Makalah SET INTRUKSI [PDF]

Citation preview

SET INSTRUKSI



Disusun Oleh: Aries Gerdiansyah Aulia Rizky Amrullah Aura Azzahra Syahputri S Erike Putri Agnesasmitha Fadhil Muhammad Naufal Kalvin Marpaho Valentino



(11118069) (11118226) (11118230) (12118273) (12118352) (13118580)



Indra Pamana Boy. Gea M Gilang Nulfaris Qonit Khusni Randis Julian Pratama Rizanul Hidayat Aditiyas Rosiana Sitorus



(13118320) (13118890) (15118690) (15118894) (16118268) (16118373)



PENG. ORG. & ARST KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS GUNADARMA



KATA PENGANTAR Assalamu’alaikum Wr. Wb.



Puji syukur kami sebagai penulis makalah ini panjatkan kepada kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga kami dapat dan mampu untuk menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul “SET INSTRUKSI”. Adapun maksud dilakukannya penyusunan makalah ini tidak lain untuk memenuhi tugas Peng. Org. & Arst Komputer yang diberikan kepada kami dari dosen sebagai salah satu pendukung



presentasi yang meliputi makalah dan ppt yang akan kami sampaikan agar kami lebih memahami mengenai topik yang akan kami jelaskan. Kami menyadari bahwa makalah ini merupakan ini masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu, maka kami meminta para pembaca untuk memberikan masukan serta saran sehingga isi makalah ini dapat lebih baik. Sekiranya kami sebagai penulis mohon maaf jika terdapat kesalahan cetak ataupun Bahasa yang kurang baku dalam penulisan pada maalah ini. Akhir kata kami sebagai penulis berharap semoga isi dari makalah ini dapat memberikan manfaat bagi semua pembaca mengenai keterkaitan antara Sistem Informasi Manajemen dan Sistem Informasi Manufaktur di masa sekarang ataupun di masa yang akan datang. Wassalamu’alaikum Wr. Wb.



Jakarta, - November 2019



Penulis



1



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR ..................................................................................................... 1 DAFTAR ISI .................................................................................................................... 2 BAB I



PENDAHULUAN ............................................................................................. 3 A. Latar Belakang ...................................................................................................... 3 B. Rumusan Masalah ................................................................................................. 3 C. Tujuan.................................................................................................................... 3



BAB II PEMBAHASAN ............................................................................................... 4 A. Pengertian Set Instruksi ......................................................................................... 4 B. Pengalamatan ........................................................................................................ 4 2.1 Indirection Dan Konstanta ............................................................................ 5 C. Implementasi Variable dan Konstanta .................................................................. 7 D. Format Instruksi .................................................................................................... 7 2.2 Jenis – jenis Operand .................................................................................... 7 2.3 Jenis Instruksi ................................................................................................ 8 2.4 Transfer Data ................................................................................................. 8 2.5 Aritmetic ....................................................................................................... 8 2.6 Logical........................................................................................................... 9 2.7 Konversi ........................................................................................................ 9 2.8 Input/Output .................................................................................................. 9 2.9 Transfer System ............................................................................................ 9 2.10 Control System .............................................................................................. 10 2.11 Jumlah Alamat .............................................................................................. 10 E. Macam – macam Instruksi Menurut Jumlah Operasi yang Dispesifikasi ............. 10 F. Addressing Modes ................................................................................................. 10



BAB III PENUTUP ......................................................................................................... A. Kesimpulan............................................................................................................. B. Saran .......................................................................................................................



DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................



2



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Arsitektur computer merupakan suatu bidang ilmu yang mempelajari tentang rancangan dari suatu komputer mulai dari arsitektur komputer,organisasi computer dan revolusi komputer. Dalam makalah ini pemakalah hanya membahas bagian kecil dari bidang ilmu Arsitektur komputer ini yaitu instruksi set karakteristik dan fungsi ,yang berkaitan dengan informasi dalam bentuk bit baik biner,oktal,decimal,dan heksa desimal. Pemakalah membahas materi ini karena instruksi set karakteristik dan fungsi ini merupakan materi yang sangat penting dalam bidang ilmu Arsiteltur komputer ini. Set instruksi berupa jenis instruksi pengamatan system bust,CPU dan I/O set instruksi mode dan format pengalamatan set instruksi mode dan format pengalamatan set instruksi materi OrAr komputer karakteristik dan fungsi set instruksi 1. Operasi dari CPU ditentukan oleh intruksi-intruksi yang dilaksanakan atau dijalankannya. Instruksi ini sering disebut sebagai instruksi mesin (mechine insturctions) atau insturksi komputer (computer instruction). 2. Kumpulan dari instruksi-instruksi yang berbeda yang dapat dijalankan oleh CPU disebut set instruksi (intuctions set).



