Instruksi yang berfungsi mengcopy atau memindahkan data dari satu lokasi ke lokasi lainnya adalah
|
SET INSTRUKSI PROGRAM DAN JENIS-JENIS INSTRUKSI Set instruksi (instruction set) adalah sekumpulan lengkap instruksi yang dapat dimengerti oleh sebuah CPU dengan sebuah kamus berisi daftar perintah apa saja yang dapat dilakukan (didukung) oleh sebuah prosesor, dan biasanya terikat dengan sebuah keluarga arsitektur prosesor tertentu (misal x86, x64). Instruksinya berbentuk machine code (bahasa mesin), aslinya seluruhnya dalam bilangan biner. Untuk programmer, biasanya digunakan representasi yang lebih mudah dimengerti bahasa yang dapat dimengerti manusia, dikenal dengan bahasa Assembly. Karakteristik Mesin Instruksi • Elemen-elemen instruksi mesin o Operation Code (OP Code) yaitu kode operasi berbentuk kode biner o Source Operand Reference yaitu operand adalah input operasi o Result Operand Reference yaitu merupakan hasil atau keluaran operasi o Next Instruktion Reference elemen ini menginformasikan CPU posisi instruksi berikutnya yang harus diambil dan dieksekusi. Operand dari suatu system operasi dapat berada pada: • Memori Utama atau memori virtual • Register CPU • Perangkat I/O Format Instruksi Op Code Alamat • Kode Operasi (Op Code) direpresentasikan dengan singkatan-singkatan yang disebut mnemonic. • Contoh Mnemonic o ADD = Penambahan o SUBB = Pengurangan o LOAD = Muatkan data ke memori Jenis-Jenis Instruksi 2. Data storage: Memory instructions Sering disebut sebagai memori komputer, merujuk kepada komponen komputer, perangkat komputer, dan media perekaman yang mempertahankan data digital yang digunakan untuk beberapa interval waktu. Penyimpanan data komputer menyediakan salah satu tiga fungsi inti dari komputer modern, yakni mempertahankan informasi. Ia merupakan salah satu komponen fundamental yang terdapat di dalam semua komputer modern, dan memiliki keterkaitan dengan mikroprosesor, dan menjadi model komputer yang digunakan semenjak 1940-an. Dalam penggunaan kontemporer, memori komputer merujuk kepada bentuk media penyimpanan berbahan semikonduktor, yang dikenal dengan sebutan Random Access Memory (RAM), dan kadang-kadang dalam bentuk lainnya yang lebih cepat tapi hanya dapat menyimpan data secara sementara. Akan tetapi, istilah “computer storage” sekarang secara umum merujuk kepada media penyimpanan massal, yang bisa berupa cakram optis, beberapa bentuk media penyimpanan magnetis (seperti halnya hard disk) dan tipe-tipe media penyimpanan lainnya yang lebih lambat ketimbang RAM, tapi memiliki sifat lebih permanen, seperti flash memory. 3. Data Movement: I/O instructions Data movement terdiri dari 2 bagian besar yaitu : • Load & Upload [difokuskan untuk memindahkan data yang berupa indeks atau data itu sendiri alias isi dari database tersebut] • Export & Import [memindahkan data secara lengkap, mulai dari grand, schema, dan seluruhnya] Jika dilihat, load tersebut behubungan dengan import dan upload berhubungan dengan export Load berfungsi untuk memasukan data / transaksi ke sebuah table. Dapat dikatakan juga insert, replace, atau update. Sedangkan upload berfungsi untuk membuat dari data table ke fisik / file. Kelemahan load adalah dalam prosesnya bisa saja terjadi data yang tidak berpindah secara sempurna. Upload Parameter • Limit [membatasi beberapa record] • Sample [mencari sample yang telah ditentukan] • When [berdasarkan kondisi] Dan pada upload, hanya satu parameter saja yang dapat berjalan alias tak bisa berjalan bersamaan apabila parameternya lebih dari 1. Bulk Data Movement (Software Pendukung) • ETL [Extrat Transform Load], software yang focus terhadap data warehouse • Replication and Propagation, software yang memonitoring source database dan target, dan yang dihasilkan oleh software ini adalah pencatatatn log. Perlu diperhatikan juga hak akses dalam load & unload, import & export minimal adalah akses select. Distribution Database Dalam distribution database terdapat 3 istilah yaitu : • Autonomi [idependent], untuk tabel umum akses yang diberikan berbeda dari setiap user. • Isolation [stand alone], untuk tabel khusus (privacy) itu terpisah dari user. • Transparancy [all user], akses tabel terpisah dari user tetapi user masih dapat mengaksesnya. Lawan dari database terdistribusi adalah database terpusat. Server yang terpusat memang diuntungkan dalam sisi maintenance sedangkan server terdistribusi lebih rumit dalam proses integrasinya. Jika database terdistribusi paling tidak membutuhkan Sumber Daya Manusia [SDM] yang baik, network yang lebih baik karena permasalahan network itu sangat fatal dan biasanya permasalahannya tidak jauh – jauh dari permasalahan traffic network. Dan yang tidak boleh dilupakan adalah request dan respon.
