan untuk mengolah data numeric. Sedangkan instruksi logika beroperasi pada bit-bit word sebagai bit, bukan sebagai bilangan. Operasi-operasi tersebut dilakukan teutama untuk data di register CPU.
Instruksi-instruksi memori diperlukan untuk memindah data yang terdapat di memori dan register.
Instruksi-instruksi I/O diperlukan untuk memindahkan program dan data kedalam memori dan mengembalikan hasil komputasi kepada pengguna.

–>Teknik Pengalamatan
  1. 1.       Immediate Addressing
  2. 2.       Direct Addressing
  3. 3.       Indirect Addressing
  4. 4.       Register addressing
  5. 5.       Register indirect addressing
  6. 6.       Displacement addressing
  7. 7.       Stack addressing




  1.      .  Immediate Addressing (Pengalamatan Segera)

Adalah bentuk pengalamatan yang paling sederhana.

Penjelasan :
  • ·         Operand benar-benar ada dalam instruksi atau bagian dari intsruksi
  • ·         Operand sama dengan field alamat
  • ·         Umumnya bilangan akan disimpan dalam bentuk complement dua
  • ·         Bit paling kiri sebagai bit tanda
  • ·         Ketika operand dimuatkan ke dalam register data, bit tanda digeser ke kiri hingga maksimum word data

Keuntungan :
  • ·         Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand
  • ·         Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhanakan akan cepat

Kekurangan :
  • ·         Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field

Contoh :
  • ·         ADD 7 ; tambahkan 7 pada akumulator

2.  Direct Addressing (Pengalamatan Langsung)


Penjelasan :
  • ·         Teknik ini banyak digunakan pada komputer lama dan komputer kecil
  • ·         Hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulus khusus

Kelebihan :
  • ·         Field alamat berisi efektif address sebuah operand
Kekurangan :
  • ·         Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word
Contoh :
  • ·         ADD A ; tambahkan isi pada lokasi alamat A ke akumulator
3. Indirect Addressing (Pengalamatan tak langsung)

Penjelasan :
  • ·         Merupakan mode pengalamatan tak langsung
  • ·         Field alamat mengacu pada alamat word di alamat memori, yang pada gilirannya akan berisi alamat operand yang panjang

Kelebihan :
  • ·         Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi

Kekurangan :
  • ·         Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat proses operasi

Contoh :
  • ·         ADD (A) ; tambahkan isi memori yang ditunjuk oleh isi alamat A ke akumulator
4. 4. Register addressing (Pengalamatan Register)


Penjelasan :
  • ·         Metode pengalamatan register mirip dengan mode pengalamatan langsung
  • ·         Perbedaanya 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 :
  • ·         Diperlukan field alamat berukuran kecil dalam instruksi dan tidak diperlukan referensi memori
  • ·         Akses ke register lebih cepat daripada akses ke memori, sehingga proses eksekusi akan lebih cepat

Kerugian :
  • ·         Ruang alamat menjadi terbatas


5. Register indirect addressing (Pengalamatan tak-langsung register)

Penjelasan :
  • ·         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 dituju oleh isi register

Keuntungan dan keterbatasan pengalamatan register tidak langsung pada dasarnya sama dengan pengalamatan tidak langsung

Keterbatasan field alamat diatasi dengan pengaksesan memori yang tidak langsung sehingga alamat yang dapat direferensi makin banyak

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
6. Displacement addressing

Penjelasan :
  • ·         Menggabungkan kemampuan pengalamatan langsung dan pengalamatan register tidak langsung
  • ·         Mode ini mensyaratkan instruksi memiliki dua buah field alamat, sedikitnya sebuah field yang eksplisit
  • ·         Operand berada pada alamat A ditambahkan isi register

Tiga model displacement :-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.

Base register addressing : register yang direferensi berisi sebuah alamat memori dan field alamat berisi perpindahan dari alamat itu :-Referensi register dapat eksplisit maupun implisit-Memanfaatkan konsep lokalitas memori

Indexing  : field alamat mereferensi alamat memori utama, dan register yang direferensikan berisi pemindahan positif dari alamat tersebut

Merupakan kebalikan dari mode base register
Field alamat dianggap sebagai alamat memori dalam indexing
Manfaat penting dari indexing adalah untuk eksekusi program-pprogram iteratif

Contoh :
  • ·         Field eksplisit bernilai A dan field imlisit mengarah pada register


