SET INSTRUKSI DAN TEKNIK PENGALAMATAN DALAM KOMPUTER

SET INSTRUKSI DAN TEKNIK PENGALAMATAN DALAM KOMPUTER

1.      Set Instruksi

Set instruksi adalah suatu perintah yang diberikan kepada sebuah PC ataupun CPU guna menjalankan sebuah OS (Operating System) dari suatu CPU tersebut. Set instruksi juga biasanya digunakan untuk perantara komunikasi dari programmer menuju mesin, set instruksi biasanya berupa bahasa mesin yang digunakan sebagai jembatan komunikasi antara manusia dengan computer.
Operasi dari CPU ditentukan oleh instruksi-instruksi yang ditentukan atau dijalankannya. Kumpulan instruksi-instruksi yang berbeda yang dapat dijalankan oleh CPU disebut set instruksi (Instruction Set).
Elemen Instruksi Mesin :

• Operation code (Op code) : Menspesifikasi operasi yang akan dilakukan. Kode operasi berbentuk kode biner
• Source Operand reference : Operasi dapat berasal dari lebih satu sumber. Operand adalah input operasi
• Result Operand reference : Merupakan hasil atau keluaran operasi
• Next Instruction Reference : Elemen ini menginformasikan CPU posisi instruksi berikutnya yang harus diambil dan dieksekusi

2.      Operand dari Operasi

Melihat dari sumbernya, operand suatu operasi dapat berada di salah satu dari ketiga daerah berikut ini :

• Memori utama atau memori virtual
• Register CPU
• Perangkat I/O

3.      Format Instruksi

Kode operasi (opcode) direpresentasi kan dengan singkatan – singkatan, yang disebut mneumonic. Mnemonic mengindikasikan suatu operasi bagi CPU. Contoh mneumonic adalah :

• ADD = penambahan
• SUB = substract (pengurangan)
• LOAD = muatkan data ke memori

4.      Rancangan Set Instruksi

Aspek paling menarik dalam arsitektur komputer adalah perancangan set instruksi, karenarancangan ini berpengaruh banyak pada aspek lainnya.Set instruksi menentukan banyak fungsi yang harus dilakukan CPU dan merupakan alat bagi para pemrogram untuk mengontrol kerja CPU.

•         Pertimbangan : Kebutuhan pemrogram menjadi bahan pertimbangan dalam merancang set instruksi

Ø  Operasi set instruksi untuk transfer data :

•   MOVE : memindahkan word atau blok dari sumber ke tujuan
• STORE : memindahkan word dari prosesor ke memori.
• LOAD : memindahkan word dari memori ke prosesor.
• EXCHANGE : menukar isi sumber ke tujuan.
• CLEAR / RESET : memindahkan word 0 ke tujuan.
• SET : memindahkan word 1 ke tujuan.
• PUSH : memindahkan word dari sumber ke bagian paling atas stack.
• POP : memindahkan word dari bagian paling atas sumber 

Ø  Operasi set instruksi untuk operasi logical :

• AND, OR, NOT, EXOR
• COMPARE : melakukan perbandingan logika.
• TEST : menguji kondisi tertentu.
• SHIFT : operand menggeser ke kiri atau kanan menyebabkan konstanta pada ujung bit.
• ROTATE : operand menggeser ke kiri atau ke kanan dengan ujung yang terjalin.

Ø  Operasi set instruksi untuk conversi :

• TRANSLATE : menterjemahkan nilai-nilai dalam suatu bagian memori berdasrkan tabel korespodensi.
• CONVERT : mengkonversi isi suatu word dari suatu bentuk ke bentuk lainnya.

Ø  Operasi set instruksi Input / Ouput :

• INPUT : memindahkan data dari pernagkat I/O tertentu ke tujuan
• OUTPUT : memindahkan data dari sumber tertentu ke perangkat I/O
• START I/O : memindahkan instruksi ke prosesor I/O untuk mengawali operasi 

Ø  Operasi set instruksi untuk transfer control :

