ORGANISASI & ARSITEKTUR KOMPUTER 2

SET INSTRUKSI

IBP WIDJA, MT

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 2

Apakah set Instruksi itu?

Kumpulan instruksi lengkap yang dimengerti oleh CPU

Kode mesin Biner Biasanya direpresentasikan oleh Kode

Assembly

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 3

Elemen Instruksi

Operation code (Kode Operasi) Kerjakan perintah ini ...

Source Operand reference (Acuan Operand sumber) Dengan data ini ...

Result Operand reference (Acuan Operand hasil) Simpan hasilnya kesini ...

Next Instruction Reference (Acuan Instruksi berikutnya Setelah selesai, kerjakan ini ...

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 4

Dimana operand itu bisa berada?

Memory Utama atau Memory Virtual CPU register I/O device

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 5

Diagram Status Siklus Instruksi

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 6

Representasi Instruksi

Dalam kode mesin setiap instruksi memiliki pola-bit tertentu

Untuk konsumsi programmers disediakan penyajian simbolik untuk kode operasi (opcode) Contoh: ADD, SUB, LOAD

Acuan operand juga disajikan secara simbolik Contoh: A,B

opcode acuan operand acuan operand

6bit4bit 6bit

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 7

Bahasa Assembly

• Representasi Instruksi diatas dapat disajikan dalam bentuk lengkap untuk merepresentasikan set instruksi yang dikenal sebagai bahasa assembly

• Contoh:– MOV A, X : Berarti data ditransfer dari alamat

yang ditunjukkan oleh register X ke alamat register A

– ADD A, B : Berarti menjumlahkan bilangan yang berada di alamat Register B dengan bilangan yang ditunjukkan oleh Register A dan hasilnya diletakkan pada alamat Register A

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 8

Jenis Instruksi

Data processing Data storage (main memory) Data movement (I/O) Program flow control

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 9

Jumlah Alamat (a)

3 alamat Hasil, Operand 1, Operand 2 Contoh: ADD A,B,C a = b + c; Jarang digunakan Perlu word yang panjang

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 10

Jumlah Alamat (b)

2 alamat Salah satu sebagai operand dan hasil Contoh: ADD A,B a = a + b Instruksi lebih pendek Diperlukan kerja ekstra

Temporary storage untuk menyimpan beberapa hasil operasi

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 11

Jumlah Alamat (c)

1 alamat Addres kedua Implicit Biasanya menggunakan register (accumulator) Umum pada mesin-mesin terdahulu

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 12

Jumlah Alamat (d)

0 (nol) alamat semua addres implicit menggunakan stack Contoh: push a push b add pop c Berarti: c = a + b

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 13

Contoh program menggunakan eksekusi 1,2,3 alamat

Program untuk mengeksekusi :

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 14

Berapa banyak alamat?

Alamat banyak Instruksi semakin kompleks perlu register banyak Program lebih pendek Eksekusi lebih lambat per instruksi

Alamat sedikit Instruksi lebih sederhana Program lebih panjang (banyak Instruksi per

program) Eksekusi lebih cepat per instruksi

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 15

Pertimbangan Perancangan

Operation Berapa banyak operand? Apa saja operasi yang disediakan? Seberapa kompleks?

Jenis data Format instruksi

Panjang opcode Jumlah addres

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 16

Pertimbangan Perancangan...

Register Jumlah register yang tersedia dlm CPU Operasi apa yg dpt dikerjakan oleh masing-masing

registers? Pengalamatan

Mode untuk menspesifikasikan alamat suatu operand

RISC vs CISC

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 17

Jenis Operand

Address Number

Integer/floating point Character

ASCII etc. Logical Data

Bits or flags (Apa ada bedanya antara number dg character?)

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 18

Jenis Operasi Umum

Transfer Data : – Move, Store, Load, Exchange, Clear, Set, Push, Pop

Aritmetika : – Add, Substract, Multiply, Divide, Absolute, Negate,

Increment, Decrement Logika:

– AND, OR, NOT, Ex-OR, Test, Compare, Shift, Rotate Konversi : Translate, Convert I/O : Input, Output, Start, test Transfer Control:

– Jump (cabang), Jump bersyarat, Return, Skip, Halt, Wait

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 19

Operasi dengan Stack

Stack adalah sekumpulan elemen (register/memori) yang berurutan dan hanya satu elemen saja yg dapat diakses

Titik akses disebut sebagai puncak (top) stack Panjang stack bersifat variabel Karena stack hanya dapat diakses dari

puncaknya saja maka stack juga dikenal sebagai pushdown list atau antrian Last-In-First-Out

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 20

Penggunaan stack untuk menghitung f = (a-b) / (d x e +c )

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 21

Notasi Infix ke Postfix

Rumus matematika biasa disebut notasi infix Ada suatu teknik untuk membalik dan

membuatnya menjadi postfix sehingga dengan mudah dievaluasi dng stack

Contoh:A + B menjadi A B +A + (B x C) menjadi A B C x +(A + B) x C menjadi A B + C x(A – B) / (C + D x E) menjadi A B – C D E x + /

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 22

Mesin 0 alamat (stack) untuk X = (A+BxC)/(D-ExF)

Transfer infix Ke postfix menjadi ABCx+DEFx-/ Penyelesaian dng stack menjadi:

PUSH APUSH BPUSH CMUL ADDPUSH DPUSH EPUSH FMUL SUBDIVPOP X

ORKOM 2 SET INSTRUKSI 23

Pertanyaan

1. Sebutkan elemen khusus dari instruksi mesin?2. Jenis lokasi apakah yg dapat menggunakan operand sumber

dan tujuan?3. Sebutkan dan jelaskan lima rancangan set instruksi penting?4. Bandingkan mesin 0, 1, 2, 3 alamat dng menulis program

untuk menghitung:

X = (A+BxC)/(D-ExF)

0 Alamat 1 Alamat 2 Alamat 3 Alamat

PUSH M LOAD M MOVE(X<--Y) MOVE(X<--Y)POP M STORE M ADD(X<--X+Y) ADD(X<--Y+Z)

ADD ADD M SUB(X<--X-Y) SUB(X<--Y-Z)

SUB SUB M MUL(X<--XxY) MUL(X<--YxZ)

MUL MUL M DIV(X<--X/Y) DIV(X<--Y/Z)DIV DIV M

Instruksi yg tersediauntuk digunakan