Set Instruksi

Set Instruksi

Set instruksi merupakan salah satu bahasan pada bidang Organisasi dan Arsitektur komputer. Pada paper ini akan dijelaskan mengenai beberapa bahasan mengenai set instruksi yaitu tentang fungsi dan karakteristik, dan juga tentang format dan cara pengalamatan pada set instruksi.

Pengertian mengenai set instruksi, fungsi dan karakteristik

Set instruksi (instruction set) merupakan sekumpulan lengkap instruksi yang dapat dimengerti oleh sebuah CPU. Disebut juga machine code (bahasa mesin), aslinya juga berbentuk biner yang merupakan bahasa assembly. Untuk konsumsi manusia (dalam hal ini programmer), biasanya digunakan representasi yang lebih mudah dimengerti yaitu berupa bahasa yang dapat dimengerti manusia.
Sehingga dapat dibagi menjadi:

-Kumpulan instruksi lengkap yang dimengerti oleh CPU
-Kode mesin 
-Biner 
-Kode assembly

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 umum pada set instruksi mesin :

-Untuk dapat dieksekusi CPU, suatu instruksi harus berisi elemen informasi yang diperlukan CPU secara lengkap dan jelas.

-Elemen – elemennya:
1. Operation Code (Opcode) 
menspesifikasikan operasi yang akan dilakukan. Kode operasi berbentuk kode biner.

2. Source Operand Reference
operasi dapat berasal dari lebih satu sumber. Operand adalah input instruksi.

3. Result Operand Reference
Merupakan hasil atau keluaran operasi.

4. Next Instruction Reference
elemen ini menginformasikan CPU posisi instruksi berikutnya yang harus diambil dan dieksekusi

 
Operand dari Operasi

Melihat dari operasi, operand suatu operasi dapat berada di salah satu dari ketiga daerah berikut:
- memori utama atau memori virtual
- register CPU
- perangkat I/O

2. Representasi Instruksi

-Instruksi komputer direpresentasikan oleh sekumpulan bit. Instruksi dibagi menjadi beberapa field.
-Field-field ini diisi oleh elemen-elemen instruksi yang membawa informasi bagi operasi CPU.
-Layout instruksi dikenal dengan format instruksi.


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. 

Tipe Operasi

Dalam perancangan arsitektur komputer, jumlah kode operasi akan sangat berbeda untuk masing-masing komputer,
tetapi terdapat kemiripan dalam jenis operasinya.

Jenis operasi komputer

-Transfer data – konversi
-Aritmatika – input/output
-Logika – kontrol sistem dan transfer kontrol


Transfer Data

1.Instruksi transfer data harus menetapkan:
-Lokasi operand sumber
-Lokasi operand tujuan 
-Panjang data yang akan dipindahkan 
-Mode pengalamatannya

2.Apabila sebuah atau kedua operand berada di dalam memori, maka CPU harus melakukan sebagian atau seluruh tindakan berikut:
-Menghitung alamat memori, yang didasarkan pada mode alamat.
-Apabila alamat mengacu pada virtual memori harus dicari alamat memori sebenarnya.
-Menentukan apakah alamat berada dalam cache memori.
-Bila di cache tidak ada, dikeluarkan perintah ke modul memori.