PENDAHULUAN
Di Era yang semakin canggih ini,
teknologi sangat berkembang pesat khususnya komputer. Komputer di rancang untuk
mempermudah dalam pekerjaan manusia. Dimulai dari pengenalan komputer pentium
I, PentiumII, Pentium III, Pentium IV, dan sekarang yang lebih baru lagi yaitu
laptop. Semua evolusi komputer tersebut bertujuan untuk melengkapi komputer –
komputer pentium yang sebelumnya. Semakin canggih teknologi yang kita gunakan
tentunya kita harus mengerti bagaimana cara kerja, juga mengerti bagian –
bagian dalam komputer tersebut. Agar kita tidak hanya mampu menggunakan namun
juga mampu mengatasi masalah apabila terjadi sesuatu dengan komputer kita.
Untuk itu kita belajar organisasi komputer.
Komputer bekerja sesuai perintah
yang di kirim ke cpu, dan di simpan di memory. Di bagian memory perintah –
perintah tersebut di proses di mode – mode pengalamatan tertentu, kemudian di
akses dan di tampilkan ke layar monitor. Pada kesempatan ini kami membuat
makalah tentang jenis – jenis pengalamatan, kami berharap dengan pembuatan
makalah ini dapat membantu dalam kami belajar
organisasi komputer.
PEMBAHASAN
A.
Sistem Pengalamatan (Addressing Mode)
Definisi
Mode Pengalamatan
Mode pengalamatan adalah
bagaimana cara menunjuk dan mengalamati suatu lokasi memori pada sebuah alamat di mana operand akan diambil.
Mode pengalamatan diterapkan pada set instruksi, dimana pada umumnya instruksi
terdiri dari opcode (kode operasi) dan alamat. Setiap
mode pengalamatan memberikan fleksibilitas khusus yang sangat penting. Mode
pengalamatan ini meliputi direct addressing,
indirect
addressing, dan immediate addressing.
1. Direct Addresing
Dalam mode
pengalamatan direct addressing, harga yang akan dipakai diambil langsung dalam
alamat memori lain. Contohnya: MOV A,30h. Dalam instruksi ini akan dibaca data
dari RAM internal dengan alamat 30h dan kemudian disimpan dalam akumulator.
Mode pengalamatan ini cukup cepat, meskipun harga yang didapat tidak langsung
seperti immediate, namun cukup cepat karena disimpan dalam RAM internal.
Demikian pula akan lebih mudah menggunakan mode ini daripada mode immediate
karena harga yang didapat bisa dari lokasi memori yang mungkin variabel.
Kelebihan dan kekurangan dari Direct
Addresing antara lain :
·
Kelebihan
Field alamat berisi efektif
address sebuah operand
·
Kelemahan
Keterbatasan field alamat karena
panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word
2. Indirect Addresing
Mode
pengalamatan indirect addressing sangat berguna karena dapat memberikan
fleksibilitas tinggi dalam mengalamati suatu harga. Mode ini pula
satu-satunya cara untuk mengakses 128 byte lebih dari RAM internal pada
keluarga 8052. Contoh: MOV A,@R0. Dalam instruksi tersebut, 89C51 akan
mengambil harga yang berada pada alamat memori yang ditunjukkan oleh isi dari
R0 dan kemudian mengisikannya ke akumulator. Mode pengalamatan indirect
addressing selalu merujuk pada RAM internal dan tidak pernah merujuk pada SFR.
Karena itu, menggunakan mode ini untuk mengalamati alamat lebih dari 7Fh hanya
digunakan untuk keluarga 8052 yang memiliki 256 byte spasi RAM internal.
Kelebihan dan kekurangan dari
Indirect Addresing antara lain :
Kelebihan
Ruang
bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi
Kekurangan
Diperlukan
referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat preoses operasi
3. Immediate Addresing
Mode
pengalamatan immediate addressing sangat umum dipakai karena harga yang akan
disimpan dalam memori langsung mengikuti kode operasi dalam memori. Dengan kata
lain, tidak diperlukan pengambilan harga dari alamat lain untuk disimpan.
Contohnya: MOV A,#20h. Dalam instruksi tersebut, akumulator akan diisi dengan
harga yang langsung mengikutinya, dalam hal ini 20h. Mode ini sangatlah cepat
karena harga yang dipakai langsung tersedia.
Kelebihan dan kekurangan dari
Immedieate Addresing antara lain :
Keuntungan
Tidak
adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh
operand
Menghemat
siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat
Kekurangan
Ukuran
bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat
Dalam Bahasa Assembly ada yang
dinamakan Mode Pengalamatan atau bahasa Inggrisnya adalah Addressing Mode,
yaitu Mode pengalamatan berbagai didefinisikan dalam sebuah arsitektur set
instruksi yang diberikan menentukan bagaimana instruksi bahasa mesin dalam
arsitektur yang mengidentifikasi operan (operand atau) dari setiap instruksi.
Sebuah mode pengalamatan menentukan bagaimana menghitung alamat memori efektif
operand dengan menggunakan informasi yang dimiliki dalam register dan / atau
konstanta yang terkandung dalam instruksi mesin atau tempat lain. Addressing
mode ini terdapat 7 macam, sebagai berikut ini, yaitu :
1.
IMMEDIATE ADRESSING
pengcopyan
variabel angka secara langsung
2.
REGISTER ADDRESSING
pencopyan
variabel antar register yang berukuran sama
3.
DIRRECT ADRESSING
pengcopyan
variabel dari suatu register atau simbol
4.
REGISTER INDIRRECT ADRESSING
Mengakses
suatu variabel yang banyak dengan mengambil alamat efektifnya
5.
BASE RELATIVE ADRESSING
mengakses
suatu tabel dengan mengambil alamat efektifnya
6.
DIRECT INDEXED ADDRESSING
mirip dengan base
addressing, perbedaannya hanya penggunaan
register yang dipakai untuk perhitungan alamat efektif. Pada
indexed addressing dipakai register-register index yaitu SI dan DI.
7.
BASE INDEXED ADDRESSING
merupakan
gabungan antara base addressing dan indexed
addressing. Mode pengalamatan ini sering digunakan
untuk menangani array dua dimensi.
B.
Memory Sebagai Buffer Data
Memory Buffer Register atau yang biasa disingkat
dengan MBR adalah suatu register yang berfungsi untuk memuat isi informasi yang
akan dituliskan ke memori atau baru saja dibaca dari memori pada alamat yang
ditunjukkan oleh isi MAR (Memory Address Register) , atau untuk menampung data
dari memori (yang
alamatnya ditunjuk oleh MAR) yang akan dibaca. MBR dapat berukuran m bit, 2m
bit, 4m bit, dst dimana m = jumlah bit minimal dalam satu alamat
(minimum addressable unit).
MBR berperan dalam proses pengaksesan memori
yaitu dalam proses read/write dari atau ke memori.
Berikut ini urutan
proses read dari memori.
·
Taruh alamat memori yang akan dibaca (dalam unsigned(range 0
hingga 2n binary) ke MAR
·
Kirim READ signal melalui READ control line.
·
Decode isi MAR sehingga diperoleh nilai x dan y (nilai MAR tidak
berubah).
·
Taruh isi alamat yang ditunjuk ke dalam MBR.
Sedangkan, urutan proses write ke memori
adalah sebagai berikut.
·
Taruh alamat memori yang akan ditulisi (dalam unsigned binary) ke
MAR (range 0 hingga 2n – 1).
·
Taruh data yang akan
ditulis ke MBR.
·
Kirim signal WRITE melalui WRITE control line.
·
Decode isi MAR sehingga diperoleh nilai x dan y (nilai MAR tidak
berubah).
·
Copy-kan isi MBR ke memori (isi MBR tidak berubah).
Selanjutnya, urutan kejadian selama siklus
instruksi tergantung pada rancangan CPU. Misalnya sebuah komputer yang
menggunakan register memori alamat (MAR), register memori buffer (MBR),
pencacah program (PC), dan register instruksi (IR)
Proses aliran data pada siklus pengambilannya adalah sebagai berikut.
·
Pada saat siklus pengambilan (fetch cycle), instruksi dibaca dari
memori.
·
PC berisi alamat instruksi
berikutnya yang akan diambil.
·
Alamat ini akan dipindahkan ke MAR dan ditaruh di bus alamat.
·
Unit kontrol meminta pembacaan memori dan hasilnya disimpan di bus
data dan disalin ke MBR dan kemudian dipindahkan ke IR.
