Intstruksi Komputer

Karakteristik dan Fungsi Set Instruksi
Operasi dari CPU ditentukan oleh instruksi-instruksi yang dilaksanakan atau dijalankannya. Instruksi ini sering disebut sebagai instruksi mesin (mechine instructions) atau instruksi komputer (computer instructions).
Kumpulan dari instruksi-instruksi yang berbeda yang dapat dijalankan oleh CPU disebut set Instruksi (Instruction Set).

Elemen -elemen dari 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.


Desain Set Instruksi
1. Kelengkapan set instruksi
2. Ortogonalitas (sifat independensi
     instruksi)
3. Kompatibilitas :    
    -  Source code compatibility
    - Object code Compatibility
selain itu juga melibatkan hal-hal sebagai berikut:
1. Operation Repertoire: Berapa banyak dan operasi apa saja yang disediakan, dan berapa sulit operasinya
2. Data Types: tipe/jenis data yang dapat olah
    Instruction Format: panjangnya, banyaknya alamat, dsb.
3. Register: Banyaknya register yang dapat digunakan
4.Addressing: Mode pengalamatan untuk operand

Format Instruksi
Suatu instruksi terdiri dari beberapa field yang sesuai dengan elemen dalam instruksi tersebut. Layout dari suatu instruksi sering disebut sebagai Format Instruksi (Instruction Format).





Jenis-jenis Operand
Addresses (akan dibahas pada addressing modes)
Numbers :  - Integer or fixed point
                   -  Floating point
                    -  Decimal (BCD)
Characters : - ASCII
                       - EBCDIC
Logical Data : Bila data berbentuk binary: 0 dan 1

Logical
Tindakan CPU sama dengan arithmetic
Operasi set instruksi untuk operasi logical :
     1. AND, OR, NOT, EXOR
     2. COMPARE : melakukan perbandingan logika.
     3. TEST : menguji kondisi tertentu.
     4. SHIFT : operand menggeser ke kiri atau kanan menyebabkan
                    konstanta pada ujung bit.
     5. ROTATE : operand menggeser ke kiri atau ke kanan dengan
                       ujung yang terjalin.

Jenis-jenis Intruksi
1.Data processing: Arithmetic dan  Logic Instructions
2.Data storage: Memory instructions
3.Data Movement: I/O instructions
4.Control: Test and branch instructions

Transfer Data
1.Menetapkan lokasi operand sumber dan operand tujuan.
2.Lokasi-lokasi tersebut dapat berupa memori, register atau bagian paling atas daripada stack.
3.Menetapkan panjang data yang dipindahkan.
4.Menetapkan mode pengalamatan.
5.Tindakan CPU untuk melakukan transfer data adalah :
     a. Memindahkan data dari satu lokasi ke lokasi lain.
     b. Apabila memori dilibatkan :
         Menetapkan alamat memori.
         Menjalankan transformasi alamat memori virtual ke alamat
         memori aktual.
         Mengawali pembacaan / penulisan memori

Transfer Control
-Tindakan CPU untuk transfer control :
     Mengupdate program counter untuk subrutin , call / return.
-Operasi set instruksi untuk transfer control :
    1. JUMP (cabang) : pemindahan tidak bersyarat dan memuat PC     
                                      dengan alamat tertentu.
    2. JUMP BERSYARAT : menguji persyaratan tertentu danmemuat
                                              PC dengan alamat tertentu atau tidak
                                              melakukan apa tergantung dari              
                                              persyaratan.
     3. JUMP SUBRUTIN : melompat ke  alamat tertentu.
     4. RETURN : mengganti isi PC dan register lainnya yang berasal
                            dari lokasi tertentu.
     5. EXECUTE : mengambil operand dari lokasi tertentu dan
                              mengeksekusi sebagai instruksi
     6. SKIP : menambah PC sehingga melompati instruksi
                    berikutnya.
     7. SKIP BERSYARAT : melompat atau tidak melakukan apa-apa
                                            berdasarkan pada persyaratan
     8. HALT : menghentikan eksekusi program.
     9. WAIT (HOLD) : melanjutkan eksekusi pada saat persyaratan
                                   dipenuhi.
    10. NO OPERATION : tidak ada operasi yang dilakukan.


Control Sistem
Hanya dapat dieksekusi ketika prosesor berada dalam keadaan khusus tertentu atau sedang mengeksekusi suatu program yang berada dalam area khusus, biasanya digunakan dalam sistem operasi.
Contoh : membaca atau mengubah register kontrol.
Macam-macam Instruksi menurut jumlah operasi yang di spesifikasiakan
1. O – Address Instruction
2. 1 – Addreess Instruction.
3. N – Address Instruction
4. M + N – Address Instructionz