Penjelasan tentang Set Intruksi 1. Karakteristik Intruksi Mesin 2. Tipe-tipe Operand 3. Tipe-tipe Oprasi 4. Pengalamatan 5. Format Intruksi

1. SET INTRUKSI
Kholilullah
Muhammad Achri
Muhammad Adam
Thazza Nabilla

2. SET INTRUKSI
1. Karakterisitik Intruksi Mesin
2. Tipe – Tipe Operand
3. Tipe – Tipe Operasi
4. Pengalamatan
5. Format Intruksi

3. Karakteristik Intruksi Mesin
Instruksi mesin (machine instruction) yang dieksekusi
membentuk suatu operasi dan berbagai macam fungsi
CPU. Kumpulan fungsi yang dapat dieksekusi CPU
disebut set instruksi (instruction set) CPU.
Mempelajari karakteristik instruksi mesin, meliputi :
• Elemen-elemen instruksi mesin
• Representasi instruksinya
• Jenis-jenis instruksi
• Penggunaan alamat
• Rancangan set instruksi

4. Elemen-elemen Instruksi Mesin
• 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

5. Representasi instruksinya
Instruksi computer 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

6. Jenis-jenis Instruksi
Contoh suatu ekspresi bilangan :
X = X + Y
X dan Y berkorespondensi dengan lokasi 210 dan 211.
Pernyataan dalam bahasa tingkat tinggi tersebut
menginstruksikan computer untuk melakukan langkah
berikut ini :
Muatkan sebuah register dengan isi lokasi memori 210.
Tambahkan ini lokasi memori 211 ke register
Simpan ini register ke lokas memori

7. Penggunaan 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 second)

8. Rancangan Set Instruksi
Aspek paling menarik dalam arsitektur computer
adalah perancangan set instruksi, karena rancangan ini
berpengaruh banyak pada aspek lainnya.
• Set instruksi menentukan banyak fungsi yang harus
dilakukan CPU
• Set instruksi merupakan alat bagi para pemrogram untuk
mengontrol kerja CPU
Pertimbangan : Kebutuhan pemrogram menjadi bahan
pertimbangan dalam merancang set instruksi.

9. Tipe – Tipe Operand
Operand adalah sebuah objek yang ada pada
operasi matematika yang dapat digunakan untuk
melakukan operasi. Operand atau operator dalam bahasa
C berbentuk simbol bukan berbentuk keyword atau kata
yang biasa ada di bahasa pemrograman lain. Simbol yang
digunakan bukan karakter yang ada dalam abjad tapi ada
pada keyboard kita seperti =,,* dan sebagainya.
Next

10. Tipe – Tipe Operand
1. Addresses (akan dibahas pada addressing modes)
2. Numbers :
- Integer or fixed point
- Floating point
- Decimal (BCD)
3. Characters :
- ASCII
- EBCDIC
4. Logical Data : Bila data berbentuk binary: 0 dan 1

11. Tipe – Tipe Operasi
Dalam perancangan arsitektur komputer, jumlah kode
operasi akan sangat berbeda untuk masing-masing
komputer, tetapi terdapat kemiripan dalam jenis
operasinya.
Jenis operasi komputer:
Transfer data – konversi
1. Menetapkan lokasi operand sumber dan operand
tujuan.
2. Lokasi-lokasi tersebut dapat berupa memori, register
atau bagian paling atas daripada stack.
3. Menetapkan panjang data yang dipindahkan.
4. Menetapkan mode pengalamatan.
Next

12. Tipe – Tipe Operasi
Aritmatika – input/output
Tindakan CPU untuk melakukan operasi arithmetic :
1. Transfer data sebelum atau sesudah.
2. Melakukan fungsi dalam ALU.
3. Menset kode-kode kondisi dan flag.
Logika – kontrol sistem dan transfer kontrol
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.

13. Pengalamatan
1. Pengalamatan
2. Teknik Pengalamatan
3. Addressing Modes
4. Jumlah Alamat

14. 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 bahsa tingkat tinggi
menjadi bahsa assembly, compiler harus mampu
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
Next

15. Teknik Pengalamatan
Ada 3 teknik dasar untuk pengalamatan, yaitu:
1. Pemetaan langsung (direct mapping)
2. Teknik Pencarian Tabel (directory look-up)
3. Kalkulasi (calculating)

16. 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.
-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.

17. Teknik 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 (misal disebut dengan tabel INDEX)
hanya berisi kunci atribut (misalkan NIM) yang telah disorting
(diurut) dan alamat memorinya.
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 file-nya), yang
berubah hanyalah alamat yang ada di INDEX-nya.

18. 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)

19. Addressing Modes
Jenis-jenis addressing modes (Teknik Pengalamatan)
yang paling umum:
* Immediate
* Direct
* Indirect
* Register
* Register Indirect
* Displacement

20. Jumlah Alamat
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)

21. Format Intruksi
Bentuk instruksi:
Format instruksi 3 alamat
Mempunyai bentuk umum seperti :
[OPCODE][AH],[AO1],[AO2]. Terdiri dari satu alamt hasil,
dan dua alamat operand, misal SUB Y,A,B Yang
mempunyai arti dalam bentuk algoritmik : Y := A – B dan
arti dalam bentuk penjelasan : kurangkan isi reg a dengan
isi reg B, kemudian simpan hasilnya di reg Y. bentuk
bentuk pada format ini tidak umum digunakan di dalam
computer, tetapi tidak dimungkinkan ada pengunaanya,
dalam peongoprasianya banyak register sekaligus dan
program lebih pendek.
Next

22. Format Intruksi
Format instruksi 2 alamat
Mempunyai bentuk umum : [OPCODE][AH],[AO].
Terdiri dari satu alamat hasil merangkap operand, satu
alamat operand, missal : SUB Y,B yang mempunyai arti
dalam algoritmik : Y:= Y – B dan arti dalam bentuk
penjelasan : kurangkan isi reg Y dengan isi reg B,
kemudian simpan hasillnya di reg Y. bentuk bentuk format
ini masih digunakan di computer sekarang, untuk
mengoprasikan lebih sedikit register, tapi panjang program
tidak bertambah terlalu banyak.
Next

23. Format Intruksi
Format instruksi 1 alamat
Mempunyai bentuk umum : [OPCODE][AO]. Terdiri
dari satu alamat operand, hasil disimpan di accumulator,
missal : SUB B yang mempunyai arti dalam algoritmik :
AC:= AC – B dan arti dalam bentuk penjelasan : kurangkan
isi Acc dengan isi reg B, kemudian simpan hasillnya di reg
Acc. bentuk bentuk format ini masih digunakan di
computer jaman dahulu, untuk mengoprasikan di perlukan
satu register, tapi panjang program semakin bertambah.
Next

24. Format Intruksi
Format instruksi 0 alamat
Mempunyai bentuk umum : [OPCODE]. Terdiri dari
semua alamat operand implicit, disimpan dalam bentuk
stack. Operasi yang biasanya membutuhkan 2 operand,
akan mengambil isi stack paling atas dan dibawahnya
missal : SUB yang mempunyai arti dalam algoritmik :
S[top]:=S[top-1]-S[top] dan arti dalam bentuk penjelasan :
kurangkan isi stack no2 dari atas dengan isi stack paling
atas, kemudian simpan hasilnya di stack paling atas, untuk
mengoprasikan ada beberapa instruksi khusus stack
PUSH dan POP.
Next

25. Thank You