PERTEMUAN KEDUA
ORGANISASI KOMPUTER IBM PC
Pada bagian luar akan dibahas mengenai hardware komputer khususnya keluarga intel 8086 hal ini karena bahasa rakitan merupakan bahasa yang mengikuti hardware mesin yang bersangkutan sehingga harus sesuai dengan mesin yang akan dipelajari. Dikatakan bahwa bahasa rakitan tidak bersifat PORTABLE artinya setiap keluarga mesin komputer mempunyai bahasa rakitan sendiri yang tidak dapat dijalankan pada mesin yang arsitekturnya berbeda.
Bahasa Rakitan merupakan bahasa yang sangat dekat dengan bahasa mesin. Bahasa Rakitan sebenarnya adalah bahasa mesin yang menggunakan simbol instruksi ( memonic ) untuk mewakili bahasa mesin.
Untuk mempelajari bahasa rakitan sangat diperlukan mempelajari terlebih dahulu organisasi dan arsitektur mesin yang bersangkutan. Khususnya komponen – komponen pemproses pusat (CPU), memori, register – register dan periperah serta hubungannya dengan software atau program. Hal ini sangat berbeda jika ingin mempelajari bahasa tingkat tinggi yang tidak mensyaratkan seorang pemogram untuk mengetahui atau mendalami terlebih dahulu organisasi dan Arsitektur mesin yang bersangkutan.
APAKAH ARSITEKTUR ITU??
Assembler adalah program yang mengkonversi kode program sumber kedalam bahasa mesin untuk mikro komputer IBM yang sesuai semua komputer tersebut menggunakan mikroprossesor keluarga intel.
ORGANISASI KOMPUTER IBM PC
Mulai dari intel 8086. Program akan berjalan dibawah sistem operasi PC-DOS/MS-DOS Versi 3.0 atau lebih tinggi terdapat dua assembler yang dikenal baik untuk IBM – PC yaitu MASM (Microsoft Assembler) dari TASM(Turbo – Assembler)
Bahasa Rakitan adalah kumpulan instruksi yang spesifik untuk sistem komputer tertentu yang spesifik untuk sistem komputer tertentu Assembler adalah program yang menerjemahkan program yang dirilis dalam bahasa rakitan kedalam bahasa mesin, yang dapat dieksekusi oleh komputer. Setiap tipe komputer memiliki bahasa rakitan yang berbeda karena rancangan komputer mempengaruhi instruksi yang dapat dieksekusi.
Bahasa Rakitan disebuat Bahasa Level Bawah karena dalam struktur dan fungsi dekat dengan bahasa mesin. Sebaliknya bahasa tingkat tinggi seperti Pascal,Basic,Fotran dan Cobol mempunyai perintah – perintah yang handal yang diterjemahkan kedalam berbagai instruksi mesin oleh compiler.
MENGAPA MEMPELAJARI BAHASA RAKITAN
Salah satu alasannya adalah untuk mempelajari arsitektur komputer dan sistem operasi alasan lain adalah karena kegunaan pemograman tertentu sulit atau tidak mungkin dikerjakan oleh bahasa tingkat tinggi contoh komunikasi langsung dengan sistem operasi komputer mungkin diperlukan. Program grafik warna tinggi mungkin diperlukan sebagai penghubung antar printer dengan komputer.
Sering juga perlu untuk menghilangkan keterbatasan bahasa tingkat tinggi diluar keperluan menentukan aturan – aturan tentang apa yang dibolehkan dalam program contoh : Bahasa Pascal tidak mengizinkan nilai karakter diberi nilai dalam variabel integer. Pemogram yang berpengalaman dalam variabel integer. pemogram yang berpengalaman akan menemukan cara untuk keluar dari batasan ini.
Tapi dalam pelaksanaannya membuat kode tidak dapat digunakan oleh sistem komputer lain dan sulit dibaca. Bahasa Rakitan sebaliknya memiliki sangat sedikit batasan atau aturan. Harga yang harus dibayar untuk adalah perlu menangani berbagai kerusakan dalam pemograman.
APLIKASI BAHASA RAKITAN
Biasanya kita membuat subrutin dalam bahasa rakitan yang memanggil-nya dari program bahasa tingkat tinggi. Dengan menggunakan bahasa tingkat rendah dalam membuat aplikasi. Subrutin bahasa rakitan menangani operasi – operasi yang tidak tersedia dalam bahasa tingkat tinggi misalnya kita menulis program aplikasi bisnis dalam cobol untuk IBM.PC. kita memerlukan aplikasi untuk mengecek ruang bebas disk membuat subdirectory – menulis file dan membuat vendor yang tumpang tindih semuanya dalam satu program.
Misalnya : Kompilator cobol tidak dapat melakukan semuanya maka kita dapat membuat subrutin bahasa rakitan untuk menangani tugas-tugas tersebut.
BAHASA MESIN
Komputer kenyataannya tidak mengerti bahasa rakitan dia hanya mengikuti bahasa mesin. Bahasa Mesin adalah bahasa yang dibangun oleh sejumlah angka yang dapat dipresentasikan oleh CPU Komputer. CPU biasanya mempunyai program kecil yang ditambahkan langsung kedalam chip disebut microcode penerjemah microcode mengubah langsung instruksi mesin kedalam sinya hardware.
