25
SET INTRUKSI Kholilullah Muhammad Achri Muhammad Adam Thazza Nabilla

Set intruksi ppt

Embed Size (px)

Citation preview

SET INTRUKSI

Kholilullah

Muhammad Achri

Muhammad Adam

Thazza Nabilla

SET INTRUKSI

1. Karakterisitik Intruksi Mesin

2. Tipe – Tipe Operand

3. Tipe – Tipe Operasi

4. Pengalamatan

5. Format Intruksi

Karakteristik Intruksi Mesin

Instruksi mesin (machine instruction) 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 instruksi mesin

• Representasi instruksinya

• Jenis-jenis instruksi

• Penggunaan alamat

• Rancangan set instruksi

Elemen-elemen Instruksi Mesin

• 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

Representasi instruksinya

Instruksi computer direpresentasikan oleh

sekumpulan bit. Instruksi dibagi menjadi

beberapa field. Field- field ini diisi oleh elemen –

elemen instruksi yang membawa informasi bagi

operasi CPU. Layout instruksi dikenal dengan

format instruksi

Jenis-jenis Instruksi

Contoh suatu ekspresi bilangan :

X = X + Y

X dan Y berkorespondensi dengan lokasi 210 dan 211.

Pernyataan dalam bahasa tingkat tinggi tersebut

menginstruksikan computer untuk melakukan langkah

berikut ini :

Muatkan sebuah register dengan isi lokasi memori 210.

Tambahkan ini lokasi memori 211 ke register

Simpan ini register ke lokas memori

Penggunaan 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 second)

Rancangan Set Instruksi

Aspek paling menarik dalam arsitektur computer

adalah perancangan set instruksi, karena rancangan ini

berpengaruh banyak pada aspek lainnya.

• Set instruksi menentukan banyak fungsi yang harus

dilakukan CPU

• Set instruksi merupakan alat bagi para pemrogram untuk

mengontrol kerja CPU

Pertimbangan : Kebutuhan pemrogram menjadi bahan

pertimbangan dalam merancang set instruksi.

Tipe – Tipe Operand

Operand adalah sebuah objek yang ada pada

operasi matematika yang dapat digunakan untuk

melakukan operasi. Operand atau operator dalam bahasa

C berbentuk simbol bukan berbentuk keyword atau kata

yang biasa ada di bahasa pemrograman lain. Simbol yang

digunakan bukan karakter yang ada dalam abjad tapi ada

pada keyboard kita seperti =,,* dan sebagainya.

Next

Tipe – Tipe Operand

1. Addresses (akan dibahas pada addressing modes)

2. Numbers :

- Integer or fixed point

- Floating point

- Decimal (BCD)

3. Characters :

- ASCII

- EBCDIC

4. Logical Data : Bila data berbentuk binary: 0 dan 1

Tipe – Tipe OperasiDalam perancangan arsitektur komputer, jumlah kode

operasi akan sangat berbeda untuk masing-masing

komputer, tetapi terdapat kemiripan dalam jenis

operasinya.

Jenis operasi komputer:

Transfer data – konversi

1. Menetapkan lokasi operand sumber dan operand

tujuan.

2. Lokasi-lokasi tersebut dapat berupa memori, register

atau bagian paling atas daripada stack.

3. Menetapkan panjang data yang dipindahkan.

4. Menetapkan mode pengalamatan.

Next

Tipe – Tipe Operasi

Aritmatika – input/output

Tindakan CPU untuk melakukan operasi arithmetic :

1. Transfer data sebelum atau sesudah.

2. Melakukan fungsi dalam ALU.

3. Menset kode-kode kondisi dan flag.

Logika – kontrol sistem dan transfer kontrol

Tindakan CPU sama dengan arithmetic

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.

Pengalamatan

1. Pengalamatan

2. Teknik Pengalamatan

3. Addressing Modes

4. Jumlah Alamat

Pengalamatan

Program biasanya ditulis dalam bahasa tingkat tinggi,

yang memunkinkan program untuk menggunakan

konstanta, variable local dan global, pointer, dan array.

Pada saat mentranslasi program bahsa tingkat tinggi

menjadi bahsa assembly, compiler harus mampu

mengimplimentasi konstruksi ini menggunakan fasilitas

yang disediakan dalam set instruksi computer dimana

program akan dijalankan. cara yang berbeda dalam

menentukan lokasi suatu operand ditetapkan dalam suatu

instruksi yang disebut sebagai mode pengalamatan

Next

Teknik Pengalamatan

Ada 3 teknik dasar untuk pengalamatan, yaitu:

1. Pemetaan langsung (direct mapping)

2. Teknik Pencarian Tabel (directory look-up)

3. Kalkulasi (calculating)

Pemetaan langsung (direct mapping)

Terdiri dari dua cara yakni Pengalamatan Mutlak (absolute

addressing) dan Pengalamatan relatif (relative addressing).