B. Rumusan Masalah Adapun Rumusan Masalah nya adalah Sebagai berikut: 1. Karakteristik instruksi Mesin 2. Tipe-tipe operand 3. Tipe-tipe operasi 4. Pengalamatan 5. Format instruksi



C. Tujuan 1. Untuk mengetahui karakteristik instruksi mesin 2. Untuk mengetahui Tipe-tipe operand 3. Untuk mengetahui Tipe-tipe operasi 4. Untuk mengetahui pengalamatan 5. Untuk mengetahui format instruksi



3



BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Set Instruksi Set intruksi adalah sekumpulan lengkap intruksi yang dapat dimengerti oleh CPU, set intruksi sering juga disebut bahasa mesin karena aslinya juga berbentuk biner kemudian dimengerti sebagai bahasa assembly untuk dimengerti manusia (programmer), biasanya digunakan representasi yang lebih mudah dimengerti oleh manusia. Sebuah intruksi terdiri dari sebuah opcode, biasanya bersama dengan beberapa informasi tambahan seperti darimana asal operand-operand dan kemana hasil akan ditempatkan. Set intruksi merupakan jenis intruksi teknik pengalamatan, system bust, CPU dan I/O Set Intruksi Mode & Format Pengalamatan. Di dalam Set Instruksi terdapat beberapa elemen instruksi : 1. Operation Code (opcode) : menentukan operasi yang akan dilaksanakan. 2. Source Operand Reference : merupakan input bagi operasi yang akan dilaksanakan. 3. Result Operand Reference : merupakan hasil dari operasi yang dilaksanakan. 4. Next Instruction Reference : memberitahu CPU untuk mengambil instruksi berikutnya setelah instruksi yang dijalankan selesai. Lalu juga ada beberapa jenis dari Set Instruksi : 1. Data Processing / Pengolahan Data : instruksi-instruksi aritmetika dan logika. Instruksi aritmetika memiliki kemampuan untuk mengolahdata numeric, sedangkan instruksi logika beroperasi pada bit-bit word sebagai bit bukan sebagai bilangan. Operasi-operasi tersebut dilakukan terutama untuk data di register CPU. 2. Storage / Penyimpanan Data : instruksi-instruksi memori. Instruksi-instruksi memori diperlukan untuk memindah data yang terdapat di memori dan register. 3. Data Movement / Perpindahan Data : instruksi I/O. Instruksi-instruksi I/O diperlukan untuk memindahkan program dan data ke dalam memori dan mengembalikan hasil komputansi kepada pengguna. 4. Control / Kontrol : instruksi pemeriksaan dan percabangan. Instruksi-instruksi kontrol digunakan untuk memeriksa nilai data, status komputansi dan mencabangkan ke set instruksi lain.



B. Pengalamatan Program biasanya ditulis dalam bahasa tingkat tinggi, yang memunkinkan program untuk menggunakan konstanta, variable local dan global, pointer, dan array. Pada saat mentranslasi program bahasa tingkat tinggi menjadi bahasa assembly, compiler harus mampu 4



