MODE PENG PENGALA ALAMA MAT TAN ORGANISASI DAN ARSITEKTUR ARSITEKTUR KOMPUTER
KELOMPOK 7 1.
DELWANTI DELW ANTI PITR PITRII
12101156110128 1210 1156110128
2.
EKO ADY SAPUTRA
12101156110132 121011561 10132
3.
ISMI MAULIA
12101156110141 121011561 10141
4.
SARDODI MARLIANTO
12101156110161 121011561 10161
5.
SILVIA UT UTAMI AMI
12101156110163 1210 1156110163
NELLY NELL Y AZRI
121011561 12101 156110259 10259
6.
MODE PENG PENGALA ALAMA MAT TAN
Membatasi keterbatasan format instruksi
Dapat mereferensi lokasi memori yang besar
Mode pengalamatan yang mampu menangani keterbatasan tersebut
Masing-masing prosessor menggunakan mode pengalamatan yang berbeda-beda berbeda-beda
Memiliki pertimbangan dalam penggunaannya
Ada beberapa teknik pengalamatan 1.
Immediate Addressing
2.
Direct Addressing
3.
Indirect Addressing
4.
Register addressing
MODE PENG PENGALAM ALAMA ATAN 5.
Register indirect addressin addressing g
6.
Displacement addressing
7.
Stack addressing
1.
IMMEDIATE IMMEDIA TE ADDRESSI ADDRESSING NG Bentuk pengalamatan ini yang paling sederhana?
Operand benar-benar ada dalam instruksi atau bagian dari instruksi = operand sama dengan field alamat
Umumnya bilangan akan disimpan dalam bentuk kompleent dua
Bit paling kiri sebagai bit tanda
Ketika operand dimuatkan ke dalam register data, bit tanda digeser ke kiri hingga maksimum word data
Contoh:
ADD 5 ; tambahkan 5 pada akumulator
KEUNTUNGAN DAN KEKURANGAN IMMEDIATE IMMEDIA TE ADDRESSING ADDRESSING
Keuntungan
Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand
Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat
Kekurangan
Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat
2.
DIRECT ADDRESSING
Untuk pemanggilan alamat operand berupa register namanya Register Addressing.
Dengan contoh instruksi LOAD C akan menghasilkan Acc <-50, karena alamat C berisi register bilangan 50.
Untuk pemanggilan alamat operand berupa memory namanya Direct Addressing.
Dengan contoh instruksi LOAD 3 akan menghasilkan Acc<-43, karena alamat 3 berisi bilangan 43.
Dengan contoh instruksi LOAD 3 akan menghasilkan Acc<-43, karena alamat 3 berisi bilangan 43.
Hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulasi khusus.
KELEBIHAN DAN KELEMAHAN DIRECT ADDRESSING
Kelebihan Field alamat berisi efektif address sebuah operand Teknik ini banyak digunakan pada komputer lama dan komputer ecil Hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulus khusus Kelemahan
Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word Contoh: ADD A ; tambahkan isi pada lokasi alamat A ke akumulator
3.
INDIRECT ADDRESSING Mode Pegalamatan tak langsung
Field alamat mengacu pada alamat word di alamat memori, yang pada gilrannya akan berisi alamat operand yang panjang
Contoh:
ADD (A); tambahkan isi memori yang ditunjuk oleh isi alamat A ke akumulator
KELEBIHAN DAN KEKURANGAN INDIRECT ADDRESSING
Kelebihan
Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi
Kekurangan
Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat preoses operasi
4.
REGISTER ADDRESSING
Metode pengalamatan register mirip dengan mode pengalamatan langsung Perbedaannya terletak pada field alamat yang mengacu pada register, bukan pada memori utama Field yang mereferensi register memiliki panjang 3 atau 4 bit, sehingga dapat mereferensi 8 atau 16 register general purpose
KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN REGISTER ADDRESSING
Keuntungan
Diperlukan field alamat berukuran kecil dalam instruksi dan tidak diperlukan referensi memori
Akses ke regster lebih cepat daripada akses ke memori, sehingga proses eksekusi akan lebih cepat
Kerugian
Ruang alamat menjadi terbatas
5.
