Karakter Intruksi Mesin
- Intruksi mesin (mechine intruction) yang di eksekusi membentuk suatu operasi dan berbagai macam fungsi CPU.
- Kumpulan fungsi yang dapat dieksekusi CPU disebut set intruksi (intraction set ) CPU.
- Mempelajari karakteristik intruksi mesin, meliputi :
- Elemen-elemen intruksi mesin
- Representasi intruksinya
- Jenis-jenis intruksi
- Penggunaan alamat
- Rancangan set intruksi
Untuk dapat dieksekusi suati intruksi harus berisi elemen informasi yang diperlukan CPU secara lengkap dan jelas,di antaranya :
- Operation Code (Op Code) = Menspesifikasikan opersi yang akan dilakukan. Kode operasi berbentuk Kode Biner
- Source Operand Reference = Opersi dapat berasal dari lebih satu sumber. Operand adalah input operasi
- Result Operand Reference = Merupakan hasil atau keluaran operasi
- Next Instruction Reference = Elemen ini menginformasikan CPU posisi intruksi berikutnya yang harus diambil dan dieksekusi.
Operand dari Operasi
Melihat dari sumbernya, operand suatu operasi dapat
berada di salah satu dari ketiga daerah berikut ini :
– Memori utama atau memori virtual
– Register CPU
– Perangkat I/O
Representasi Instruksi
• Instruksi komputer direpresentasikan oleh sekumpulan
bit. Instruksi dibagi menjadi beberapa field.
• Field – field ini diisi oleh elemen – elemen instruksi yang
membawa informasi bagi operasi CPU.
• Layout instruksi dikenal dengan format instruksi
Format Instruksi
• Kode operasi (opcode) direpresentasi kan dengan
Opcode Alamat
singkatan – singkatan, yang disebut mnemonic.
• Mnemonic mengindikasikan suatu operasi bagi CPU.
• Contoh mnemonic adalah :
– ADD = penambahan
– SUB = substract (pengurangan)
– LOAD = muatkan data ke memori
• Contoh representasi operand secara simbolik :
– ADD X, Y artinya : tambahkan nilai yang berada pada
lokasi Y ke isi register X, dan simpan hasilnya di
register X.
• Programer dapat menuliskan program bahasa mesin
dalam bentuk simbolik.
• Setiap opcode simbolik memiliki representasi biner yang
tetap dan programer dapat menetapkan lokasi masing –
masing operand
Jenis –Jenis Instruksi
Contoh suatu ekspresi bilangan :
X = X + Y ;
X dan Y berkorespondensi dengan lokasi 513 dan 514.
Pernyataan dalam bahasa tingkat tinggi tersebut
mengintruksikan komputer untuk melakukan langkah
berikut ini :
– Muatkan sebuah register dengan isi lokasi memori 513.
– Tambahkan isi lokasi memori 514 ke register.
– Simpan isi register ke lokasi memori 513
Korelasi
• Terlihat hubungan antara ekspresi bahasa tingkat tinggi
dengan bahasa mesin.
• Dalam bahasa tingkat tinggi, operasi dinyatakan dalam
bentuk aljabar singkat menggunakan variabel.
• Dalam bahasa mesin hal tersebut diekpresikan dalam
operasi perpindahan antar register
• Dapat ditarik kesimpulan bahwa instruksi – instruksi mesin harus mampu
mengolah data sebagai implementasi keinginan – keinginan kita.
• Terdapat kumpulan unik set instruksi, yang dapat digolongkan dalam
jenis–jenisnya, yaitu
– Pengolahan data (data processing),
meliputi operasi – operasi aritmetika dan logika. Operasi aritmetika
memiliki kemampuan komputasi untuk pengolahan data numerik.
Sedangkan instruksi logika beroperasi terhadap bit – bit word
sebagai bit, bukannya sebagai bilangan, sehingga instruksi ini
memiliki kemampuan untuk pengolahan data lain
– Perpindahan data (data movement),
berisi instruksi perpindahan data antar register maupun modul I/O.
Untuk dapat diolah oleh CPU maka diperlukan instruksi - instruksi
yang bertugas memindahkan data operand yang diperlukan
– Penyimpanan data (data storage),
berisi instuksi – instruksi penyimpanan ke memori. Instruksi
penyimpanan sangat penting dalam operasi komputasi,
karena data tersebut akan digunakan untuk operasi berikutnya,
minimal untuk ditampilkan pada layar harus diadakan
penyimpanan walaupun sementara
– Kontrol aliran program (program flow control),
berisi instruksi pengontrolan operasi dan pencabangan. Instruksi
ini berguna untuk pengontrolan status dan mengoperasikan
pencabangan ke set instruksi lain
Jumlah Alamat
• Jumlah register atau alamat yang digunakan dalam
operasi CPU tergantung format operasi masing – masing
CPU.
• Ada format operasi yang menggunakan 3, 2, 1 dan 0
register.
• Umumnya yang digunakan adalah 2 register dalam
suatu operasi. Desain CPU saat ini telah menggunakan
3 alamat dalam suatu operasi, terutama dalam MIPS
(million instruction per secon).
• Alamat per instruksi yang lebih sedikit akan membuat instruksi lebih
sederhana dan pendek, tetapi lebih sulit mengimplementasikan fungsifungsi
yang kita inginkan.
• Karena instruksi CPU sederhana maka rancangan CPU juga lebih
sederhana.
• Jumlah bit dan referensi per instruksi lebih sedikit sehingga fetch dan
eksekusi lebih cepat.
• Jumlah instruksi per program biasanya jauh lebih banyak
• Pada jumlah alamat per instruksi banyak, jumlah bit dan referensi instruksi
lebih banyak sehingga waktu eksekusi lebih lama.
• Diperlukan register CPU yang banyak, namun operasi antar register lebih
cepat.
Lebih mudah mengimplementasikan fungsi – fungsi yang kita
inginkan.
• Jumlah instruksi per program jauh lebih sedikit.
• Untuk lebih jelas perhatikan contoh instruksi – instruksi dengan
jumlah register berbeda untuk menyelesaikan persoalan yang sama
• Contoh penggunaan set instruksi dengan alamat 1, 2, dan 3 untuk
menyelesaikan operasi hitungan
Y = (A – B) ÷ (C + D* E)
Post a Comment