Tugas 9 Set Instruksi: Karakteristik dan Fungsi Oleh pandu fahrizal (2103015025)

SET INSTRUKSI

Set intruksi, Instruction Set Architecture (ISA) adalah sekumpulan lengkap intruksi yang dapat dimengerti oleh CPU, set intruksi sering juga disebut bahasa mesin karena aslinya juga berbentuk biner kemudian dimengerti sebagai bahasa assembly untuk dimengerti manusia (programmer), biasanya digunakan representasi yang lebih mudah dimengerti oleh manusia. Sebuah intruksi terdiri dari sebuah opcode, biasanya bersama dengan beberapa informasi tambahan seperti darimana asal operand-operand dan kemana hasil akan ditempatkan. Set intruksi merupakan jenis intruksi teknik pengalamatan, system bust, CPU dan I/O Set Intruksi Mode & Format Pengalamatan

Elemen-elemen instruksi :

1. Operation Code

Operation code atau sering disebut opcode adalah suatu kode yang berisi perintah yang digunakan untuk menentukan dan menjalankan Operand (Operasi Matematika) tertentu.

2. Source Operand Reference

Source operand reference adalah suatu sumber instruki yang digunakan untuk melibatkan sejumlah operand (Operasi matematika).

3. Result Operand Reference

Result operand reference adalah suatu hasil dari operand (Operasi matematika) yang dijalankan.

4. Next Instruction Reference

Next instruction reference adalah bagian yang menginformasikan CPU untuk mengambil instruksi berikutnya setelah intruksi yang dijalankan selesai.

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 : – Source code compatibility – 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

Jenis-Jenis Operand

1. Address

Address adalah lokasi tempat data disimpan di memori atau bisa juga disebut physical address. Alamat memori memiliki jumlah maksimum sesuai dengan tipe operasi yang dilakukan. Ada beberapa jumlah alamat memori yang mungkin diperlukan, yaitu :

a. Satu alamat, yaitu menggunakan akumulator untuk menyimpan operand dan hasilnya.

b. Dua alamat, yaitu terdiri dari satu operand yang merangkap dengan hasil dan satu lagi operand.

c. Tiga alamat, yaitu terdiri dari dua operand dan satu hasil.

d. Empat alamat, yang terdiri dari dua operand, satu hasil, dan satu lagi untuk alamat instruksi berikutnya.

2. Numbers

Number adalah sebuah angka yang digunakan untuk operasi aritmatika pada komputer. Ada beberapa jenis number yang umumnya digunakan, yaitu Integer(fixed point), Floating, dan Decimal.

3. Character

Character adalah sebuah unit yang berisi huruf, simbol, number, atau spasi(bisa ya atau tidak). Character sendiri bersifat tunggal, apabila lebih dari satu maka dinamakan String.

4. Logical Data

Logical Data adalah sebuah unit yang digunakan untuk mengubah data menjadi binary atau unary.

E. Jenis-Jenis Operasi/Instruksi

1. Data transfer

Dalam melakukan transfer data ada beberapa hal yang harus ditetapkan, yaitu :

a. Menetapkan lokasi operand sumber dan operand tujuan. Setiap lokasinya berupa memori, register, atau bagian paling atas dari stack.

b. Menetapkan panjang data yang dipindahkan.

c. Menetapkan metode pengalamatan.

Tindakan CPU dalam melakukan transfer data, yaitu :

a. Melakukan transfer data dari satu lokasi ke lokasi lain atau bisa disebut transfer data internal CPU. Sebagai contoh sumber dan tujuan adalah register maka CPU akan melakukan transfer data dari satu register (sumber) ke register lainnya (tujuan).

b. Apabila transfer data melibatkan memori maka CPU harus melakukan beberapa atau semua tindakan berikut :

1. Menetapkan alamat memori.

2. Jika alamat memori merujuk ke memori virtual maka alamat tersebut harus diterjemahkan ke alamat memori aktual.

3. Tentukan apakah yang dialamati berada dalam cache. Jika tidak keluarkan perintah dari modul memori.

4. Mengawali pembacaan memori / penulisan memori.

2. Arithmetic

Operasi artimatika yang dilakukan biasanya adalah penjumlahan (add), pengurangan (subtract), perkalian (multiply), dan pembagian (devide). Adapun operasi artimatika lain (bentuk tunggal), yaitu Absolute, Negative/Negate, Increment, dan Decrement. Tindakan CPU dalam melakukan Operasi Aritmatika, yaitu :

a. Melakukan Transfer data sebelum maupun sesudah melakukan operasi aritmatika.

b. Melakukan fungsi dalam Arithmetic Logic Unit (ALU).

c. Memberi kode-kode kondisi dan memberi flag.

3. Logical

Operasi logika yang biasanya dilakukan adalah AND, OR, NOT, dan EXOR. Adapun operasi logika lain, yaitu COMPARE(Membandingkan), TEST(Menguji), SHIFT, dan ROTATE. Tindakan CPU dalam melakukan operasi logika sama seperti Operasi Aritmatika.

4. Conversion

Konversi adalah instruksi yang digunakan mengubah format instruksi yang beroperasi terhadap format data. Contohnya dari bilangan desimal ke bilangan biner. Adapun operasi yang dilakukan conversion adalah Translate dan Convert. Tindakan CPU dalam melakukan operasi logika sama seperti Operasi Aritmatika dan Logka.

