Arsitektur Set instruksi
Set Instruksi (bahasa Inggris: Instruction Set, atau
Instruction Set Architecture (ISA)) didefinisikan sebagai suatu aspek dalam
arsitektur komputer yang dapat dilihat oleh para pemrogram. Secara umum, ISA
ini mencakup jenis data yang didukung, jenis instruksi yang dipakai, jenis
register, mode pengalamatan, arsitektur memori, penanganan interupsi, eksepsi,
dan operasi I/O eksternalnya (jika ada). ISA merupakan sebuah spesifikasi dari
kumpulan semua kode-kode biner (opcode) yang diimplementasikan dalam bentuk
aslinya (native form) dalam sebuah desain prosesor tertentu. Kumpulan opcode
tersebut, umumnya disebut sebagai bahasa mesin (machine language) untuk ISA
yang bersangkutan. ISA yang popular digunakan adalah set instruksi untuk chip
Intel x86, IA-64, IBM PowerPC, Motorola 68000, Sun SPARC, DEC Alpha, dan
lain-lain.
1. Instruction set architecture (ISA) / arsitektur set
instruksi ISA meliputi spesifikasi yang menentukan bagaimana programmer bahasa
mesin akan berinteraksi oleh computer. ISA menentukan sifat komputasional
computer.
2. Hardware System Architecture (HSA) / arsitektur system
hardware HAS berkaitan dengan subsistem hardware utama computer (CPU, system
memori dan IO). HSA mencakup desain logis dan organisasi arus data dari
subsistem.
KARAKTERISTIK DAN FUNGSI SET INSTRUKSI
Operasi dari CPU ditentukan oleh instruksiinstruksi 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).
JENIS INSTRUKSI
1. Data procecessing: Arithmetic and logic instructions
2. Data storage: Memory instructions
3. Data Movement: I/O instructions
4. Control: Test and branch instructions
Instruksi aritmetika memiliki kemampuan untuk mengolah data
numeric. Sedangkan instruksi logika beroperasi pada bit-bit word sebagai bit,
bukan sebagai bilangan. Operasi-operasi tersebut dilakukan teutama untuk data
di register CPU. Instruksi-instruksi memori diperlukan untuk memindah data yang
terdapat di memori dan register. Instruksi-instruksi I/O diperlukan untuk
memindahkan program dan data kedalam memori dan mengembalikan hasil komputasi
kepada pengguna.
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 :
a. Operation Repertoire
Berapa banyak dan operasi apa saja yang disediakan, dan
berapa sulit operasinya
b. Data Types
Tipe/jenis data yang dapat olah
c. Instruction Format
Panjangnya, banyaknya alamat,dsb.
d. Register
Banyaknya register yang dapat digunakan
e. Addressing
Mode pengalamatan untuk operand
TEKNIK PENGALAMATAN
Ada 3 teknik dasar untuk pengalamatan, yaitu:
1. Pemetaan langsung (direct mapping), terdiri dari dua cara
yakni Pengalamatan Mutlak (absolute addressing) dan Pengalamatan relatif
(relative addressing).
- Pengalamatan Mutlak
Untuk teknik pengalamatan ‘alamat mutlak’ ini, tidak terlalu
mempermasalahkan kunci atribut karena diminta langsung menuliskan di mana
alamat record yang akan di masukkan. Jika kita menggunakan hard disk atau
magnetic drum, ada dua cara dalam menentukan alamat memorinya, yaitu (1)
cylinder addressing dan (2) sector addressing. Jika kita menggunakan cylinder
addressing, maka kita harus menetapkan nomor-nomor dari silinder (cylinder),
permukaan (surface), dan record, sedangkan bila kita menggunakan sector
addressing, maka kita harus menetapkan nomor-nomor dari sektor (sector), lintasan
(track), dan permukaan (surface). Teknik ini mudah dalam pemetaan (pemberian)
alamat memorinya. Sulitnya pada pengambilan (retrieve) data kembali, jika data
yang kita masukkan banyak, kita bias lupa di mana alamat record tertentu.
