KARAKTERISTIK INSTRUKSI MESIN
1.Instruksi mesin (machine instruction) yang dieksekusi membentuk suatu operasi dan berbagai macam fungsi CPU.
2.Kumpulan fungsi yang dapat dieksekusi CPU disebut set instruksi (instruction set) CPU.
3.Mempelajari karakteristik instruksi mesin, meliputi:
- elemen-elemen instruksi mesin
- representasi instruksinya
- jenis-jenis instruksi
- penggunaan alamat
- rancangan set instruksi
ELEMEN INSTRUKSI MESIN
-Untuk dapat dieksekusi CPU, suatu instruksi harus berisi elemen informasi yang diperlukan CPU secara lengkap dan jelas.
Elemen-elemen dari instruksi mesin (Set Instruksi)
1. Operation Code (opcode): menentukan operasi yang akan dilaksanakan.
2. Source Operand Reference: merupakan input operasi yang akan dilaksanakan.
3. Result Operand Reference: merupakan hasil dari oporasi yang akan dilaksanakan,
4. Next Instruction Reference: memberitahu CPU untuk mengambil (fetch) instruksi berikutnya setelah instruksi yang dijalankan selesai.
Source dan result operands dapat berupa salah satu di antara tiga jenis beerikut ini:
1. Main or Virtual Memory
2. CPU Register
3. I/O Device
FORMAT INSTRUKSI
[opcode] [alamat]
* Kode operasi (opcode) direpresentasikan dengan singkatan-singkatan yang disebut mnemonic.
* Mnemonic mengindikasikan suatu operasi bagi CPU.
* Contoh mnemonic:
- ADD = penambahan
- SUB = subtract (pengurangan)
- LOAD = muatkan data ke memori
*Contoh representasi operand secara simbolik:
- ADD X, Y
artinya: tambahkan nilai yang berada pada lokasi Y dengan isi register X dan simpan hasilnya di register X.
*Programmer dapat menuliskan program bahasa mesin dalam bentuk simbolik.
*Setiap opcode simbolik memiliki representasi biner yang tetap dan programmer dapat menetapkan lokasi masing-masing operand.
JENIS INSTRUKSI
1. Data Processing: Arithmetic dan Logic Instructions
2. Data Storage: Memory Instructions
3. Data Movement: I/O Instruction
4. Control: Test and branch instructions
TRANSFER DATA
1. Menetapkan lokasi operand sumber dan operand tujuan.
2. Lokasi 0 lokasi terssebut dapat berupa memory, register, atau bagian paling atas daripada stack.
3. Menetapkan panjang data yang dipindahkan.
4. Menetapkan mode pengalamatan.
5. Tindakan CPU untuk melakukan transfer data adalah:
a. Memindahkan data dari satu lokasi satu ke lokasi yang lain.
b. Apabila memori dibatalkan:
- 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 prosessor ke memori
*EXCHANGE : menukar isi sumber ke tujuan
*CLEAR/RESSET : 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
INDIRECTION DAN POINTER
Pada mode pengalamatan berikutnya, instruksi tidak menyatakan 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
Operand (data yang akan dikomputasi) berada langsung pada set instruksi.
2. Direct Addressing
Operand berada pada memori, set instruksi memegang alamat lokasi memori dimana operand tersebut berada.
3. Indirect Addresing
Operand berada pada memori, untuk mendapatkan operand ini CPU harus melakukan penelusuran dua kali yaitu dari data alamat memori yang ada pada set instruksi serta alamat yang ditunjuk oleh alamat memori yang diperoleh dari set instruksi tadi.
4. Register addressing
Operand berada pada register, cara kerjanya mirip dengan direct addressing hanya saja CPU mengakses alamat register bukan alamat memori.
5. Register Indirect Addressing
Operand berada pada memori, untuk mendapatkan operand CPU harus mengakses register terlebih dahulu karena informasi lokasi operand berada pada register.
6. Displacement
Operand berada pada memori, cara kerjanya merupakan gabungan dari teknik direct addressing dan register indirect addressing.
7. Stack
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.
