MODUL 2
Disusun Oleh :
E-mail: [email protected]
PEMERINTAH PROPINSI JAWA TIMUR
CABANG DINAS PENDIDIKAN WILAYAH KOTA MALANG
SMK NEGERI 4 MALANG
Jl. Tanimbar 22 Malang 65117 ( (0341) 353798, Fax (0341) 3630992
Halaman Perancis
Penulis : Atik Rahmawati, S.Pd (E-mail: [email protected]) Layouter: Atik Rahmawati, S,Pd Ilustrator : Atik Rahmawati, S.Pd Copyright ©2018 SMK Negeri 4 Malang.3
Kata Pengantar
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat limpahan rahmat dan karunia-Nya, modul pembelajaran Sistem Komputer ini dapat diselesaikan. Dalam penyusunan modul ini tidak terlepas dari kendala dan hambatan, namun berkat bimbingan dan motivasi dari semua pihak yang telah membantu, penulis dapat menyelesaikan peyusunan modul ini dengan baik.
Modul ini disusun untuk mendukung pelaksanaan pembelajaran online siswa kelas XII SMKN 4 Malang yang sedang berada di Industri, khususnya untuk Program keahlian Teknik Komputer Dan Informatika. Dengan harapan siswa masih bisa tetap belajar, meski sedang melaksanakan prakerin di Industri. Dalam Modul ini disajikan materi SISTEM KOMPUTER yang telah disesuaikan dengan Kurikulum 2013.
Penulis menyadari bahwa Modul ini masih jauh dari sempurna, hal ini tidak lepas dari keterbatasan kemampuan penulis, Oleh karena itu saran, kritik dan masukan yang membangun sangat diharapkan untuk peningkatan kualitas Modul ini. Semoga Modul ini dapat dimanfaatkan dan terus diperbaiki agar dapat memenuhi harapan sebagaimana mestinya
Akhirnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan Modul ini penulis ucapkan terima kasih.
Malang, Agustus 2018 Penulis
4
Daftar Isi
Halaman Perancis ………2 Kata Pengantar………3 A. Pendahuluan………5 B. Kompetensi Dasar………5 C. Tujuan Pembelajaran……….5 D. Materi Pembelajaran……….6 1. Set Instruksi……….61.1. Pengertian Set Instruksi……….6
1.2. Elemen-elemen Set Instruksi………..6
1.3. Desain Set Instruksi………7
1.4. Jenis-jenis Operand………7
1.5. Jenis Instruksi……….8
1.6. Transfer Data………..8
1.6.1. Tindakan CPU untuk melakukan Transfer Data………..8
1.6.2. Operasi Set Instruksi untuk Transfer Data………..8
1.7. Arithmetic………..9
1.7.1. Tindakan CPU untuk melakukan Arithmetic………..9
1.7.2. Operasi Set Instruksi untuk Arithmetic ………..………..9
1.8. Logical………9
1.9. Conversi………9
1.10. Input/Output……….…….…10
1.10.1. Tindakan CPU untuk melakukan Input/Output……….….…….10
1.10.2. Operasi Set Instruksi untuk Input/Output……….…..……10
1.11. Transfer Control……….……...10
1.11.1. Tindakan CPU untuk melakukan Transfer Control……….10
1.11.2. Operasi Set Instruksi untuk Transfer Control………10
1.12. Control Sistem……….10
E. Lembar Kerja Siswa……….11
F. Latihan Soal………..11
5
MODUL 2
KARAKTERISTIK SET INSTRUKSI
A. Pendahuluan
Modul ini disusun berdasarkan kurikulum 2013 . Dengan modul ini diharapkan siswa tetap mendapatkan materi pembelajaran sesuai dengan kurikulum, walaupun tidak ada tatap muka dengan guru. Setelah mempelajari modul ini, siswa dapat mengerjakan latihan soal yang tersedia dan hasilnya akan dikirimkan langsung ke guru pengajarnya melalui e-mail.
