TRANSPARANSI KULIAH ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER

1. TRANSPARANSI KULIAH ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER TANGGALREVISI TANGGAL BERLAKU KODE DOKUMEN : ---- : 09 September 2004 : ---- Reduced Instruction Set Computer (RISC) Pendahuluan Ditinjau dari perancangan perangkat instruksinya, ada dua arsitektur prosesor yang menonjol saat ini, yakni arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) dan CISC (Complex Prosesor CISC memiliki instruksi-instruksi kompleks untuk Instruction Set Computer). memudahkan penulisan program bahasa assembly, sedangkan prosesor RISC memiliki instruksi- instruksi sederhana yang dapat dieksekusi dengan cepat untuk menyederhanakan implementasi rangkaian kontrol internal prosesor. Karenanya, prosesor RISC dapat dibuat dalam luasan keping semikonduktor yang relatif lebih sempit dengan jumlah komponen yang lebih sedikit dibanding prosesor CISC. Perbedaan orientasi di antara kedua prosesor ini menyebabkan adanya perbedaan sistem secara keseluruhan, termasuk juga perancangan kompilatornya. I. Karakteristik eksekusi Intruksi Lebih lanjut untuk memahami RISC, diawali dengan tinjauan singkat tentang karakteristik eksekusi instruksi. Aspek komputasi yang ditinjau dalam merancang mesin RISC adalah sbb.: • Operasi-operasi yang dilakukan: Hal ini menentukan fungsi-fungsi yang akan dilakukan oleh CPU dan interaksinya dengan memori. • Operand-operand yang digunakan: Jenis-jenis operan dan frekuensi pemakaiannya akan menentukan organisasi memori untuk menyimpannya dan mode pengalamatan untuk mengaksesnya. • Pengurutan eksekusi: Hal ini akan menentukan control dan organisasi pipeline. Tabel 4.1 Karakteristik dari beberapa Prosesor CISC, RISC, dan Superskalar Edisi: 01 13 Edited By Al-Bahra. L.B, S. Kom, M. Kom http://www.mercubuana.ac.id Rev: 0 Pertemuan ke-12/ 1 -

2. TRANSPARANSI KULIAH ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER TANGGALREVISI TANGGAL BERLAKU KODE DOKUMEN : ---- : 09 September 2004 : ---- OTHER 6 1 3 1 2 1 Eksekusi Instruksi Waktu eksekusi dapat dirumuskan sbb.: Waktu eksekusi = N x S x T Dengan N S T adalah jumlah perintah adalah jumlah rata-rata langkah per perintah adalah waktu yang diperlukan untuk melaksanakan satu langkah. Kecepatan eksekusi dapat ditingkatkan dengan menurunkan nilai dari ketiga varisbel di atas. Arsitektur CISC berusaha menurunkan nilai N, sedangkan Arsitektur RISC berusaha menurunkan nilai S dan T. • • Proses pipeline dapat digunakan untuk membuat nilai efektif S mendekati 1 (satu) artinya komputer menyelesaikan satu perintah dalam satu siklus waktu CPU. Nilai T dapat diturunkan dengan merancang perintah yang sederhana. Operasi Beberapapenelitiantelahdilakukanuntukmenganalisatingkahlaku program-program HLL . terdapatkecocokandalamhasilcampurandalambahasadanaplikasitersebut. Hasilnyamenyatakanbahwaprosedur call /return merupakanoperasi yang paling banyak memakanwaktudan program-program HLL tertentunamunpenelitianinimenghasilkansesuatu yang resresentatifbagiarsitektur-arsitekturcompleksintruksi set computer (cisc) yang kontemporer. Sehinggapenelitian-penelitiantersebutdapatmemberikantuntunanbagi yang memerlukancara yang efisienuntukmendukung HLL. Operand Penelitian yang dilakukan Patterson terhadapfrekuensidinamikterjadinyakelas-kelas variabeldalam program pascaldan C menunjukkanbahwamayoritasreferensimenujuke variable-variable skalar. Lebihdari 80% skalarbersifatvariabellokal. Penelitiantersebut menyatakanbahwajenisarsitekturberpengaruhpadakecepatanpengaksesan operand. Edisi: 01 13 Edited By Al-Bahra. L.B, S. Kom, M. Kom http://www.mercubuana.ac.id Rev: 0 Pertemuan ke-12/ 3 -

3. TRANSPARANSI KULIAH ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER TANGGALREVISI TANGGAL BERLAKU KODE DOKUMEN : ---- : 09 September 2004 : ---- Register Windows Jendela register dibagi menjadi tiga buah daerah yang berukuran tetap. ▪ Register-register parameter menampung parameter-parameter yang dilewatkan dari prosedur. ▪ Register-register lokal Digunakan untuk variable lokal, setelah di-assign oleh kompiler. ▪ Register-register temporer Digunakan untuk pertukaran parameter. Overlap ini memungkinkan parameter-parameter dapat dilewatkan tanpa perpindahan aktual data. Pada suatu saat tertentu, hanya sebuah jendela register yang visible yang dapat dialamati, seolah-olah jendela itu hanya satu-satunya kumpulan register( misalnya alamat 0 haingga n-1). Jendela itu menjadi tiga buah daerah yang berukuran tetap. Register parameter menamping parameter daerah yang berukuran tetap, register local digunakan untuk variabel local , register temporer digunakan untuk pertukaran parameter dan hasilnya dengan tingkatan yang lebih rendah berikutnya. (prosedur panggil oleh prosedur saat ini) Register parameter Register Register sementara lokal Call/return Register parameter Register lokal Register sementara Variabel-variabel Global Teknik Register Windows memberikanorganisasi yang efisienuntukpenyimpanan variable skalarlokal di dalam register. Akan tetapiteknikinitidakdapatmemenuhikebutuhanpenyimpanan variabel global, yang diaksesolehlebihdarisebuahprosedur (misalnya, variabel COMMON dalam FORTRAN). Terdapatduapilihanuntukmemenuhihaltersebut. ▪ Pertama, Variabel-variabel yang dideklarasikan sebagai global pada HLL dapat disediakan lokasi-lokasiolehkompiler. Namun, bagi yang seringmengaksesvariabel-variabel global, teknik tersebuttidaklahefisien. Edisi: 01 13 Edited By Al-Bahra. L.B, S. Kom, M. Kom http://www.mercubuana.ac.id Rev: 0 Pertemuan ke-12/ 5 -