ARSITEKTUR INTERNAL MIKROPROSESOR

Model PemrogramanArsitektur Internal Mikroprosesor

            Model pemrograman 8086 sampai Pentium II termasuk visible register (terlihat-program) karena register-registernyadigunakanselamapemrogramanaplikasidanditentukanolehinstruksi. Register lainnyamerupakan invisible register (takterlihat-program). Karena register-register itutidakdapatdialamatiselamapemrogramanaplikasi, namundapatdigunakantaklangsungselamapemrogramansistem.Hanya 80286 keatas yang berisi register-register invisible program yang digunakanuntukmengontroldanmengoperasikansistemmemoriterlindung.

Model pemrogramanberisi register-register 8, 16 dan 32 bit.

Register 8 bit   = AL, AH, BL, BH, CL,CH, DL, DH.

Register 16 bit = AX, BX, CX, DX, SP, BP, DI, SI, IP, FLAGS, CS, DS, ES, SS, FS, dan GS

Register 32 bit = EAX, EBX, ECX, EDX, ESP, EBP, EDI, ESI, EIP, dan EFLAGS

Register extended 32 bit, register GS, dan register FS 16 bit hanyaterdapatpadamikroprosesor 80386 keatas.

Register-register yang sudahdisebutkandiatas, dikelompokkankedalam :

(1). Register Multiguna

            – Akumulator EAX

            – Base Index register EBX

            – Count register ECX

            – Data register EDX

            – Base Pointer register BP

            – Destination Index register EDI

            – Source Index register ESI

(2). Register untuktujuankhusus.

            – Instruction Pointer EIP

            – Stack Pointe ESP

            – EFLAG

(3). Register segmen

            – Code segmen CS,  Datasegmen DS

            – Extra segmenES , Stack segmen SS

            – FS dan GS

FLAG REDISTER

Carry CDigunakanuntukmenyimpan bit carry padapenjumlahanatau borrow padapengurangan

Parity Pmeupakanlogika 0 untukparitasganjil, danlogika 1 untukparitasgenap.Paritasadalahjumlah bit 1 dalamsebuahbilanganbiner.

Auxiliary carruAmenampung carry padasetengahpenjumlahanatau borrow setelahpenguranganantaraposisi bit 3 dan 4. Flag inikhususdiujiolehinstruksi DAA dan DAS untukmenyesuaikannilai AL setelahpenambahanataupengurangan BCD.

Zero Zmenunjukkanbahwahasildarisuatuoperasiaritmatikaataulogikabernilai nol. Jika Z=1, makahasiloperasiadalahnol

Trap Tmemungkinkan trapping melaluisuatu chip debugging

Interrupt Imengendalikanoperasidari pin input INTR. Jika I=1, maka pin INTR nya enable, dansebaliknya. Kondisi bit I dikontrololehinstruksi STI dan CLI

Direction D Flag arahiinimemilihsalahsatudari mode penambahanataupenguranganuntuk register DI dan/atauy SI selamainstruksi string. Jika D=1, register secaraotomatisakandikurangi, dansebaliknya. Dflag D di seetdenganinstruksi STD dan CLD,

Overflow O Overflow terjadiketikabilanganbertandaditambahataudikurang. Suatu overflow menunjukkanhasilnyamelebihikapasitasdarimesin.

            Contoh :jika 7FH (+127) ditambahdengan 80H (+1), dengankapasitasmesinhanya 8 bit.

I/O Privilege Level IOVL

            IOPL digunakandalamoperasi mode terlidunguntukmemilihtingkatanoperasiistimewauntukperanti I/O

Nested Task NT

            NT menandakanbahwa task yang sedangdilaksanakanbersarangdidalam task yang laindalamoperasi mode rerlindung.

Resume RS

            RS digunakanbersama debugging untukmengontrolkelanjutaneksekusisetelahinstruksiberikutnya.

Virtual Mode VM

            Flag VM memilihoperasi mode virtual dalamsuatusistemsistem mode terlindung.

Aligment Check AC

            AC akanaktif, jikasuatu word ataudoubleworddialamatkanpadabatassuatunonwordataunodoubleword. Hanya 80486SX yang berisi bit AC yang umumdigunakanolehkoprosesornumerik 80487SX pendampingnyauntuksinkronisasi.

Virtual Interrupt Flag VIF

            VIF adalahsuatusalinan bit flag interrupt yang digunakanpadaprosesor Pentium atau Pentium Pro.

Virtual Interrupt Pending VIP

            VIP menyediakaninformasimengenaisuatu interrupt mode virtual untukmikroprosesor Pentium sampai Pentium II. Inidigunakandalampemakaian multitasking untukmemberikan flag virtual interrupt daninformasi pending interrputpadasistemoperasi.

Identification ID

            ID menunjukkanbahwaprosesor Pentium sampai Pentium II mendukunginstruksi CPUD yang memberikaninformasitentangprosesosesuaidenganversidannomerseridaripabrik.

