1. Pengertian
Set
Instruksi adalah suatu perintah yang diberikan kepada sebuah PC ataupun CPU
guna menjalankan sebuah OS (Operating System) dari suatu CPU tersebut. Set
instruksi juga biasanya digunakan untuk perantara komunikasi dari programmer
menuju mesin, set instruksi biasanya berupa bahasa mesin yang digunakan sebagai
jembatan komunikasi antara manusia dengan computer.
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).
Ada
dua jenis klasifikasi proses set instruksi yang utama yaitu :
·
CISC (Complex Instruction Set
of Computing)
adalah
desain prosesor dimana instruksi tunggal dapat menjalankan beberapa operasi
tingkat rendah (seperti beban dari memori, operasi aritmatika, dan penyimpanan
memori) atau mampu menjalankan operasi multi-langkah atau mode pengalamatan
dalam instruksi tunggal. Istilah ini surut diciptakan berbeda dengan Reduced
Instruction Set of Computing (RISC) dan karena itu telah menjadi sesuatu dari
istilah umum untuk segala sesuatu yang bukan RISC, dari komputer mainframe yang
besar dan kompleks untuk mikrokontroler sederhana di mana beban memori dan
operasional penyimpanan tidak lepas dari instruksi aritmatika.
·
RISC (Reduced Instruction Set
of Computing)
adalah
strategi desain CPU berdasarkan ide bahwa set instruksi yang disederhanakan
memberikan kinerja yang lebih tinggi bila dikombinasikan dengan arsitektur
mikroprosesor mampu melaksanakan instruksi tersebut menggunakan siklus
mikroprosesor yang lebih sedikit per instruksi. Sebuah komputer berdasarkan
strategi ini adalah set instruksi komputer berkurang, juga disebut RISC.
Arsitektur menentang disebut kompleks set instruksi komputasi (CISC).
2. Jenis-jenis Set Intruksi
A.
Pengolahan Data
Instruksi
untuk aritmetika dan logika. Instruksi Aritmetika memiliki kemampuan untuk
mengolah data numeric. Instruksi Logika beroperasi pada bit-bit word sebagai
bit bukan sebagai bilangan.
B.
Penyimpanan Data
Instruksi
untuk Memori. Instruksi memori diperlukan untuk memindahkan data yang terdapat
pada memori dan register.
C.
Perpindahan Data
Instruksi
untuk I/O. Instruksi I/O diperlukan untuk memindahkan program dan data ke dalam
memori dan mengembalikan hasil komputansi kepada pengguna.
D.
Kontrol
Instruksi
untuk pemeriksaan dan percabangan. Instruksi kontrol digunakan untuk memeriksa
nilai data dannmencambangkan ke set industri lain.
3. Teknik Pengalamatan
Adapun
dalam teknik pengintruksiaannya, set intruksi memiliki 7 teknik pengalamatan,
yaitu:
a.
Immediate Addressing
b.
Direct Addressing
c.
Indirect Addressing
d.
Register addressing
e.
Register indirect addressing
f.
Displacement addressing
g.
Stack addressing
Gambar 3.1
Pengalamatan Set Intruksi
Dari gambar diatas dapat dijelaskan
sebagai berikut :
a.
Immediate Addressing
(Pengalamatan Segera)
Adalah bentuk pengalamatan yang
paling sederhana.
Penjelasan :
·
Operand benar-benar ada dalam
instruksi atau bagian dari intsruksi
·
Operand sama dengan field
alamat
·
Umumnya bilangan akan disimpan
dalam bentuk complement dua
·
Bit paling kiri sebagai bit
tanda
·
Ketika operand dimuatkan ke
dalam register data, bit tanda digeser ke kiri hingga maksimum word data
b.
Direct Addressing (Pengalamatan
Langsung)
Penjelasan :
·
Teknik ini banyak digunakan
pada komputer lama dan komputer kecil
·
Hanya memerlukan sebuah
referensi memori dan tidak memerlukan kalkulus khusus
c.