- Pengalamatan Mutlak

Untuk teknik pengalamatan ‘alamat mutlak’ ini, tidak terlalu

mempermasalahkan kunci atribut karena diminta langsung

menuliskan di mana alamat record yang akan di masukkan. Jika

kita menggunakan hard disk atau magnetic drum, ada dua cara

dalam menentukan alamat memorinya, yaitu (1) cylinder

addressing dan (2) sector addressing.

-pengalamatan relatif

Teknik ini menjadikan atribut kunci sebagai alamat memorinya,

jadi, data dari NIM dijadikan bertipe numeric(integer) dan

dijadikan alamat dari record yang bersangkutan. Cara ini

memang sangat efektif untuk menemukan kembali record yang

sudah disimpan, tetapi sangat boros penggunaan memorinya.

Teknik Pencarian Tabel (directory look-up)

Teknik ini dilakukan dengan cara, mengambil seluruh kunci

atribut dan alamat memori yang ada dan dimasukkan ke dalam

tabel tersendiri. Jadi tabel itu (misal disebut dengan tabel INDEX)

hanya berisi kunci atribut (misalkan NIM) yang telah disorting

(diurut) dan alamat memorinya.

Pencarian yang dilakukan di tabel INDEX akan lebih cepat

dilakukan dengan teknik pencarian melalui binary search (dibagi

dua-dua, ada di mata kuliah Struktur dan Organisasi Data 2

kelak) ketimbang dilakukan secara sequential.

Nilai key field (kunci atribut) bersifat address space independent

(tidak terpengaruh terhadap perubahan organisasi file-nya), yang

berubah hanyalah alamat yang ada di INDEX-nya.

Kalkulasi (calculating)

Kalau pada teknik pencarian tabel kita harus

menyediakan ruang memori untuk menyimpan tabel

INDEX-nya, maka pada teknik ini tidak diperlukan hal itu.

Yang dilakukan di sini adalah membuat hitungan

sedemikian rupa sehingga dengan memasukkan kunci

atribut record-nya, alamatnya sudah dapat diketahui.

Tinggal masalahnya, bagaimana membuat hitungan dari

kunci atribut itu sehingga hasilnya bisa efisien (dalam

penggunaan memori) dan tidak berbenturan nilainya

(menggunakan alamat yang sama)

Addressing Modes

Jenis-jenis addressing modes (Teknik Pengalamatan)

yang paling umum:

* Immediate

* Direct

* Indirect

* Register

* Register Indirect

* Displacement

Jumlah Alamat

Salah satu cara tradisional untuk menggambarkan

arsitektur prosessor adalah dengan melihat jumlah alamat

yang terkandung dalam setiap instruksinya. 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)

Format Intruksi

Bentuk instruksi:

Format instruksi 3 alamat

Mempunyai bentuk umum seperti :

[OPCODE][AH],[AO1],[AO2]. Terdiri dari satu alamt hasil,

dan dua alamat operand, misal SUB Y,A,B Yang

mempunyai arti dalam bentuk algoritmik : Y := A – B dan

arti dalam bentuk penjelasan : kurangkan isi reg a dengan

isi reg B, kemudian simpan hasilnya di reg Y. bentuk

bentuk pada format ini tidak umum digunakan di dalam

computer, tetapi tidak dimungkinkan ada pengunaanya,

dalam peongoprasianya banyak register sekaligus dan

program lebih pendek.

Next

Format Intruksi

Format instruksi 2 alamat

Mempunyai bentuk umum : [OPCODE][AH],[AO].

Terdiri dari satu alamat hasil merangkap operand, satu

alamat operand, missal : SUB Y,B yang mempunyai arti

dalam algoritmik : Y:= Y – B dan arti dalam bentuk

penjelasan : kurangkan isi reg Y dengan isi reg B,

kemudian simpan hasillnya di reg Y. bentuk bentuk format

ini masih digunakan di computer sekarang, untuk

mengoprasikan lebih sedikit register, tapi panjang program

tidak bertambah terlalu banyak.

Next

Format Intruksi

Format instruksi 1 alamat

Mempunyai bentuk umum : [OPCODE][AO]. Terdiri

dari satu alamat operand, hasil disimpan di accumulator,

missal : SUB B yang mempunyai arti dalam algoritmik :

AC:= AC – B dan arti dalam bentuk penjelasan : kurangkan

isi Acc dengan isi reg B, kemudian simpan hasillnya di reg

Acc. bentuk bentuk format ini masih digunakan di

computer jaman dahulu, untuk mengoprasikan di perlukan

satu register, tapi panjang program semakin bertambah.

Next

Format Intruksi

Format instruksi 0 alamat

Mempunyai bentuk umum : [OPCODE]. Terdiri dari

semua alamat operand implicit, disimpan dalam bentuk

stack. Operasi yang biasanya membutuhkan 2 operand,

akan mengambil isi stack paling atas dan dibawahnya

missal : SUB yang mempunyai arti dalam algoritmik :

S[top]:=S[top-1]-S[top] dan arti dalam bentuk penjelasan :

kurangkan isi stack no2 dari atas dengan isi stack paling

atas, kemudian simpan hasilnya di stack paling atas, untuk

mengoprasikan ada beberapa instruksi khusus stack

PUSH dan POP.

Next

Thank You