1. Arsitektur Set Instruksi
1.3. DESAIN SET INSTRUKSI
Para arsitek mempertimbangkan berbagai hal tentang desain set instruksi pada
waktu mereka mengembangkan atau membuat komputer atau famili komputer.
Untuk desain awal, hal pertama yang harus diperhatikan adalah mengenai
kelengkapan set instruksi dengan tidak ada fungsionalitas yang tertinggal.
Pertimbangan kedua adalah bahwa instruksi harus bersifat ortogonal, yaitu tidak
perlu berlebih-Iebihan. Untuk komputer baru dalam famili yang telah ada,
pertimbangan utamanya adalah masalah kompatibilitas yaitu program yang dijalankan
oleh suatu komputer harus dapat dijalankan pada komputer yang lain. Persoalan
penting yang lain dalam desain adalah umur panjang arsitektur, ekspan dabilitas
(daya kembang) jangkauan pengalamatan fisik dan homogenitas ruang alamat.
Yang terakhir, kita akan mengakhiri bab ini dengan
melihat sekilas mengenai beberapa persoalan yang berkaitan dengan format instruksi.
Di sini ia berperan pokok dalam hal kemudahan implementasi ISA.
1.3.1. Kelengkapan
Disini kita akan membahas sebab kenapa set instruksi yang lengkap tidak
ditetapkan dengan baik dan beberapa tingkat kelengkapan set instruksi.Pada tingkat
yang paling dasar, karena gate NAND sudah cukup untuk mengimplementasikan
semua operasi boolean dan aritmetik, maka mereka cukup untuk semua operasi
komputer. Demikian pula, instruksi branch kondisional yang juga menyimpan isi
PC cukup untuk menangani semua arus control dalam komputer. Jadi, dimungkinkan
untuk merancang set instruksi yang lengkap dengan instruksi tunggal yang
mengkombinasikan NAND, branch kondisional,dan operasi save counter program
(PC). Namun demikian, umumnya, kelengkapan diartikan bahwa CPU dapat
melengkapi setiap operasi dasar dengan instruksi tunggal atau dengan urutan operasi
yang pendek. Hal ini berarti bahwa set data type harns cukup memadai untuk
melakukan semua operasi yang dibutuhkan oleh komputer penggunaan umum dan
set instruksinya harns mencakup instruksi untuk semua operasi dasar.
1.3.2. Ortogonalitas
Kaitannya dengan kelengkapan adalah orthogonality (ortogona litas), yang
merupakan sifat independensi instruksi. Secara lebih eksplisit, set instruksi adalah
ortogonal jika hanya ada satu mudah untuk melakukan suatu operasi. Sebagai
contoh, programmer dapat menggunakan operasi boolean dasar untuk
mengimplementasikan operasi aritmetik, namun waktu eksekusi untuk operasi yang
dihasilkan akan sangat besar. Akibatnya, keberadaan instruksi aritmetik selain operasi
boolean tidak menjadikan ortogonalitas. demikian pula, programmer dapat
mengimplementasikan operasi titik ambang dengan operasi integer (bilangan bulat)
dan shift, dan karena alasan yang sama pula, keberadaan operasi titik ambang dan
integer tidak akan menjadikan ortogonalitas. Lepas dari hal itu, kebanyakan komputer
besar bisa ditambah dengan hardware titik ambang untuk mendukung instruksi titik
ambang.
1.3.3. Kompatibilitas (daya serasi-pasang)
Seperti halnya ortogonalitas atau kelengkapan, kompatibilitas mempunyai
beberapa tingkatan, dengan luasnya tergantung pada mata si penglihat.
Menunjukkan suatu model bagi langkah yang diperlukan untuk menghasilkan
result pada komputer, yang dimulai dengan suatu gagasan dan diakhiri dengan
eksekusi program. Sistem komputer dapat mencapai kompabilitas komputasi pada
beberapa tingkat dalam model tersebut. Dengan source-code compability
(kompabilitas kode sumber),program dapat berjalan pada berbagai komputer yang
dilengkapi dengan program yang disusun, disambungkan kembali, dan dimuatkan
kembali untuk mesin target (mesin tertentu yang akan digunakan untuk menjalankan
program tersebut). Dengan object-code compability (kompabilitas kode tujuan),
program dapat berjalan pada berbagai mesin tanpa disusun kembali atau
disambungkan kembali. Namun demikian, sebaiknya harus anda paharni bahwa
program pemakai umumnya berjalan lebih jauh ke kanan dalam model ini
(memerlukan langkah yang lebih sedikit) dari pada yang dilakukan oleh sistem
pengoperasian.
1.3.4. Format Instruksi
Format instruksi adalah cara field yang berada dalam instruksi muncul dalam
memoridan cara mereka mengkode op code dan operand.Disini kita akan membahas
secara singkat masalah tersebut.
Arsitek set instruksi harus mempertimbangkan sejumlah faktor pada waktu ia
merancang format instruksi, termasuk penggunaan lebih dari satu panjangnya
instruksi. Instruksi yang pendek memerlukan memori yang lebih sedikit, namun ia
juga memberikan bit yang lebih sedikit yang digunakan untuk mengkode op code,
operand immediate, dan spesifikasi alamat. Arsitek dapat memberikan instruksi
yang merniliki beberapa panjang (length) untuk mengurangi kebutuhan memori,
namun hal ini akan mengakibatkan meningkatnya kompleksitas dalam unit kontrol
yang harus menganalisa dan menjalankan instruksi tersebut.
REFERENSI : http://elearning.gunadarma.ac.id/index.php?option=com_wrapper&Itemid=36
Tidak ada komentar:
Posting Komentar