MY BLOG MY LIFE: November 2019

Arsitektur Set Instruksi

by MuhFadillahTiKcoy - 07.46

Set Instruksi merupakan bahasa tingkat rendah karena hanya dimengerti oleh mesin saja. Set instruksi (instruction set) adalah sekumpulan lengkap instruksi yang dapat di mengerti oleh sebuah CPU, set instruksi sering juga disebut sebagai bahasa mesin (machine code), karna aslinya juga berbentuk biner kemudian dimengerti sebagai bahasa assembly, untuk konsumsi manusia (programmer), biasanya digunakan representasi yang lebih mudah dimengerti oleh manusia.

Sebuah instruksi terdiri dari sebuah opcode, biasanya bersama dengan beberapa informasi tambahan seperti darimana asal operand-operand dan kemana hasil-hasil akan ditempatkan. Subyek umum untuk menspesifikasikan di mana operand-operand berada (yaitu, alamat-alamatnya) disebut pengalamatan.

Jenis-jenis Instruksi

Terdapat kumpulan unik set instruksi, yang dapat digolongkan dalam jenis-jenisnya yaitu:

· Pengolahan data ( data processing) Meliputi operasi-operasi aritmetika dan logika. Operasi aritmetika memiliki kemampuan komputasi untuk pengolahan data numeric. Sedangkan instruksi logika beroperasi terhadpa bit-bit word sebagai bit, bukannya sebagai bilangan, sehingga instruksi ini memiliki kemampuanuntuk pengolahan data lain.

· Perpindahan data ( data movement) berisi instruksi perpindahan data antar register maupun modul I/O untuk dapat diolah oleh CPU maka diperlukan instruksi-instruksi yang bertugas memindahkan data operand yang diperlukan.

· Penyimpanan data ( data storage) berisi instruksi-instruksi penyimpan ke memori. Instruksi penyimpanan sangat penting dalam operasi komputasi, karena data tersebut akan digunakan untuk operasi berikutnya, minimal untuk ditampilkan pada layar harus diadakan penyimpanan walaupun sementara.

· Kontrol aliran program ( program flow control) berisi instruksi pengontrolan operasi dan percabangan ke set instruksi lain.

Teknik Pengalamatan

1. Immediate Addressing (Pengalamatan Segera)

Pengalamatan yang paling sederhana. Operand benar-benar ada dalam instruksi atau bagian dari intsruksi Operand sama dengan field alamat Umumnya bilangan akan disimpan dalam bentuk complement dua Bit paling kiri sebagai bit tanda Ketika operand dimuatkan ke dalam register data, bit tanda digeser ke kiri hingga maksimum word data.

Keuntungan :

Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand

Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhanakan akan cepat

Kekurangan :

Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field

Contoh :
ADD 7 ; tambahkan 7 pada akumulator

2. Direct Addressing (Pengalamatan Langsung)

Teknik ini banyak digunakan pada komputer lama dan komputer kecil Hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulus khusus

Kelebihan :
Field alamat berisi efektif address sebuah operand

Kekurangan :
Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word

Contoh :
ADD A ; tambahkan isi pada lokasi alamat A ke akumulator

3. Indirect Addressing (Pengalamatan tak langsung)

Merupakan mode pengalamatan tak langsung Field alamat mengacu pada alamat word di alamat memori, yang pada gilirannya akan berisi alamat operand yang panjang

Kelebihan :
Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi

Kekurangan :
Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat proses operasi

Contoh :
ADD (A) ; tambahkan isi memori yang ditunjuk oleh isi alamat A ke akumulator

4. Register addressing (Pengalamatan Register)

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 memiliki 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 ke register lebih cepat daripada akses ke memori, sehingga proses eksekusi akan lebih cepatKerugian :

Ruang alamat menjadi terbatas

5. Register indirect addressing (Pengalamatan tak-langsung 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

6. Displacement addressing

Menggabungkan kemampuan pengalamatan langsung dan pengalamatan register tidak langsung

Mode ini mensyaratkan instruksi memiliki dua buah field alamat, sedikitnya sebuah field yang eksplisit Operand berada pada alamat A ditambahkan isi register
Tiga model displacement.

Relative addressing : 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

Base register addressing : 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

Indexing : 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-pprogram iteratif

Contoh :
Field eksplisit bernilai A dan field imlisit mengarah pada register

7. Stack addressing

Stack adalah array lokasi yang linier = pushdown list = last-in-firs-out Stack merupakan blok lokasi yang terbaik Btir ditambahkan ke puncak stack sehingga setiap 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.

DESAIN SET INSTRUKSI

Desain set instruksi merupakan masalah yang sangat komplek yang melibatkan banyak aspek, diantaranya adalah:

Kelengkapan set instruksi Ortogonalitas (sifat independensi instruksi)

Kompatibilitas :

- Source code compatibility

- Object code Compatibility

Selain ketiga aspek tersebut juga melibatkan hal-hal sebagai berikut:

Operation Repertoire: Berapa banyak dan operasi apa saja yang disediakan, dan berapa sulit operasinya

Data Types: tipe/jenis data yang dapat olah Instruction Format: panjangnya, banyaknya alamat, dsb.