4. Control: Test and branch instructions Pada awal-awal desain komputer, CU diimplementasikan sebagai ad-hoc logic yang susah untuk didesain. Sekarang, CU diimplementasikan sebagai sebuah microprogram yang disimpan di dalam tempat penyimpanan kontrol (control store). Beberapa word dari microprogram dipilih oleh microsequencer dan bit yang datang dari word-word tersebut akan secara langsung mengontrol bagian-bagian berbeda dari perangkat tersebut, termasuk di antaranya adalah register, ALU, register instruksi, bus dan peralatan input/output di luar chip. Pada komputer modern, setiap subsistem ini telah memiliki kontrolernya masing-masing, dengan CU sebagai pemantaunya (supervisor).
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). 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). 1. JENIS-JENIS OPERAND
– Floating point – Decimal (BCD) – EBCDIC
2. JENIS-JENIS SET INSTRUKSI 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. TRANSFER DATA
a. Memindahkan data dari satu lokasi ke lokasi lain. b. 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 :
ARITHMETIC
1. Transfer data sebelum atau sesudah. 2. Melakukan fungsi dalam ALU. 3. Menset kode-kode kondisi dan flag.
1. ADD : penjumlahan 5. ABSOLUTE 2. SUBTRACT : pengurangan 6. NEGATIVE 3. MULTIPLY : perkalian 7. DECREMENT 4. DIVIDE : pembagian 8. INCREMENT Nomor 5 sampai 8 merupakan instruksi operand tunggal. 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. CONVERSI
Operasi set instruksi untuk conversi : 1. TRANSLATE : menterjemahkan nilai-nilai dalam suatu bagian memori berdasrkan tabel korespodensi. 2. CONVERT : mengkonversi isi suatu word dari suatu bentuk ke bentuk lainnya. INPUT / OUPUT
1. Apabila memory mapped I/O maka menentukan alamat memory mapped. 2. Mengawali perintah ke modul I/O
1. INPUT : memindahkan data dari pernagkat I/O tertentu ke tujuan 2. OUTPUT : memindahkan data dari sumber tertentu ke perangkat I/O 3. START I/O : memindahkan instruksi ke prosesor I/O untuk mengawali operasi I/O 4. TEST I/O : memindahkan informasi dari sistem I/O ke tujuan TRANSFER CONTROL
Mengupdate program counter untuk subrutin , call / return.