Modul 3 Sistem Komputer ini membahas tentang karakteristik set instruksi. Set Instruksi didefinisikan sebagai suatu aspek dalam arsitektur komputer yang dapat dilihat oleh programmer. Secara umum mencakup jenis data yang didukung, jenis instruksi yang dipakai, jenis register, mode pengalamatan, arsitektur memori,
penanganan interupsi, eksepsi, dan operasi I/O eksternalnya (jika ada) Pengertian ini dapat dijadikan acuan untuk memahami materi selanjutnya pada sistem komputer.
B. Kompetensi Dasar
➢ Memahami karakteristik set instruksi
➢ Menggunakan karakteristik set instruksi untuk memecahkan masalah
C. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari modul online ini peserta didik diharapkan dapat:
➢ Memahami karakteristik set instruksi
➢ Menggunakan karakteristik set instruksi untuk memecahkan masalah Secara khusus pembelajaran modul online ini diharapkan menjadikan peserta didik mampu :
➢ Mengidentifikasi Karakteristik dan Elemen-Elemen Instruksi
➢ Menjelaskan Format-Format Instruksi
➢ Menjelaskan Rancangan Set Instruksi
6
D. Materi Pembelajaran 1. SET INSTRUKSI
1.1 Pengertian Set Instruksi
Set intruksi adalah sekumpulan lengkap intruksi yang dapat dimengerti oleh CPU, set intruksi sering juga disebut bahasa mesin karena aslinya juga berbentuk biner kemudian dimengerti sebagai bahasa assembly untuk dimengerti manusia (programmer), biasanya digunakan representasi yang lebih mudah dimengerti oleh manusia. Instruksi mesin yang dieksekusi membentuk suatu operasi dan berbagai macam fungsi CPU.
1.2 Elemen-Elemen Instruksi
Untuk dapat dieksekusi CPU, suatu instruksi harus berisi elemen informasi yang diperlukan CPU secara lengkap dan jelas.
Elemen-Elemennya adalah:
❖ Op-Code (Operation Code) atau Kode Operasi Suatu operand, menspesifikasi operasi yang akan dilakukan CPU.
❖ Source Operand Reference atau Referensi Operand, Sumbe Suatu operand menjadi input bagi suatu operasi
7
❖ Result Operand Reference atau Referensi Operand Hasil, Suatu operand menjadi output atau hasil dari suatu operasi
❖ Next Instruction Reference atau Referensi Operand, Suatu operand memberitahu CPU mengenai lokasi instruksi berikutnya yang harus diambil Sumber dan hasil operand dapat berada di :Main Memory, CPU Register dan I/O Device
1.3 Desain Set Instruksi
Desain set instruksi merupakan masalah yang sangat komplek yang melibatkan banyak aspek, diantaranya adalah:
❖ Kelengkapan set instruksi
❖ Ortogonalitas (sifat independensi instruksi)
❖ Kompatibilitas : – Source code compatibility – Object code Compatibility Selain ketiga aspek tersebut juga melibatkan hal-hal sebagai berikut:
❖ Operation Repertoire: Berapa banyak dan operasi apa saja yang disediakan, dan berapa sulit operasinya
❖ Data Types: tipe/jenis data yang dapat olah Instruction Format: panjangnya, banyaknya alamat, dsb.
❖ Register: Banyaknya register yang dapat digunakan
❖ Addressing: Mode pengalamatan untuk operand
1.4. JENIS-JENIS OPERAND
❖ Addresses
❖ Numbers :
o Integer or fixed point
o Floating point
o Decimal (BCD)
❖ Characters :
o ASCII
o EBCDIC
8
1.5. JENIS INSTRUKSI
❖ Data processing: Arithmetic dan Logic Instructions
❖ Data storage: Memory instructions
❖ Data Movement: I/O instructions
❖ Control: Test and branch instructions
1.6. TRANSFER DATA
❖ Menetapkan lokasi operand sumber dan operand tujuan.
