Arsitektur Set Intruksi

www.gunadarma.ac.id

ARSITEKTUR SET INSTRUKSI

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 operandsdapat berupa salah Satu diantara tiga jenis berikut ini:

·       Main or Virtual Memory

·       CPU Register

·        I/O Device

DESAIN SET INSTRUKSI

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

a.    Kelengkapan set instruksi

b.    Ortogonalitas (sifat independensi instruksi)

c.    Kompatibilitas :

·       Source code compatibility

·       Object code Compatibility

Selain ketiga aspek tersebut juga melibatkan hal-hal sebagai berikut:

a.    Operation Repertoire: Berapa banyak dan operasi apa saja yang disediakan, dan berapa sulit operasinya.

b.    Data Types: tipe/jenis data yang dapat diolah, Instruction Format: panjangnya, banyaknya alamat, dsb.

c.    Register: Banyaknya register yang dapat digunakan.

d.    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).

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

1.  Data processing:Arithmetic dan  Logic Instructions

2.  Data storage: Memory instructions

3.  Data Movement: I/O instructions

4.  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 :

a.    Transfer data sebelum atau sesudah.

b.    Melakukan fungsi dalam ALU.

c.    Menset kode-kode kondisi dan flag.

Operasi set instruksi untuk arithmetic :

    1. ADD : penjumlahan                       5. ABSOLUTE

    2. SUBTRACT : pengurangan           6. NEGATIVE

    3. MULTIPLY : perkalian                  7. DECREMENT

    4. DIVIDE : pembagian                    8. INCREMENT

    Nomor 5 sampai 8 merupakan instruksi operand tunggal.

LOGICAL

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.

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 :

a.    TRANSLATE : menterjemahkan nilai-nilai dalam suatu bagian memori berdasrkan tabel korespodensi.

b.    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

Sumber  :  http://id.scribd.com/doc/34681874/2-Set-Instruksi