- Data
Processing/Pengolahan Data: instruksi-instruksi aritmetika dan logika.
- Data
Storage/Penyimpanan Data: instruksi-instruksi memori.
- Data
Movement/Perpindahan Data: instruksi I/O.
- Control/Kontrol:
instruksi pemeriksaan dan percabangan.
Instruksi
aritmetika (arithmetic instruction) memiliki kemampuan untuk
mengolah data numeric. Sedangkan instruksi logika (logic instruction)
beroperasi pada bit-bit word sebagai bit, bukan sebagai bilangan.
Operasi-operasi tersebut dilakukan terutama dilakukan untuk data di
register CPU.
Instruksi-inslruksi memori diperlukan untuk memindah data yang terdapat di
memori dan register.
Instruksi-instruksi I/O diperlukan untuk memindahkan program dan data
kedalam memori dan mengembalikan hasil komputasi kepada pengguna.
Instruksi-instruksi control digunakan untuk memeriksa nilai data, status
komputasi dan mencabangkan ke set instruksi lain.
B. TEKNIK
PENGALAMATAN
Metode
pengalamatan merupakan aspek dari set instruksi arsitekturdi sebagian unit
pengolah pusat(CPU) desain yang didefinisikan dalam set instruksi
arsitektur dan menentukan bagaimana bahasa mesinpetunjuk dalam arsitektur
untuk mengidentifikasi operan dari setiap instruksi.. Sebuah mode
pengalamatan menentukan bagaimana menghitung alamat memori yang efektif
dari operand dengan menggunakan informasi yang diadakan di registerdan /
atau konstanta yang terkandung dalam instruksi mesin atau di tempat lain.
Jenis-jenis metode pengamatan
A. Direct Absolute(pengalamatan langsung)
Hal ini membutuhkan ruang dalam
sebuah instruksi untuk cukup alamat yang besar.. Hal ini sering tersedia di
mesin CISC yang memiliki panjang instruksi variabel, seperti x86.. Beberapa
mesin RISC memiliki Literal khusus Atas instruksi Load yang
menempatkan sebuah 16-bit konstan di atas setengah dari register..
Sebuah literal instruksi ATAUdapat digunakan
untuk menyisipkan 16-bit konstan di bagian bawah mendaftar itu, sehingga
alamat 32-bit kemudian dapat digunakan melalui mode pengalamatan tidak
langsung mendaftar, yang itu sendiri disediakan sebagai "base-
plus-offset "dengan offset 0.
B. Immidiate
Bentuk pengalamatan ini yang
paling sederhana
·
Operand benar-benar ada dalam instruksi atau
bagian dari instruksi = operand sama dengan field alamat
·
Umumnya bilangan akan disimpan dalam bentuk
kompleent dua
·
Bit paling kiri sebagai bit tanda
·
Ketika operand dimuatkan ke dalam register data,
bit tanda digeser ke kiri hingga maksimum word data Contoh: ADD 5 ;
tambahkan 5 pada akumulator.
C. Indirect 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.
D. Indirect- memori
Salah satu mode pengalamatan
yang disebutkan dalam artikel ini bisa memiliki sedikit tambahan untuk
menunjukkan pengalamatan tidak langsung, yaitu alamat dihitung menggunakan
modus beberapa sebenarnya alamat dari suatu lokasi (biasanya lengkap kata)
yang berisi alamat efektif sebenarnya. Pengalamatan tidak langsung dapat
digunakan untuk kode atau data.. Hal ini dapat membuat pelaksanaan pointer ataureferensi atau menanganilebih
mudah, dan juga dapat membuat lebih mudah untuk memanggil subrutin yang
tidak dinyatakan dialamati. Pengalamatan tidak langsung tidak membawa
hukuman performansi karena akses memori tambahan terlibat.
Beberapa awal minicomputer
(misalnya Desember PDP-8, Data General Nova) hanya memiliki beberapa
register dan hanya rentang menangani terbatas (8 bit).Oleh karena itu
penggunaan memori tidak langsung menangani hampir satu-satunya cara merujuk
ke jumlah yang signifikan dari memori.
