Tugas pertemuan 9 - OAK Siti anisah-2103015047

 Set Intruksi karakteristik dan fungsi  

A. Pengertian Instruksi

Sebuah set instruksi, atau arsitektur set instruksi, adalah kumpulan perintah kolektif yang prosesor komputer dapat mengeksekusi.Segala sesuatu yang dilakukan komputer, mulai dari menjalankan aplikasi pengolah kata hingga penyandian file video, dapat direduksi menjadi beberapa kombinasi perintah ini.Pemrogram tidak secara langsung membuat program melalui instruksi ini tetapi menggunakan jenis perangkat lunak khusus yang dikenal sebagai kompiler yang menerjemahkan kode pemrograman ke dalam instruksi mesin.Sebagian besarkomputer pribadi menggunakan set instruksi yang pertama kali digunakan pada 1970-an, sementara smartphone, tablet, dan perangkat lain menggunakan set instruksi sederhana yang dioptimalkan untuk lingkungan berdaya rendah. 

B. Elemen-elemen instruksi

Berikut beberapa contohnya: 

OpCode : Ctrl+C, yaitu perintah untuk menyalin/ mengcopy file yang akan di salin ke folder, Drive(Local Disk) atau ke dokumen lainnya.

Result Operand : Ctrl+V, yaitu perintah untuk mem-paste atau menempel file yang sudah di salin menuju folder, Drive(Local Disk) atau dokumen tujuan.

Next Insturction : Menjalankan File yang telah di Sali ke file/dokumen tujuan atau meng-copy lagi file tersebut ke dokumen lainnya lagi.

C. Jenis-jenis instruksi 

1. Data procecessing: Arithmetic dan Logic Instructions

data processing adalah jenis pemrosesan yang dapat mengubah data menjadi informasi atau pengetahuan. Pemrosesan data ini sering menggunakan komputer sehingga bisa berjalan secara otomatis.

2. Data storage: Memory instructions

sering disebut sebagai memori komputer, merujuk kepada komponen komputer, perangkat komputer, dan media perekaman yang mempertahankan data digital yang digunakan untuk beberapa interval waktu.

3. Data Movement: I/O instructions

Data Movement

Proses data movement ini adalah memindahkan (dapat diakatakan membackup juga) data – data dari database yang berupa data, indeks, grand, schema, dan lain – lain ketempat baru. Tempat baru ini bisa ke dalam database baru atau memang untuk dibackup saja. 

Data movement terdiri dari 2 bagian besar yaitu :

• Load & Upload [difokuskan untuk memindahkan data yang berupa indeks atau data itu sendiri alias isi dari database tersebut]
• Export & Import [memindahkan data secara lengkap, mulai dari grand, schema, dan seluruhnya]

Jika dilihat, load tersebut behubungan dengan import dan upload berhubungan dengan export

Load berfungsi untuk memasukan data / transaksi ke sebuah table. Dapat dikatakan juga insert, replace, atau update. Sedangkan upload berfungsi untuk membuat dari data table ke fisik / file. Kelemahan load adalah dalam prosesnya bisa saja terjadi data yang tidak berpindah secara sempurna.

Upload Parameter

• Limit [membatasi beberapa record]
• Sample [mencari sample yang telah ditentukan]
• When [berdasarkan kondisi]

Dan pada upload, hanya satu parameter saja yang dapat berjalan alias tak bisa berjalan bersamaan apabila parameternya lebih dari 1.

Bulk Data Movement (Software Pendukung)

• ETL [Extrat Transform Load], software yang focus terhadap data warehouse
• Replication and Propagation, software yang memonitoring source database dan target, dan yang dihasilkan oleh software ini adalah pencatatatn log.

Perlu diperhatikan juga hak akses dalam load & unload, import & export minimal adalah akses select.

Distribution Database

Dalam distribution database terdapat 3 istilah yaitu :

• Autonomi [idependent], untuk tabel umum akses yang diberikan berbeda dari setiap user.
• Isolation [stand alone], untuk tabel khusus (privacy) itu terpisah dari user.
• Transparancy [all user], akses tabel terpisah dari user tetapi user masih dapat mengaksesnya.

4. Control: Test and branch instructions

Unit kendali (bahasa Inggris: Control Unit - CU) adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan/kendali/ kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical Unit) di dalam CPU tersebut. Output dari CU ini akan mengatur aktivitas dari bagian lainnya dari perangkat CPU tersebut.

Tugas dari CU adalah sebagai berikut:
Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.
Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.
Mengambil data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses.
Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja.
Menyimpan hasil proses ke memori utama.

Macam-macam CU
A. Single-Cycle CU
Proses di CUl ini hanya terjadi dalam satu clock cycle, artinya setiap instruksi ada pada satu cycle, maka dari itu tidak memerlukan state. Dengan demikian fungsi boolean masing-masing control line hanya merupakan fungsi dari opcode saja. Clock cycle harus mempunyai panjang yang sama untuk setiap jenis instruksi. 

