Kode MK : TI Revisi Terakhir : Sesi 8 Tim Jurusan Mode Pengalamatan dan Set Instruksi

SesiPokok BahasanSub Pokok Bahasan 1Pendahuluan1.Definisi organisasi dan arsitektur computer 2.Arsitektur Von Neuman 3.Hubungan organisasi komputer dengan arsitektur komputer 2Struktur Komputer dan Fungsi1.Organisasi komputer 2.Blok diagram CPU 3.Organisasi register 4.Register data dan alamat 3Mikroprossesor dan arsitektur internalnya 1.Arsitektur prosessor X86 2.Penerapan untuk PC 4Memori1.Memori internal 2.Memori eksternal 3.Hirarki memori 5Cache memori1.Organisasi cache memori 2.Direct mapped cache 2

3 SesiPokok BahasanSub Pokok Bahasan 6Cache memori1.Associative cache 2.Set associative cache 7Virtual memoriKonsep virtual memori 8Mode pengalamatan dan set instruksi 1.Mode pengalamatan register 2.Mode pengalamatan register segera 3.Mode pengalamatan langsung 4.Mode pengalamatan tidak langsung 9Mode pengalamatan dan set instruksi 1.Mode pengalamatan relatif dasar 2.Mode pengalamatan langsung terindeks 3.Mode pengalamatan dasar terindeks 10Interkoneksi bus1.Pengertian bus dan sistem bus 2.Struktur bus, jenis bus, metode arbitrasi, interkoneksi bus dan prinsip operasi bus

4 SesiPokok BahasanSub Pokok Bahasan 11I/O Fungsi I/O, Piranti I/O, Operasi I/O dan Mode transfer data. 12Risc dan Pipelining1.Reduced instruction set architecture 2.Pipelining RISC 3.Perbedaan RISC dan CISC 4.Prosesor supersaklar 13Pengenalan multiprosessor1.Macam-macam arsitektur clean 2.Simetric multiprosessor 14Operasi unit kendali1.Operasi mikro 2.Kendali prosesor 3.Kendali mikroprogrammed

 Mampu menjelaskan mode pengalamatan dan set instruksi  Mampu membedakan masing-masing mode pengalamatan 5

Mode pengalamatan dan set instruksi  Sub Pokok Bahasan 1 :mode pengalamatan register  Sub Pokok Bahasan 2 :mode pengalamatan register segera  Sub Pokok Bahasan 3 :mode pengalamatan langsung  Sub Pokok Bahasan 4 :mode pengalamatan tidak langsung 6

 Instruction set adalah satu set perintah yang dapat dilaksanakan oleh sebuah prosesor  Dari sudut pandang seorang pemrogram :  Instruction set memberikan gambaran operasi operasi dasar yang dapat dikerjakan prosesor ybs dan dapat dieksploitasi oleh pemrogram sistem (Programmer’s model of the machine).  Dari sudut perancang hardware :  Instruction set memberikan gambaran kemampuan kemampuan dasar yang harus diimplementasikan secara hardware. 7 Arsitektur Instruction Set (ISA) memberikan interface antara hardware dan software. instruction set software hardware

Memory Utama atau Memory Virtual CPU register I/O device 8

 Selama berlangsungnya eksekusi instruksi, instruksi dibaca ke dalam register instruksi (Instruction Register-IR) yang terdapar dalam CPU.  Opcode direpresentasikan dengan singkatan- singkatan yang disebut mnemonik, yang mengindikasikan operasi. Misal: a. ADD (menambahkan) b. SUB (pengurangan) c. MPY (multiply) d. DIV (pembagian) e. LOAD (muatkan data dari memori) f. STORE (simpan data ke memori) 9

Format Instruksi 10 Opcode/mnemonicOperand1Operand2... Operand N operand source/destination Opcode : menyatakan operasinya (mnemonic) Operands: menyatakan data input (source) dan output (destination) untuk operasi ybs datanya (imediate) atau lokasi/alamat data (eks- lisit atau implisit)

11 Program untuk mengeksekusi :

 Mode Pengalamatan adalah bagaimana cara menunjuk sebuah alamat dimana operand diambil.  Mode pengalamatan diterapkan pada set instruksi dimana pada umumnya instruksi terdiri dari opcode (kode operasi) dan alamat.

