A.Operasi Dasar ALU
Komponen dalam CPU terdiri dari 4 bagian,sebagai berikut
- ALU ( Aritmethic Logic Unit )
- CU ( Control Unit )
- Registers
- CPU interconnection
Gambar diatas adalah rangkaian kerja yang bekerja dalam system computer .CPU akan melakukan operasi jika memperoleh masukan melalui perangkat masukan atau input device dan akan menghasilkan pengeluaran yang dikirimkan ke output device.
Simulasi pada aplikasi multimedia logic menggambarkan rangkaian proses dalam unit ALU yang mewakili kerja processor secara manual-electronic .maksudnya nilai input dari keyboard akan langsung dimasukkan dan dieksekusi dengan operator tertentu berdasarkan sinyal dari komponen selector operasi. Selector akan menentukan operator yang digunakan, baik itu operator logika atau aritmatika. Sementara itu proses yang terjadi pada unit processor tidak dilakukan melalui tombol secara manual, melainkan melalui sinyal atau intruksi yang tersimpan pada register internal CPU. CPU akan mengambil intruksi dari alamat sebuah memori dan meletakkannya pada Intruktion Registers ( IR )
Susunan proses dalam mengambil intruksi dan proses eksekusi melalui register,register CPU adalah sebagai berikut :
- Processor akan mengambil intruksi berdasarkan tanda dari PC register,kemudian diletakkan kedalam IR register , IR <[[PC]]
- Setelah itu,alamat intruksi memori di dalam PC akan bertambah sejumlah 1 sehingga formatnya menjadi PC < [[PC]] + 1
- Selanjutnya ,CPU akan mengerjakan intruksi yang tersimpan dalam Ir registers
Register Y dan Z merupakan register internal dalam CPU yang tidak dikenal oleh pemrograman untuk melakukan modifikasi data. Register tersebut hanya digunakan sebagai memori penyimpanan sementara ketika terjadi proses operasi aritmatika atau logika pada unit ALU.
B.Register
1. Pointer dan Index Register
Pointer adalah variable yang berisi alamat memori, berbeda dengan variable biasa yang berisi suatu nilai bit. Kategori register ini meliputi register SP,BP,SI, dan BI dengan kapasitas register 16-bit, fungsi utama kelompok register ini adalah sebagai petunjuk terhadap suatu alamat data di memori
- Register BP atau Base Pointer dalam pengoperasiannya selalu berpasangan dengan register segmen SS yang berguna untuk merekam alamat di memori tempat data disimpan
- Register SP atau Stack Pointer dalam penggunaannya biasanya berpasangan dengan register segmen SS yang berguna untuk mereferensi sebuah alamat dari stack
- Register SI atau Source Index dan register DI atau Detination Index sering digunakan dalam sebuah operasi string dengan cara mengambil data secara langsung menuju alamat memori sesuai data yang disimpan oleh kedua register ini
2.Segment Register
Berikut ini yang termasuk jenis segmen register adalah SS,CS,DS dan ES dengan kapabilitas setiap register sebesar 16 bit.Fungsi utama dari kategori register ini adalah untuk menunjukkan alamat dari suatu segmen.
3.General purpose register
Karasteristik khusus dari kelompok register ini adalah kapasitas sebesar 16 bit untuk setiap jenis register yang dapat dipisah menjadi 2 bagian sama besar,8 bit dengan kategori high disimbolkan dengan H sedangkan Low disimbolkan dengan L.Adapaun untuk processor jenis 80386 terdapat register tambahan sebesar 32 bit,yaitu EAX,EBX,ECX dan EDX.
4.Flag register
Kegunaan dari flag register adalah memberikan sinyal yang menggambarkan keadaan,sehingga hanya terdapat 2 kemungkinan,yaitu ya(1) dan tidak(0).Register ini juga termasuk register 16 bit,sehingga kemungkinan nilai data yang dapat disimpan dalam register ini adalah sebanyak 16 jenis keadaan.
C.Karakter Set intruksi pada Mesin
Pada dasarnya,arsitektur computer dapat dikelompokkan menjadi 2 bagian,yaitu sebagai berikut :
1.)instruction-Set Architecture (ISA)
2.)Hardware-System Architecture (HSA)
1.)Elemen Instruksi
CPU tidak akan melakukan operasi tertentu tanpa adanya sebuah instruksi sebagai nilai input yang ditunjukan kepada CPU.
Terdapat beberapa komponen yang harus dimiliki instruction-set agar dapat dimengerti dan dikerjakan oleh CPU,misalnya operasi penjumlahan.
a.)Operation Code
b.)Source Operand Reference
c.)Result Operand Reference
d.)Next Instruction Reference
D.Jenis Operand
1.Addresses Type
Addresses Type biasanya digunakan untuk menentukan mode pengalamatan memori dalam bentuk hexadecimal.
2.Numbers Type
Numbers Type merupakan tipe operand berupa angka atau bilangan selain huruf atau abjad yang dimulai dari 0 sampai 9 adalah sebagai berikut :
a.)Integer
b.)Floating Point
c.)Decimal atau BCD (binary Coded Decimal)
3.Characters Type
Tipe data karakter yang dapat dikenali mesin termasuk semua alphabet,symbol maupun angka.Daka pendeskripsian kesebuah instruksi mesin,tipe data karakter berpedoman pada dua standar yaitu ASCII (American Standard Code For Information) dan EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange).
4.Logical Data Type
Logical data type hanya memiliki dua jenis data,yaitu True(1) dan False(0).Selain tipe operand dasar,ada beberapa tambahan instruksi.Keluarga processor Pentium dapat menagani beberapa jenis operand diantaranya byte (8 bit),word (16 bit),doubleword(32 bit) dan quadword(64 bit).