SET INTRUKSI
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).
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.
TIPE-TIPE OPERAND
1. Addresses
Alamat merupakan salah satu bentuk data.
Umumnya untuk menentukan alamat memori utama atau memori virtual, sebagian
kalkulasi harus dilakukan terhadap referensi operand di dalam sebuah instruksi.
Dalam konteks ini, alamat dapat dianggap sebagai (bilangan bulat tak bertanda)
(unsigned integer).
2. Numbers
Semua bahasa mesin memiliki jenis data
numerik. Perbedaan yang penting antara bilangan yang digunakan dalam matematika
dengan bilangan yang tersimpan di dalam komputer adalah bahwa jumlah bilangan yang
digunakan dalam komputer sangat terbatas. Tiga jenis data numerik yang terdapat
pada komputer :
a. Integer (Bilangan
Bulat) atau Fixed Point : sebuah integer yang skala dengan faktor
tertentu. Penting untuk dicatat bahwa faktor skala ditentukan oleh jenis,
itu adalah sama untuk semua nilai dari jenis fixed-titik tertentu.
b. Floating Point
: sebuah bilangan yang digunakan untuk menggambarkan sebuah nilai
yang sangat besar atau sangat kecil.
c. Decimal (Desimal)
: sistem pengkodean bilangan desimal yang metodenya mirip dengan bilangan
biner biasa; hanya saja dalam proses konversi, setiap simbol dari bilangan
desimal dikonversi satu per satu, bukan secara keseluruhan seperti
konversi bilangan desimal ke biner bia
3. Characters
Bentuk data yang
umum adalah teks atau untai karakter. Sementara data tekstual merupakan data
yang dirasakan paling nyaman bagi manusia, teks dalam bentuk karakter tidak
mudah disimpan atau dikirimkan oleh sistem pengolahan data atau sistem komunikasi.
Dengan demikian, sejumlah kode digunakan untuk merepresentasikan karakter
dengan memakai rangkaian bit.
- ASCII : suatu standar internasional dalam kode huruf dan
simbol seperti Hex dan Unicode tetapi ASCII lebih bersifat universal,
contohnya 124 adalah untuk karakter “|”. Ia selalu digunakan oleh komputer
dan alat komunikasi lain untuk menunjukkan teks.
- EBCDIC : kode 8 bit untuk huruf yang dipakai pada sistem
operasi komputer merk IBM, seperti z/OS, OS/390, VM, VSE, OS/400,
serta i5/OS.
4. Logical Data : Bila data berbentuk binary: 0 dan 1
JENIS INSTRUKSI
- Data processing: Arithmetic dan Logic
Instructions
- Data storage: Memory
instructions
- Data Movement: I/O
instructions
- Control: Test and branch
instructions
Tipe-tipe Operasi
Dalam
perancangan arsitektur komputer, jumlah kode operasi akan sangat berbeda untuk
masing-masing komputer, tetapi terdapat kemiripan dalam jenis operasinya.
1.) Transfer data
-) Menetapkan lokasi operand sumber dan
operand tujuan.
-) Lokasi-lokasi tersebut dapat berupa
memori, register atau bagian paling atas dari pada stack.
-) Menetapkan panjang data yang dipindahkan.
-) Menetapkan mode pengalamatan.
Tindakan CPU untuk melakukan transfer data
adalah :
a. Memindahkan data dari satu lokasi ke
lokasi lain
b. Apabila memori dilibatkan :
-) Menetapkan alamat memori.
-) Menjalankan transformasi alamat memori
virtual ke alamat memori aktual.
Operasi Set
Instruksi Untuk Transfer Data :
a. MOVE : memindahkan word atau blok dari sumber ke
tujuan
b. STORE : memindahkan word dari prosesor ke memori
c. LOAD : memindahkan word dari memori ke prosesor
d. EXCHANGE : menukar isi sumber ke tujuan
e. CLEAR / RESET : memindahkan word 0 ke tujuan
f. SET : memindahkan word 1 ke tujuan
g. PUSH : memindahkan word dari sumber ke bagian
paling atas stack
h. POP : memindahkan word dari bagian paling atas
sumber
2.)
Arithmatic
Tindakan
CPU untuk melakukan operasi Arithmatic :
-) Transfer
data sebelum atau sesudah
-) Melakukan
fungsi dalam ALU
-) Menset
kode kode kondisi dan flag.
Operasi set
instruksi untuk aritmatik :
a. ADD : Penjumlahan 2 operand
b.
