pertemuan ke 8

ORGANISASI & ARSITEKTUR KOMPUTER

SET INSTRUKSI

SET INSTRUKSI Instruction set adalah satu set perintah yang dapat

dilaksanakan oleh sebuah prosesor.

Dari sudut pandang seorang pemrogram :Instruction set memberikan gambaran operasi operasi

dasar yang dapat dikerjakan prosesor ybs dan dapat dieksploitasi oleh pemrogram sistem (Programmer’s model of the machine).

Dari sudut perancang hardware :Instruction set memberikan gambaran kemampuan kemampuan dasar yang harus diimplementasikan secara hardware.

Selama berlangsungnya eksekusi instruksi, instruksi dibaca ke dalam register instruksi (Instruction Register-IR) yang terdapar dalam CPU.

Opcode direpresentasikan dengan singkatan-singkatan yang disebut mnemonik, yang mengindikasikan operasi. Misal:

ADD (menambahkan)SUB (pengurangan)MPY (multiply)DIV (pembagian)LOAD (muatkan data dari memori)STORE (simpan data ke memori)

SET INSTRUKSI

FORMAT INSTRUKSI

• operand source/destination

• Opcode : menyatakan operasinya (mnemonic)• Operands : menyatakan data input (source) dan output

(destination)

MODE PENGALAMATAN

Mode Pengalamatan adalah bagaimana cara menunjuk sebuahalamat dimana operand diambil.

Mode pengalamatan diterapkan pada set instruksidimana pada umumnya instruksi terdiri dari opcode (kode operasi) dan alamat

Teknik Pengalamatan

• Immediate Addressing

• Indirect Addressing

• Indexed Addressing

Immediate Addressing

Pada mode pengalamatan ini, nilai dari operand terdapat pada instruksi itu sendiri. Penggunaan immediate addressingsangat sederhana. Akan tetapi mode ini jarang dipakai padapemrograman umum, hal ini dikarenakan data yang ada bersifat statis, membutuhkan penggantian nilai untuk tiap instruksi yang menggunakan nilai segera.

Indirect Addressing

Pada mode indirect, yang berada didalam instruksi bukan merupakan alamat dari operand, tetapi menunjuk ke memori atau register tertentu yang nilainya disimpan oleh register atau memori dengan alamat operand, biasanya ditandai dengan ’tanda kurung’ .

Indexed Addressing

Pada mode Indexed Addressing, alamat dari operand didapatkan dengan menambahkan suatu konstanta dengan isi dari suatu register, yang dinamakan dengan index register. Gambar berikut menunjukkan ilustrasi dari indexed addressing mode.

Mode Pengalamatan lain

Relative ModeRelative mode mirip dengan Indexed mode. Pada

Indexed mode, yang digunakan sebagai index adalah register (index register), sedangkan pada Relative mode tidak menggunaka index register tetapi menggunakan Program Counter (PC).

AutoIncrement Mode

AutoIncrement Mode mirip dengan register indirect addressingmode, hanya saj a registernya dapat bertambah 1 setelah operasi dari instruksi dij alankan. Register ini di namakan dengan autoincrement register. Autoincrement register diletakkan pada source dan diberi tanda kurung, dan ditambahkan simbol ’+’ untuk menunj ukkan bahwa mode yang dipakai adalah autoincrement mode.

AutoDecrement Mode

Mirip dengan autoincrement, autodecrement mode menggunakan register untuk menunj uk alamat operand. Akan tetapi pada mode ini , autodecrement register dikurangkan 1 terlebih dahulu, dan data baru yang digunakan sebagai alamat efektif dari operand. Untuk menunjukkan bahwa autodecrement register dikurangi terlebih dahulu sebelum mengakses operand, simbol ’-’ diletakkan sebel umindirection operand.

RICSReduced Instruction Set Computer

Merupakan bagian dari arsitektur mikroprosessor, berbentuk kecil dan berfungsi untuk set istruksi dalam komunikasi

diantara arsitektur yang lainnya.

Mesin RISC memerlukan memori yang lebih besar untuk mengakomodasi program yang lebih besar.

Waktu Eksekusi Instruksi Mesin RISC dapat dirumuskan :

Waktu eksekusi = N x S x TN :adalah jumlah perintah

S adalah jumlah rata-rata langkah per perintahT adalah waktu yang diperlukan untuk melaksanakan satu

langkah

Kecepatan eksekusi dapat ditingkatkan dengan menurunkan nilai dari ketiga varisbel di atas.

Arsitektur RISC berusaha menurunkan nilai S dan T.Proses pipeline dapat digunakan untuk membuat nilai efektif S mendekati 1 (satu) artinya komputer menyelesaikan satu perintah dalam satu siklus waktu CPU.Nilai T dapat diturunkan dengan merancang perintah yang sederhana.

SET INSTRUKSI

Pipeline (Materi Selanjutnya)

Ciri-ciri Prosesor RISC

1. Prosesor RISC mengeksekusi instruksi pada setiap satu siklus detak (Robinson, 1987 : 144; Johnson, 1987 : 153).

Hasil penelitihan IBM (International Business Machine) menunjukkan bahwa frekuensi penggunaan instruksi-instruksi kompleks hasil kompilasi sangat kecil dibanding dengan instruksi-instruksi sederhana. 

Dengan perancangan yang baik instruksi sederhana dapat dibuat agar bisa dieksekusi dalam satu siklus detak. Ini tidak berarti bahwa dengan sendirinya prosesor RISC mengeksekusi program secara lebih cepat.

Analogi sederhananya adalah bahwa kecepatan putar MOTOR (putaran per menit) yang makin tinggi pada kendaraan tidaklah berarti bahwa jarak yang ditempuh kendaraan (meter per menit) tersebut menjadi lebih jauh, karena jarak tempuh masih bergantung pada perbandingan roda gigi yang dipakai.

2. Instruksi pada prosesor RISC memiliki format-tetap, sehingga rangkaian pengontrol instruksi menjadi lebih sederhana dan ini berarti menghemat penggunaan luasan keping semikonduktor.

3. Instruksi yang berhubungan dengan memori hanya instruksi isi (load) dan instruksi simpan (store) , instruksi lain dilakukan dalam register internal prosesor. Cara ini menyederhanakan mode pengalamatan (addressing) dan memudahkan pengulangan kembali instruksi untuk kondisi-kondisi khusus yang dikehendaki

KESIMPULAN...