Indirect Addressing
(Pengalamatan tak langsung)
Penjelasan :
·
Merupakan mode pengalamatan tak
langsung
·
Field alamat mengacu pada
alamat word di alamat memori, yang pada gilirannya akan berisi alamat operand
yang panjang
d.
Register addressing
(Pengalamatan Register)
Penjelasan :
·
Metode pengalamatan register
mirip dengan mode pengalamatan langsung.
·
Perbedaanya terletak pada field
alamat yang mengacu pada register, bukan pada memori utama.
·
Field yang mereferensi register
memiliki panjang 3 atau 4 bit, sehingga dapat mereferensi 8 atau 16 register
general purpose.
e.
Register indirect addressing
(Pengalamatan tak-langsung register)
Penjelasan :
·
Metode pengalamatan register
tidak langsung mirip dengan mode pengalamatan tidak langsung
·
Perbedaannya adalah field
alamat mengacu pada alamat register
·
Letak operand berada pada
memori yang dituju oleh isi register
·
Keuntungan dan keterbatasan
pengalamatan register tidak langsung pada dasarnya sama dengan pengalamatan
tidak langsung
·
Keterbatasan field alamat
diatasi dengan pengaksesan memori yang tidak langsung sehingga alamat yang
dapat direferensi makin banyak
·
Dalam satu siklus pengambilan
dan penyimpanan, mode pengalamatan register tidak langsung hanya menggunakan
satu referensi memori utama sehingga lebih cepat daripada mode pengalamatan
tidak langsung
f.
Displacement addressing
Penjelasan :
·
Menggabungkan kemampuan
pengalamatan langsung dan pengalamatan register tidak langsung
·
Mode ini mensyaratkan instruksi
memiliki dua buah field alamat, sedikitnya sebuah field yang eksplisit
·
Operand berada pada alamat A
ditambahkan isi register
·
Tiga model displacement
:-Relative addressing : register yang direferensi secara implisit adalah
Program Counter (PC) Alamat efektif didapatkan dari alamat instruksi saat itu
ditambahkan ke field alamat-Memanfaatkan konsep lokalitas memori untuk menyediakan
operand-operand berikutnya.
·
Base register addressing :
register yang direferensi berisi sebuah alamat memori dan field alamat berisi
perpindahan dari alamat itu :-Referensi register dapat eksplisit maupun
implisit-Memanfaatkan konsep lokalitas memori
·
Indexing : field alamat mereferensi alamat memori
utama, dan register yang direferensikan berisi pemindahan positif dari alamat
tersebut
g.
Stack addressing
Penjelasan :
·
Stack adalah array lokasi yang
linier = pushdown list = last-in-firs-out
·
Stack merupakan blok lokasi
yang terbaik
·
Btir ditambahkan ke puncak
stack sehingga setiap blok akan terisi secara parsial
·
Yang berkaitan dengan stack
adalah pointer yang nilainya merupakan alamat bagian paling atas stack
·
Dua elemen teratas stack dapat
berada di dalam register CPU, yang dalam hal ini stack pointer mereferensi ke
elemen ketiga stack
·
Stack pointer tetap berada
dalam register
·
Dengan demikian,
referensi-referensi ke lokasi stack di dalam memori pada dasarnya merupakan
pengalamatan register tidak langsung
4. Desain Set Intruksi
Desain
set instruksi merupakan masalah yang sangat komplek yang melibatkan banyak
aspek, diantaranya adalah:
§ Kelengkapan set instruksi
§ Ortogonalitas (sifat independensi instruksi)
§ Kompatibilitas: Source Code Compatibility dan Object Code
Compatibility
§ Selain ketiga aspek tersebut juga melibatkan hal-hal sebagai
berikut:
§ Operasi Repertoire: Berapa banyak dan operasi apa saja yang
disediakan dan berapa sulit operasinya.
§ Data Types: Tipe/jenis data yang dapat olah Instruction Format
(panjangnya, banyaknya alamat, dsb)
§ Register: Banyaknya register yang dapat digunakan
§ Addresing: Mode pengalamatan untuk operand
DaftarPustaka
Tidak ada komentar:
Posting Komentar