SUBSTRACT : Pengurangan 2 operand
c. MULTIPLY :
Perkalian 2 operand
d. DIVIDE : Pembagian 2 operand
e. ABSOLUTE :
Mengubah nilai operand menjadi nilai mutlak
f .NEGATIVE :
Mengubah nilai menjadi negatif
g.
DECREMENT : Pengurangan (-1) pada nilai
operand
h.
INCREMENT : Penambahan (+1) pada nilai
operand
Absolute,Negative,Decrement,Increment
merupakan instruksi operasi tunggal
3.) Logical
Tindakan
CPU untuk melakukan operasi Logical :
-) Sama dengan arithmetic
Operasi set instruksi untuk
operasi Logical :
-) AND, OR, NOT, EXOR
-) COMPARE :Melakukan perbandingan logika
-) TEST :
Menguji kondisi tertentu
-) SHIFT : Operand menggeser ke kiri atau ke kanan
menyebabkan konstanta pada ujung bit
-) ROTATE : Operand menggeser ke kiri atau ke kanan
dengan ujung yang terjalin
4.) Conversi
Tindakan CPU sama dengan arithmetic dan logical.
-) Instruksi yang mengubah format instruksi yang beroperasi terhadap
format data. Misalnya pengubahan bilangan desimal menjadi bilangan biner.
Operasi set instruksi untuk conversi :
-) TRANSLATE : menterjemahkan
nilai-nilai dalam suatu bagian memori berdasrkan tabel
korespodensi.
-) CONVERT :
mengkonversi isi suatu word dari suatu bentuk ke bentuk lainnya.
4.) Input / Output
Tindakan CPU untuk melakukan INPUT /OUTPUT :
-) Apabila memory mapped I/O maka menentukan
alamat memory mapped
-) Mengawali perintah ke modul I/O
Operasi set instruksi Input / Ouput :
-) INPUT : memindahkan data dari pernagkat I/O tertentu
ke tujuan
-) OUTPUT : memindahkan data dari sumber tertentu ke
perangkat I/O
-)START I/O : memindahkan instruksi ke prosesor I/O untuk
mengawali operasi I/O
-) TEST I/O : memindahkan informasi dari sistem I/O ke
tujuan
5.) Transfer Control
Tindakan CPU untuk transfer control :
-) Mengupdate program counter
untuk subrutin , call / return.
Operasi set instruksi untuk transfer control
:
-) JUMP (cabang) : pemindahan tidak bersyarat dan memuat
PC dengan alamat tertentu.
-) JUMP BERSYARAT : menguji persyaratan tertentu dan memuat
PC dengan alamat tertentu atau tidak melakukan apa tergantung dari persyaratan.
-) JUMP SUBRUTIN :
melompat ke alamat tertentu.
-) RETURN : mengganti isi PC dan register lainnya yang
berasal dari lokasi tertentu.
-) EXECUTE : mengambil operand dari lokasi tertentu dan
mengeksekusi sebagai instruksi
-) SKIP : menambah PC sehingga melompati instruksi
berikutnya.
-) SKIP BERSYARAT : melompat atau tidak melakukan apa-apa
berdasarkan pada persyaratan
-) HALT : menghentikan eksekusi program.
-) WAIT (HOLD) : melanjutkan eksekusi pada saat
persyaratan dipenuhi
-) NO OPERATION : tidak ada operasi yang dilakukan.
DESAIN SET INSTRUKSI
Desain set instruksi merupakan masalah yang sangat komplek yang melibatkan banyak aspek,diantaranya adalah:
1. Kelengkapan set instruksi
2. Ortogonalitas (sifat independensi instruksi)
3. Kompatibilitas :
a. Source code compatibility.
b. Object code Compatibility
Selain ketiga aspek tersebut juga melibatkan
hal-hal sebagai berikut:
1.Operation
Repertoire: Berapa banyak dan operasi apa saja yang disediakan, dan berapa sulit operasinya
2. Data Types: tipe/jenis data
yang dapat olah
Instruction
Format: panjangnya, banyaknya alamat, dsb.
3. Register: Banyaknya register
yang dapat digunakan
4. Addressing: Mode pengalamatan untuk operand
ADDRESSING MODE
1. Immediate addressing
Operand (data yang akan dikomputasi) berada langsung pada set
instruksi.
2. Direct Addressing
Operand berada pada memori, set instruksi memegang alamat lokasi memori dimana operand tersebut berada.