REGISTER INDIRECT ADDRESSING Metode pengalamatan register tidak langsung mirip dengan mode pengalamatan tidak langsung Perbedaannya adalah field alamat mengacu pada alamat register. register. Letak operand berada pada memori yang dituju oleh isi register Keuntungan dan keterbatasan pengalamatan register tidak langsung pada dasarnya sama dengan pengalamatan tidak langsung alamat yang mengacu pada register, bukan pada memori utama. Field yang mereferensi register memilki panjang 3 atau 4 bit, sehingga dapat mereferensi 8 atau 16 register general purpose.
REGISTER INDIRECT ADDRESSING Keterbatasan field alamat diatasi dengan pengaksesan memori yang tidak langsung sehingga alamat yang dapat direferensi makin banyak Dalam satu siklus pengambilan dan penyimpanan, mode pengalamatan register tidak langsung hanya menggunakan satu referensi memori utama sehingga lebih cepat daripada mode pengalamatan tidak langsung
KEUNTUNGAN DAN KEKURANGAN REGISTER INDIRECT ADDRESSING ADDRESSING
Keuntungan :
•
Diperlukan field alamat berukuran kecil dalam instruksi dan tidak diperlukan referensi memori. Akses keregister lebih cepat dari pada akses ke memori, sehingga proses eksekusi akan lebih cepat.
Kekurangan :
Ruang alamat menjadi terbatas.
6.
DISPLACEMENT ADDRESSING
Menggabungkan kemampuan pengalamatan langsung dan pengalamatan register tidak langsung Mode in mensyaratkan instruksi memiliki dua buah field alamat, sedikitnya sebuah field yang eksplisit
Field eksplisit bernilai A dan field implisit mengarah pada register
DISPLACEMENT ADDRESSING
Operand berada pada alamat A ditambahkan isi register
Tiga model displacement a.
Relative addressing
b.
Base register addressing
c.
Indexing
DISPLACEMENT ADDRESSING a.
Relative addresing register yang direferensi secara implisit adalah progra counter (PC)
Alamat efektif didapatkan dari alamat instruksi saat itu ditambahkan ke field alamat
Memanfaatkan konsep lokalitas memori untuk menyediakan operand-operand berikutnya Base register addresing register yang direferensi berisi sebuah alamat memori, dan field alamat berisi perpindahan dari alamat itu
b.
Referensi register dapat eksplisit maupun implisit
Memanfaatkan konsep lokalitas memori.
DISPLACEMENT ADDRESSING c.
Indexing
adalah field alamat mereferensi alamat memori utama, dan register yang direferensikan berisi pemindahan positif dari alamat tersebut
Merupakan kebalikan dari mode base register
Field alamat dianggap sebagai alamat memori dalam indexing
Manfaat penting dari indexing adalah untuk eksekusi program-program iteratif
7.
Stack adalah array lokasi yang linier = pushdown list = last-infirst-out Stack merupakan blok lokasi yang terbalik Btir ditambakan ke puncak stack sehingga setiap s etiap saat blok akan terisi secara parsial Yang berkaitan dengan stack adalah pointer yang nilainya merupakan alamat bagian paling atas stack Dua elemen teratas stack dapat berada di dalam register CPU, yang dalam hal ini stack pointer mereferensi ke elemen ketiga stack Stack pointer tetap berada dalam register Dengan demikian, referensi-referensi ke lokasi stack di dalam memori pada dasarnya merupakan pengalamatan register tidak langsung
STACK ST ACK ADDRESS ADDRESSING ING
TABEL MODE PENGALAMATAN Immediate
Operand Operan d = A
Tidak ada referensi memori
Besaran operand terbatas
Direct
eA=A
Sederhana
Ruang alamat sederhana
Indirect
eA=(A)
Ruang alamat besar
Ruang memori ganda
Register
eA=R
Tidak ada referensi memori
Ruang alamat terbatas
Regist Ind
eA=(R)
Ruang alamat besar
Referensi memori ekstra
Displacement
eA=A+(R)
Fleksibel
Kompleks
Stack
eA=TopOfStack
Tidak ada referensi
Aplikasi memori terbatas
MODE PENGALAMATAN PENTIUM
Pentium dilengkapi bermacam-macaam mode pengelamatan untuk memudahkan bahasa-bahasa tingkat tinggi mengeksekusinya secara efisien.