Referensi :

https://triazis13.wordpress.com/2016/11/06/arsitektur-set-instruksi/

http://irfan-abet.blogspot.co.id/2015/01/arsitektur-set-instruksi.html

http://kangjerap221010.blogspot.co.id/2013/01/elemen-dan-jenis-jenis-instruksi.html

http://dinarayul27.blogspot.co.id/2014/11/set-instruksi.html

http://tiaaliasrendy.blogspot.co.id/2010/12/apa-seh-sebenernya-set-instruksi-itu.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Set_instruksi

http://jovanangga.blogspot.com/2012/11/set-instruksi-dan-teknik-pengalamatan.html

No komentar

Organisasi Komputer Dasar

by MuhFadillahTiKcoy - 06.54

Organisasi Dasar Komputer

Organisasi komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit – unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya. Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, dan sinyal – sinyal kontrol.

Sebagai contoh apakah suatu komputer perlu memiliki instruksi pengalamatan pada memori merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah instruksi pengalamatan tersebut akan diimplementasikan secara langsung ataukah melalui mekanisme cache adalah kajian organisasional.

Sebuah komputer moderen/digital dengan program yang tersimpan di dalamnya merupakan sebuah sistem yang memanipulasi dan memproses informasi menurut kumpulan instruksi yang diberikan. Sistem tersebut dirancang dari modul-modul hardware seperti :

1. Register

2. Elemen aritmatika dan logika

3. Unit pengendali

4. Unit memori

5. Unit masukan/keluaran (I/O)

Komputer dapat dibagi menjadi 3 bagian utama, yaitu :

1. Unit pengolahan pusat (CPU)

CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya. termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU (Aritmathic Logic Unit). Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output. Dengan demikian tugas dari unit kendali ini adalah:

• Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.

• Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.

• Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.

• Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika.

• Mengawasi kerja dari ALU.

• Menyimpan hasil proses ke memori utama.

2. Unit masukan/keluaran (I/O)

Berupa unit yang digunakan sebagai masukan dan keluaran data missal input : mouse, keyboard, scanner dsb. Output : monitor, printer, speaker dsb.

3. Unit memori

Berperan dalam fungsi penyimpanan data yang diproses baik sementara maupun tetap (permanen). Missal RAM, Register, dan Harddisk.

Stuktur Dasar Komputer

Pada sebuah komputer modern/digital dengan program yang tersimpan didalamnya merupakan sebuah sistem yang memanipulasi dan memproses informasi menurut kumpulan instruksi yang diberikan. Struktur dasar komputer adalah sebagai cara-cara setiap komponen yang menyusun komputer saling berkaitan, komponen-komponen disusun dengan alur-alur bus yang mengalirkan data, alat dan mengendalikan antar komponen tersebut.

Suatu sistem komputer terdiri dari lima unit struktur dasar komputer, yaitu:

· Unit masukan (Input Unit)
· Unit kontrol (Control Unit)
· Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit /ALU)
· Unit memori/penyimpanan (Memory/Storage Unit)
· Unit keluaran (Output Unit)

Control Unit dan ALU membentuk suatu unit tersendiri yang disebut Central Processing Unit (CPU). Didalam CPU inilah semua kerja komputer dilakukan. Maka CPU sangatlah penting didalam sebuah perangkat komputer.

Hal-hal yang perlu dilakukan CPU adalah:
a) Membaca, mengkodekan dan mengeksekusi instruksi program
b) Mengirim data dari dan ke memori, serta dari dan ke bagian input/output
c) Merespon interupsi dari luar

Adapun fungsi utama dari masing-masing Unit adalah:

1. Unit masukan (Input Unit)

Berfungsi untuk menerima masukan kemudian membacanya dan diteruskan ke memory/penyimpanan.

2. Unit kontrol (Control Unit)

Berfungsi untuk melaksanakan tugas pengawasan dan pengendalian seluruh sistem komputer. CU disebut juga sebagai pengatur rumah tangga pada suatu komputer.

Tugas dari kontrol unit adalah:

a) Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output
b) Mengambil instruksi-instruksi dari main memory
c) Mengirim instruksi ke aritmatika dan logic unit
d) Menyimpan hasil proses ke main memory

3. Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit /ALU)

Berfunsi untuk melaksanakan pekerjaan perhitungan atau aritmatika dan logika seperti menambah, mengurangi, mengalikan, membagi dan memangkatkan. Selain itu juga melaksanakan pekerjaan seperti pemindahan data, penyatuan data, pemilihan data, membandingkan data dll. Sehingga ALU merupakan bagian inti dari suatu sistem komputer.

4. Unit memori/penyimpanan (Memory/Storage Unit)

Berfungsi untuk menampung data/program yang ditrerima dari unit masukan sebelum diolah oleh CPU dan juga menerima data setelah diolah oleh CPU yang selanjutnya diteruskan kesuatu unit keluaran. Pada bagian ini terdapat dua buah memory yaitu RAM (Random Access Memory) yaitu bagian memory yang dapat melaksanakan membaca dan menulis, sedangkan ROM (Read Only Memory) yaitu bagian memory yang hanya dapat membaca tanpa bisa menulis. Memory dibagi dalam dua bagian yaitu memory utama dan cadangan.