Operand berada pada memori, set instruksi memegang alamat lokasi memori dimana operand tersebut berada.
3. Indirect Addresing
Operand berada pada memori, untuk mendapatkan operand ini CPU harus melakukan penelusuran dua kali yaitu dari data alamat memori yang ada pada set instruksi serta alamat yang ditunjuk oleh alamat memori yang diperoleh dari set instruksi tadi.
Operand berada pada memori, untuk mendapatkan operand ini CPU harus melakukan penelusuran dua kali yaitu dari data alamat memori yang ada pada set instruksi serta alamat yang ditunjuk oleh alamat memori yang diperoleh dari set instruksi tadi.
4. Register addressing
Operand berada pada register, cara kerjanya mirip dengan direct addressing hanya saja CPU mengakses alamat register bukan alamat memori.
Operand berada pada register, cara kerjanya mirip dengan direct addressing hanya saja CPU mengakses alamat register bukan alamat memori.
5. Register Indirect Addressing
Operand berada pada memori, untuk mendapatkan operand CPU harus mengakses register terlebih dahulu karena informasi lokasi operand berada pada register.
Operand berada pada memori, untuk mendapatkan operand CPU harus mengakses register terlebih dahulu karena informasi lokasi operand berada pada register.
6. Displacement
Operand berada pada memori, cara kerjanya merupakan gabungan dari teknik direct addressing dan register indirect addressing.
Operand berada pada memori, cara kerjanya merupakan gabungan dari teknik direct addressing dan register indirect addressing.
7. Stack
Operand berada pada stack, operand secara berkala dimasukan ke stack sehingga ketika operand dibutuhkan maka operand sudah berada pada “top of the stack”
Operand berada pada stack, operand secara berkala dimasukan ke stack sehingga ketika operand dibutuhkan maka operand sudah berada pada “top of the stack”
Teknik pengalamatan tersebut harus dapat memenuhi kebutuhan
komputasi yang dilakukan oleh computer yang secara garis besar dapat dibagi
kedalam tiga kategori yaitu:
– Operasi load (memasukan data).
– Operasi branch (percabangan).
– Operasi aritmatik dan logika.
– Operasi load (memasukan data).
– Operasi branch (percabangan).
– Operasi aritmatik dan logika.
MACAM-MACAM INTRUKSI
Macam-macam instruksi menurut sifat akses terhadap memori atau
register
1. Memori To Register Instruction
2. Memori To Memori Instruction
3. Register To Register
Instruction
KESIMPULAN
Dapat ditarik kesimpulan bahwa
instruksi-instruksi mesin harus mampu
mengolah data sebagai implementasi keinginan-keinginan kita
Set instruksi (instruction set) adalah
sekumpulan lengkap instruksi yang dapat di mengerti oleh sebuah CPU, set
instruksi sering juga disebut sebagai bahasa mesin (machine code), karna
aslinya juga berbentuk biner kemudian dimengerti sebagai bahasa assembly, untuk
konsumsi manusia (programmer), biasanya digunakan representasi yang lebih mudah
dimengerti oleh manusia.
Di dalam sebuah instruksi terdapat beberapa
elemen-elemen instruksi:
·
Operation code (Op code)
·
Source Operand reference
·
Result Operand reference
·
Next Instruction Reference
Terdapat kumpulan unit set instruksi yang dapat
digolongkan dalam jenis-jenisnya, yaitu :
1. Pengolahan data (data processing)
Meliputi operasi-operasi aritmatika dan logika,
operasi aritmatika memiliki kemapuna komputasi untuk pengolahan data numrik,
sedangkan instruksi logika beroperasi terhadap bit-bit, bukannya sebagi
bilangan, sehingga insrtuksi ini memiliki kemampuan untuk pengolahan data lain.
2. Perpindahan data ( data movement)
Berisi instruksi perpindahan data antar
register maupun modul I/O.untuk dapat diolah oleh CPU maka diperlukan
operasi-operasi yang bertugas memindahkan data operand yang diperlukan.
3. Penyimpanan data ( data storage)
Berisi instruksi-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 diadakanpenyimpanan walaupun sementara
4. Control aliran program ( program flow
control)
Berisi instruksi pengontrolan operasi dan
pencabangan, instruksi ini berguna untuk pengontrolan status dan mengoperasikan
pencabangan ke set instruksi lain.
DAFTAR PUSTAKA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar