TUGAS SET INSTRUKSI ARSITEKTUR KOMPUTER - Catatan Tugas

 

1. Uraikan fungsi dari Program Counter (PC) dan Register Instruksi (IR) pada saat berlangsungnya siklus instruksi !

Jawab : 

Pada saat berlangsungnya siklus instruksi, Program Counter (PC) berfungsi untuk menyimpan alamat instruksi berikutnya yang akan diambil dari memori. Sedangkan Register Instruksi (IR) berfungsi sebagai tempat untuk menampung jalannya instruksi yang akan dieksekusi. 

Pada setiap awal siklus instruksi, CPU membaca instruksi dari suatu memori. Di dalam CPU yang umum, sebuah register yang juga disebut Program Counter (PC) dipakai untuk menampilkan alat-alat instruksi yang nantinya akan diambil dari memori dan mengawasi instruksi yang akan dibaca. Setiap kali PC membaca sebuah instruksi, isi PC akan ditambah yang membuat CPU akan membaca instruksi berikutnya secara bergiliran. Instruksi yang dibaca akan dimasukkan ke  dalam sebuah register di dalam CPU yang dikenal dengan sebutan Register Instruksi (IR). Selanjutnya, CPU memuat instruksi dan melakukan aksi yang diperlukan. 

2. Jelaskan siklus microoperation yang terdiri dari fetch, interrupt dan execute yang terjadi pada control unit saat melakukan instruksi!

Jawab :

Micro operation merupakan operasi atomic dari sebuah CPU. Micro operation adalah tindakan atau eksekusi terhadap data yang tersimpan di dalam register , yang cara kerjanya dalam satu pulsa clock. Selain itu, micro operation dapat dikatakan sebagai suatu operasi mikro, dimana suatu komputer menjalankan suatu program dan melakukan proses pemasukan dan pengambilan data atau eksekusi. Hasil dari operasi mikro tersebut dapat menggantikan isi dari informasi biner sebelumnya di dalam register atau dipindahkan ke register lainnya.

Fetch adalah proses pengambilan data ke memori atau register. Pola kejadian data selama proses instruksi tergantung pada rancangan CPU. Prosesnya yaitu pada saat siklus instruksi, CPU akan membaca instruksi dari memori. Di dalam CPU, terdapat register yang fungsinya untuk mengawasi dan menghitung instruksi berikutnya, disebut Program Counter (PC). PC tersebut akan mengambil alamat instruksi yang akan dipindahkan ke MAR dan dimasukkan ke bus alamat. Ketika CPU membaca instruksi, maka PC akan menambah 1 nilai sebagai persiapan untuk pengambilan berikutnya. Instruksi-instruksi yang dibaca akan dimuat dalam suatu register dengan sebutan Register Instruksi (IR). Siklus selesai, kontrol unit akan memeriksa isi IR untuk menentukan nilai operasi yang menggunakan pengalamatan secara tak langsung.

Interrupt (Interupsi) yaitu suatu permintaan khusus kepada mikroprosesor untuk melakukan sebuah pekerjaan. Ketika terjadi interupsi, maka komputer secara otomatis akan menghentikan terlebih dahulu pengerjaannya, dan melakukan sesuatu sesuai dengan permintaan oleh yang menginterupsi. Setelah selesai, maka aliran program akan kembali seperti semula sebelum terjadinya interupsi. 

Execute merupakan proses yang berasal dari CPU untuk melakukan instruksi yang sudah dijemput dari Main Memory (MM) dan instruksi yang sudah berada di Register Instruksi (IR). Control Unit (CU) yang berada di CPU mengartikan instruksi, menentukan dan melakukan permintaan operasi yang harus dilakukan. Seperti penjemputan atau pengambilan data dari MM, mengirimkan instruksi ke ALU, dan hasil pengolahannya kembali ke Main Memory. 

3. Tentukan format instruksi 3 alamat dari pernyataan (A+ B/C) - (DxD)!

Jawab : 

A,B,C,D,Y,T adalah register 

Program : Y = (A+B/C) - (DxD)

Instruksi		Komentar
DIV	Y,B,C	Y := B/C
ADD	Y,Y,A	Y := Y/A
MPY	T,D,D	Y := DxD
SUB	Y,Y,T	Y := Y-T

memerlukan 4 operasi

4. A, B, C, D, E, Y,T adalah register, Program : Y = ( A + B ) / ( C – D x E )!

    a. Tentukan set instruksi 1 alamat?

Instruksi		Komentar
LOAD	D	AC := D
MPY	E	AC := ACxE
SUB	C	AC := AC-C
STOR	Y	Y := AC
LOAD	A	AC := A
ADD	B	AC := AC+B
DIV	Y	AC := AC/Y
STOR	Y	Y := AC

memerlukan 8 operasi 

   b. Tentukan set instruksi 2 alamat?

Instruksi		Komentar
LOAD	D	AC := D
MPY	E	AC := ACxE
SUB	C	AC := AC-C
STOR	Y	Y := AC
LOAD	A	AC := A
ADD	B	AC := AC+B
DIV	Y	AC := AC/Y
STOR	Y	Y := AC

memerlukan 6 operasi

5. Interupsi yang diterima oleh Prosesor umumnya akan direspon  kedalam dua cara yaitu diterima/ditangguhkan dan ditolak. Berikan  penjelasan anda apa yang dimaksud dengan dua keadaan tersebut !

Jawab :

Dengan adanya sistem interupsi, maka prosesor dapat dipergunakan untuk melakukan tindakan instruksi-instruksi lainnya. Ketika modul telah menyelesaikan tugasnya dan siap untuk melakukan tugas lainnya, maka modul tersebut akan mengirimkan sinyal interupsi ke prosesor. Selanjutnya, prosesor akan menghentikan eksekusi untuk menangani interupsi tersebut. Setelah interupsi selesai, maka prosesor akan melanjutnya eksekusi programnya. Saat sinyal interupsi sampai pada prosesor, ada dua kemungkinan, yaitu interupsi dapat diterima/ditangguhkan dan ditolak. Apabila interupsi ditangguhkan, maka kemungkinan prosesor akan melakukan hal-hal berikut :

• Prosesor akan menangguhkan tindakan program yang sedang dijalankan dan menyimpan konteksnya. Tindakan tersebut akan menyimpan alamat instruksi selanjutnya dan data lain yang berkaitan. 
• Prosesor akan menghidupkan Program Counter (PC) ke alamat awal interupt handler.