MODE PENGELAMATAN PENTIUM
Immediate
Operand=A
Register
eA=R
Keterangan
SR = register segment
PC = program counter
A = isi field alamat
B = register basis
Displacement
eA=(SR)+A
Base
eA=(SR)+(B)
I
Base with Displacement
eA=(SR)+(B)+A
S = factor skala
eA = Efektive Adress
Scaled index with displacement
eA=(SR)+(B)+(I)+A
Base with scaled index and displacement
eA=(SR)+(I)xS+(B)=A
Relative
eA=(PC)+A
= register indeks
MACAM-MACAM MODE PENGALA MACAM-MACAM PENGALAMA MAT TAN PENTIUM 1.
2.
Mode Immediate
Operand berada di dalam intruksi.
Operand dapat berupa data byte, word atau doubleword.
Mode Operand Register
yaitu operand adalah isi register register..
Register 8 bit (AH, BH, CH, DH, AL, BL, CL, DL)
Register 16 bit (AX, BX, CX, DX, SI, DI, SP, BP)
Register 32bit (EAX, EBX, ECX, ESI, EDI, ESP ESP,, EBP)
Register 64 bit yang dibentuk dari register 32 bit secara berpasangan.
MACAM-MACAM MODE PENGALA MACAM-MACAM PENGALAMA MAT TAN PENTIUM
3.
Register 8, 16, 32 bit merupakan register untuk penggunaan umum (general purpose register).
Register 14 bit biasanyan untuk operasi floating point.
Register segmen (CS, DS, ES, SS, FS, GS)
Mode Displacement
alamat efektif berisi bagian-bagian intruksin dengan displacement 8, 16, atu 32 bit.
dengan segmentasi, seluruh alamat dalam intruksi mengacu ke sebuah offset di dalam segmen.
dalam Pentium, mode ini digunakan untuk mereferensi variable-variabel global.
MACAM-MACAM MODE PENGALA MACAM-MACAM PENGALAMA MAT TAN PENTIUM 4.
Mode Base
pengalamatan indirect yang menspesifikasi saru register 8, 16 atau 32 bit berbasis berb asis alamat efektifnya.
5.
Mode Relative Addresing Addresing
digunakan dalam intruksi-intruksi transfer control.
displacement di tambahkan ke program counter (PC), yang menunjuk ke intruksi berikutnya.
FORMAT INSTRUKSI 1.
Bentuk Instruksi Pentium
Format intruksi menentukan susunan dan tata letak bit suatu intruksi.
Format intruksi harus mencangkup opcode serta implisit dan eksplisit operand.
Biasanya set intruksi memiliki lebih dari satu format intruksi.
Inti dari format intruksi adalah menentukan panjang intruksi dan alokasi bit dalam intruksi tersebut.
FORMAT INSTRUKSI 2.
Panjang Intruksi
Penentuan panjang intruksi mempengaruhi dan dipengaruhi oleh :
Ukuran Memory
Organisasi Memory
Struktur bus
Kompleksitas CPU
Kecepatan CPU
FORMAT INSTRUKSI Penentuan Panjang Instruksi 1.
Pertimbangan(INTRUKSI)
Intruksi yang kompleks mempengaruhi perancangan perangkat keras prosesor karena fungsi-fungsi yang disajikan CPU harus diimpletasikan dalam perangkat keras
Semakin kompleks perangkat keras, tentunya akan meningkatkan factor biaya, walaupun belum tentu meningkatkan meningk atkan kinerja computer secara keseluruhan.
Penentuan anjang intruksi menjadi sangat essensi untuk mencapai kinerja computer yang maksimal.
FORMAT INSTRUKSI 2.
Pertimbangan(PROGRAMER )
Menginginkan opcode, operand, dan mode pengalamata pengalamatan n yang lebih banyak serta range alamat yang lebih besar karena semua itu akan mempermudah pemrograman.
Opcode, operand dan mode pengalamatan yang lebih banyak akan membutuhkan ruang yang lebih besar.
Intruksi 32 bit akan menempati ruang 2x lebih banyak daripada 16 bit, namun kegunaannya belum tentu 2x lebih banyak.
FORMAT INSTRUKSI 3.