• JUMP (cabang) : pemindahan tidak bersyarat dan memuat PC dengan alamat tertentu.
• JUMP BERSYARAT : menguji persyaratan tertentu danmemuat PC dengan alamat tertentu atau tidak melakukan apa tergantung dari persyaratan.
• JUMP SUBRUTIN : melompat ke  alamat tertentu.
• RETURN : mengganti isi PC dan register lainnya yang berasal dari lokasi tertentu.
• EXECUTE : mengambil operand dari lokasi tertentu dan mengeksekusi sebagai instruksi
• SKIP : menambah PC sehingga melompati instruksi berikutnya.
• SKIP BERSYARAT : melompat atau tidak melakukan apa-apa berdasarkan pada persyaratan
• HALT : menghentikan eksekusi program.
• WAIT (HOLD) : melanjutkan eksekusi pada saat persyaratan dipenuhi.
• NO OPERATION : tidak ada operasi yang dilakukan.

Teknik Pengalamatan

Untuk menyimpan data ke dalam memori komputer, tentu memori tersebut diberi identitas (yang disebut dengan alamat/ address) agar ketika data tersebut diperlukan kembali, komputer bisa mendapatkannya sesuai dengan data yang pernah diletakkan di sana.

Teknik pengalamatan ini hampir sudah tidak diperlukan lagi oleh pemakai komputer saat ini karena hampir seluruh software yang beredar di pasaran tidak mengharuskan si pemakai menentukan di alamat mana datanya akan disimpan (semua sudah otomatis dilakukan oleh si software).

Jadi, yang kita pelajari adalah bagaimana kira-kira si software tersebut melakukan teknik pengalamatannya, sehingga data yang sudah kita berikan dapat disimpan di alamat memori tertentu dan dapat diambil kembali dengan tepat.

Ada tiga teknik dasar untuk pengalamatan, yakni :

·         Pemetaan langsung (direct mapping) yang terdiri dari dua cara yakni Pengalamatan Mutlak (absolute addressing) dan Pengalamatan relatif (relative addressing),

·         Pencarian Tabel (directory look-up), dan

·         Kalkulasi (calculating).

Berikut sedikit ulasannya :

1.      Pemetaan Langsung

Teknik ini dapat dijuluki dengan device dependent (tergantung pada peralatan rekamnya), artinya, kita tidak dapat begitu saja meng-copy data berkas ini ke komputer lainnya, karena mungkin saja di komputer lainnya itu menggunakan alat rekam yang berbeda spesifikasinya.

Teknik ini juga dapat dijuluki dengan address space dependent (tergantung pada alamat-alamat yang masih kosong), artinya, kita tidak dapat begitu saja meng-copy data berkas ini ke komputer lainnya, karena mungkin saja di komputer lainnya itu alamat-alamat yang dibutuhkan sudah tidak tersedia lagi.

2.      Teknik Pencarian Tabel

Teknik ini dilakukan dengan cara, mengambil seluruh kunci atribut dan alamat memori yang ada dan dimasukkan ke dalam tabel tersendiri. Jadi tabel itu (misal disebut dengan tabel INDEX) hanya berisi kunci atribut (misalkan NIM) yang telah disorting (diurut) dan alamat memorinya.

Pencarian yang dilakukan di tabel INDEX akan lebih cepat dilakukan dengan teknik pencarian melalui binary search (dibagi dua-dua, ada di mata kuliah Struktur dan Organisasi Data 2 kelak) ketimbang dilakukan secara sequential.

Nilai key field (kunci atribut) bersifat address space independent (tidak terpengaruh terhadap perubahan organisasi file-nya), yang berubah hanyalah alamat yang ada di INDEX-nya.

3.      Teknik Kalkulasi Alamat

Perhitungan (kalkulasi) terhadap nilai kunci atribut untuk mendapatkan nilai suatu alamat disebut dengan fungsi hash. Bisa juga fungsi hash digabungkan dengan teknik pencarian seperti tabel di atas, tetapi akan menjadi lebih lama pengerjaannya dibanding hanya dengan satu jenis saja (fungsi hash saja atau pencarian tabel saja).

