SET Instruksi

SET Instruksi

Apa set instruksi itu?

ž  Set instruksi (instruction set): sekumpulan lengkap instruksi yang dapat dimengerti oleh sebuah CPU

ž  Disebut juga machine code (bahasa mesin), aslinya juga berbentuk biner à bahasa assembly

ž  Untuk konsumsi manusia (programmer), biasanya digunakan representasi yang lebih mudah dimengerti à bahasa yang dapat dimengerti manusia

Elemen-elemen Instruksi

ž  Operation code (Op code)

—  Kerjakan ini

ž  Source Operand reference

—  Terhadap isi alamat ini

ž  Result Operand reference

—  Letakkan hasilnya di alamat ini

ž  Next Instruction Reference

—  Kalau sudah selesai, selanjutnya kerjakan alamat ini

Dalam sebuah instruksi, tidak harus semua elemen ini dicantumkan, tergantung kebutuhan dan jenis instruksinya

Ke mana operand disimpan?

ž  Ingat: Semua instruksi dijalankan dalam CPU

ž  Rata-rata operasi hanya membutuhkan register sebagai tempat membaca / menyimpan operand

ž  Adakalanya juga register tidak berisi operand tapi menunjuk ke tempat penyimpanan lainnya (memory, cache, modul I/O

Representasi Instruksi

ž  Pada bahasa mesin, setiap instruksi berbentuk pola bit biner yang unik

ž  Agar dapat dimengerti manusia, dibuatlah representasi simbolik instruksi, biasanya berupa singkatan (disebut mnemonic)

—  misal ADD, SUB, LOAD

ž  Sedangkan alamat operand direpresentasikan sebagai berikut:

—  ADD A,B

ž  Ada beberapa jenis representasi instruksi, tergantung dari jumlah alamat operand yang bisa diolah oleh satu instruksi

Contoh Simbolik Instruksi

ž  ADD: Add (Jumlahkan)

ž  SUB: Subtract (Kurangkan)

ž  MPY/MUL: Multiply (Kalikan)

ž  DIV: Divide (Bagi)

ž  LOAD: Load data dari register/memory

ž  STOR: Simpan data ke register/memory

ž  MOVE: pindahkan data dari satu tempat ke

ž  tempat lain

ž  SHR: shift kanan data

ž  SHL: shift kiri data

Cakupan Jenis Instruksi

ž  Data processing: Aritmetik (ADD, SUB, dsb); Logic (AND, OR, NOT, SHR, dsb); konversi data

ž  Data storage (memory): Transfer data (STOR, LOAD, MOVE, dsb)

ž  Data movement: Input dan Output ke modul I/O

ž  Program flow control: JUMP, HALT, dsb.

Format Instruksi 3 Alamat

ž  Bentuk umum: [OPCODE] [AH], [AO1], [AO2]

ž  Satu alamat hasil, dua alamat operand

ž  Misal: SUB Y, A, B

                - Bentuk algoritmik: Y à A – B

                - Arti: Kurangkan isi Reg A dengan isi Reg B, kemudian simpan hasilnya di Reg Y.

ž  Bentuk ini tidak umum digunakan di komputer

ž  Mengoperasikan banyak register sekaligus

ž  Program lebih pendek

Format Instruksi 2 Alamat

ž  Bentuk umum: [OPCODE] [AH], [AO]

ž  Satu alamat hasil merangkap operand, satu alamat operand

ž  Misal: SUB Y, B

                - Bentuk algoritmik: Y à Y – B

                - Arti: Kurangkan isi Reg Y dengan isi Reg B,

          kemudian simpan hasilnya di Reg Y.

ž  Bentuk ini masih digunakan di komputer sekarang

ž  Mengoperasikan lebih sedikit register, tapi panjang program tidak bertambah terlalu banyak

Format Instruksi 1 Alamat

ž  Bentuk umum: [OPCODE] [AO]

ž  Satu alamat operand, hasil disimpan di accumulator

ž  Misal: SUB B

                - Bentuk algoritmik: AC ß AC – B

                - Arti: Kurangkan isi Acc. dengan isi Reg B,

                 kemudian simpan hasilnya di Acc.