Dengan Bahasa Mesin memungkinkan untuk melaksanakan tugas – tugas oleh CPU. Seperti pemindahan bilangan atau perhitungan aritmatika. Berikut contoh bahasa mesin yang memindahkan angka 5 kedalam register AL
101100000000101
Deretan angka tersebut ditulis dalam biner, Angka 1 dan 0. Delapan bit pertama adalah kode operasi (upcode) yang menunjukkan sebagai instruksi yang memindahkan angka 8 bit ke register AL. Delapan bit kedua adalah operand. Instruksi secara keseluruhan memindahkan angka 5 kedalam register AL
Register adalah memori kecepatan tinggi yang berada dalam CPU. Register diidentifikasi oleh nama 2 buah huruf seperti AH,AL atau AX. Instruksi set CPU adalah sekumpulan instruksi mesin yang dapat dieksekusi CPU untuk keluarga CPU Intel instruksi set adalah Downward Compatibel artinya bahwa instruksi yang bekerja pada prosesor level yang lebih rendah akan bekerja juga pada prosesor yang lebih tinggi. Contoh : Instruksi MOV bekerja pada 8088 dan karena itu harus bekerja pula pada 80286 tetapi terdapat yang lebih maju dalam 80286 yang tidak bekerja pada 8088
Dahulu semua program ditulis dalam bahasa mesin Hal ini sangat menyulitkan pemograman baik dalam membacanya maupun menulisnya. Itulah sebabnya mengapa dibuat Assembler dan Compiler yang akan mengkonversi instruksi yang mudah dibaca, dibuat dalam editor teks kedalam bahasa mesin. Contoh Instruksi diatas adalah MOV A1,5
2. MIKROPROSSESOR KELUARGA INTEL 8086
Keluarga Komputer personal IBM ( International Businness Machine Personal Computer, IBM-PC) terdiri dari IBM PC, PC XT, PC AT, Model PS/1 dan PS/2 Komputer – Komputer tersebut semuanya berbasis pada mikroprosessor 80186,80286,80386,803865x,80486 dan 80486sx. Prosessor 8086 digunakan pada PC dan PC XT : 8086 digunakan pada PC AT dan PS/1. Prosesor 8086 digunakan pada beberapa model laptop PC Compatible. Model PS/2 menggunakan 8086,800286,80386 atau 80486.
MIKROPROSESOR 8086 DAN 8088
Intel memperkenalkan 8086 pada tahun 1978 mikroprosesor 16 bit pertama/ (Mikroprosesor 16 bit dapat mengoperasikan 16 bit pada suatu waktu). Mikroprosesor 8086 diperkenalkan pada 1979 secara internal, 8088 pada dasarnya sama dengan 8086. Secara eksternal 8086 mempunyai bus data 16 bit.
Sedangkan 8088 mempunyai bus data 8 bit prosessor 8086 mempunyai clock rate lebih cepat dan karena itu mempunyai kinerja yang lebih baik. IBM memilih 8088 dibandingkan 8086 untuk PC Original karena lebih murah untuk membangun sebuah komputer. Prosessor 8086 dan 8088 mempunyai set instruksi yang sama dan ini yang membentuk set instruksi dasar pada mikroprosessor lainnya dalam satu keluarga.
MIKROPROSESSOR 80186 DAN 80188
Mikroprossesor 80i86 dan 80186 merupakan pengembangan dari Versi 8086 dan 8088. Keuntungannya adalah karena mereka menggabungkan semua fungsi Mikroprosessor 8086 dan 8088 ditambah dengan beberapa chip pendukung lainnya mereka juga dapat mengeksekusi beberapa instruksi baru yang disebut extended instruction set. Namun Demikian, Prosessor – prosessor ini tidak menawarkan keuntungan yang berarti terhadap 8086 dan 8088 dan tidak lama setelah itu digantikan oleh 80286.
MIKROPROSESSOR 80286
Diperkenalkan tahun 1982 yang juga merupakan Mikroprosessor 16 bit. Namun, dia dapat beroperasi lebih cepat dari 8085 ( 12,5 MHz Versi 10Mhz ) dan menawarkan kelebihan – kelebihan penting terhadap prosessor sebelumnya.
ü Mode Operasi
Prosessor 80286 dapat beroperasi pada mode alamat real ( Real Address Mode ) ataupun pada mode alamat virtual terproteksi berperilaku mirip 8086 dan program – program untuk 8086 dapat dieksekusi pada mode ini tanpa adanya modifikasi. Pada mode alamat virtual terproteksi yang disebut juga Proteksi Mode (Mode Potensi), 80286 mendukung multitasking, yang mempunyai kemampuan untuk mengeksekusi beberapa program pada waktu sama dan proteksi memori yang merupakan suatu kemampuan untuk memproteksi memori yang digunakan oleh sebuah program dari aksi – aksi program lainnya.
