ORGANISASI KOMPUTER MOTOROLA MATA KULIAH:

Transkripsi

1 MATA KULIAH: ORGANISASI KOMPUTER MOTOROLA PRODI PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR 2011 BY AYU ANGGRIANI H_

2 CREATED BY: AYU ANGGRIANI H PTIK A 2009 BY AYU ANGGRIANI H_

3 Set Instruksi (bahasa Inggris: Instruction Set, atau Instruction Set Architecture (ISA)) didefinisikan sebagai suatu aspek dalam arsitektur komputer yang dapat dilihat oleh para pemrogram. Secara umum, ISA ini mencakup jenis data yang didukung, jenis instruksi yang dipakai, jenis register, mode pengalamatan, arsitektur memori, penanganan interupsi, eksepsi, dan operasi I/O eksternalnya (jika ada). BY AYU ANGGRIANI H_

4 Para desainer berusaha untuk membuat bahasa assembly. Artinya, instruksi dibagi menjadi operasi dan mode alamat, dan hampir semua mode alamat yang tersedia untuk hampir semua instruksi. Banyak programmer tidak menyukai "dekat" ortogonal, sementara yang lain berterima kasih atas upaya tersebut.pada tingkat bit, orang menulis assembler jelas akan melihat bahwa "petunjuk" bisa menjadi salah satu dari beberapa-op kode yang berbeda. Dengan hanya 56 instruksi, instruksi minimal ukuran sangat besar untuk hari tersebut pada 16 bit. Selain itu, banyak instruksi dan mode pengalamatan menambahkan kata-kata tambahan di belakang untuk alamat, lebih alamatmode bit, dll BY AYU ANGGRIANI H_

5 Pembahasan bahasa assembly kali ini diterapkan secara umum pada bahasa assembly Karena instruksi dapat menangani tiga ukuran operand yang berbeda, maka instruksi assembler harus mengindikasikan ukuran yang dimaksud. Hal ini dilakukan dengan menambahkan indikator ukuran ke mnemonic operasi. Indikator ukuran adalah L untuk long word, W untuk word, B untuk byte. Sehingga, jika instruksi add beroperasi pada operand long word, maka mnemonic operasinya ditulis sebagai ADD.L pada saat tidak ada indikasi ukuran, ukuran operand dianggap satu word. Hal ini berarti bahwa instruksi ADD.L. pada saat tidak ada indikasi ukuran, ukuran operand dianggap satu word. Hal iniberarti bahwa instruksi ADD.W#20, D1 dan ADD#20, D1 adalah identik. BY AYU ANGGRIANI H_

6 Instruksi Branch diperlukan untuk mengmplementasikan struktur program seperti statement if dan loop. Secara umum, suatu instruksi branch menguji kondisi branch dan kemudian, tergantung pada hasil tersebut, menyebabkan eksekusi dilanjutkan pada salah satu dari jalur yang ada. BY AYU ANGGRIANI H_

7 Processor mensyaratkan semua status dan buffer data dalam antar muka perangkat I/Omenjadi addressable seperti lokasi memori. BY AYU ANGGRIANI H_

8 Suatu stack dapat diimplementasikan menggunakan register alamat apapun sebagai pointer. Mode pengalamatan autoincrement dan autodecrement memfasilitasi proses ini. Satu register spesifik, register A7, ditunjuk sebagai pointer stack prosesor, dan stack yang ditunjuk register ini disebut stack prosessor. Ini adalah stack yang digunakan dalam semua operasi stack yang dilakukan processor secara otomatis, sebagaimana dalam kasus linkage subroutine. BY AYU ANGGRIANI H_

9 Instruksi Branch-to-Subroutine (BSR) digunakan untuk memanggil subroutine. Instruksi tersebut diimplementasikan dengan cara yang sama seperti instruksi branch yang lain, tetapi juga menyebabkan isi program counter di-push ke stack. Branch targetnya adalah instruksi pertama dalam subroutine tersebut. Pada saat subroutine tersebut diselesaikan, Instruksi Return-from- Subroutine (RTS) digunakan untuk kembali ke calling program. BY AYU ANGGRIANI H_