E. Register
Pada beberapa komputer, register
dianggap sebagai menduduki 16 pertama 8 atau kata-kata dari memori
(misalnya ICL 1900, DEC PDP-10).. Ini berarti bahwa tidak perlu bagi yang
terpisah "Tambahkan register untuk mendaftarkan" instruksi - Anda
hanya bisa menggunakan "menambahkan memori untuk mendaftar"
instruksi. Dalam kasus model awal PDP-10, yang tidak memiliki memori cache,
Anda benar-benar dapat memuat sebuah loop dalam ketat ke dalam beberapa
kata pertama dari memori (register cepat sebenarnya), dan berjalan lebih
cepat daripada di memori inti magnetik. Kemudian model dari DEC PDP-11seri
memetakan register ke alamat di output / area input, tetapi ini ditujukan
untuk memungkinkan diagnostik terpencil. register 16-bit dipetakan ke
alamat berturut-turut byte 8-bit.
F. Index
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 iteratif
G. Base index
Base index, register yang
direferensi berisi sebuah alamat memori, dan field alamat berisi
perpindahan dari alamat itu Referensi register dapat eksplisit maupun implicit.Memanfaatkan konsep lokalitas memori
H. Base index plus offset
Offset biasanya nilai 16-bit
masuk (walaupun 80386 diperluas ke 32 bit). Jika offset adalah nol, ini
menjadi contoh dari register pengalamatan tidak langsung, alamat
efektif hanya nilai dalam register dasar. Pada mesin RISC banyak, register
0 adalah tetap sebesar nilai nol.. Jika register 0 digunakan sebagai
register dasar, ini menjadi sebuah contoh dari pengalamatan mutlak..
Namun, hanya sebagian kecil dari memori dapat diakses (64 kilobyte, jika
offset adalah 16 bit). 16-bit offset mungkin tampak sangat kecil sehubungan
dengan ukuran memori komputer saat ini (yang mengapa 80386 diperluas ke
32-bit).. Ini bisa lebih buruk: IBM System/360 mainframe hanya memiliki
12-bit unsigned offset.. Namun, prinsip berlaku: selama rentang waktu yang
singkat, sebagian besar item data program ingin mengakses cukup dekat satu
sama lain. Mode pengalamatan ini terkait erat dengan mode pengalamatan
terindeks mutlak. Contoh 1: Dalam sebuah sub rutin
programmer terutama akan tertarik dengan parameter dan variabel lokal, yang
jarang akan melebihi 64 KB, yang satu basis register (yang frame pointer)
sudah cukup. Jika rutin ini adalah metode kelas dalam bahasa berorientasi
objek, kemudian register dasar kedua diperlukan yang menunjuk pada atribut
untuk objek saat ini (ini atau diri dalam beberapa bahasa tingkat
tinggi). Contoh 2: Jika register dasar berisi alamat dari
sebuah tipe komposit (record atau struktur), offset dapat digunakan untuk
memilih field dari record (catatan paling / struktur kurang dari 32 kB).
I. Relatif
PengalamatanRelative, 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.
C. DESAIN SET INSTRUKSI
Desain
set instruksi merupakan masalah yang
sangatkomplek yang melibatkan banyak aspek, diantaranya
adalah:
1. Kelengkapan set instruksi
2. Ortogonalitas (sifat independensi instruksi)
3. Kompatibilitas :
- source code compatibility
- Object code
Compatibility
Selain ketiga aspek tersebut juga
melibatkan hal-hal sebagaiberikut :
a. Operation Repertoire : Berapa banyak dan operasiapa saja yang
disediakan, dan berapa sulitoperasinya.
b. Data Types : tipe/jenis data yang dapat olah
c. Instruction Format : panjangnya, banyaknya alamat,dsb.
d. Register: Banyaknya register yang dapat digunakan
e.Addressing: Mode pengalamatan untuk operand
|
Tidak ada komentar:
Posting Komentar