PERBEDAAN ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

Arsitektur komputer cenderung berkaitan dengan komponen sistem komputer yang terkaitan dengan pemprograman dan memiliki dampak langsung pada perintah logis sebuah program. Arsitektur juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagai ilu yang mempelajari cara interkoneksi dan komponen – komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional dan kinerja.
            Semetara itu organisasi komputer mempelajari bagian yang terkaitan dengan unit operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem komputer dan interkoneksi yang merealisasikan penjelasan arsitektural.

            PERBEDAAN UTAMANYA ADALAH SEBAGAI BERIKUT :
a.     Organisasi komputer : bagian yang terkaitan erat dengan komponen – komponen operasioal.
Contoh : teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal – sinyal kontrol
b.     Arsitektur komputer : kelengkapan sistem komputer yang terkait dengan kegiatan pemprograman
Contoh : set intruksi, aritmatika yang dipergunakan, teknik pengalamatan, mekanisme Input output

 Latihan soal
  1.  Jelaskan yang dimaksud dengan arsitektur komputer ?
  2.  Jelaskan yang dimaksud dengan organisasi komputer?
  3.  Jelaskan perbedaan antra arsitekrut komputer dengan organisasi komputer ?


SET INTRUKSI 


Set instruksi (instruction set) adalah sekumpulan lengkap instruksi yang dapat di mengerti oleh sebuah CPU, set instruksi sering juga disebut sebagai bahasa mesin (machine code), karna aslinya juga berbentuk biner kemudian dimengerti sebagai bahasa assembly, untuk konsumsi manusia (programmer), biasanya digunakan representasi yang lebih mudah dimengerti oleh manusia.

JENIS - JENIS SET INTRUKSI 
  • Data Processing / Pengolahan Data : instruksi-instruksi aritmetika dan logika. Instruksi aritmetika memiliki kemampuan untuk mengolahdata numeric, sedangkan instruksi logika beroperasi pada bit-bit word sebagai bit bukan sebagai bilangan. Operasi-operasi tersebut dilakukan terutama untuk data di register CPU.
  • Data Storage / Penyimpanan Data : instruksi-instruksi memori. Instruksi-instruksi memori diperlukan untuk memindah data yang terdapat di memori dan register.
  • Data Movement / Perpindahan Data : instruksi I/O. Instruksi-instruksi I/O diperlukan untuk memindahkan program dan data ke dalam memori dan mengembalikan hasil komputansi kepada pengguna.
  • Control / Kontrol : instruksi pemeriksaan dan percabangan. Instruksi-instruksi kontrol digunakan untuk memeriksa nilai data, status komputansi dan mencabangkan ke set instruksi lain.
Teknik Pengalamatan
1. Immediate Addressing (Pengalamatan Segera)
  • Pengalamatan yang paling sederhana.
  • Operand benar-benar ada dalam instruksi atau bagian dari intsruksi
  • Operand sama dengan field alamat
  • Umumnya bilangan akan disimpan dalam bentuk complement dua
  • Bit paling kiri sebagai bit tanda
  • Ketika operand dimuatkan ke dalam register data, bit tanda digeser ke kiri hingga maksimum word data
Keuntungan :
Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand
Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhanakan akan cepat
Kekurangan :
Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field
Contoh :
ADD 7 ; tambahkan 7 pada akumulator

2. Direct Addressing (Pengalamatan Langsung)
  • Teknik ini banyak digunakan pada komputer lama dan komputer kecil
  • Hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulus khusus
Kelebihan :
Field alamat berisi efektif address sebuah operand

Kekurangan :
Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word

Contoh :
ADD A ; tambahkan isi pada lokasi alamat A ke akumulator

3. Indirect Addressing (Pengalamatan tak langsung)
Merupakan mode pengalamatan tak langsung
  • Field alamat mengacu pada alamat word di alamat memori, yang pada gilirannya akan berisi alamat operand yang panjang
Kelebihan :
Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi

Kekurangan :
Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat proses operasi

Contoh :
ADD (A) ; tambahkan isi memori yang ditunjuk oleh isi alamat A ke akumulator

4. Register addressing (Pengalamatan Register)
  • Metode pengalamatan register mirip dengan mode pengalamatan langsung
  • Perbedaanya terletak pada field alamat yang mengacu pada register, bukan pada memori utama
  • Field yang mereferensi register memiliki panjang 3 atau 4 bit, sehingga dapat mereferensi 8 atau 16 register general purpose
Keuntungan :
Diperlukan field alamat berukuran kecil dalam instruksi dan tidak diperlukan referensi memori
Akses ke register lebih cepat daripada akses ke memori, sehingga proses eksekusi akan lebih cepatKerugian :
Ruang alamat menjadi terbatas
5. Register indirect addressing (Pengalamatan tak-langsung register)– Metode pengalamatan register tidak langsung mirip dengan mode pengalamatan tidak langsung
Perbedaannya adalah field alamat mengacu pada alamat register
  • Letak operand berada pada memori yang dituju oleh isi register
  • 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
6. Displacement addressing
  • Menggabungkan kemampuan pengalamatan langsung dan pengalamatan register tidak langsung
  • Mode ini mensyaratkan instruksi memiliki dua buah field alamat, sedikitnya sebuah field yang eksplisit
  • Operand berada pada alamat A ditambahkan isi register
    Tiga model displacement
  • Relative addressing : 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
Base register addressing : register yang direferensi berisi sebuah alamat memori dan field alamat berisi perpindahan dari alamat itu
  • Referensi register dapat eksplisit maupun implisit
  • Memanfaatkan konsep lokalitas memori
Indexing  : field alamat mereferensi alamat memori utama, dan register yang direferensikan berisi pemindahan positif dari alamat tersebut
  • Merupakan kebalikan dari mode base register
  • Field alamat dianggap sebagai alamat memori dalam indexing
  • Manfaat penting dari indexing adalah untuk eksekusi program-pprogram iteratif
Contoh :
Field eksplisit bernilai A dan field imlisit mengarah pada register

7. Stack addressing
  • Stack adalah array lokasi yang linier = pushdown list = last-in-firs-out
  • Stack merupakan blok lokasi yang terbaik
  • Btir ditambahkan ke puncak stack sehingga setiap blok akan terisi secara parsial
  • Yang berkaitan dengan stack adalah pointer yang nilainya merupakan alamat bagian paling atas stack
  • Dua elemen teratas stack dapat berada di dalam register CPU, yang dalam hal ini stack pointer mereferensi ke elemen ketiga stack
  • Stack pointer tetap berada dalam register
  • Dengan demikian, referensi-referensi ke lokasi stack di dalam memori pada dasarnya merupakan pengalamatan register tidak langsung
Referensi :
  1. https://triazis13.wordpress.com/2016/11/06/arsitektur-set-instruksi/
  2. http://irfan-abet.blogspot.co.id/2015/01/arsitektur-set-instruksi.html