MAKALAH Arsitektur & Organisasi Komputer (“MODE & BENTUK ALAMAT PADA CENTRAL PROCESSING UNIT”)

MAKALAH

Arsitektur & Organisasi

Komputer

Meteri :

“MODE & BENTUK ALAMAT PADA CENTRAL PROCESSING UNIT”

Oleh :

Ni Luh Putu Raka Widiantari (15101442)

KATA PENGANTAR

Dengan mengucap syukur kehadapan Ida Sang Hyang Widhi ( Tuhan Yang Maha Esa ) yang telah memberikan rahmat dan karunianya Makalah ini dapat diselesaikan dengan baik sesuai jadwal dan harapan.

Penulis menyadari bahwa laporan Makalah ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu, kritik dan saran yang sifatnya konstruktif sangat diharapkan oleh penulis. Akhir kata, penulis mengucapkan terimakasih dan berharap semoga laporan Makalah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

                                                                         Denpasar, Desember 2015

                                                                                        Penulis

                                                                                                           

DAFTAR ISI

Judul Makalah…………………………………………………………... i

Kata Pengantar………………………………………………………….. ii

Daftar Isi………………………………………………………………... iii

BAB I PENDAHULUAN

1.1            Latar Belakang……………………………………………...1

1.2            Rumusan Masalah………………………………………….. 1

1.3            Tujuan……………………………………………………… 1

BAB II PEMBAHASAN

2.1            Pengertian Central Processing Unit (CPU)……………….... 2

2.2            Mode dan bentuk alamat pada Central Processing Unit……2

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan……………………………………………………6
3.2 Saran………………………………………………………….. 6

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………....7

BAB I

PENDAHULUAN

1.1            Latar Belakang

Metode pengalamatan merupakan aspek dari set instruksi arsitektur di sebagian unit pengolah pusat(CPU) desain yang didefinisikan dalam set instruksi arsitektur dan menentukan bagaimana bahasa mesinpetunjuk dalam arsitektur untuk mengidentifikasi operan dari setiap instruksi.. Sebuah mode pengalamatan menentukan bagaimana menghitung alamat memori yang efektif dari operand dengan menggunakan informasi yang diadakan di registerdan / atau konstanta yang terkandung dalam instruksi mesin atau di tempat lain.

1.2            Rumusan Masalah

Ø Pengertian Central Processing Unit (CPU)

Ø Mode dan bentuk alamat pada Central Processing Unit.

1.3            Tujuan

Ø Untuk mengetahui pengertian Central Processing Unit (CPU)

Ø Untuk mengetahui apa itu mode dan bentuk alamat pada Central Proccesing Unit.

Ø Untuk melengkapi tugas Arsitektur Komputer yang dibimbing oleh bapak I Made Sudarsana , S.Kom, M.M.Kom.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1     Pengertian Central Processing Unit (CPU)

Central Processing Unit (CPU) bisa dibilang sebagai otaknya komputer yang terdiri dari suatu system. Seperti layaknya otak manusia, bila salah satu system tidak dapat bekerja maka bisa mengakibatkan komputer menjadi hang dan tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Isi dari CPU itu sendiri terdiri dari: Processor. Memori RAM, Hard disk. Floppy disk drive, CD/DVD rom, kartu VGA, sound card, dan motherboard.

2.2     Mode dan bentuk alamat pada Central Processing Unit

A.        Direct Absolute(pengalamatan langsung).

Hal ini membutuhkan ruang dalam sebuah instruksi untuk cukup alamat yang besar.. Hal ini sering tersedia di mesin CISC yang memiliki panjang instruksi variabel, seperti x86.. Beberapa mesin RISC memiliki Literal khusus Atas instruksi Load yang menempatkan sebuah 16-bit konstan di atas setengah dari register. Sebuah literal instruksi ATAU dapat digunakan untuk menyisipkan 16-bit konstan di bagian bawah mendaftar itu, sehingga alamat 32-bit kemudian dapat digunakan melalui mode pengalamatan tidak langsung mendaftar, yang itu sendiri disediakan sebagai "base- plus-offset "dengan offset 0.

B.        Immediate Addressing
            Bentuk pengalamatan yang paling sederhana adalah immediate addressing. Keuntungan immediate addressing adalah tidak terdapatnya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand. Cara seperti itu dapat menghemat satu siklus memori atau cache dalam siklus instruksi. Kerugiannya adalah ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat, yang pada sebagian besar set instruksi, ukuran bilangan lebih kecil dibandingkan dengan panjang kata.

C.        Indirect register.

Ø  Metode pengalamatan register tidak langsung mirip dengan mode pengalamatan tidak langsung

Ø  Perbedaannya adalah field alamat mengacu pada alamat register.

Ø  Letak operand berada pada memori yang dituju oleh isi register

Ø  Keuntungan dan keterbatasan pengalamatan register tidak langsung pada dasarnya sama dengan pengalamatan tidak langsung

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.

D.        Indirect- memori.

Salah satu mode pengalamatan yang disebutkan memiliki sedikit tambahan untuk menunjukkan pengalamatan tidak langsung, yaitu alamat dihitung menggunakan modus beberapa sebenarnya alamat dari suatu lokasi (biasanya lengkap kata) yang berisi alamat efektif sebenarnya. Pengalamatan tidak langsung dapat digunakan untuk kode atau data.. Hal ini dapat membuat pelaksanaan pointer ataureferensi atau menanganilebih mudah, dan juga dapat membuat lebih mudah untuk memanggil subrutin yang tidak dinyatakan dialamati. Pengalamatan tidak langsung tidak membawa hukuman performansi karena akses memori tambahan terlibat.

Beberapa awal minicomputer (misalnya Desember PDP-8, Data General Nova) hanya memiliki beberapa register dan hanya rentang menangani terbatas (8 bit).Oleh karena itu penggunaan memori tidak langsung menangani hampir satu-satunya cara merujuk ke jumlah yang signifikan dari memori.

E.        Displacement Addressing
Mode pengalamatan yang baik akan mengkombinasikan kemampuan direct addressing, dan register indirect addressing. Mode ini memiliki banyak nama yang tergantung pada konteks penggunanya, namun mekanisme dasarnya tetap sama. Kita akan menyebutnya sebagai displacement addressing. Tiga kegunaan displacement addressing secara umum :
1. Relative Addressing
            PengalamatanRelative, register yang direferensi secara implisit adalah program counter (PC)Alamat efektif didapatkan dari alamat instruksi saat itu ditambahkan ke field alamat Memanfaatkan konsep lokalitas memori untuk menyediakan operand-operand berikutnya.
2. Base-Register Addressing
            Base index register yang direferensi berisi sebuah alamat memori, dan field alamat berisi perpindahan dari alamat itu Referensi register dapat eksplisit maupun implicit. Memanfaatkan konsep lokalitas memori.
3. Indexing
            Indexing adalah field alamat mereferensi alamat memori utama, dan register yang direferensikan berisi pemindahan positif dari alamat tersebut

Ø  Merupakan kebalikan dari mode base register

Ø  Field alamat dianggap sebagai alamat memori dalam indexing

Ø  Manfaat penting dari indexing adalah untuk eksekusi program-program iteratif.

F.        Register.

Pada beberapa komputer, register dianggap sebagai menduduki 16 pertama 8 atau kata-kata dari memori (misalnya ICL 1900, DEC PDP-10).. Ini berarti bahwa tidak perlu bagi yang terpisah "Tambahkan register untuk mendaftarkan" instruksi - Anda hanya bisa menggunakan "menambahkan memori untuk mendaftar" instruksi. Dalam kasus model awal PDP-10, yang tidak memiliki memori cache, Anda benar-benar dapat memuat sebuah loop dalam ketat ke dalam beberapa kata pertama dari memori (register cepat sebenarnya), dan berjalan lebih cepat daripada di memori inti magnetik. Kemudian model dari DEC PDP-11seri memetakan register ke alamat di output / area input, tetapi ini ditujukan untuk memungkinkan diagnostik terpencil. register 16-bit dipetakan ke alamat berturut-turut byte 8-bit.

G.        Base index plus offset.

Offset biasanya nilai 16-bit masuk (walaupun 80386 diperluas ke 32 bit). Jika offset adalah nol, ini menjadi contoh dari register pengalamatan tidak langsung, alamat efektif hanya nilai dalam register dasar. Pada mesin RISC banyak, register 0 adalah tetap sebesar nilai nol.. Jika register 0 digunakan sebagai register dasar, ini menjadi sebuah contoh dari pengalamatan mutlak.. Namun, hanya sebagian kecil dari memori dapat diakses (64 kilobyte, jika offset adalah 16 bit). 16-bit offset mungkin tampak sangat kecil sehubungan dengan ukuran memori komputer saat ini (yang mengapa 80386 diperluas ke 32-bit).. Ini bisa lebih buruk: IBM System/360 mainframe hanya memiliki 12-bit unsigned offset.. Namun, prinsip berlaku: selama rentang waktu yang singkat, sebagian besar item data program ingin mengakses cukup dekat satu sama lain. Mode pengalamatan ini terkait erat dengan mode pengalamatan terindeks mutlak. Contoh 1: Dalam sebuah sub rutin programmer terutama akan tertarik dengan parameter dan variabel lokal, yang jarang akan melebihi 64 KB, yang satu basis register (yang frame pointer) sudah cukup. Jika rutin ini adalah metode kelas dalam bahasa berorientasi objek, kemudian register dasar kedua diperlukan yang menunjuk pada atribut untuk objek saat ini (ini atau diri dalam beberapa bahasa tingkat tinggi). Contoh 2: Jika register dasar berisi alamat dari sebuah tipe komposit (record atau struktur), offset dapat digunakan untuk memilih field dari record (catatan paling / struktur kurang dari 32 kB).

H.        Stack Addressing
Stack adalah array lokasi yang linear. Stack sering kali disebut pushdown list atau last-in-first-out-queue. Stack merupakan blok lokasi yang terbalik. Butir ditambahkan ke puncak stack sehingga setiap saat blok akan terisi secara parsial. Yang berkaitan dengan stack adalah pointer yang nilainya merupakan alamat bagian paling atas stack.
Mode pengalamatan stack merupakan suatu bentuk implied addressing. Instruksi-instruksi mesin tidak perlu memiliki referensi memori namun secara implisit beroperasi pada bagian paling atas stack.

I.                   Mode-mode Pengalamatan Pentium

Pentium dilengkapi dengan bermacam-macam mode pengalamatan untuk memungkinkan eksekusi bahasa-bahasa tingkat tinggi seperti C dan FORTRAN secara lebih efisien.

J.           Mode-mode Pengalamatan PowerPC
PowerPC menggunakan mode pengalamatan yang sederhana dan relatif pendek.
            1. Load/Store Addressing
            2. Branch Addressing
            3. Arithmetic Instruction

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Jangkauan Alamat Untuk alamat-alamat yang mereferensi memori, jangkauan alamat yang dapat direferensikan sesuai dengan jumlah bit alamat. Karena hal ini mengakibatkan terjadinya keterbatasan yang mengganggu, maka direct addressing jarang digunakan. Dengan menggunakan displacement addressing, jangkauan ditentukan oleh panjang regiser alamat. Bahkan walaupun terdapat kekurangan di atas, pendekatan ini masih sukup sesuai untuk memungkinkan displacement yang agak besar dari alamat register, yang membutuhkan jumlah bit alamat yang relatif besar di dalam instruksi. Untuk alamat-alamat yang mereferensi memori, faktor lain yang menentukan adalah granularitas pengalamatan. Pada sistem yang menggunakan word 16-bit atau 32-bit, suatu alamat dapat mereferensi word atau byte yang sesuai dengan keinginan perancang. Pengalamatan byte cocok untuk manipulasi karakter namun untuk memori yang berukuran tetap akan memerlukan bit alamat yang lebih banyak. Pengalamatan Langsung, basis dan displacement addressing, yang menyebabkan organisasi memori menyulitkan pemrogram, telah dapat dihindarkan dengan pertolongan direct addressing. Ketiga prinsip di atas sangat membantu untuk memudahkan pemrograman.

3.2 Saran

Kami menyadari makalih ini masih sangat jauh dari kesempurnaan, masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam penulisan makalah ini baik yang kami sengaja maupun tidak kami sengaja. Maka dari itu kami sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari para pembaca demi kesempurnaan makalah ini.

DAFTAR PUSTAKA

http://carapedia.com/pengertian_definisi_cpu_info2175.html

http://supriyadi-andi.blogspot.com/2012/10/arsitektur-set-instruksi-dan-central.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Tembolok_(komputer)

http://yurizone.wordpress.com/2009/11/15/apa-itu-virtual-memori/

http://www.cosarosta.com/pengertian-dan-fungsi-virtual-memory-komputer/

http://carapedia.com/pengertian_definisi_cpu_info2175.html