❖ Lokasi-lokasi tersebut dapat berupa memori, register atau bagian paling atas daripada stack.
❖ Menetapkan panjang data yang dipindahkan. ❖ Menetapkan mode pengalamatan.
1.6.1. Tindakan CPU untuk melakukan transfer data adalah :
❖ Memindahkan data dari satu lokasi ke lokasi lain.
❖ Apabila memori dilibatkan :
o Menetapkan alamat memori.
o Menjalankan transformasi alamat memori virtual ke alamat memori aktual.
o Mengawali pembacaan / penulisan memori
1.6.2. Operasi set instruksi untuk transfer data :
❖ MOVE : memindahkan word atau blok dari sumber ke tujuan ❖ STORE : memindahkan word dari prosesor ke memori. ❖ LOAD : memindahkan word dari memori ke prosesor. ❖ EXCHANGE : menukar isi sumber ke tujuan.
❖ CLEAR / RESET : memindahkan word 0 ke tujuan. ❖ SET : memindahkan word 1 ke tujuan.
❖ PUSH : memindahkan word dari sumber ke bagian paling atas stack. ❖ POP : memindahkan word dari bagian paling atas sumber
9
1.7. ARITHMETIC
1.7.1. Tindakan CPU untuk melakukan operasi arithmetic :
❖ Transfer data sebelum atau sesudah.
❖ Melakukan fungsi dalam ALU.
❖ Menset kode-kode kondisi dan flag.
1.7.2. Operasi set instruksi untuk arithmetic :
❖ ADD : penjumlahan ❖ SUBTRACT : pengurangan ❖ MULTIPLY : perkalian ❖ DIVIDE : pembagian ❖ ABSOLUTE ❖ NEGATIVE ❖ DECREMENT ❖ INCREMENT
Yang dicetak miring merupakan instruksi operand tunggal.
1.8. LOGICAL
Operasi set instruksi untuk operasi logical :
❖ AND, OR, NOT, EXOR
❖ COMPARE : melakukan perbandingan logika.
❖ TEST : menguji kondisi tertentu.
❖ SHIFT : operand menggeser ke kiri atau kanan menyebabkan konstanta pada ujung bit.
❖ ROTATE : operand menggeser ke kiri atau ke kanan dengan ujung yang terjalin.
1.9. CONVERSI
❖ Tindakan CPU sama dengan arithmetic dan logical.
❖ Instruksi yang mengubah format instruksi yang beroperasi terhadap format data. ❖ Misalnya pengubahan bilangan desimal menjadi bilangan biner.
10
TRANSLATE : menterjemahkan nilai-nilai dalam suatu bagian memori berdasrkan tabel korespodensi.
CONVERT : mengkonversi isi suatu word dari suatu bentuk ke bentuk lainnya.
1.10. INPUT / OUPUT
1.10.1.Tindakan CPU untuk melakukan INPUT /OUTPUT :
❖ Apabila memory mapped I/O maka menentukan alamat memory mapped.
❖ Mengawali perintah ke modul I/O 1.10.2. Operasi set instruksi Input / Ouput :
❖ INPUT : memindahkan data dari pernagkat I/O tertentu ke tujuan
❖ OUTPUT : memindahkan data dari sumber tertentu ke perangkat I/O
❖ START I/O : memindahkan instruksi ke prosesor I/O untuk mengawali operasi I/O
❖ TEST I/O : memindahkan informasi dari sistem I/O ke tujuan
1.11. TRANSFER CONTROL
1.11.1.Tindakan CPU untuk transfer control :
Mengupdate program counter untuk subrutin , call / return.
1.11.2.Operasi set instruksi untuk transfer control :
❖ JUMP (cabang) : pemindahan tidak bersyarat dan memuat PC dengan alamat tertentu.
❖ JUMP BERSYARAT : menguji persyaratan tertentu dan memuat PC dengan alamat tertentu atau tidak melakukan apa tergantung dari persyaratan.
❖ JUMP SUBRUTIN : melompat ke alamat tertentu.