ü Mode Addressable Memory
Prosessor 80286 dalam Fusibl Coll bandingkan dengan 1mb untuk 8086 dan 8088.
ü Memori Virtual pada Mode Proteksi
Mode ini artinya bahwa 80286 dapat memperlakukan penyimpanan eksternal (yaitu sebuah disk). Walaupun dia adalah memori fisik dan karena itu mengeksekusi program – program yang besar yang akan disimpan pada memori fisik, program – program tersebut dapat mencapai 1GB.
MIKROPROSESSOR 80386 DAN 80386SX
Intel memperkenalkan mikroprosessor 3 bit pertama yaitu 80386 (atau 386) pada tahun 1985. Mikroprosessor 80386 ini lebih cepat dari 80286 karena mempunyai data path mengeksekusi instruksi – instruksi yang siklus clocknya lebih rendah dari 80286.
Seperti halnya 80286,80386 dapat beroperasi pada mode real dan mode proteksi pada mode real dia berperilaku seperti 8086. Pada mode proteksi, dia dapat menyamai atau mengemulasi 80286. Dia juga mempunyai mode 8086 Virtual yang didesign untuk menjalankan aplikasi – aplikasi sejumlah 8086 dibawah proteksi memori. Prosessor 80386 pada mode proteksi dapat mengalamati memori flashdisk 4Gb dan memori Virtual 64TB(64 Tera Byte)
Prosessor 3865sc secara essensial mempunyai struktur internal yang sama dengan 80386 tetapi dia hanya mempunyai bus data 16bit.
MIKROPROSESSOR 80486SX
Diperkenalkan pada tahun 1989, proses ini merupakan yang tercepat dan lebih tangguh didalam keluarga’nya dia menggabungkan fungsi – fungsi 386 bersama dengan chip – chip pendukung lainnya termasuk prosessor numerik 80386 yang melakukan operasi – operasi bilangan floating - point, dan sebuah memori cache 8kb yang berfungsi sebagai sebuah memori area memori cepat untuk menyangga data yang berasal dari unit memori yang lebih lambat dengan memori numeriknya, memori cache dan rancangan yang lebih baik, 80486 merupakan prosessor yang operasinya 3kali lebih cepat dari 80386 pada kecepatann clock yang sama. Prosessor 4865sx mirip dengan 486 hanya saja tanpa prosessor floating – point
3. ORGANISASI MIKROPROSESSOR 8086/8088
Prosessor – prosessor ini mempunyai struktur sederhana dan sebagian besar instruksi – instruksinya kita akan pelajari. Mereka juga memberikan wawasan mengenai organisasi prosesor – prosessor yang lebih maju.
Karena 8086 dan 8088 pada dasarnya mempunyai struktur internal yang sama, maka pada pembahasan berikutnya, nama “8086” berarti mencakup 8086 dan 8088.
ORGANISASI CPU YANG DISEDERHANAKAN
Cpu dibagi menjadi 3bagian Aritmatik logic unit (ALU), Control unit dan Register. ALU melaksanakan operasi Aritmatik, logika dan penggeseran. Control unit mengambil data dan instruksi dan menerjemahkan kode(decode) alamat untuk ALU. Register melakukan penyimpanan sementara didalam CPU.
Seluruh sisi Chip adalah pin yang ditancapkan kedalam soket dalam board sistem. Menghubungkannya kebagian sistem komputer yang lain. Register berada dalam CPU. Ketika suatu item diambil dari memori, alamatnya dihitung oleh control unit dan dikirim baik ke CPU melalui bus data clock melakukan sinkronasi operasi CPU.
Ø BUS adalah kabel paralel yang mengirimkan data antara berbagai bagian CPU. Sinyal kontrol dan bit data digunakan pada saat pengambilan warol memori dan menempatkannya dalam register. Bus dikatakan bidirektional jika anda dapat ditransfer dari dua arah.
Ø Register yaitu area penyimpanan kecepatan tinggi yang langsung terhubung ke control unit dan ALU karenannya penggunaan register untuk eksekusi lebih cepat daripada menggunakan memori konvensional. Kumpulan instruksi intel membutuhkan penggunaan setidaknya satu register untuk semua instruksi.
Ø Clock set lap operasi yang dilakukan di CPU harus disinkronkan oleh clock. Unit waktu paling dasar untuk instruksi mesin yang disebut Siklus Mesin (Machine Cycle). Instruksi mesin dalam prosessor intel umumnya dilaksanakan antara 3 dan 20 clock.
Operasi yang dilakukan CPU dapat dibagi dalam 3 langkah yaitu :
Fetch : 1. Membaca Instruksi
2. Menempatkan Instruksi ini pada suatu tempat antrian yang disebut qveve
3. Memperbaharui (Update) isi Program counter
Decode : 1. Menerjemahkan Instruksi
2. Melakukan Translasi Alamat
3. Membaca/Mengambil operand dari memori
Execute : 1. Mengeksekusi Instruksi
2. Melakukan Kalkulasi yang diperlukan
3. Menyimpan hasil – hasil ke memori/register
4. Men-set status Flag jika ada