10 Kelompok perintah ini dipakai untuk melakukan operasi logika mikrokontroler MCS51, operasi logika yang bisa dilakukan adalah operasi AND (kode operasi ANL), operasi OR (kode operasi ORL) dan operasi Exclusive-OR (kode operasi XRL). Data yang dipakai dalam operasi ini bisa berupa data yang berada dalam Akumulator atau data yang berada dalam memori-data, hal ini sedikit berlainan dengan operasi aritmatik yang harus melihatkan Akumulator secara aktip. Hasil operasi ditampung di sumber data yang pertama. BY AYU ANGGRIANI H_

11 Pada bagian ini, kita menggunakan versi program untuk operasi dot product, byte sorting, dan linked-list yang dideskripsikan pada Bab 2. BY AYU ANGGRIANI H_

12 Intel cooperation menggunakan nama umum Intel Architecture (IA) untuk prosesor dalam merek produknya. Kita akan mendeskripsikan prosesor IA yang beroperasi dengan alamat memori 32-bit dan operand-32 bit. Prosesor IA-32 pertama kali adalah (tahun 1985), (tahun 1989), Pentium (tahun 1993), dan Pentium 4 (tahun 2000) telah diimplementasikan. BY AYU ANGGRIANI H_

13 Dalam arsitektur IA-32 memori adalah byte addressable menggunakan alamat 32-bit, dan instruksi beroperasi pada operand data 8-32 bit. Ukuran operand ini diebut byte dan doubleword dalam istilah intel. Operand 16- bit disebut word pada processor Intel i6-bit awal. Digunaka pengalamatan little-edian, operand multiple-byte dapat mulai dari tiap lokasi alamat byte. BY AYU ANGGRIANI H_

14 Delapan register 32-bit berlabel R0 hingga R7 adalah general-pupose register yang dapat digunakan untuk menyimpan operand data atau informasi pengalamatan. Delapan general-pupose register menjadi tiga tipe yang berbeda: register data untuk operand penyimpan, dan register pointer dan index untuk menyimpan alamat dan index alamat digunakan untuk metapkan affective address suatu operand memori. BY AYU ANGGRIANI H_

15 Arsitektur IA-32 memi bliki set mode pengalamatan yang besar dan fleksibel. Mode tersebut didesain untuk mengakses item data individu atau item data yang merupakan anggota dari list yang berurutan mulai pada alamat memori terentu. Set lengkap mode pengalamatan IA-32 didefeniskan sebagai berikut: - - Mode Immediate - operandnya disertakan dalam instruksi. Operand tersebut adalah bilangan 8-bit atau 32-bit bertanda, dengan panjang ditetapkan oleh suatu bit dalam OP code instruksi. - - Mode Direct - alamat memori operand dinyatakan dengan nilai 32-bit dalam instruksi terebut. BY AYU ANGGRIANI H_

16 - Mode Register - operand disertakan dalam salah satu dari delapan general-purpose register yang ditetapkan dalam instruksi. - Mode Register Indirect - alamat memori operand disertakan dalam salah satu dari delapan general-purpose register yang ditetapkan dalam instruksi. - Mode Base with displacement - displacement 8-bit atau 32-bit bertanda dan salah satu dari delapan general-purpose register untuk digunakan sebagai base register ditetapkan dalam instruksi. - Mode Index with diplecement - diplecement bertanda 32-bit, salah satu dari delapan general-purpose register untuk digunakan sebagai index register, dan faktor skala 1, 2, 4, atau 8 ditetapkan dalam instruksi. BY AYU ANGGRIANI H_

17 - Mode Base with index - dua dari delapan genera-purpose register dan faktor skala 1, 2, 4, atau 8 ditetapkan dalam instruksi. - Mode Base with index and diplecement - diplecement 8-bit atau 32-bit bertanda, dua dari delapan register general-purpose dan faktor skala 1, 2, 4, atau8 ditetapkan dalam instruksi. BY AYU ANGGRIANI H_

18 Set instruksi IA-32 adalah eksensif. Instruksi tersebut di-encode dalam format instruksi variabl-length yang tidak memilik layout regular sepenuhnya. Kebanyakaninstruksi IA-32 memilki satu atau dua operand. Dalam satu atau dua operand, hanya satu operand yang berada dalam memori. Operand lain harus berada dalam registerprosesor. Selain instruksi untu memindahkan data antara memori dan register prosesor, dan melakukan operasi aritmatika, set instruksi menyertakan sejumlah operasi logika da pergesera/rotasi yang berbeda pada data. BY AYU ANGGRIANI H_