5. Unit keluaran (Output Unit)

Berfungsi untuk menerima hasil pengolahan data dari CPU melalui memory. Seperti halnya pada unit masukan maka unit keluaran dikenal juga istilah peralatan keluaran (output device) dan media keluaran (output media).

Beberapa alat keluaran diantaranya adalah:
a. Monitor
Suatu alat yang berfungsi untuk menampilkan dua data atau informasi dalam bentuk teks atau grafik.

b. Printer
Suatu alat untuk mencetak informasi yang dihasilkan oleh komputer.

c. Speaker
Suatu unit keluaran yang menghasilkan suara

Organisasi Komputer

Organisasi komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit-unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturainya. Contohnya: teknologi hardware, perangkat antar muka, teknologi memori, dan sinyal-sinyal kontrol. Organisasi komputer juga membantu rencana pemilihan prosessor untuk untuk suatu proyek tertentu. Proyek multimedia membutuhkan akses data yang sangat cepat, sedangkan perangkat lunak pengawas mungkin perlu penyela cepat.

Struktur organisasi komputer adalah:

1. Input device (alat masukan)

Adalah perangkat keras komputer sebagai alat untuk masukan data atau perintah kedalam komputer.

2. Output device (alat keluaran)

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data.

3. Port I/O

Adalah untuk menerima ataupun mengirim data keluar sistem. Peralatan input dan ouput terhubung pada port ini.

4. CPU (Central Processing Unit)

Berfungsi sebagai pengontrol kerja komputer yang didalam CPU terdiri dari ALU (Arithmetical Logical Unit), CU (Control Unit) dan register-register.

5. Memori

Memori terbagi menjadi 2 bagian yaitu memori internal dan eksternal. Memory internal berupa RAM (Random Access Memory) yaitu bagian memory yang dapat melaksanakan membaca dan menulis, sedangkan ROM (Read Only Memory) yaitu bagian memory yang hanya dapat membaca tanpa bisa menulis, sedangkan memori eksternal berupa Hardisk, CD ROM, flasdisk dll.

6. Data bus

Adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat.

7. Address bus

Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memri yang ditulis atau dibaca. Address bus biasanya terdiri atas 16, 20,24, atau 32 jalur paralel.

8. Control bus

Digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke data bus dan address bus. Terdiri atas 4 sampai 10 jalur paralel.

Fungsi dari organisasi komputer adalah:

1. Fasilitas pekerjaan

Didalam organisasi komputer terhubung berbagai jenis komputer baik itu software serta hardware yang sangat berguna dalam mendukung banyak jenis pekerjaan. Misalnya melalui Microsoft Excel seseorang dapat mengolah data dengan sistem yang jauh lebih cepat, kemudian dengan adanya sofware pengedit gambar seorang photographer bisa merubah tampilan gambar yang tadinya kurang jelas menjadi lebih jelas dan terang.

2. Komunikasi

Dengan adanya komputer, seseorang bisa berhubungan dengan orang lain melalui sebuah jaringan internet. Dengan internet mereka dapat berkomunikasi dalam rentang jarak yang cukup jauh. Komunikasi yang terjadi dalam organisasi komputer tidak hanya sebatas komunukasi biasa, tetapi juga bisa mekukan perpindahan data baik data itu banyak maupun sedikit.

3. Hiburan

Fungsi hiburan sangat erat dengan permainan atau biasa disebut game. Didalam suatu organisasi komputer sesorang bisa menghandalkan internet untuk bisa bermain game secara bersama-sama meskipun pemain gamenya jauh atau antar negara. Itu akan menjadi suatu hal yang sangat menyenangkan bisa bermain dengan orang yang belum kita kenal.

4. Kontrol

Fungsi organisasi komputer sebagai kontrol sangat banyak digunakan sekarang ini. Sebagai contoh untuk mengontrol sistem pengaman dalam gedung ataupun perkantoran dengan menggunakan CCTV yang terhubung dengan komputer sehingga keamanan gedung bisa di pantau dari jarak yang cukup jauh. Atau juga sistem pengamanan pada bank agar tidak terjadi pencurian uang.

Sumber:

· http://sharingcompany.blogspot.com/2013/11/makalah-struktur-dasar-komputer.html

· http://antmountain.blogspot.com/2012/01/struktur-dasar-dan-organisasi-komputer.html

· http://missnuroxfordutomo.blogspot.co.id/2011/04/pengertian-cpu-dan-fungsinya.html

· http://dwihardjoapriyanto.blogspot.co.id/2016/10/organisasi-komputer-dasar.html

· http://amirmukhlis06.blogspot.co.id/2016/10/organisasi-komputer-dasar_9.html

· https://id.wikipedia.org/wiki/Unit_Pemroses_Sentral