mengimplimentasi konstruksi ini menggunakan fasilitas yang disediakan dalam set instruksi computer dimana program akan dijalankan. cara yang berbeda dalam menentukan lokasi suatu operand ditetapkan dalam suatu instruksi yang disebut sebagai mode pengalamatan. 2.1 Indirection Dan Pointer Pada mode pengalamatan berikutnya, instruksi tidak menyatakana operand atau alamatnya secara eksplisit. Sebaliknya, instruksi menyediakan informasi dari nama alamat memori suatu operand dapat ditetapkan. Kita menyebut alamat ini sebagai effective address (EA) suatu operand. Selain kesederhanaanya yang tampak jelas, pengalamatan indirect melalui memori telah terbukti memiliki keterbatasan pengunaan sebagai mode pengalamatan, dan jarang di gunakan dalam computer modern, pengalamatan indirect melalui register digunakan secara luas. Maka pengalamatan indirect melalui register memungkinkan untuk mengakses variable global dengan terlebih dahulu me-load alamat operand dalam suatu register. Secara umum teknik addressing yang sering dilakukan adalah: 1. Immediate Addressing (Pengalamatan Segera) - Pengalamatan yang paling sederhana, - 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. Keuntungan : - Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand. - Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhanakan akan cepat Kekurangan : - Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field Contoh : ADD 7 ; tambahkan 7 pada akumulator 2. Direct Addressing (Pengalamatan Langsung) - Teknik ini banyak digunakan pada komputer lama dan komputer kecil, - Hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulus khusus. Kelebihan : - Field alamat berisi efektif address sebuah operand Kekurangan : - Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word. Contoh : ADD A ; tambahkan isi pada lokasi alamat A ke akumulator 3. Indirect Addressing (Pengalamatan tak langsung) Merupakan mode pengalamatan tak langsung. Field alamat mengacu pada alamat word di alamat memori, yang pada gilirannya akan berisi alamat operand yang Panjang. Kelebihan : - Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi. 5



Kekurangan : - Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat proses operasi. Contoh : ADD (A) ; tambahkan isi memori yang ditunjuk oleh isi alamat A ke akumulator 4. Register addressing (Pengalamatan Register) - 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. Keuntungan : - Diperlukan field alamat berukuran kecil dalam instruksi dan tidak diperlukan referensi memori, - Akses ke register lebih cepat daripada akses ke memori, sehingga proses eksekusi akan lebih cepat. Kerugian : - Ruang alamat menjadi terbatas 5. Register indirect addressing (Pengalamatan tak-langsung register) 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 6. Displacement addressing - 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 6



- Memanfaatkan konsep lokalitas memori Indexing : Field alamat mereferensi alamat memori utama, dan register yang direferensikan berisi pemindahan positif dari alamat tersebut - Merupakan kebalikan dari mode base register - Field alamat dianggap sebagai alamat memori dalam indexing - Manfaat penting dari indexing adalah untuk eksekusi program-pprogram iterative Contoh : Field eksplisit bernilai A dan field imlisit mengarah pada register 7. Stack Addressing Stack adalah array lokasi yang linier = pushdown list = last-in-firs-out. Stack merupakan blok lokasi yang terbaik. Operand berada pada stack, operand secara berkala dimasukan ke stack sehingga ketika operand dibutuhkan maka operand sudah berada pada “top of the stack”. Teknik pengalamatan tersebut harus dapat memenuhi kebutuhan komputasi yang dilakukan oleh computer yang secara garis besar dapat dibagi kedalam tiga kategori yaitu: - Operasi load (memasukan data). - Operasi branch (percabangan). - Operasi aritmatik dan logika.



C. Implementasi Variable Dan Konstanta Variable dan konstanta adalah tipe data yang paling sederhana dan terdapat dalam hamper setiap program computer. Dalam bahasa assembley, suatu variable dinyatakan dengan mengalokasikan suatu register atau lokasi memori untuk menyimpan nilainya. Sehingga nilai tersebut dapat diubah seperlunya menggunakan instruksi sesuai. Kita mengakses operand dengan menetapkan nama register atau alamat lokasi memori tempat operand berada. Definisi yang presisi dari dua mode tersebut adalah: 1. Mode register operand adalah isi register prosesor, nama alamat register dinyatakan dalam instruksi tersebut. 2. Mode absolute operand adalah lokasi memori, alamat lokasi dinyatakan secara eksplisit didalam instruksi tersebut. (pada bebrapa bahasa assembly, mode ini disebut direct). 3. Mode immediate operand dinyatakan secara eksplisit dalam instruksi, misalnya, instruksi Move 200 immediete, RO.