ž  Bentuk ini digunakan di komputer jaman dahulu

ž  Hanya mengoperasikan satu register, tapi program menjadi bertambah panjang

Format Instruksi 0 Alamat

ž  Bentuk umum: [OPCODE]

ž  Semua alamat operand implisit, disimpan dalam bentuk stack. Operasi yang biasanya membutuhkan 2 operand, akan mengambil isi stack paling atas dan di bawahnya

ž  Misal: SUB

                - Bentuk algoritmik: S[top] à S[top-1] – S[top]

                - Arti: Kurangkan isi Stack no.2 dari atas dengan isi Stack paling atas,kemudian simpan hasilnya di Stack paling atas

ž  Ada instruksi khusus Stack: PUSH dan POP

Contoh Format Instr 3 Alamat

ž  A, B, C, D, E, T, Y adalah register

ž  Program: Y = (A – B) / ( C + D × E)

SUB        Y, A, B                   Y ß A – B

MPY       T, D, E                    T ß D × E

ADD       T, T, C                    T ß T + C

DIV         Y, Y, T                    Y ß Y / T

Contoh Format Instr 2 Alamat

ž  A, B, C, D, E, T, Y adalah register

ž  Program: Y = (A – B) / ( C + D × E)

MOVE         Y, A                        Y ß A

SUB              Y, B                         Y ß Y - B

MOVE         T, D                        T ß D

MPY             T, E                         T ß T × E

ADD             T, C                         T ß T + C

DIV               Y, T                         Y ß Y / T

Contoh Format Instr 1 Alamat

ž  A, B, C, D, E, Y adalah register

ž  Program: Y = (A – B) / ( C + D × E)

LOAD     D                             AC ß D

MPY       E                              AC ß AC × E

ADD       C                             AC ß AC + C

STOR     Y                              Y ß AC

LOAD     A                             AC ß A

SUB        B                             AC ß AC – B

DIV         Y                              AC ß AC / Y

STOR     Y                              Y ß AC

Contoh Format Instr 0 Alamat

ž  A, B, C, D, E, Y adalah register

ž  Program: Y = (A – B) / ( C + D × E)

PUSH   A                             S[top] ß A

PUSH   B                             S[top] ß B

SUB                                      S[top] ß A - B

PUSH   C                             S[top] ß C

PUSH   D                             S[top] ß D

PUSH   E                              S[top] ß E

MPY                                     S[top] ß D × E

ADD                                     S[top] ß C + S[top]

DIV                                       S[top] ß (A - B) / S[top]

POP     Y                              Out ß S[top]

Yang Perlu Diperhatikan

ž  Semakin banyak register yang diolah dalam satu instruksi à semakin lambat

ž  Semakin banyak baris operasi untuk mengeksekusi sebuah program à juga semakin lambat

ž  Oleh karena itu, CPU masa kini bisa dikatakan menggunakan perpaduan dari beberapa format instruksi, tergantung konteksnya

Latihan

ž  Kerjakan

ž  X = (A + B × C) / (D – E × F)

ž  X = (A + B × C) *(D – E × F)

ž  X = (A + B × C) +(D – E × F)

ž  X = (A + B × C) - (D – E × F)

ž   

ž  Masing-masing dengan:

ž  Format Instruksi 3 Alamat

ž  Format Instruksi 2 Alamat

ž  Format Instruksi 1 Alamat

ž  Format Instruksi 0 Alamat

Salah satu atau salah dua dari 4 soal Latihan di atas Insya Alloh akan digunakan untuk materi soal Ujian Tengah Semester. Silahkan gunakan waktu dan kesempatan sebelum UTS ini untuk mempelajarinya. Ok. J