Set intruksi
berupa jenis intruksi teknik pengalamatan, system bust, CPU dan I/O Set
Intruksi, Mode & Format Pengalamatan.
SET INSTRUKSI MATERI OR-AR KOMPUTER
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.
- Source
dan result operands dapat berupa salah satu diantara tiga jenis berikut
ini: Main or Virtual Memory, CPU Register, dan I/O Device.
DESAIN SET INSTRUKSI
Desain set
instruksi merupakan masalah yang sangat komplek yang melibatkan banyak aspek, diantaranya adalah :
- Kelengkapan set instruksi
- Ortogonalitas (sifat independensi instruksi)
- Kompatibilitas : Source code compatibility, Object code Compatibility
Selain
ketiga aspek tersebut juga melibatkan hal-hal sebagai berikut :
- Operation Repertoire : Berapa banyak dan operasi
apa 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.
FORMAT INSTRUKSI
Suatu
instruksi terdiri dari beberapa field yang sesuai dengan elemen dalam instruksi
tersebut. Layout dari suatu instruksi sering disebut sebagai Format Instruksi
(Instruction Format).
OPCODE OPERAND REFERENCE OPERAND REFERENCE JENIS-JENIS OPERAND
·
Addresses (akan dibahas pada
addressing modes)
·
Numbers : Integer or
fixed point, Floating point, Decimal (BCD)
·
Characters : ASCII, EBCDIC
·
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
TRANSFER DATA
- Menetapkan lokasi operand sumber dan operand
tujuan.
- Lokasi-lokasi tersebut dapat berupa memori,
register atau bagian paling atas daripada 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.
Mengawali pembacaan / penulisan
memori
Operasi set instruksi untuk transfer data :
- MOVE :
memindahkan word atau blok dari sumber ke tujuan
- STORE :
memindahkan word dari prosesor ke memori.
- LOAD :
memindahkan word dari memori ke prosesor.
- EXCHANGE :
menukar isi sumber ke tujuan.
- CLEAR / RESET :
memindahkan word 0 ke tujuan.
- SET :
memindahkan word 1 ke tujuan.
- PUSH :
memindahkan word dari sumber ke bagian paling atas stack.
- POP :
memindahkan word dari bagian paling atas sumber
ARITHMETIC
Tindakan CPU
untuk melakukan operasi arithmetic :
- Transfer data sebelum atau sesudah.
- Melakukan fungsi dalam ALU.
- Menset kode-kode kondisi dan flag.
Operasi set
instruksi untuk arithmetic :
- ADD :
penjumlahan
- SUBTRACT : pengurangan
- MULTIPLY : perkalian
- DIVIDE : pembagian
- ABSOLUTE
- NEGATIVE
- DECREMENT
- INCREMENT
Nomor 5
sampai 8 merupakan instruksi operand tunggal.
LOGICAL
Tindakan
CPU 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 kanan menyebabkan konstanta pada ujung bit
- ROTATE :
operand menggeser ke kiri atau ke kanan dengan ujung yang terjalin.
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.
INPUT / OUPUT
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 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.
CONTROL SYSTEM
Hanya dapat dieksekusi
ketika prosesor berada dalam keadaan khusus tertentu atau sedang mengeksekusi
suatu program yang berada dalam area khusus, biasanya digunakan dalam sistem
operasi.
Contoh :
membaca atau mengubah register kontrol.
JUMLAH ALAMAT (NUMBER OF ADDRESSES)
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 :
- Empat Alamat ( dua operand, satu hasil, satu
untuk alamat instruksi berikutnya)
- Tiga Alamat (dua operand, satu hasil)
- Dua Alamat (satu operand merangkap hasil, satunya
lagi operand)
- Satu Alamat (menggunakan accumulator untuk
menyimpan operand dan hasilnya)
Macam-macam
instruksi menurut jumlah operasi yang dispesifikasikan
- O – Address Instruction
- 1 – Addreess Instruction.
- N – Address Instruction
- M + N – Address Instruction
Macam-macam
instruksi menurut sifat akses terhadap memori atau register
- Memori To Register Instruction
- Memori To Memori Instruction
- Register To Register Instruction
ADDRESSING
MODES
Jenis-jenis
addressing modes (Teknik Pengalamatan) yang paling umum:
- Immediate
- Direct
- Indirect
- Register
- Register Indirect
- Displacement
- Stack