5. Arithmetic

a. Melakukan Transfer data sebelum maupun sesudah melakukan operasi aritmatika.

b. Melakukan fungsi dalam Arithmetic Logic Unit (ALU).

c. Memberi kode-kode kondisi dan memberi flag.

6. Logical

7. Conversion

8. I/O

Operasi I/O yang dilakukan adalah sebagai berikut :

a. INPUT, yaitu Memindahkan data dari perangkat I/O tertentuke tujuan.

b. OUTPUT, yaitu memindahkan data dari sumber tertentu ke perangkat I/O.

c. START I/O, yaitu memindahkan instuksi ke processor I/O untuk mengawali operai I/O.

d. TEST I/O, yaitu memindahkan informasi dari sistem I/O ke tujuan.

Adapun tindakan CPU dalam melakukan Operasi I/O, yaitu :

e. Apabila Memory-mapped I/O maka CPU akan menentukan alamatnya.

f. Kemudian CPU akan mengawali perintah ke modul I/O.

9. System Control

System Control adalah intruksi yang hanya dapat dilakukan oleh CPU, ketika dalam keadaan tertentu atau ketika sedang menjalankan program yang berada dalam area memori khusus. Contoh membaca atau mengubah register control.

10. Transfer of Control

Transfer of Control dilakuakn oleh CPU untuk memperbarui program counter untuk memuat alamat memori dari beberapa instruksi yang ada dalam memori. Operasi Transfer of Control yang dilakukan, yaitu :

a. JMP (Jump), yaitu transfer data tidak bersyarat dan memuat Program Counter dengan alamat memori tertentu.

b. JMP bersyarat, yaitu operasi JMP yang memiliki kondisi atau persyaratan. Sehingga JMP akan dilaksanakan atau tidak tergantung dari kondisi persyartan tersebut.

c. JMP Subroutine, yaitu operasi melompat ke alamat tertentu.

d. RET (Return), yaitu operasi untuk mengakhiri suatu eksekusi prosedur dan mengakhiri transfer control melalui back-link pada stack program yang awalnya menjalankan prosedur. Operasi ini juga mengganti isi program counter dan register lainnya yang berasal dari lokasi tertentu.

e. Execute, yaitu operasi yang digunakan untuk mengambil operand dari lokasi tertentu dan mengeksekusi sebagai instruksi.

f. SKIP, yaitu operasi yang digunakan untuk melompat ke instruksi berikutnya dengan menambah program counter.

g. SKIP Conditional, yaitu operasi SKIP yang berdasarkan suatu kondisi.

h. HALT, yaitu operasi yang digunakan untuk menghentikan eksekusi program.

i. WAIT (HOLD), yaitu operasi yang digunakan untuk melanjutkan eksekusi program pada saat kondisi terpenuhi.

j. No Operation.

Tindakan CPU dalam melakukan Tranfer of Control, yaitu memperbarui program counter.

Addressing Modes

Addressing Modes adalah sebuah metode yang digunakan untuk mengalamati alamat memori. Ada beberapa metode pengalamatan yang umum dipakai, yaitu Immediate (Segera), Direct (Langsung), Indirect (tak Langsung), Register, Register Indirect, Displacement, dan Stack.

Macam-Macam Instruksi Berdasarkan Sifat Akses ke Memori atau Register

1. Memory to Register

Memory to Register adalah sebuah instruksi yang memungkinkan operasi dilakukan di memori dan di register.

2. Register to Memory

3. Register to Register

Soal dan jawab

1.ada berapa jumlah pertimbangan perancangan....

a.1

b.2

c.tidak ada yang benar

d.3

2.pertimbangan perancangan 2 terdiri dari beberapa....

a.Register

b.semuanya benar

c.Jumlah register yang tersedia dlm CPU

d.perasi apa yg dpt dikerjakan oleh masing-masing registers

3.Apa saja macam macam jenis dari elemen intruksi....

a.semuanya benar

b.Operation code (Op code)

c. Kerjakan

d.Source Operand reference

4.Didalam komputer terdapat..... yang dapat dimengerti

a.set intruksi

b.semuanya benar

c.set track

d.set speed

5.yang termasuk dalam tipe data specifik....

a.cout

b.void

c.integral

d.tidak ada yang benar

6.One digit per byte termasuk tipe data.....

a.One digit per byte

b.tidak ada yang benar

c.two digit per byte

d.five digit per byte

7.apakah kode mesin termasuk set intruksi

a.tidak, karena dia tidak temasuk set intruksi

b.iya, karena dia termasuk set intruksi

c.Fleksibel, bisa termasuk dan juga bisa tidak termasuk

d.tidak ada yang benar

8.Addres sedikit memiliki Instruksi lebih....

a.semuanya benar

b.susah

c.sederhana

d.lambat

9.Tipe data pada pentium yaitu....

a.8 bit Byte

b.32 bit double word

c. 16 bit word

d.semuanya benar

10.Yang termasuk jenis RISC v CISC adalah....

a.semuanya benar

b.Character

c.void

d.cout

sumber: https://onlinelearning.uhamka.ac.id

Cari Blog Ini

PANDU FAHRIZAL