·
PC naik nilainya 1, sebagai
persiapan untuk pengambilan selanjutnya.
·
Siklus selesai, unit kontrol memeriksa isi IR untuk
menentukan apakah IR berisi operand specifier yang menggunakan pengalamatan tak
langsung. 
Kemudian proses aliran
data pada siklus tak langsung adalah sebagai berikut.
·
N bit paling kanan pada
MBR, yang berisi referensi alamat, dipindahkan ke MAR.
·
Unit kontrol meminta
pembacaan memori, agar mendapatkan alamat operand yang diinginkan ke dalam MBR.
·
Siklus pengambilan dan
siklus tak langsung cukup sederhana dan dapat diramalkan.
·
Siklus instruksi
(instruction cycle) mengambil banyak bentuk karena bentuk bergantung pada
bermacam-macam instruksi mesin yang terdapat di dalam IR.
·
Siklus meliputi pemindahan
data di antara register-register, pembacaan atau penulisan dari memori atau
I/O, dan atau penggunaan ALU.
Lalu
proses aliran data pada siklus interupsi adalah sebagai berikut:
·
Isi PC saat itu harus disimpan
sehingga CPU dapat melanjutkan aktivitas normal setelah terjadinya interrupt.
·
Cara : Isi PC dipindahkan
ke MBR untuk kemudian dituliskan ke dalam memori.
·
Lokasi memori khusus yang
dicadangkan untuk keperluan ini dimuatkan ke MAR dari unit kontrol.
·
Lokasi ini berupa stack pointer.
·
PC dimuatkan dengan alamat
rutin interrupt.
·
Akibatnya, siklus instruksi berikutnya akan
mulai mengambil instruksi yang sesuai.
C. Pengalamatan
Memori Dengan Segment dan Offset
Sudah kita bahas bersama bahwa baik 8086 maupun mode real
80286 dapat mengalamatkan sampai 1 MB memori. Tetapi sebenarnya baik 8086
maupun 80286 adalah procesor 16 bit. Banyaknya memori yang dapat dicatat atau
dialamatkan oleh procesor 16 bit adalah maksimal 216 byte (=64 KB). Jadi
bagaimana 8086 dan mode real 80286 mampu mengalamatkan sampai 1 MB memori ?.
Hal ini dapat dimungkinkan dengan adanya pengalamatan yang menggunakan sistem
20 bit walaupun sebenarnya procesor itu hanya 16 bit. Dengan cara ini dapat
dialamatkan 220 byte (=1 MB) memori. Tetapi masih tetap ada satu kendala dalam
pengalamatan 20 bit ini. Yaitu bahwa sesuai dengan tipenya procesor ini hanya
mampu mengakses 16 bit data pada satu kali akses time. Sebagai pemecahannya
dikembangkanlah suatu metode pengalamatan 20 bit yang dimasukkan ke dalam
format 16 bit.
Pada metode pengalamatan ini baik 8086 maupun mode real
80286 membagi ruang memori ke dalam segmen-segmen di mana besar 1 segmen adalah
64 KB (=216 byte). Jadi pada segmen 0000h(Tanda "h" menunjukkan
hexadesimal) terdapat 64 KB data, demikian pula dengan segmen 0001h dan
seterusnya. Sekarang bagaimana caranya agar setiap data yang tersimpan dalam
satu segmen yang besarnya 64 KB itu dapat diakses secara individual. Cara yang
dikembangkan adalah dengan membagi-bagi setiap segmen menjadi bagian-bagian
yang disebut offset. Dalam satu segmen terdapat 216 offset yang diberi nomor
dari 0000h sampai FFFFh. Nomor offset selalu diukur relatif dari awal suatu
segmen.
sekarang
kita lihat bagaimana sebenarnya letak
suatu segmen dalam memori komputer kita.