19 Aspek dasar bahasa assembly IA-32 untuk menetapkan OP code, mode pengalamatan, dan label alamat instruksi yang diilustrasikan oleh program. Assembler directive diperluka untuk mendefinisikan area data suatu program dan untuk mendefinisikan hubungan antara nama simbolik lokasi data dan nilai alamat fisik aktual. BY AYU ANGGRIANI H_

20 Terdapat dua cara utama untuk menvariasi aliran eksekusi instruksi dari straight-line sequencing. Panggilan ke subroutine dan kembali dari subroutine tersebut memutuskan straight-line sequencing, juga gangguan instruksi branch, baik conditional maupun unconditional, dapat menyebabkan suatu break. BY AYU ANGGRIANI H_

21 Operasi Logika Arsitektur IA-32memiliki instruksi yang menjalankan operasi logika AND, OR, dan XOR. Operasi tersebut dijalankan bitwise pada dua operand, dan hasilnya ditempatkan pada lokasi destinasi. Operasi Pergeseran dan Rotasi Suatu operand dapat digeser ke kiri atau ke kanan dengan sejumlah posisi bit ditetapkan dengan count tertentu. Terdapat empat instruksi shift yaitu: SHL, SHR, SAL, SAR. BY AYU ANGGRIANI H_

22 Memory-Mapped I/O Regiser buffer perangkat input/output merupakan yang paling umum diakses dalam computer modern oleh metode memory-mapped I/O. instruksi Move IA-32 dapat digunakan untuk mentransfer directive ke perangkat I/O, dan untuk mentransfer informasi status dan data ke dan dari perangkat. BY AYU ANGGRIANI H_

23 I/O Terisolasi Set instruksi IA-32 juga memiliki dua instruksi, dengan OP code IN dan OUT, yang hanya digunakan untuk tujuan I/O. alamat yang dinyatakan dalam instruksi tersebut berada dalam ruang alamat yang terpisah dari ruang alamat memori yang digunakan oleh instruksi lain.pengaturan ini diebut isolated I/O utuk membedakanya dari memori-mapped I/O dimana lokasi addressable dalam perangkat I/O berada dalam ruang alamat yang sama dengan lokasi memori. BY AYU ANGGRIANI H_

24 Transfer Blok Arsitektur IA-32 juga memiliki dua blok instruksi transfer I/O ; REPINSD dan REPOUTS. Instruksi tersebut mentransfer suatu blok item data secara serial,satu item pada satu waktu, antara memori dan perangkat I/O. Subroutine Pada suatu program, seringkali perlu untuk melakukan subtask tertentu berulangkali pada nilai data yang berbeda. Subtask semacam itu biasanya disebut subroutine. Misalnya, suatu subroutine dapat mengevaluasi fungsi sinus atau mensortir suatu list nilai menjadi urutan meningkat atau menurun. Sangat dimungkinkan untuk menyertakan blok instruksi yang terdiri dari subroutine pada setiap tempat yang memerlukan program tersebut. BY AYU ANGGRIANI H_

25 Akan tetapi untuk menghemat ruang, hanya satu copy dari instruksi yang merupakan subroutine ditempatkan dalam memori, tiap program yang perlu menggunakan subroutine tersebut hanya perlu branch ke lokasi mulainya. Pada saat sualu program branch ke suatu subroutine kita katakan program tersebut memanggil subroutine. Instruksi yang melakukan operasi branch ini disebut instruksi Call. Setelah subroutine dieksekusi, calling program hams mcresume eksekusi, melanjutkan dengan segera setelah instruksi yang memanggil subroutine tersebut. Subroutine kembali ke program yang memanggilnya dengan mengeksekusi instruksi Return BY AYU ANGGRIANI H_

26 Cara computer memungkinkan call dan return dari subroutine disebut metode linkage subroutine. Metode linkage subroutine yang paling sederhana adalah untuk menyimpan return address dalam lokasi tertentu, yang dapat berupa suatu register yang didedikasikan untuk fungsi ini. Register semacam itu disebut link register. Pada saat subroutine menyelesaikan tugasnya, instruksi Return kembali ke calling program dengan branching secara tidak langsung melalui link register. Instruksi Call hanyalah instruksi branch khusus yang melakukan operasi berikut: Menyimpan isi PC dalam link register Branch ke alamat target yang ditetapkan oleh instruksi Branch ke alamat yang terdapat dalam link register BY AYU ANGGRIANI H_

27 SEMOGA BERMANFAAT BY AYU ANGGRIANI H_