SUMBER :

• Serdiwansyah N. A. Set Instruksi dan Teknik Pengalamatan Teknik Elektro Universitas Negri Makasar
• Wikipedia Instruksi Pada Komputer
• Wikipedia CPU (Central Processing Unit)
• margono.staff.uns.ac.id/files/2009/06/set-instruksi.ppt
• aqwam.staff.jak-stik.ac.id/files/5.-berkas-dan-akses[4].doc

KOMPONEN-KOMPONEN PADA KOMPUTER BESERTA FUNGSINYA

PENGERTIAN CPU (CENTRAL PROSSESING UNIT)

Central Processing Unit (CPU) merupakan komponen terpenting dari sistem computer, komponen pengolah data berdasarkan instruksi yang diberikan kepadanya. Dalam mewujudkan fungsi dan tugasnya CPU tersusun atas beberapa komponen.

Beberapa fungsi CPU seperti yang tersebut di atas dijalankan oleh bagian-bagian yang berbeda. Dalam hal ini, bagian-bagian prosesor atau CPU komputer adalah:

• ALU (Arithmetic Logic Unit), yaitu bagian CPU yang dapat melakukan perthitungan terhadap data-data dalam bentuk bilangan dan membuat keputusan logis berdasarkan perhitungan tersebut.
• Register, yaitu tempat atau lokasi memori khusus untuk menyimpan informasi sementara waktu.
• Unit Pengatur Program, yaitu bagian yang dapat melakukan pengaturan terhadap program-program komputer.
• Bus, yaitu bagian yang berfungsi untuk membawa informasi-informasi digital.
• Memori Lokal, yaitu bagian penyimpanan pada CPU.

Sementara itu, untuk CPU atau prosesor yang lebih rumit dan canggih terdapat bagian yang disebut Cache Memory, yaitu bagian CPU yang dirancang untuk mempercepat akses data dari dan ke peralatan penyimpanan data luar (external data-storage device).

Pada dasarnya, fungsi dari masing-masing bagian CPU tersebut didukung dan diatur oleh sejumlah perintah software yang masuk ke dalam memori komputer (RAM). Secara sederhana, alur kerja komputer yang melibatkan fungsi CPU dapat dijelaskan sebagai berikut.

• Data masuk ke dalam komputer melalui perangkat masukan, seperti keyboard, mouse, dan lain-lain.
• Data mengalir menuju ke memori komputer melalui CPU melalui kabel antarmuka (interface) dan kembali ke CPU.
• Data yang kembali ke CPU dari RAM diterjemahkan oleh unit pengolahan yang disebut dekoder perintah yang kemudian diteruskan pada bagian ALU untuk mengalami proses selanjutnya dan disimpan dalam register.
• Data yang telah diolah dalam ALU dapat dikirim kembali ke memori atau disimpan pada register yang lain untuk penggunaan tertentu, misalnya diakses melalui perangkat keluaran.  

Berikut merupakan sedikit ulasan tetnatn bagian-bagian dari komputer :

 

1.      Prosesor

Prosesor atau yang sering disebut Central Processing Unit (CPU) merupakan chip yang berisi jutaan transistor dan berfungsi sebagai pusat pemrosesan data atau otak computer karena bertanggung jawab atas instruksi-instruksi kompleks yang membuat computer bekerja. Prosesor dikatakan sebagai CPU karena :

• Central merupakan pusat pemrosesan data.
• Processing karena bertugasa memproses (memindahkan dan menghitung) data.
• Unit karena berbrntuk chip yang terdiri dari jutaan transistor.

2.      Motherboard

Motherboard atau sering disebut juga mainboard, logicboard, system board, atau disingkat dengan mobo merupakan komponen utama computer karena dari motherboard ini kapabilitas sistem ditentukan, misalnya :

• Jenis jumlah memori RAM maksimal yang bias dipasang pada computer.
• Kecepatan maksimal prosesor yang didukung oleh tipe serta merk-nya, bahkan beberapa motherboard kelas atas mendukung dual processors.
• Jenis ekspansi card yang bisa dipasang (seperti PCI, ISA, AGP, PCI Express) dan jumlah slot yang tersedia.
• Teknologi yang telah didukung oleh HT (Hyper Threading), jumlah port USB, Firewire, dan lain-lain.

Secara umum motherboard mempunyai fungsi berikut ini :

• Organisasi, mengatur dan menentukan alat (peripheral) yang biasa dipasang pada computer.
• Control, di dalam motherboard terdapat chipset dan program BIOS yang berfungsi mengatur data komponen komputer lain.
• Komunikasi, hamper semua komunikasi harus melalui motherboard.