1. JUMP (cabang) : pemindahan tidak bersyarat dan memuat PC dengan alamat tertentu. 2. JUMP BERSYARAT : menguji persyaratan tertentu danmemuat PC dengan alamat tertentu atau tidak melakukan apa tergantung dari persyaratan. 3. JUMP SUBRUTIN : melompat ke alamat tertentu. 4. RETURN : mengganti isi PC dan register lainnya yang berasal dari lokasi tertentu. 5. EXECUTE : mengambil operand dari lokasi tertentu dan mengeksekusi sebagai instruksi 6. SKIP : menambah PC sehingga melompati instruksi berikutnya. 7. SKIP BERSYARAT : melompat atau tidak melakukan apa-apa berdasarkan pada persyaratan 8. HALT : menghentikan eksekusi program. 9. WAIT (HOLD) : melanjutkan eksekusi pada saat persyaratan dipenuhi. 10. NO OPERATION : tidak ada operasi yang dilakukan. CONTROL SYSTEM
JUMLAH ALAMAT (NUMBER OF ADDRESSES)
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 menyimpancoperand dan hasilnya) Macam-macam instruksi menurut jumlah operasi yang dispesifikasikan 1. Memori To Register Instruction 2. Memori To Memori Instruction 3. Register To Register Instruction PENGENALAN MODE PENGALAMATAN Mode pengalamatan adalah bagaimana cara menunjuk dan mengalamati suatu lokasi memori pada sebuah alamat di mana operand akan diambil. Mode pengalamatan diterapkan pada set instruksi, dimana pada umumnya instruksi terdiri dari opcode (kode operasi) dan alamat. Setiap mode pengalamatan memberikan fleksibilitas khusus yang sangat penting. Mode pengalamatan ini meliputi direct addressing, indirect addressing, dan immediate addressing. 1. Direct Addresing Dalam mode pengalamatan direct addressing, harga yang akan dipakai diambil langsung dalam alamat memori lain. Contohnya: MOV A,30h. Dalam instruksi ini akan dibaca data dari RAM internal dengan alamat 30h dan kemudian disimpan dalam akumulator. Mode pengalamatan ini cukup cepat, meskipun harga yang didapat tidak langsung seperti immediate, namun cukup cepat karena disimpan dalam RAM internal. Demikian pula akan lebih mudah menggunakan mode ini daripada mode immediate karena harga yang didapat bisa dari lokasi memori yang mungkin variabel. 2. Indirect Addresing Mode pengalamatan indirect addressing sangat berguna karena dapat memberikan fleksibilitas tinggi dalam mengalamati suatu harga. Mode ini pula satu-satunya cara untuk mengakses 128 byte lebih dari RAM internal pada keluarga 8052. Contoh: MOV A,@R0. Dalam instruksi tersebut, 89C51 akan mengambil harga yang berada pada alamat memori yang ditunjukkan oleh isi dari R0 dan kemudian mengisikannya ke akumulator. Mode pengalamatan indirect addressing selalu merujuk pada RAM internal dan tidak pernah merujuk pada SFR. Karena itu, menggunakan mode ini untuk mengalamati alamat lebih dari 7Fh hanya digunakan untuk keluarga 8052 yang memiliki 256 byte spasi RAM internal. 3. Immediate Addresing Mode pengalamatan immediate addressing sangat umum dipakai karena harga yang akan disimpan dalam memori langsung mengikuti kode operasi dalam memori. Dengan kata lain, tidak diperlukan pengambilan harga dari alamat lain untuk disimpan. Contohnya: MOV A,#20h. Dalam instruksi tersebut, akumulator akan diisi dengan harga yang langsung mengikutinya, dalam hal ini 20h. Mode ini sangatlah cepat karena harga yang dipakai langsung tersedia. B. Pengenalan pada Register Addressing Register adalah merupakan sebagian memori dari mikro prosessor yang dapat diakses dengan kecepatan tinggi. Metode pengalamatan register ini mirip dengan mode pengalamatan langsung. Perbedaannya 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. Register Indirect Addressing 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 Kelebihanan dan kekurangan pengalamatan register tidak langsung adalah sama dengan pengalamatan tidak langsung ž Keterbatasan field alamat diatasi dengan pengaksesan memori yang tidak langsung sehingga alamat yang dapat direferensi makin banyak ž 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 C. Pengenalan Displacement Addressing dan Stack Addresing Displacement Addressing adalah menggabungkan kemampuan pengalamatan langsung dan pengalamatan register tidak langsung. Mode ini mensyaratkan instruksi memiliki dua buah field alamat, sedikitnya sebuah field yang eksplisit Field eksplisit bernilai A dan field implisit mengarah pada register. Ada tiga model displacement : Relative addressing, Base register addressing, Indexing ž Relative addressing Register yang direferensi secara implisit adalah progra counter (PC) • Alamat efektif relative addresing didapatkan dari alamat instruksi saat itu ditambahkan ke field alamat • Relativ addressing memanfaatkan konsep lokalitas memori untuk menyediakan operand-operand berikutnya ž Base register addresing, 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 ž Indexing adalah 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-program iterative Stack adalah array lokasi yang linier = pushdown list = last-in-first-out. Stack merupakan blok lokasi yang terbalik. Butir ditambakan ke puncak stack sehingga setiap saat 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. SUMBER : margono.staff.uns.ac.id/files/2009/06/set-instruksi.ppt aqwam.staff.jak-stik.ac.id/files/5.-berkas-dan-akses[4].doc andriandwisaputra.blogspot.co.id https://hendrasetiawan24.wordpress.com/2013/10/30/format-instruksi-dan-pengalamatan/ |