Segmen 0000h berawal dari lokasi memori 0 hingga 65535 ( 64 KB ). Segmen 0001h
berawal dari lokasi memori 16 (0010h) hingga 65551 (65535 + 16). Segmen 0002h
berawal dari lokasi 32 hingga 65567. Demikian seterusnya. Kita lihat bahwa
sistem penempatan segmen semacam ini akan menyebabkan terjadinya
overlapping (tumpang-tindih) di mana lokasi offset 0010h bagi segmen 0000h akan
merupakan offset 0000h bagi segmen 0001h. Demikian pula offset 0011h bagi
segmen 0000h akan merupakan offset 0001h bagi segmen 0001h. Dalam pembahasan
selanjutnya akan kita lihat bahwa ada banyak nilai segmen:offset yang dapat
digunakan untuk menyatakan suatu alamat memori tertentu disebabkan adanya
overlapping ini. Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat pada gambar
D.
Pembagian
Ruang Memory
Pembagian Memori pada Komputer
berdasarkan daya listrik
1.
Memory RAM
Memory RAM ( Random Access Memory )
merupakan memori utama sebuah komputer, bertugas untuk menerima informasi
kemudian menyimpan untuk digunakan ketika dibutuhkan. Kegunaan RAM antara lain
sebagai perangkat penyimpanan informasi sementara. Informasi yang terdapat di
dalam RAM dapat diakses dalam waktu yang tetap dan tidak mempedulikan letak
data tersebut. RAM bersifat Volatile (sementara) dan hanya akan terisi
pada saat komputer aktif.
Jenis-jenis chip pada RAM :
- DRAM (Dynamic RAM) = 128 KB – 1 MB
- SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) = 2 MB – 512 MB
- SRAM (Static RAM)
- DDR-SDRAM1 (Double Data Rate SDRAM) = 128 MB – 8 GB
- DDR-SDRAM2 (Double Data Rate SDRAM) = 2 GB – 8 GB
Lebih baik kapasitas RAM maka lebih cepat kerja komputer.
RAM
menurut jumlah Chip :
- SIMM = RAM yang di isi dengan satu ruang (simple)
- DIMM = RAM dengan dua permukaan chip (Double)
2.
Memory ROM
Rom ( Read Only Memory ) sebuah contoh
dari Programmable Logic Device, yakni perangkat yang dapat di
program untuk menyimpan informasi perangkat keras komputer. ROM merupakan
memori yang berisi data program yang ditulis oleh pabriknya, ROM memiliki sifat
Non-volatile (Permanen).
Data
dan Program yang terdapat pada ROM akan selalu ada walaupun listrik padam dan
data atau program yang terdapat pada ROM tidak dapat di ubah-ubah. Isi daripada
ROM adalah program untuk STAR- UP komputer dan tujuan dari Start-up
adalah untuk melakukan proses Booting pada komputer. Booting adalah
program pengaktifan komputer oleh windows, linux, dll. Program yang mengatur
proses booting adalah Bootstrap. Saat komputer menyala booting menjadi
panas dan ketika komputer mati booting menjadi dingin.
- ROM BIOS/CMOS :
- Untuk menyimpan instruksi start-up yang bersifat Flexible (bisa di ubah-ubah nilai dan fungsinya)
- Isi dari ROM BIOS ini adalah kebanyakan konfigurasi dari Hardware komputer yang digunakan, misal ; Processor, Hardisk, Memory, dll.
Pembagian memori pada komputer
berdasarkan pembacaan
1. Sequential access
maksud
dari sequential access adalah :
•
Akses memory dilakukan secara berurutan.
•
Waktu akses sangat variabel, bergantung pada lokasi data yang akan dituju dan
data sebelumnya.
Contoh
dari sequential access adalah: magnetic tape.
2. Direct access
•
akses memori langsung menuju lokasi terdekat di teruskan dengan sedikit
pencarian dan perhitungan.
•
Digunakan mekanisme shared read/write
•
waktu aksesniya variabel ( berbeda – beda ) dan bergantung pada lokasi data
yang akan dituju dan lokasi data sebelumnya.
Contoh
dari direct access memory adalah harddisk.
3. Random access
•
Akses ke memori dilakukan secara random langsung ke alamat yang dituju.
•
Waktu aksesnya konstan dan tidak bergantung pada urutan akses sebelumnya.
Contoh:
main memory, beberapa sistem cache.
- Memory yang pengaksesannya dibaca dan ditulis
Memory
yang diakses secara dibaca dan ditulis biasanya adalah secondary memory /
eksternal memory. Memory ini hanya bisa membaca dan menyimpan data serta bisa
mengedit atamerubah data yang tersimpan di dalamnya. Memory ini kebanyakan
bersifat non-volatile, artinya memory ini tidak akan kehilangan data ketika
listrik di matikan.