3.      Random Access Memory (RAM)

Random Access Memory (RAM) merupakan memori kerja pada computer yang dipakai untuk penyimpanan data sementara selama prosesor bekerja yang pengaksesannya dilakukan secara acak (random). Berdasarkan cara kerjanya RAM  dibagi menjadi 2 jenis yaitu Static RAM (SRAM) dan Dynamic RAM (DRAM).

4.      Kartu Video

Sering disebut juga dengan sebutan graphic card, video card, display adapter, video adapter, atau graphic adapter. VGA diperlukan untuk mengolah display yang akan ditampilkan, biasanya ke dalam monitor.

5.      Sound Card (Kartu Suara)

Merupakan kartu ekspansi yang dipakai untuk mengolah suara, baik sebagai masukan (input) maupun keluaran (output) pada dasarnya sound card mempunyai empat fungsi dasar :

• Synthesizer, digunakan untuk mensitesis suara terutama dengan menghasilkan efek-efek suara tertentu.
• Interface untuk MIDI (Musical Instrument Digital Interface). MIDI merupaka spesifikasi yang menjadi standar format music dalam computer
• Analog to Digital (A/D) conversion, mengubah sinyal analog menjadi digital dan diperlukan selama proses perekaman suara.
• Digital to Analog (D/A) conversion, mengubah sinyal digital menjadi analog dan dipakai saat playback.

6.      Hard Disk (HDD)

Sering disebut juga hard drive, hard disk drive (HDD), atau fixed disk. Hard disk mempunyai fungsi utama sebagai media penyimpanan program dan data. Hard disk bersifat nonvolatile (permanent storage) sehingga bias mengingat data meskipuntidak ada aliran listrik. Hard disk juga berfungsi sebagai boot device utama, karene sistem operasi yang diinstal dalam hard disk akan dijalankan pada saat kompter booting (menyala).

7.      Optical Disc Drive

Walaupun tanpa sebuah optical disc drive komputer kita bisa nyala atau berfungsi, tetapi rasanya tanpa komponen komputer yang satu ini komputer kita seperti terisolasi dari dunia luar, terisolasi dari dunia luar maksudnya kita akan kesulitan jika suatu saat ingin meng-copy data, meng-install program, menonton film VCD atau DVD, yang semuanya tersimpan di dalam sebuah keping CD atau DVD. Optical Disc Drive ini bisa berupa CD-ROM, DVD-ROM, DVD-RW, Blue-Ray, atau lain sebagainya. Sebelum membeli sebuah optical disk drive kalian harus mencari tahu dulu interface apa yang dimiliki oleh motherboard kalian, apakah IDE, SATA, atau lain sebagainya.

8.      Power Supply Unit (PSU)

Power Supply Unit (PSU) berfungsi untuk mengubah tegangan listrik jala-jala (AC 220/230/240 V, 110/120 V) agar bias digunakan oleh computer (DC 3,3 V, 5 V, 12 V). besarnya listrik yang mampu ditangani power supply ditentukan oleh dayanya dan dihitung dengan satuan Watt.

9.      Case (Casing)

Casing dalah kotak dimana komponen-komponen computer disatukan menjadi satu unit pemroses. Casing komputer ini dibedakan berdasarkan ukurannya yang sering disebut juga sebagai form factor (seperti ATX dan MicroATX).

10.  Pendingin

Beberapa komponen computer dalam compute memerlukan pendinginan yang lebih baik daripada komponen lainnya. Macam-macam pendingin yaitu, heatsink fan dan pendinginan air.

11.  Input Device

Alat input diguanakan untukmemberi masukan data dan perintah ke dalam computer untuk diolah lebih lanjut, misalnya : keyboard, mouse, game controller, scanner, trackball, barcode reader, kamera digital, camcorder, dan lain-lain.

12.  Output Device

Output device merupakan peralatan yang dipakai untuk mengeluarkan hasil pemrosesan computer. Ada beberapa macam output device tergantung dari tujuan pengolahan data, antara lain monitor, speaker, dan printer.

13.  Input –Output Device

Selain menerima masukan (input), alat jenis ini juga mengeluarkan hasil pengolahan data (output), seperti : web camera (webcam), modem, TV tuner, dan lain-lain.

Sumber :
buku teknik merakit komputer, karangan Rachmad Hakim S.