Pertimbangan Lain
Panjang intruksi harus sama dengan panjang perpindahan memori(pada system bus, panjang bus data) dan panjang panja ng intruksi seharusnya merupakan kelipatan panjang intruksi lain. Hal yang harus dipertimbnagkan dalam mendapatkan optimalisasi proses eksekusi intruksi natinya baik kecepatan kecepatan perpindahan maupun aplikasi memori.
Kecepatan perpindahan data tidak dapat diatasi dengan menambah kecepatan prosesor prosesor..
Kecepatan prosesorhanya berhubungan dengan eksekusi internal, sedangkan kecepatan perpindahan tergantung Bus, memori memori dan data itu sendiri.
Cara meningkatkan kecepatan perpindahan data adalah dengan menggunakan chace memori dan menggunakan intruksi yang lebih pendek
FORMAT INSTRUKSI 3.
Alokasi bit Inti dalam alokasi bit adalah berada pada untung – rugi rugi antara jumlah opcode dengan kemampuan kemampuan pengalamatannya.
Opcode yang banyak digunakan akan menyebabkan bit yang lebih banyak pada field opcode, yang secara otomatis akan mengurangi jumlah bit untuk pengalamatan.
Faktoryang merupakan hal-hal yang penting dalam menentukan penggunaan bit-bit pengalamatan :
Jumlah mode pengalamatan
Jumlah operand
Register vs memori
Jumlah set register
Jangkauan alamat Granuralitas alamat
FORMAT INSTRUKSI
Jumlah mode pengalamatan - Mede pengalamata pengalamatan n dapat dilakukan secara implisit atau eksplisit, yang kesemuanya memerlukan jumlah bit yang berbeda
Jumlah operand - Jumlah operand sangat mempengaruhi kemampuan instruksi - Jumlah operand yang sedikit biasanya akan menjadikan intruksi yang panjang dalam suatu fungsi
Register vs memori - Penggunaan register maupun memori membutuhkan jumlah bit yang berbeda - Paada pengalamatan implisit dengan register akan membutuhkan bit lebih kecil daripada mode pengalamatan langsung ke memori memori
FORMAT INSTRUKSI
Jangkauan alamat - Untuk alamat – alamat alamat yang mereferensi memori secara eksplisit jangkauan ditentukan oleh jumlah jumlah bit yang digunakan untuk pengalamatan. - Pertimbangan menggunakan mode displacement patut dipertimbangkan untuk memiliki jangkauan pengalamatan yang besar
FORMAT INSTRUKSI
Jumlah set register - Jumlah set register juga mempen mempengaruhi garuhi penggunaan bit-bit intruksi - General perpose register yang umumnya dimiliki hamper seluruh computer dapat digunakan untuk register r egister alamat maupun register intruksi
Granuralitas alamat
Pengalamatan yang mereferansi memori dapat digunakan Pengalamatan yang mereferensi word atau byte
FORMAT INSTRUKSI Format Intruksi Pentium
FORMAT FORMA T INSTRUKSI INSTRUKSI PENTIUM PENTIUM
Arsitektur komputer dilengkapi bermacam-macam format instruksi. Instruksi-instruksinya dibangun mulai dari nol hingga empat prefiks instruksi opsional, sebuah opcode satu atau dua byte, specifier alamat opsional, yang terdiri dari mod r/m byte dan scale index byte(SIB), sebuah opsional displacement, dan opsional immidiate.
FORMAT FORMA T INSTRUKSI PENTIUM
Opcode opcode dapat mencakup bit-bit yang menspesifikasikan apakah suatu data merupakan byte atau full size, arah o perasi data, dan apakah immediate data field harus merupakan sign-extended
Mod r/m Memberikan informasi pengalamatan Mbytemod r/m memspesifikasikan apakah operand berada di dalam register atau berada di dalam memori. Apabila operand berada di dalam memori, maka field-field yand berada di dalam byte akan menspesifikasi mode pengalamatan yang akan dipakai
FORMAT FORMA T INSTRUKSI PENTIUM
SIB
Berisi skala indeks register dan base register
Displacement Bila mode pengalamatan menggunakan mode ini maka akan ditambahkan field displacement integer bertanda 8 bit, 16 bit, atau 32 bit.
Immadiate Memberikan nilai operand 8 bit, 16 bit, atau 32 bit.
