kumpulan paper arsitektur dan organisasi komputer

7/23/2019 Kumpulan Paper Arsitektur dan Organisasi Komputer

1/4

Tugas Evaluasi 1

Made Pramesty Jaya

(123130029)

Bagian 10. Kumpulan I nstruksi : Karakter istik dan F ungsi

Banyak dari apa yang didiskusikan didalam buku ini tidak dibaca secara mendalam oleh

user atau programmer. Jika programmer menggunakan bahasa tingkat tinggi, seperti Pascal

atau Ada, sangat kecil dari arsitektur mesin yang terlihat sehingga pengguna bahasa tingkat

tinggi sering kesulitan memahaminya.

Satu batas dimana desainer komputer dan programmer bisa mengerti adalah pada

kumpulan instruksi mesin. Pada sudut pandang desainer, kumpulan instruksi mesin

menyediakan kebutuhan fungsional untuk prosesor. Pengguna yang memilih untuk membuat

program dalam bahasa mesin akan memperhatikan struktur register dan memori, tipe data yang

didukung oleh mesin secara langsung, dan fungsi dari ALU.

10.1 Karakteristik Instruksi Mesin

Operasi dari prosesor dapat ditentukan berdasarkan instruksi apa yang sedang

dijalankan. Kumpulan dari berbagai macam instruksi yang dapat dijalankan oleh prosesor

disebut sebagai kumpulan instruksi prosesor.

a. Elemen Dari Instruksi Mesin

Setiap instruksi pasti mengandung informasi yang dibutuhkan oleh prosesor untuk

dieksekusi. Elemen tersebut antara lain :

Operation Code : Operasi spesifik yang akan dijalankan (ADD, I/O, dll). Operasidi spesifikasi oleh kode biner, yang disebut sebagai Operation Codeatau opcode.

Source Operand Reference : Operasi mungkin mengandung satu atau lebih sumber

operan, yaitu operan yang digunakan untuk operasi.

Result Operan Reference : Operasi mungkin mengeluarkan hasil.

Next Instruction Reference : Elemen ini memberitahu prosesor dimana letakinstruksi selanjutnya setelah selesai mengeksekusi sebuah instruksi.

Alamat dari instruksi selanjutnya dapat diambil dari alamat asli atau alamat virtualnya,

tergantung dari arsitekturnya.

b. Representasi Instruksi

Didalam komputer, setiap instruksi direpresentasikan dalam urutan bit. Selama

instruksi di eksekusi, instruksi lain akan dibaca oleh register instruksi (IR) dalam prosesor.

Prosesor harus bisa untuk mengekstrak data dari berbagai jenis instruksi untuk melakukan

operasi yang dibutuhkan.

Beberapa contoh operasi yang sering digunakan adalah :

ADD Menambahkan

SUB Mengurangkan

MUL Mengalikan

DIV Membagi LOAD Memuat data dari memori


2/4

STOR Menyimpan data ke memori

Operan juga bisa direpresentasikan secara simbolik. Sebagai contoh adalah instruksi

ADD R, Y

yang berarti menambahkan data yang ada dalam Y kedalam register R. Y adalah alamat lokasimemori, sedangkan R adalah register.

c. Tipe Instruksi

Sebuah komputer harus memiliki kumpulan instruksi yang memungkinkan pengguna

untuk mengolah tugas pengolahan data. Kita dapat mengelompokan tipe instruksi kedalam

kelompok berikut :

Data Processing : Instruksi aritmatika dan logika

Data Storage : Pergerakan data kedalam atau keluar dari register atau dari

lokasi memori

Data Movement : Instruksi I/O Control : Pengecekan dan percabangan instruksi.

d. Jumlah Alamat

Jumlah alamat per instruksi adalah dasar dari desain keputusan. Alamat per instruksi

yang lebih sedikit mengakibatkan instruksi menjadi lebih primitif yang mengakibatkan sedikit

prosesor kompleks. Hal tersebut juga mengakibatkan ukuran instruksi menjadi lebih pendek.