D. 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). 2.2 Jenis – jenis Operand  Addresses (akan dibahas pada addressing modes)  Numbers :  Integer or fixed point  Floating point 7



 Decimal (BCD)  Characters :  ASCII  EBCDIC  Logical Data : Bila data berbentuk binary: 0 dan 1 2.3 Jenis Instruksi  Data processing: Arithmetic dan Logic Instructions  Data storage: Memory instructions  Data Movement: I/O instructions  Control: Test and branch instructions 2.4 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 :  Memindahkan data dari satu lokasi ke lokasi lain.  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 2.5 Aritmetic  Tindakan CPU untuk melakukan operasi arithmetic :  Transfer data sebelum atau sesudah.  Melakukan fungsi dalam ALU.  Menset kode-kode kondisi dan flag.  Operasi set instruksi untuk arithmetic :  ADD : penjumlahan  SUBTRACT : pengurangan  MULTIPLY : perkalian  DIVIDE : pembagian  ABSOLUTE (Instruksi Operand Tunggal)  NEGATIVE (Instruksi Operand Tunggal) 8



 DECREMENT (Instruksi Operand Tunggal)  INCREMENT (Instruksi Operand Tunggal) 2.6 Logical  Tindakan CPU sama dengan arithmetic  Operasi set instruksi untuk operasi logical :  AND, OR, NOT, EXOR  COMPARE : melakukan perbandingan logika.  TEST : menguji kondisi tertentu.  SHIFT : operand menggeser ke kiri atau kanan menyebabkan konstanta pada ujung bit.  ROTATE : operand menggeser ke kiri atau ke kanan dengan ujung yang terjalin. 2.7 Konversi  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 Konversi :  TRANSLATE : menterjemahkan nilai-nilai dalam suatu bagian memori berdasrkan tabel korespodensi.  CONVERT : mengkonversi isi suatu word dari suatu bentuk ke bentuk lainnya. 2.8 Input / Output  Tindakan CPU untuk melakukan INPUT /OUTPUT :  Apabila memory mapped I/O maka menentukan alamat memory mapped.  Mengawali perintah ke modul I/O  Operasi set instruksi Input / Ouput :  INPUT : memindahkan data dari pernagkat I/O tertentu ke tujuan  OUTPUT : memindahkan data dari sumber tertentu ke perangkat I/O  START I/O: memindahkan instruksi ke prosesor I/O untuk mengawali operasi I/O  TEST I/O : memindahkan informasi dari sistem I/O ke tujuan 2.9 Transfer Control  Tindakan CPU untuk transfer control : Mengupdate program counter untuk subrutin, call / return.  Operasi set instruksi untuk transfer control :  JUMP (cabang) : pemindahan tidak bersyarat dan memuat PC dengan alamat tertentu.  JUMP BERSYARAT : menguji persyaratan tertentu danmemuat PC dengan alamat tertentu atau tidak melakukan apa tergantung dari persyaratan.  JUMP SUBRUTIN : melompat ke alamat tertentu.  RETURN : mengganti isi PC dan register lainnya yang berasal dari lokasi tertentu.  EXECUTE : mengambil operand dari lokasi tertentu dan mengeksekusi sebagai instruksi  SKIP : menambah PC sehingga melompati instruksi berikutnya.  SKIP BERSYARAT : melompat atau tidak melakukan apa-apa berdasarkan pada persyaratan  HALT : menghentikan eksekusi program.  WAIT (HOLD) : melanjutkan eksekusi pada saat persyaratan dipenuhi. 9



 NO OPERATION : tidak ada operasi yang dilakukan. 2.10 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. 2.11 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 :  Empat Alamat ( dua operand, satu hasil, satu untuk alamat instruksi berikutnya)  Tiga Alamat (dua operand, satu hasil)  Dua Alamat (satu operand merangkap hasil, satunya lagi operand)  Satu Alamat (menggunakan accumulator untuk menyimpancoperand dan hasilnya) E. Macam – macam Instruksi Menurut Jumlah Operasi yang Dispesifikasikan 1. Memori To Register Instruction 2. Memori To Memori Instruction 3. Register To Register Instructio



F. Addressing Modes Jenis-jenis addressing modes (Teknik Pengalama-tan) yang paling umum: 1. Immediate 2. Direct 3. Indirect 4. Register 5. Register Indirect 6. Displacement 7. Stack Gambar Addressing Modes



10



DAFTAR PUSTAKA https://id.wikipedia.org/wiki/Set_instruksi http://farhana.salim.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/62054/M7%2C+M8++SET+INSTRUKSI+DAN+PENGALAMATAN.pdf https://mfahrulrozi14.wordpress.com/2017/11/06/arsitektur-set-instruksi-dan-teknik-pengalamatan/ https://hendrasetiawan24.files.wordpress.com/2013/10/21.jpg file:///C:/Users/Toshiba/Downloads/M7,%20M8%20%20SET%20INSTRUKSI%20DAN%20PENGALAMATAN.pdf



11