Set Instruksi dan Mode Pengalamatan

Pengertian Set Instruksi

Set instruksi / instruksi mesin adalah kumpulan fungsi yang dapat dieksekusi CPU. Suatu instruksi terdiri dari beberapa field yang berisi elemen - elemen instruksi. Layout dari suatu instruksi tersebut sering disebut sebagai Format Instruksi. Berikut adalah format instruksi / instruction format :

OPCODE / Operations Code direpresentasi kan dengan singkatan – singkatan yang disebut mnemonic. mnemonic mengindikasikan suatu operasi bagi CPU. Contoh mnemonic adalah :

ADD = penambahan

SUB = substract (pengurangan)

LOAD = muatkan data ke memori

Elemen - Elemen Set Instruksi :

Operation Code (opcode)             : menentukan operasi yang akan dilaksanakan

Source Operand Reference          : merupakan input bagi operasi yang akan dilaksanakan

Result Operand Reference           : merupakan hasil dari operasi yang dilaksanakan

Next instruction Reference          : memberitahu CPU untuk mengambil (fetch) instruksi berikutnya

setelah instruksi yang dijalankan selesai.

Mode Pengalamatan

Ada 7 mode pengalamatan yang digunakan oleh CPU yaitu :

• Immediate Addressing
• Direct Addressing
• Indirect Addressing
• Register Addressing
• Indirect Register Addressing
• Displacement Addressing
• Stack Addressing

Berikut adalah penjelasan dari masing - masing mode pengalamatan :

Immediate Addressing

Bentuk pengalamatan : OPERAND = A

Mode pengalamatan ini dipergunakan untuk menentukan dan menggunakan konstanta atau nilai-nilai variabel awal. Di dalam Immediate Addressing tidak terdapat referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand. Kelebihan mode pengalamatan ini adalah dapat menghemat siklus memori atau cache dalam siklus instruksi. Sementara kerugian dari immediate addressing adalah ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat.

Direct Addressing

Bentuk pengalamatan : EA = A

Direct Addressing adalah mode pengalamatan yang sederhana yang hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulasi khusus. Hanya saja, pada Direct Addressing memiliki keterbatasan ruang alamat.

Indirect Addressing

Bentuk pengalamatan : EA = ( A )

Di dalam Indirect Addressing, field alamat mengacu pada alamat word di dalam memori, sehingga membuat alamat operand menjadi lebih panjang. Untuk setiap panjang word sebesar N, dapat digunakan sebuah ruang alamat 2N. Sedangkan kerugiannya adalah bahwa eksekusi instruksi memerlukan dua referensi memori untuk mengambil operand, sebuah referensi memori untuk mengambil alamat dan referensi lainnya untuk mendapatkan nilainya

Register Addressing

Bentuk pengalamatan : EA = R

Register Addressing mirip dengan Direct Addressing, dan yang membedakannya hanya terletak pada field alamat yang mengacu pada sebuah register, dan bukannya pada alamat memori utama. Register Addressing memerlukan field alamat berukuran kecil dalam instruksi dan tidak memerlukan referensi memori. 

Indirect Register Addressing

Bentuk pengalamatan : EA = (R)

Indirect Register Addressing mirip dengan Indirect Addressing, yang membedakannya hanya terletak pada field alamat yang mengacu pada register dan bukannya pada alamat memori utama. Keterbatasan ruang alamat dapat diatasi dengan membiarkan field alamat mereferensi lokasi panjang word di dalam register yang berisi sebuah alamat. Hanya saja untuk eksekusi instruksi, menggunakan satu referensi memori yang lebih sedikit dibandingkan dengan Indirect Addressing.

Displacement Addressing

Bentuk pengalamatan : EA =A + (R)

Displacement Addressing adalah mode pengalamatan yang fleksibel yang mampu mengkombinasikan Direct Addressing dan Indirect Register Addressing. Diplacement Addressing yang kompleks mensyaratkan instruksi untuk memiliki dua buah field alamat, dan sedikitnya sebuah field yang eksplisit. Nilai A yang eksplisit digunakan secara direct sedangkan (R) merupakan referensi implisit yang berdasarkan opcode, mengacu ke register yang isinya ditambahkan ke A sehingga memperoleh Effective Address.

Stack Addressing

Bentuk penglamatan : EA = puncak stack

Stack adalah array lokasi yang linear, yang merupakan blok lokasi yang terbalik, sehingga sering disebut juga Last In First Out Queue. Tidak ada referensi memori di dalam Stack Addressing di mana aplikasi memori yang dimilikinya terbatas. Stack addressing merupakan bentuk implied addressing. Instruksi-instruksi mesin tidak perlu memiliki referensi memori namun secara implisit beroperasi pada bagian paling atas stack.

Demikianlah materi tentang set instruksi dan mode pengalamatan pada CPU. Semoga dapat menambah wawasannya. Apabila ada kata/kalimat yang sulit dipahami dapat ditanyakan kepada yang  lebih mengetahuinya :) (Karena saya juga masih belajar dan belum paham sepenuhnya).

sumber : 

http://arnashariarif.blogspot.com/2014/12/sistem-komputer-materi-8-set-instruksi.html

http://my-notess.blogspot.com/2013/01/set-intruksi-mode-dan-format.html

http://danang-dancil.blogspot.com/2012/11/instruksi-dan-mode-pengalamatan-pada.html