7. Stack addressing

Penjelasan :
  • ·         Stack adalah array lokasi yang linier = pushdown list = last-in-firs-out
  • ·         Stack merupakan blok lokasi yang terbaik
  • ·         Btir ditambahkan ke puncak stack sehingga setiap 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 mereferensi ke elemen ketiga stack
  • ·         Stack pointer tetap berada dalam register
  • ·         Dengan demikian, referensi-referensi ke lokasi stack di dalam memori pada dasarnya merupakan pengalamatan register tidak langsung

A.      Desain set Instruksi

Desain set instruksi merupakan masalah yang sangatkomplek yang melibatkan banyak aspek, diantaranya adalah:

  1. 1.       Kelengkapan set instruksi
  2. 2.       Ortogonalitas (sifat independensi instruksi)
  3. 3.       Kompatibilitas :

  • ·         source code compatibility
  • ·         Object code Compatibility

Selain ketiga aspek tersebut juga melibatkan hal-hal sebagai berikut :
  • ·         Operation Repertoire

Berapa banyak dan opera siapa saja yang disediakan, dan berapa sulit operasinya
  • ·         Data Types

Tipe/jenis data yang dapat olah
  • ·         Instruction Format

Panjangnya, banyaknya alamat,dsb.
  • ·         Register

Banyaknya register yang dapat digunakan
  • ·         Addressing
Mode pengalamatan untuk operand

Referensi:



Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Kasus Indisipliner Mamadou Sakho

-
Image
Apa itu Indisipliner? tidak patuh pada peraturan; melanggar disiplin kerja . -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Klopp Akui Pulangkan Mamadou Sakho karena Indisipliner Kamis, 28 Juli 2016 10:38 JawaPos.com   - Manajer Liverpool, Juergen Klopp, akhirnya mengungkapkan alasan dia memulangkan Mamadou Sakho dari tur pramusim di Amerika Serikat. Bek tengah tersebut memang sedang cedera Achilles dan ada dua indikasi yang diprediksi banyak pihak. Pertama karena dia harus menjalani perawatan intensif di Melwood. Kedua sang pemain indisipliner dalam beberapa hal di pramusim. Benar saja, alasan kedua lah yang benar dan dikonfirmasi oleh Klopp. Sang manajer tak bisa menolerir tindakan Sakho yang tak disiplin itu. "Saya membangun sebuah grup di sini, kami harus memulai semua yang baru. Sehingga masuk akal bagi saya untuk memulangkannya ke Liverpool setelah delapan hingga 10 ha...
Read more

Rusaknya Sumber Daya Alam Bumi (PLH UG)

-
31 Oktober 2016 Apa yang di maksud dengan sda (sumber daya alam)? segala sesuatu yang berasal dari alam yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia . Yang tergolong di dalamnya tidak hanya komponen biotik , seperti hewan , tumbuhan , dan mikroorganisme , tetapi juga komponen abiotik , seperti minyak bumi , gas alam , berbagai jenis logam , air , dan tanah . Inovasi teknologi , kemajuan peradaban dan populasi manusia, serta revolusi industri telah membawa manusia pada era eksploitasi sumber daya alam sehingga persediaannya terus berkurang secara signifikan, terutama pada satu abad belakangan ini. Sumber daya alam mutlak diperlukan untuk menunjang kebutuhan manusia, tetapi sayangnya keberadaannya tidak tersebar merata dan beberapa negara seperti Indonesia , Brasil , Kongo , Maroko , dan berbagai negara di Timur Tengah memiliki kekayaan alam hayati atau nonhayati yang sangat berlimpah. Kemampuan lingkungan untuk mendukung perikehidupan semua makhluk hidup...
Read more

Ekologi Dalam Alam Liar (PLH UG)

-
31 Oktober 2016 Apa yang dimaksud dengan Ekologi? Ekologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang kelingkungan, dan pola interaksi antar makhluk hidup di suatu lingkungan. Salah satu subjek yang dipelajari ekologi adalahekosistem. Ekologi tidak dapat diartikan sebagai ilmu akademis seperti biologi atau sosiologi, ekologi memiliki cakupan yang sangat luas, berikut ini subjek-subjek besar yang dipelajari dalam ekologi. ·           Ekologi fisiologis, mempelajari tentang pengaruh kondisi lingkungan fisiologis seperti gelombang air laut, angin, atau erosi pada spesies tertentu. ·          Ekologi populasi, mempelajari tentang jumlah atau penyebaran beberapa spesies makhluk hidup dalam lingkungan tertentu. ·          Ekologi komunitas, mempelajari tentang interaksi antar populasi suatu makhluk hidup dengan makhluk hidup yang lain membent...
Read more