B. Multi-Cycle CU
Berbeda dengan unit kontrol yang single-cycle, unit kontrol yang multi-cycle lebih memiliki banyak fungsi. Dengan memperhatikan state dan opcode, fungsi boolean dari masing-masing output control line dapat ditentukan. Masing-masingnya akan menjadi fungsi dari 10 buah input logic. Jadi akan terdapat banyak fungsi boolean, dan masing-masingnya tidak sederhana. Pada cycle ini, sinyal kontrol tidak lagi ditentukan dengan melihat pada bit-bit instruksinya. Bit-bit opcode memberitahukan operasi apa yang selanjutnya akan dijalankan CPU; bukan instruksi cycle selanjutnya. 

Jenis-Jenis Operand

1. Address

   Address adalah lokasi tempat data disimpan di memori atau bisa juga disebut physical address. Alamat memori memiliki jumlah maksimum sesuai dengan tipe operasi yang dilakukan. Ada beberapa jumlah alamat memori yang mungkin diperlukan, yaitu :

   1. Satu alamat, yaitu menggunakan akumulator untuk menyimpan operand dan hasilnya.

   2. Dua alamat, yaitu terdiri dari satu operand yang merangkap dengan hasil dan satu lagi operand.

   3. Tiga alamat, yaitu terdiri dari dua operand dan satu hasil.

   4. Empat alamat, yang terdiri dari dua operand, satu hasil, dan satu lagi untuk alamat instruksi berikutnya.

2. Numbers

   Number adalah sebuah angka yang digunakan untuk operasi aritmatika pada komputer. Ada beberapa jenis number yang umumnya digunakan, yaitu Integer(fixed point), Floating, dan Decimal.

3. Character

   Character adalah sebuah unit yang berisi huruf, simbol, number, atau spasi(bisa ya atau tidak). Character sendiri bersifat tunggal, apabila lebih dari satu maka dinamakan String.

4. Logical Data

   Logical Data adalah sebuah unit yang digunakan untuk mengubah data menjadi binary atau unary.

E. Jenis-Jenis Operasi/Instruksi

1. Data transfer

   Dalam melakukan transfer data ada beberapa hal yang harus ditetapkan, yaitu :

   1. Menetapkan lokasi operand sumber dan operand tujuan. Setiap lokasinya berupa memori, register, atau bagian paling atas dari stack.

   2. Menetapkan panjang data yang dipindahkan.

   3. Menetapkan metode pengalamatan.

   Tindakan CPU dalam melakukan transfer data, yaitu :

   1. Melakukan transfer data dari satu lokasi ke lokasi lain atau bisa disebut transfer data internal CPU. Sebagai contoh sumber dan tujuan adalah register maka CPU akan melakukan transfer data dari satu register (sumber) ke register lainnya (tujuan).

   2. Apabila transfer data melibatkan memori maka CPU harus melakukan beberapa atau semua tindakan berikut :

      • Menetapkan alamat memori.

      • Jika alamat memori merujuk ke memori virtual maka alamat tersebut harus diterjemahkan ke alamat memori aktual.

      • Tentukan apakah yang dialamati berada dalam cache. Jika tidak keluarkan perintah dari modul memori.

      • Mengawali pembacaan memori / penulisan memori.

2. Arithmetic

   Operasi artimatika yang dilakukan biasanya adalah penjumlahan (add), pengurangan (subtract), perkalian (multiply), dan pembagian (devide). Adapun operasi artimatika lain (bentuk tunggal), yaitu Absolute, Negative/Negate, Increment, dan Decrement. Tindakan CPU dalam melakukan Operasi Aritmatika, yaitu :

   1. Melakukan Transfer data sebelum maupun sesudah melakukan operasi aritmatika.

   2. Melakukan fungsi dalam Arithmetic Logic Unit (ALU).

   3. Memberi kode-kode kondisi dan memberi flag.

3. Logical

   Operasi logika yang biasanya dilakukan adalah AND, OR, NOT, dan EXOR. Adapun operasi logika lain, yaitu COMPARE(Membandingkan), TEST(Menguji), SHIFT, dan ROTATE. Tindakan CPU dalam melakukan operasi logika sama seperti Operasi Aritmatika.

4. Conversion

   Konversi adalah instruksi yang digunakan mengubah format instruksi yang beroperasi terhadap format data. Contohnya dari bilangan desimal ke bilangan biner. Adapun operasi yang dilakukan conversion adalah Translate dan Convert. Tindakan CPU dalam melakukan operasi logika sama seperti Operasi Aritmatika dan Logka.