❖ RETURN : mengganti isi PC dan register lainnya yang berasal dari lokasi tertentu.
❖ EXECUTE : mengambil operand dari lokasi tertentu dan mengeksekusi sebagai instruksi
❖ SKIP : menambah PC sehingga melompati instruksi berikutnya.
❖ SKIP BERSYARAT : melompat atau tidak melakukan apa-apa berdasarkan pada persyaratan
11
❖ WAIT (HOLD) : melanjutkan eksekusi pada saat persyaratan dipenuhi.
❖ NO OPERATION : tidak ada operasi yang dilakukan.
1.12. CONTROL SYSTEM
❖ 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.
KERJAKAN TUGAS DI BAWAH INI, UNTUK PENDALAMAN MATERI
1. Jelaskan tentang Set Instruksi2. Aspek apa saja yang mempengaruhi Desain Set Instruksi
PILIHLAH JAWABAN YANG TEPAT !
1. Set instruksi adalah ....a. Jenis instruksi yang di set
b. Kumpulan dari instruksi-instruksi yang berbeda yang dapat dijalankan oleh CPU
c. Operasi pada CPU d. Instruksi bus system e. Instruksi pada memori
2. Yang tidak termasuk elemen-elemen dari instruksi mesin (set instruksi) adalah .... a. Operation Code
12
c. Source Code
d. Result Operand Reference e. Next Instruction Reference 3. Operand adalah ....
a. suatu nama yang digunakan untuk obyek instruksi/data/alamat yang mengatakan dimana data tersebut
b. suatu instruksi
c. suatu perhitungan secara matematis d. suatu hasil dari perhitungan
e. suatu hasil dari suatu instruksi
4. Salah satu elemen dari set instruksi adalah Operation Code (Opcode) yang berfungsi untuk ....
a. Menentukan operasi yang akan dilaksanakan
b. Merupakan input bagi operasi yang akan dilaksanakan c. Merupakan hasil dari operasi yang dilaksanakan
d. Memberitahu CPU untuk mengambil (fetch) instruksi berikutnya e. Menentukan banyaknya instruksi yang dilakukan
5. Result Operand Reference berfungsi untuk .... a. Menentukan operasi yang akan dilaksanakan
b. Merupakan input bagi operasi yang akan dilaksanakan c. Menunjukan hasil dari operasi yang dilaksanakan
d. Memberitahu CPU untuk mengambil (fetch) instruksi berikutnya e. Menentukan banyaknya instruksi yang dilakukan
6. Source dan result operand dapat berupa .... a. Peripheral
b. Hardware c. Software
d. Main or virtual memory e. Characters
7. Desain set instruksi merupakan masalah yang sangat kompleks yang melibatkan banyak aspek, diantaranya adalah ....
13
b. Memori c. Register d. Operand e. Addressing
8. Dibawah ini yang tidak termasuk jenis-jenis operand adalah .... a. Addresses
b. Numbers c. Characters d. Logical data e. Storage
9. Yang termasuk operasi set instruksi untuk transfer data adalah .... a. ADD
b. SUBSTRACT c. MOVE d. DIVIDE e. MULTIPLY
10.Fungsi dari LOAD adalah ....
a. Memindahkan word dari register ke memori b. Memindahkan word dari memori ke register c. Menjumlahkan
d. Memindahkan word dari sumber ke tujuan e. Menukar isi sumber ke tujuan
11.Fungsi dari STORE adalah ....
a. Memindahkan word dari register ke memori b. Memindahkan word dari memori ke register c. Menjumlahkan
d. Memindahkan word dari sumber ke tujuan e. Menukar isi sumber ke tujuan
12.Yang tidak termasuk set instruksi untuk aritmatik adalah .... a. SUBSTRACT
b. ABSOLUTE c. COMPARE
14
d. MULTIPLY e. INCREMENT
13.Yang tidak termasuk operasi set instruksi untuk logika adalah .... a. ADD
b. AND c. COMPARE d. NOT e. OR
14.Fungsi dari operasi set instruksi TRANSLATE adalah ....