e. Desain Kumpulan Instruksi

Yang sangat mendasar dalam masalah desain adalah :

Operation Repertoire : Berapa banyak dan operasi apa saja yang digunakan, danseberapa kompleks operasi tersebut

Data Types : Berbagai macam tipe dari data yang dapat dijalankan

Instruction Format : Panjang instruksi (dalam bit), jumlah alamat, dan lainnya

Registers : Jumlah register prosesor yang dapat digunakan oleh instruksi

Addressing : Mode dimana operan dispesifikasi

10.2 Tipe Operan

Instruksi mesin dioperasikan didalam data. Kategori data yang sangat penting ada 4

yaitu :

a. Alamat

b. Angka

Semua bahasa mesin memiliki tipe data numerik. Terdapat 3 tipe data yang sering

terdapat pada komputer, seperti :

Binary integer atau binary fixed point

Binary floating point

Desimal

c. Karakter

Bentuk yang umum dari data adalah teks atau rangkaian karakter.


3/4

d. Logical Data

Jika data dapat diterjemahkan atau memiliki nilai 0 atau 1, maka data tersebut bisa

dikatakan sebagaiLogical Data.

10.3 Tipe Data Intel x86 dan ARM

a. Tipe Data x86

x86 dapat menangani tipe data 8 (byte), 16 (word), 32 (doubleword), 64 (quadword),

dan 128 (double quadword) bit. Intel x86 menggunakan gaya little-endian dimana byte

signifikan yang paling sedikit akan diletakan pada alamat terendah.Byte, word, doubleword,

quadword, dan double quadworddisebut sebagai tipe data umum.

b. Tipe Data ARM

Prosesor ARM mendukung tipe data 8 (byte), 16 (halfword), dan 32 (word) bit.

Kebanyakan implementasi dari prosesor ARM tidak menyediakan perangkat keras floating-

point yang dapat menghemat daya dan ruang memori. Jika aritmatika floating-pointdibutuhkan, maka aritmatika tersebut harus diimplementasikan didalam perangkat lunak.

10.4 Tipe Operasi

Jumlah dari opcode yang berbeda sangat banyak antara satu mesin dengan mesin lain.

Namun, terdapat tipe operasi umum yang ditemukan dalam semua mesin seperti :

Transfer Data

Tipe instruksi mesin yang paling mendasar adalah instruksi transfer data. Instruksi

transfer data harus bisa menspesifikasikan beberapa hal. Pertama, lokasi dari sumber dan tujuan

operan. Setiap lokasi bisa berada di memori, register, atau berada pada tumpukan teratas daristack. Kedua, panjang data yang akan ditransder harus diketahui. Ketiga, semua instrurksi

dengan operan harus ditentukan mode pengalamatannya.

Aritmatika

Kebanyakan mesin menyediakan berbagai jenis operasi aritmatika dasar seperti

penambahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian.

Logika

Kebanyakan mesin menyediakan berbagai jenis operasi untuk memanipulasi bit dari

kata atau unit lain yang bisa dialamatkan, hal itu disebut sebagai bit twiddling.Hal tersebutdidasari oleh operasi Boolean.

Konversi

Instruksi konversi digunakan untuk mengubah format atau mengoperasikan data dalam

format yang berbeda. Sebagai contoh adalah konversi decimal ke biner.

I/O

Banyak implementasi hanya menyediakan beberapa instruksi I/O. Aksi yang lebih spesifik

dilakukan dengan parameter , kode, atau command.


4/4

Kontrol Sistem

Instruksi kontrol sistem adalah instruksi yang bisa dieksekusi apabila prosesor berada

dalam kondisi tertentu atau sedang mengeksekusi program dalam area memori tertentu.

Kontrol Transfer

Untuk instruksi ini, operasi dilakukan oleh prosesor digunakan untuk memperbarui

program counteryang memiliki alamat dari beberapa instruksi dalam memori.

kumpulan paper arsitektur dan organisasi komputer

Documents