Sign S

           Sign Smenampungtandaaritmatikadarihasilsetengahinstruksiaritmatikaataulogikadieksekusi

PENGALAMATAN MEMORI MODE REAL

Mikroprosesor 80286 keatas, beroperasibaikdalam mode real atau mode terlindung (protected). Hanya 8086 dan 8088 yang beroperasihanyapada mode real.

Operasi mode real mengijinkanpenempatanruangmemorihanyapada 1M Byterpertama.Olehkarenaitu 1MB pertamadisebutdenganmemori real ataumemorikonvensional.Sistemoperasi DOS menginginkanmikroprosesorberoperasipadamodae real.

(1). Segmendan Offset

            Kombinasidarisuatualamatsegmendanalamat offset mengaseslokasimemoripada mode real. Semuaalamatmemori mode real terdiridari :

1. Alamatsegmen, beradadalam register segmen
2. Alamatoffset,memilihsembaranglokasi yang memilikisegmenmemori 64Kbyte.

ContohAlamat-alamatSegmen

Register segmen	Alamatawal	Alamatakhir
2000H	20000H	2FFFFH
2001H	20010H	3000FH
2100H	21000H	30FFFH
AB00H	AB000H	BAFFFH
1234H	12340H	2233FH

Segmen	Offset	Tujuanspesial
CS	IP	Alamatinstruksi
SS	SP atau BP	Alamat stack
DS	BX,DI,SI, bilangan 8 bit atau 16 bit	Alamat data
ES	DI untukinstruksi string	Alamattujuan string

(2). Segmen Default dan Register Offset

Tabel III.2.Kombinasi alamat offset dansegmen 16 bit default 8086 – 80486 dan Pentium II

Tabel III.3. Kombinasialamatsegmendan offset 32 bit
 default 80386, 80486 dan Pentium, Pentium Pro dan Pentium II

Segmen	Offset	Tujuanspesial
CS	EIP	Alamatinstruksi
SS	ESP atau EBP	Alamat stack
DS	EAX,EBX,ECX,EDI,ESI, bilangan 8 bit atau 16 bit	Alamat data
ES	DI untukinstruksi string	Alamattujuan string
FS	Tanpa default	Alamatumum
GS	Tanpa default	Alamatumum

PENGALAMATAN MEMORI MODE  PROTECTED

Pengalamatan mode terlindung (protected) memungkinkanpeng-aksesan data dan program yang terletakpadadanataumemoridiatas 1 Mbytepertama. Alamatiniterletakpadamemorisistempadabagian extended.

Ketika data dan program terletakpadamemori extended, alamat offset masihdigunakanuntukmengaksesinformasi yang terletakpadasegmenmemori. Salah satuperbedaannyaadalahalamatsegmen, yang adapada mode real, tidakadalagipada mode protected. Sebagaigantinya, register segmenberisi selector yang digunakanuntukmemilihdeskriptor-deskriptor (pendeskripsi) padatabelpendeskripsi.Pendeskripsimenggambarkanlokasisegmenmemori, panjangdanhakakses.Karena register segmendanalamat offset masihmengaksesmemori, makainstruksipada mode protected identikdenganinstruksipada mode real.

Selektorterletakdalam register segmendandigunakanuntukmemilihsalahsatudari 8192 pendeskripsidansalahsatudariduatabelpendeskripsi..Pendeskripsimenggambarkanlokasi, panjangdanhakaksesdarisegmenmemori.Secaratidaklangsung register segmendigunakanuntukmemilihsegmenmemori, tetapi ‘secaratidaklangsung’ seperti mode real. Ada  duatabelpendeskripsi yang digunakanbersama register segmen, satuberisipendeskripsiglobal, dan yang lain berisipendeskripsilokal.Pendeskripsiglobal (prndeskripsisistem)berisibatassegmen yang digunakanuntuk program, sedangkanpendeskripsilokal  (pendeskripsiaplikasi)biasanyadigunakanuntuk program-program unik. Masing-masingtabelpendeskripsiberisi 8129 pendeskripsi, sehingga total semuapendeskripsiadalah 16384.

PAGING MEMORI

Mekanisme paging memori yang adadalammikroprosesor 80386 danversidiatasnyamengijinkansetiaplokasimemorisecarafisikditunjukkansetiapalamat linier.

Alamat linier didefinisikansebagaialamat yang dibangkitkanolehsebuah program.Dengan paging memori, alamat linier ditranslasikansecarasemukedalamalamatfisik, yang mengijinkansebuahaplikasi yang dituliskefungsipadaalamatkhususdilokasikankembalimelaluimekanisme paging. Modulinijugamengujinkanmemoriditempatkankedalam area dimanatidakadamemori, misalnyapadablokmemoriatas yang disediakanoleh EMM386.EXE.