Tugas 12 oleh : [Deny Setiawan_1903015220]
Set Instruksi: Karakteristik dan Fungsi
* 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
* I/O Device
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:
1. Operation Repertoire: Berapa banyak dan operasi apa saja yang disediakan, dan berapa sulit operasinya
2. Data Types: tipe/jenis data yang dapat olah
Instruction Format: panjangnya, banyaknya alamat, dsb.
3. Register: Banyaknya register yang dapat digunakan
4.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 :
1. Transfer data sebelum atau sesudah.
2. Melakukan fungsi dalam ALU.
3. 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 :
1. TRANSLATE : menterjemahkan nilai-nilai dalam suatu bagian
memori berdasrkan tabel korespodensi.
2. CONVERT : mengkonversi isi suatu word dari suatu bentuk
ke bentuk lainnya.
INPUT / OUPUT
* Tindakan CPU untuk melakukan INPUT /OUTPUT :
1. Apabila memory mapped I/O maka menentukan alamat
memory mapped.
2. Mengawali perintah ke modul I/O
* Operasi set instruksi Input / Ouput :
1. INPUT : memindahkan data dari pernagkat I/O tertentu ke
tujuan
2. OUTPUT : memindahkan data dari sumber tertentu ke
perangkat I/O
3. START I/O : memindahkan instruksi ke prosesor I/O untuk
mengawali operasi I/O
4. 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 :
1. JUMP (cabang) : pemindahan tidak bersyarat dan memuat PC
dengan alamat tertentu.
2. JUMP BERSYARAT : menguji persyaratan tertentu danmemuat
PC dengan alamat tertentu atau tidak
melakukan apa tergantung dari
persyaratan.
3. JUMP SUBRUTIN : melompat ke alamat tertentu.
4. RETURN : mengganti isi PC dan register lainnya yang berasal
dari lokasi tertentu.
5. EXECUTE : mengambil operand dari lokasi tertentu dan
mengeksekusi sebagai instruksi
6. SKIP : menambah PC sehingga melompati instruksi
berikutnya.
7. SKIP BERSYARAT : melompat atau tidak melakukan apa-apa
berdasarkan pada persyaratan
8. HALT : menghentikan eksekusi program.
9. WAIT (HOLD) : melanjutkan eksekusi pada saat persyaratan
dipenuhi.
10. 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 :
1. Empat Alamat ( dua operand, satu hasil, satu untuk alamat
instruksi berikutnya)
2. Tiga Alamat (dua operand, satu hasil)
3. Dua Alamat (satu operand merangkap hasil, satunya lagi
operand)
4. Satu Alamat (menggunakan accumulator untuk menyimpan
operand dan hasilnya)
Macam-macam instruksi menurut jumlah operasi yang dispesifikasikan
1. O – Address Instruction
2. 1 – Addreess Instruction.
3. N – Address Instruction
4. M + N – Address Instruction
Macam-macam instruksi menurut sifat akses terhadap memori atau register
1. Memori To Register Instruction
2. Memori To Memori Instruction
3. Register To Register Instruction
ADDRESSING MODES
Jenis-jenis addressing modes (Teknik
Pengalama-tan) yang paling umum:
* Immediate
* Direct
* Indirect
* Register
* Register Indirect
* Displacement
* Stack
Tabel Basic Addressing Modes
Mode
Algorithm
Principal Advantage
Principal Disadvantage
Immediate
Operand = A
Soal
1. Operasi CPU ditentukan oleh instruksi-instruksi yang dieksekusinya. Instruksi-instruksi ini dikenal sebagai instruksi mesin (Machine instruction) atau instruksi komputer (computer instruction) CPU dapat melakukan bermacam-macam fungsi, dan fungsi ini direfleksikan dalam berbagai instruksi CPU. Kumpulan fungsi yang dapat dieksekusi CPU disebut:
a. set instruksi b. model instruksi
c. kode instruksi d. elemen instruksi
e. opcode
2. 1. Operation code/kode ooperasi
2. Main memory atau virtual memory
3. source operand reference/referensi operand sumber
4. Result operand reference/referensi operand hasil 5. Next instruction reference/referensi operand selanjutnya.
6. CPU Register.
Agar dapat dieksekusi, setiap instruksi harus berisi informasi yang diperlukan oleh CPU. Elemen-elemen instruksi yang diperlukan tersebut adalah:
a. 1, 2, 3, b. 1, 3, 5
c. 1, 4, 5 d. 1, 2 , 3 ,5
e. 1, 3, 4, 5
3. Instruksi aritmetika (arithmetic instruction) memiliki kemampuan komputasi untuk pengolahan data ………….
a. logika b. word
c. numerik d. logika dan numerik
e. branch
4. 1. Integer(Bilangan bulat) atau fixed point
2. Floating point
3. Decimal
4. Bit
5. Word
Yang merupakan data numerik yang terdapat dikomputer adalah,
a. 1, 4, 5 b. 1, 2, 3
c. 3, 4, 5 d. 1, 3, 4
e. 1, 2, 5
5. Dalam jenis-jenis data pentium terdapat Unpacked Binary Coded Decimal
(BCD) ini adalah,
a. Lokasi-lokasi byte
b. Nilai biner bertanda yang terdapat dalam byte, word, atau double word
c. Integer tak bertanda yang terdapat dalam byte, word, atau double word
d. Alamat efektif 32-bit yang mempresentasikan offset dalam segment
e. Representasi digit pada range 0 hingga 9, dengan satu digit dalam masingmasing byte-nya
6. Sedangkan Bit Field adalah,
a. Lokasi-lokasi byte
b. Nilai biner bertanda yang terdapat dalam byte, word, atau double word
c. Integer tak bertanda yang terdapat dalam byte, word, atau double word
d. Sejumlah bit yang berdekatan (contigous) yang posisi setiap bitnya dianggap sebagai unit yang independen.
e. Representasi digit pada range 0 hingga 9, dengan satu digit dalam masingmasing byte-nya
7. Di dalam komputer terdapat set-set instruksi yang umum, salah satunya adalah set operasi aritmatika, yang bukan operasi aritmatika adalah,
a. Add b. substract
c. divide d. and
e. absolut
8. Instruksi yang mengubah format atau instruksi yang beroperasi terhadap format data. Contohnya adalah pengubahan bilangan desimal menjadi bilangan biner disebut instruksi,
a. konversi b. invers
c. negate d. add
e. absolut
9. Power PC banyak memiliki jenis operasi, salah satunya adalah berorientasi pencabangan dalam pencabangan ini terdapat bc, bc adalah,
a. pencabangan tidak bersyarat
b. bercabang ke alamat sasaran dan menaruh alamat efektif instruksi yang berada setelah pencabangan ke dalam link register
c. pencabangan bersyarat pada count register dan/atau pada bit condition register
d. system call untuk membangkitkan layanan sistem operasi
e. membandingkan dua buah operand dan membangkitkan system trap handler bila persyaratan tertentu dipenuhi
10. Dalam perkembangan teknologi komputer yang merupakan langkah pertama atau tingkat pertama menuju bahasa tingkat tinggi yang digunakan pada saat ini adalah mengunakan bahasa,
a. asembly b. fortran
b. basic c. cobol
c. java
KUNCI JAWABAN
1. A 2. E 3. C 4. B 5. E 6. D 7. D 8. A 9. C 10. A
Komentar
Posting Komentar