5. I/O

   Operasi I/O yang dilakukan adalah sebagai berikut :

   1. INPUT, yaitu Memindahkan data dari perangkat I/O tertentuke tujuan.

   2. OUTPUT, yaitu memindahkan data dari sumber tertentu ke perangkat I/O.

   3. START I/O, yaitu memindahkan instuksi ke processor I/O untuk mengawali operai I/O.

   4. TEST I/O, yaitu memindahkan informasi dari sistem I/O ke tujuan.

   Adapun tindakan CPU dalam melakukan Operasi I/O, yaitu :

   1. Apabila Memory-mapped I/O maka CPU akan menentukan alamatnya.

   2. Kemudian CPU akan mengawali perintah ke modul I/O.

6. System Control

   System Control adalah intruksi yang hanya dapat dilakukan oleh CPU, ketika dalam keadaan tertentu atau ketika sedang menjalankan program yang berada dalam area memori khusus. Contoh membaca atau mengubah register control.

7. Transfer of Control

   Transfer of Control dilakuakn oleh CPU untuk memperbarui program counter untuk memuat alamat memori dari beberapa instruksi yang ada dalam memori. Operasi Transfer of Control yang dilakukan, yaitu :

   1. JMP (Jump), yaitu transfer data tidak bersyarat dan memuat Program Counter dengan alamat memori tertentu.

   2. JMP bersyarat, yaitu operasi JMP yang memiliki kondisi atau persyaratan. Sehingga JMP akan dilaksanakan atau tidak tergantung dari kondisi persyartan tersebut.

   3. JMP Subroutine, yaitu operasi melompat ke alamat tertentu.

   4. RET (Return), yaitu operasi untuk mengakhiri suatu eksekusi prosedur dan mengakhiri transfer control melalui back-link pada stack program yang awalnya menjalankan prosedur. Operasi ini juga mengganti isi program counter dan register lainnya yang berasal dari lokasi tertentu.

   5. Execute, yaitu operasi yang digunakan untuk mengambil operand dari lokasi tertentu dan mengeksekusi sebagai instruksi.

   6. SKIP, yaitu operasi yang digunakan untuk melompat ke instruksi berikutnya dengan menambah program counter.

   7. SKIP Conditional, yaitu operasi SKIP yang berdasarkan suatu kondisi.

   8. HALT, yaitu operasi yang digunakan untuk menghentikan eksekusi program.

   9. WAIT (HOLD), yaitu operasi yang digunakan untuk melanjutkan eksekusi program pada saat kondisi terpenuhi.

   10. No Operation.

   Tindakan CPU dalam melakukan Tranfer of Control, yaitu memperbarui program counter.

8. Addressing Modes

   Addressing Modes adalah sebuah metode yang digunakan untuk mengalamati alamat memori. Ada beberapa metode pengalamatan yang umum dipakai, yaitu Immediate (Segera), Direct (Langsung), Indirect (tak Langsung), Register, Register Indirect, Displacement, dan Stack.

F. Macam-Macam Instruksi Berdasarkan Sifat Akses ke Memori atau Register

1. Memory to Register

   Memory to Register adalah sebuah instruksi yang memungkinkan operasi dilakukan di memori dan di register.

2. Register to Memory

   Register to Memory adalah sebuah instruksi yang memungkinkan operasi dilakukan di register dan di memori.

3. Register to Register

   Register to Register adalah sebuah instruksi yang hanya dilakukan di register

soal latihan.

1. Manakah yang termasuk sebutan lain dari set intruksi?

a. isas

b. isa

c. usa

d. isco

2. apa yang terkandung dalam set instruksi?

a. kode desimal

b. kode octal

c. kode biner

d. kode hexa

3. mana yang temasuk dari elemen-elemen dari set instruksi?

a. opration code

b. parameter code

c. function code

d. selection code

4. apa fungsi dari result operand reference?

a. menampilkan suatu proses

b. menampilkan suatu metode

c. menampilkan suatu penerjemahan

d. menampilkan suatu hasil

5. mana yang termasuk aspek dari desain set instruksi?

a. diagonalitas

b. ortogonitas

c. keindahan

d. fleksibelitas

6. apa yang dimaksud dengan ortogonitas?

a. sifat independensi intruksi

b. sifat konsoludasi intruksi

c. sifat kondensasi intruksi

d. sifat absorsi instuksi

7. apa fungsi dari HATL pada transfer of control?

a. menjaga progaram

b. mengatur progaram

c. memberhentikan program yang di eksekusi

d. menghapus program

8. bagian komputer manakah yang dapat melakukan sistem control?

a. keyboard

b. mouse

c. CPU

d. monitor

8. manakah yang bukan merupakan operator logika?

a. XOR

b. AND

c. OR

d. DOR 

9. dimanakah operasi logika dilakukan?

a. monitor

b. CPU

c. mouse

d. hardiks

10. ada berapa macam instruksi berdasarkan sifat akses ke memori atau register?

a. 4

b. 8

c. 3

d. 10

source = https://onlinelearning.uhamka.ac.id/