-Pengalamatan relatif
Teknik ini menjadikan atribut kunci sebagai alamat
memorinya, jadi, data dari NIM dijadikan bertipe numeric(integer) dan dijadikan
alamat dari record yang bersangkutan. Cara ini memang sangat efektif untuk
menemukan kembali record yang sudah disimpan, tetapi sangat boros penggunaan
memorinya. Tentu alamat memori mulai dari 1 hingga alamat ke sekian juta tidak
digunakan karena nilai dari NIM tidak ada yang kecil. Pelajari keuntungan dan
kerugian lainnya.Teknik ini termasuk dalam katagori address space dependent.
2. Pencarian Tabel (directory look-up)
Teknik ini dilakukan dengan cara mengambil seluruh kunci
atribut dan alamat memori yang ada dan dimasukkan ke dalam tabel tersendiri.
Jadi tabel itu (missal disebut dengan tabel INDEX) hanya berisi kunci atribut (misalkan
NIM) yang telah disorting (diurut) dan alamat memorinya. Jadi, sewaktu
dilakukan pencarian data, tabel yang pertama dibaca adalah tabel INDEX itu,
setelah ditemukan atribut kuncinya, maka data alamat yang ada di sana digunakan
untuk meraih alamat record dari data (berkas/ file/ tabel) yang sebenarnya.
Pencarian yang dilakukan di tabel INDEX akan lebih cepat dilakukan dengan
teknik pencarian melalui binary search (dibagi dua-dua, ada di mata kuliah
Struktur dan Organisasi Data 2 kelak) ketimbang dilakukan secara sequential.
Nilai key field (kunci atribut) bersifat address space independent (tidak
terpengaruh terhadap perubahan organisasi filenya), yang berubah hanyalah
alamat yang ada di INDEX-nya.
3. Kalkulasi (calculating).
Kalau pada teknik pencarian tabel kita harus menyediakan
ruang memori untuk menyimpan tabel INDEX-nya, maka pada teknik ini tidak
diperlukan hal itu. Yang dilakukan di sini adalah membuat hitungan sedemikian
rupa sehingga dengan memasukkan kunci atribut record-nya, alamatnya sudah dapat
diketahui. Tinggal masalahnya, bagaimana membuat hitungan dari kunci atribut
itu sehingga hasilnya bisa efisien (dalam penggunaan memori) dan tidak
berbenturan nilainya (menggunakan alamat yang sama).
MODE PENGALAMATAN
:: Mode pengalamatn Pentium
Pentium dilengkapi
bermacam-macam mode pengalamatan untuk memudahkan bahasa
bahasa tingkat
tinggi mengeksekusinya secara efisien.
Macam-macam mode pengalamatan pentium :
:: Mode Immediate
- Operand berada
di dalam intruksi.
- Operand dapat berupa
data byte, word atau doubleword.
:: Mode Operand Register
Yaitu operand
adalah isi register.
- Register 8 bit
(AH, BH, CH, DH, AL, BL, CL, DL)
- Register 16 bit
(AX, BX, CX, DX, SI, DI, SP, BP)
- Register 32bit
(EAX, EBX, ECX, ESI, EDI, ESP, EBP)
- Register 64 bit
yang dibentuk dari register 32 bit secara berpasangan.
- Register 8, 16,
32 bit merupakan register untuk penggunaan umum (general purpose
register).
- Register 14 bit
biasanya untuk operasi floating point.
- Register segmen
(CS, DS, ES, SS, FS, GS)
:: Mode Displacement
Alamat efektif
berisi bagian-bagian intruksin dengan displacement 8, 16, atu 32 bit.
Dengan segmentasi,
seluruh alamat dalam intruksi mengacu ke sebuah offset di dalam
segmen. Dalam
Pentium, mode ini digunakan untuk mereferensi variable-variabel global.
:: Mode Base
Pengalamatan
indirect yang menspesifikasi satu register 8, 16 atau 32 bit berbasis alamat
efektifnya.
Reference :
http://www.scribd.com/doc/34681874/2-Set-Instruksi
http://endahajah.wordpress.com/2009/03/31/hello-world/
http://id.wikipedia.org/wiki/Set_instruksi
http://gpinkom.wordpress.com/2008/06/03/pengertian-bus-bit-dan-byte/
http://www.scribd.com/doc/34680928/Bab-7-Sistem-Bus-Organisasi-Komputer
http://www.riesaelektro.blogspot.com/2014/11/arsitektur-set-instruksi.html?m=1http://fikrytrynugroho.blogspot.com/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar