12/2/2014
1
ARSITEKTUR DAN
ORGANISASI KOMPUTER
PRIO HANDOKO, S.KOM., M.T.I.
PART 3:
THE CENTRAL
PROCESSING UNIT
CHAPTER 13
: REDUCED
INSTRUCTION SET COMPUTERS
Kompetensi Dasar
Arsitektur dan Organisasi Komputer 3
CHAPTER 13:
REDUCED
INSTRUCTION SET COMPUTERS
Mahasiswa memiliki pengetahuan menge-nai RISC dan CISC
Agenda
• Instruction Execution Characteristics • The Use of a Large Register File • Compiler-Based Register Optimization • Reduced Instruction Set Architecture
13.1 Instruction Execution Characteristics
4
Arsitektur dan Organisasi Komputer
• Mengembangkan complex HLLs
• Memunculkan semantic gap
1. ketidakefisienan eksekusi;
2. ukuran program yang sangat besar; 3. kerumitan compiler;
• Terdiri dari 3 aspek:
12/2/2014
2
13.2 The Use of A Larger Register File
5
Arsitektur dan Organisasi Komputer
• Ekseskusi membutukan operand
• Semakin kompleks operasi eksekusi
semakin banyak operand yang dibutuhkan
• Dibutuhkan strategi agar:
1. memungkinkan operand yang diakses secara terus menerus tetap berada dalam register; 2. meminimalkan operasi register-memory
• Pendekatan:
1. software 2. hardware
13.2 The Use of A Larger Register File (2)
6
Arsitektur dan Organisasi Komputer
1. Software
• mengandalkan kemampuan compiler
untuk memaksimalkan penggunaan
register;
• compiler akan mengalokasikan register
bagi variabel-variabel yang sering digunakan selama periode yang diberikan.
13.2 The Use of A Larger Register File (3)
7
Arsitektur dan Organisasi Komputer
2. Hardware
• membutuhkan program-analysis
algorithms;
• pendekatan ini mengggunakan banyak
register agar dapat menampung banyak variabel selama mungkin;
• Disebut juga window-based optimization,
dimana prosesor akan menggunakan
window register berukuran tetap (
fixed-size)yang berbeda dibandingkan harus
menyimpannya di dalam memori.
13.3 Compiler-Based Register
Optimization
8
Arsitektur dan Organisasi Komputer
• Sasaran compiler:
1. menjaga agar operand tetap tersimpan dalam register agar dapat digunakan oleh sebanyak mungkin operasi komputasi; 2. meminimalkan operasi load-and-store
• Inti dari proses optimalisasi, adalah untuk
menentukan variabel mana yang akan
dimasukkan dalam register pada saat
12/2/2014
3
13.4 Reduced Instruction Set
Architecture
9
Arsitektur dan Organisasi Komputer CISC (Complex Instruction Set Computers)
• Alasan:
1. menyederhanakan compiler;
2. dengan meningkatkan kompleksitas instruksi, maka eksekusi instruksi akan lebih cepat.
• Fakta:
Meningkatkan kecepatan eksekusi instruksi tidak sebanding dengan kecepatan kontrol instruksi mesin dalam melakukan penyimpanan
13.4 Reduced Instruction Set
Architecture (2)
10
Arsitektur dan Organisasi Komputer Characteristics
1. One Machine Instruction Per Machine Cycle
1 machine cycle, adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan fetch 2 operand dari register, melakukan operasi ALU,
kemudian menyimpan hasil pengolahan dalam register.
13.4 Reduced Instruction Set
Architecture (3)
11
Arsitektur dan Organisasi Komputer
2. Register-to-register Operations
• Mengakses memori dengan melakukan operasi LOAD-STORE
• Hal ini akan menyederhakan instruksi dan kerja kontrol unit
3. Simple Addressing Modes 4. Simple Instruction Formats
- THANK YOU -