Anggap kita mempunyai contoh register dan memory sebagai berikut, (bagian kiri datanya dan bagian kanan alamatnya). …………………. PC IR AC Z Y …………….. 51D 50C B ARegister ……………… …………… Memori

 Untuk pemanggilan alamat operand berupa register namanya Register Addressing. Dengan contoh instruksi LOAD C akan menghasilkan Acc <-50, karena alamat C berisi register bilangan 50.  Untuk pemanggilan alamat operand berupa memory namanya Direct Addressing.

 Dengan contoh instruksi LOAD 3 akan menghasilkan Acc<-43, karena alamat 3 berisi bilangan 43.  Hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulasi khusus.  Keuntungan :  Field alamat berisi efektif address sebuah operand. Kerugian :  Keterbatasan field alamat karena panjang fied alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word.

MMode pengalamatan tidak langsung. FField alamat mengacu pada alamat word di dalam memori, yang pada gilirannya akan berisi alamat operand yang panjang. UUntuk alamat pemanggilan berupa register namanya Register Indirect Addressing. Dengan contoh instruksi LOAD (D) akan menghasilkan Acc<-7, karena alamat register D berisi alamat memory 51, sedangkan alamat memory 51 berisi bilangan 7.

 Untuk pemanggilan alamat berupa operand berupa memory namanya Indirect Addressing. Dengan contoh instruksi LOAD (50) akan menghasilkan Acc<-43, karena alamat memory 50 berisi alamat memory 3, sedangkan alamat memory 3 berisi bilangan 43.  Keuntungan :  Ruang alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi.  Kerugian :  Diperlukan referensi ganda dalam satu fetch, sehingga memperlambat proses operasi.

 Bentuk pengalamatan ini yang paling sederhana.  Operan benar-benar berada dalam instruksi atau bagian dari instruksi = operand sama dengan field alamat.  Umumnya bilangan akan disimpan dalam bentuk komplemen dua.  Bit paling kiri sebagai tanda.

 Ketika operand dimuatkan dalam register data, bit tanda akan digeser kekiri hingga maksimum word data.  Immediate tidak membutuhkan alamat memory/register, karena tempat untuk alamat operand diisi langsung oleh operandnya.  Contoh 1 : LOAD #9, akan menghasilkan Acc<-9. Nilai dibelakang tanda # dianggap sebagai operandnya.

Contoh 2 : ADD Y, #2, #5, akan menghasilkan register Y <-7. Kedua operand adalah 2 dan 5, denagn demikian 2+5=7. Keuntungan :  Mode ini adalah tidak adanya referensi memory selain dari instruksi yang dipelukan untuk memperoleh operand.  Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat. Kerugian :  Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat

 Metode pengalamatan register mirip dengan mode pengalamatan langsung.  Perbedaanya terletak pada field alamat yang mengacu pada register, bukan pada memori utama.  Field yang mereferensi register memilki panjang 3 atau 4 bit, sehingga dapat mereferensi 8 atau 16 register general purpose.

Keuntungan :  Diperlukan field alamat berukuran kecil dalam instruksi dan tidak diperlukan referensi memori.  Akses keregister lebih cepat dari pada akses ke memori, sehingga proses eksekusi akan lebih cepat. Kerugian :  Ruang alamat menjadi terbatas.

Metode register pengalamatan tidak langsung mirip dengan mode pengalamatan tidak langsung. Perbedaanya field alamat mengacu pada alamat register. Letak operand berada pada memori yang ditunjuk oleh isi register. Keuntungan dan keterbatasan pengalamatan tidak langsung pada dasarnya sama dengan pengalamatan tidak langsung.

KKeterbatasan field alamat diatasi dengan pengaksesan memori yang tidak langsung sehingga alamat yang dapat direferensi makin banyak. DDalam satu siklus pengambilan dan penyimpanan, mode pegelamatan register tidak langsung hanya menggunakan satu refensi memori utama sehinnga lebih cepat dari pada mode pengalamatan tidak langsung.

25