Ada 2 kelompok :
1. SASD (Sequental Acess Storage
Device), alat penyimpanan luar tidak langsung.
- Kartu Plong (Punch Card)
- Pita Kertas (Paper Tape)
- Pita Magnetik (Magnetic Tape)
2. DASD (Direct Acess Storage Device),
alat simpanan luar langsung.
- Piring Hitam
- Disket
- Zip Disk (250 MB)
- Hardisk
- Fixed Disk
- Removable Hardisk (Mobilitas)
- Optical Disk
- CD (600 MB)
- DVD (4,7 GB)
- Blue Ray (15 GB)
- Kartu Memory (Smart Flash)
- Memory Flash
- MMC
- M2
- Trans Flash
- Micro SD
Definisi, kegunaan, persamaan, dan perbedaan.
1.
chace memory
chace
adalah sebuah daerah memori cepat yang berisi salinan data. Akses ke sebuah
salinan yang di chace lebih efisien dari pada akses ke data yang asli.
Contohnya
instruksi-instruksi yang baru saja menjalankan proses-proses yang di simpan
dalam disk. Proses tersebut di-chace ke memori fisikal dan di salin lagi ke
chace primer dan sekunder. Sifat dari chace adalah bersifat volatile artinya
jika aliran listrik tidak ada maka datanya akan terhapus. Chace memory ini
untuk mempercepat proses pada CPU.
Memory yang sering digunakan:
- L1 = Level 1 Chace : Chip gabungan dengan Processor
- L2 = Level 2 Chace : Chip digabungkan dengan Processor (SRAM)
- L3 = Level 3 Chace : Memory terpisah dengan Processor
2. Buffer
Buffer
adalah sebuah daerah memori yang menyimpan data ketika data tersebut ditransfer
antara dua perangkat atau antara sebuah perangkat dan sebuah aplikasi. Memori
ini berfungsi untuk menyangga kerja antar perangkat keras maupun antar
aplikasi/program yang memiliki kecepatan yang berbeda atau memiliki prioritas
eksekusi perintah yang berbeda.
KESIMPULAN
Mode pengalamatan adalah bagaimana cara menunjuk dan mengalamati suatu lokasi memori pada sebuah alamat di mana operand akan diambil. Mode
pengalamatan ini meliputi :
1. Direct Addresing
Dalam mode pengalamatan direct addressing, harga yang akan dipakai
diambil langsung dalam alamat memori lain.
2. Indirect Addresing
Mode ini pula satu-satunya cara untuk
mengakses 128 byte lebih dari RAM internal pada keluarga 8052.
3. Immediate Addresing
Mode ini sangatlah cepat karena harga yang dipakai
langsung tersedia.
Register adalah merupakan sebagian memori
dari mikro prosessor yang dapat diakses dengan kecepatan tinggi. Metode
pengalamatan register ini mirip dengan
mode pengalamatan langsung. Perbedaannya terletak pada field alamat yang mengacu
pada register, bukan pada memori utama. Indirect
Addressing merupakan metode pengalamatan register tidak langsung mirip
dengan mode pengalamatan tidak langsung
Perbedaannya adalah field alamat mengacu pada alamat register. Displacement Addressing adalah
menggabungkan kemampuan pengalamatan langsung dan pengalamatan register tidak
langsung. Ada tiga model displacement yaitu : Relative addressing, Base
register addressing, Indexing. Stack adalah
array lokasi yang linier = pushdown list = last-in-first-out. Stack merupakan
blok lokasi yang terbalik.
Memory Buffer Register
atau yang biasa disingkat dengan MBR adalah suatu register yang berfungsi untuk
memuat isi informasi yang akan dituliskan ke memori atau baru saja dibaca dari
memori pada alamat yang ditunjukkan oleh isi MAR (Memory Address Register) ,
atau untuk menampung data dari memori (yang alamatnya ditunjuk oleh MAR) yang akan dibaca. MBR
dapat berukuran m bit, 2m bit, 4m bit, dst dimana m = jumlah bit
minimal dalam satu alamat (minimum addressable unit).
DAFTAR
PUSTAKA