a. Menterjemahkan nilai-nilai dalam suatu bagian memori berdasarkan table korespondensi
b. Mengkonversi isi suatu word dari suatu bentuk ke bentuk lainnya c. Melakukan perbandingan logika
d. Menguji kondisi tertentu
e. Mengawali perintah ke modul I/O 15.Fungsi dari DIVIDE adalah ....
a. Melakukan operasi perkalian b. Melakukan operasi pengurangan c. Melakukan operasi pembagian d. Melakukan perbandingan logika
e. Memindahkan word dari dari sumber ke tujuan
16.Jumlah alamat (number of addresses) yang mungkin diperlukan dalam sebuah instruksi bisa terdiri dari tiga alamat yaitu ....
a. Dua operand , satu alamat instruksi berikutnya b. Dua operand, satu hasil
c. Satu operand, dua alamat instruksi berikutnya d. Satu operand, dua hasil
e. Satu operand, satu hasil, satu alamat instruksi berikutnya 17.Representasi instruksi dapat disajikan dalam bentuk lengkap untuk
mempresentasikan set instruksi yang dikenal dengan .... a. Bahasa pemrograman
15
c. Bahasa mesin d. Bahasa assembly e. Bahasa C++
18.Jika diketahui AH = alamat hasil, AO = alamat operand maka format atau bentuk umum instruksi 3 alamat adalah ....
a. [OPCODE][AH],[AO1],[AO2] b. [OPCODE][AH],[AO] c. [OPCODE][AO] d. [OPCODE] e. [AH][AO] 19.ADD A, B artinya ....
a. Menjumlahkan bilangan yang berada pada register A dan bilangan pada register B
b. Mengurangkan bilangan yang berada pada register A dan bilangan pada register B
c. Menjumlahkan bilangan yang berada pada register B dan bilangan pada register A dan hasilnya diletakkan pada alamat register A
d. Menjumlahkan bilangan yang berada pada register A dan bilangan pada register B dan hasilnya diletakkan pada alamat register B
e. Mengalikan bilangan yang berada pada register A dan bilangan pada register B 20.MOV A,X artinya ....
a. Data ditansfer dari alamat yang ditunjukkan oleh register A ke alamat register X b. Data ditansfer dari alamat yang ditunjukkan oleh register X ke alamat register A c. Data ditansfer dari alamat yang ditunjukkan oleh register A ke alamat register A d. Data ditansfer dari alamat yang ditunjukkan oleh register X ke alamat register X e. Data tidak ditansfer dari alamat yang ditunjukkan oleh register A ke alamat
register X
21.Yang bukan merupakan teknik pengalamatan adalah .... a. Immediate Addressing
b. Direct Addressing c. Display Addressing d. Register Addressing
16
e. Stack Addressing
22.Salah satu ciri pengalamatan langsung (direct addressing) adalah .... a. Tidak adanya referensi memori
b. Letak operand berada pada memori yang dituju oleh isi register c. Diperlukan memori ganda
d. Field alamat berisi efektif address sebuah operand e. Mengacu pada register
23.Instruksi-instruksi yang menentukan jalannya operasi dari CPU disebut dengan .... a. Instruksi memori
b. Instruksi register c. Instruksi software d. Instruksi hardware e. Instruksi mesin
24.Yang merupakan instruksi operand tunggal pada Operasi set instruksi untuk
arithmetic adalah……. a. ADD b. SUBTRACT c. MULTIPLY d. DIVIDE e. INCREMENT
25. Tindakan CPU untuk transfer control adalah…..
a. Mengupdate program counter untuk subrutin , call / return b. memindahkan data dari pernagkat I/O tertentu ke tujuan
c. mengkonversi isi suatu word dari suatu bentuk ke bentuk lainnya
d. menterjemahkan nilai-nilai dalam suatu bagian memori berdasrkan tabel korespodensi.
