Apa itu instruksi komputer?
Sebuah instruksi komputer adalah perintah yang diberikan kepada prosesor oleh sebuah program. Pada tingkat paling rendah, setiap instruksi merupakan urutan 0 dan 1 yang mendeskripsikan operasi fisik yang harus dilakukan komputer.
Instruksi komputer biasanya memiliki tiga bidang. Ini termasuk kode operasi (opcode) yang mengidentifikasi operasi yang akan dilakukan, seperti “menambahkan” data dalam memori ke dalam register tertentu. Instruksi juga memiliki bidang alamat, yang menunjukkan lokasi register dan memori, serta bidang mode, yang menunjukkan bagaimana register dan memori akan beroperasi.
Instruksi bervariasi dalam panjangnya. Mereka bisa hanya beberapa bit atau banyak byte. Arsitektur pemrosesan instruksi kata sangat panjang (VLIW) memproses instruksi secara paralel. VLIW biasanya digunakan dalam aplikasi tertanam berkinerja tinggi. Mikroprosesor Reduced Instruction Set Computer (RISC) dirancang untuk menjalankan sejumlah kecil jenis instruksi komputer, sering kali dengan panjang tetap.
Bagaimana cara kerja instruksi komputer?
Programmer komputer menyediakan instruksi yang dibutuhkan sistem komputer menggunakan keyboard atau perangkat input lainnya. Sistem operasi (OS) atau aplikasi perangkat lunak lainnya diprogram untuk menginterpretasikan dan mengeksekusi instruksi tersebut.
Tergantung pada jenis instruksi tertentu, instruksi dapat menentukan area penyimpanan khusus yang disebut register yang mungkin berisi data yang digunakan dalam pelaksanaan instruksi. Instruksi juga menentukan lokasi data dalam memori komputer dan format input/output (I/O) yang akan digunakan.
Dalam bahasa assembler komputer, setiap pernyataan bahasa umumnya sesuai dengan satu instruksi prosesor. Dalam bahasa tingkat tinggi seperti C++, satu pernyataan bahasa umumnya menghasilkan beberapa instruksi prosesor setelah program dikompilasi.
Dalam bahasa assembler, instruksi makro adalah instruksi yang diperluas menjadi beberapa instruksi selama pemrosesan program assembler. Cara kerja ini didasarkan pada definisi makro yang telah dikodekan sebelumnya.
Bagaimana cara kerja set instruksi?
Sekumpulan instruksi komputer disebut set instruksi. Set ini memfasilitasi berbagai tugas yang dieksekusi oleh unit pemrosesan pusat (CPU) dari suatu sistem komputer. Komputer dasar memiliki arsitektur yang dirancang untuk menghubungkan semua komponen menjadi satu sistem yang kohesif. Organisasi komputer umumnya mencakup CPU, memori, komponen I/O, firmware yang berisi OS, serta instruksi kontrol spesifik tentang bagaimana komputer berfungsi.
Kategori utama instruksi yang diperlukan komputer untuk memproses informasi meliputi:
- Kemampuan komputasi, termasuk instruksi aritmetika, shift, dan logika;
- Instruksi yang memindahkan informasi ke dan dari register yang terkait dengan CPU dan memori;
- Instruksi kontrol program yang juga memeriksa status aktivitas program; dan
- Instruksi untuk aktivitas I/O.
Sejumlah besar informasi disimpan dalam register memori, tetapi semua aktivitas komputasi dan pemrosesan umum terjadi di register CPU. Instruksi percabangan menangani perubahan dalam eksekusi program. Instruksi I/O memindahkan data ke dalam memori untuk pemrosesan lebih lanjut dan kemudian mengirimkan hasilnya ke pengguna.
Tiga komponen utama instruksi komputer
Instruksi komputer yang diberikan oleh programmer terdiri dari tiga bidang utama:
- Bidang opcode. Bidang ini mendeskripsikan operasi yang akan dilakukan.
- Bidang alamat. Bidang ini menunjukkan lokasi register atau alamat memori. Ini disebut sebagai operand atau data yang akan dioperasikan atau dimanipulasi.
- Bidang mode. Bidang ini menentukan bagaimana operand akan dieksekusi.