Makalah Register 2017

MAKALAH REGISTER

DISUSUN OLEH :

Nama : Muhamad Muhibin

Nim   : 16552011022

UNIVERSITAS NAHDLATUL ULAMA ALGHAZALI

TAHUN 2017

KATA  PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT. yang telah senantiasa melimpahkan Rahmat dan Hidayahnya sehingga kita semua dalam keadaan sehat walafiat dalam menjalankan aktifitas sehari-hari, serta dengan kerido’anNya Makalah dengan judul “REGISTER” ini dapat terselesaikan

Makalah ini merupakan salah satu tugas mata kuliah Konsep Perangkat Keras di program studi Teknik Informatika Fakultas Matematika dan Ilmu Komputer pada Universitas Nahdlatul Ulama Al Ghazali, selanjutnya saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Rahmat Arif, S.Kom selaku dosen pembimbing mata kuliah dan kepada segenap pihak yang telah memberikan bimbingan serta arahan selama penulisan.

Cilacap, 08 November 2017

                                                                                                 Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR........................................................................1

DAFTAR ISI......................................................................................2

BAB  I  PENDAHULUAN...............................................................3

1.1 Latar Belakang.............................................................................3

1.2  Rumusan Masalah........................................................................3

1.3   Maksud dan Tujuan Penulisan.....................................................4

BAB  II  PEMBAHASAN................................................................5

2.1 Pengertian Register.......................................................................5

2.2 Fungsi Register.............................................................................8

2.3 Jenis Register................................................................................9

2.4 Golongan Register.......................................................................10

2.5 Penggunaan register-register pada SIC.......................................14

2.6 Ukuran Register..........................................................................15

BAB  III  PENUTUP......................................................................16

3.1 Kesimpulan.................................................................................16

3.2 Saran...........................................................................................16

DAFTAR PUSTAKA.......................................................................17

BAB I

PENDAHULUAN

1.1     Latar Belakang

             

              pada saat ini, teknologi semakin berkembang dengan sangat cepat dan semakin canggih. Perkembangan teknologi ini pastinya sangat berkaitan dengan perkembangan teknologi komputer, dimana teknologi komputer merupaka pendukung seluruh kegiatan aspek manusia bahkan penggerak kemajuan teknologi informasi pada jaman sekarang ini, dan tidak bisa dipungkiri bahwa ilmu elektronika sangat berpengaruh kepada perkembangan teknologi komputer.

             

              Di dalam sebuah komputer tersebut terdapat sebuah komponen yang bernama register dan  berperan untuk menyimpan data, alamat, kode instruksi dan bit status berbagai operasi mikroprosesor. Prinsip dari register-register pada berbagai mikroprosesor adalah sama, namun memiliki perbedaan dalam struktur registernya. Namun sadar atau tidak banyak pengguna komputer yang sekarang sekedar hanya menggunakan kegunaan komputer saja tidak untuk mempelajari hal-hal yang berkaitan dengan cara kerja komputer tersebut, oleh karena itu pada pembahasan kali ini kami bermaksud untuk membahas salah satu komponen yaitu register yang terdapat pada komputer.

1.2     Rumusan Masalah

ü  Apakah itu Register ?

ü  Apakah fungsi dari Register ?

ü  Apa saja jenis-jenis Register ?

ü  Ada berapa golongan Register ?

ü  Apa saja kegunaan Register pada SIC ?

ü  Terbagi dalam ukuran berapakah Register ?

1.3     Maksud dan tujuan penulisan

Maksud dan Tujuan diadakannya penulisan ini adalah untuk :

1.      Sebagai bahan pembelajaran untuk lebih mengenal apa itu register

2.      Untuk lebih memahami salah satu materi dari Pengantar Komputer dan TI

3.      Untuk mengetahui fungsi-fungsi, jenis-jenis, kegunaan, golongan dan ukuran pada register

4.      Untuk memperdalam pengetahuan tentang register dalam hal penerapannya

5.      Sebagai bahan untuk penilaian yang diberikan dosen pengajar

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian register

             Register merupakan simpanan kecil yang mempunyai kecepatan tinggi lebih cepat sekitar 5 sampai 10 kali dibandingkan dengan kecepatan perekaman atau pengambilan data di main memory. Register digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses oleh CPU, sedangkan instruksi-instruksi dan data lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan di main memory.

Secara analog, register ini dapat diibaratkan dengan ingatan otak bila anda melakukan pengolahan data secara manual. Sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan satuan kendali yang mengendalikan seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat utnuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.

Program yang berisi kumpulan dari instruksi-instruksi dan data diletakkan di main memory yang diibaratkan sebagai sebuah meja. Anda mengerjakan program  tersebut dengan memproses satu persatu instruksi-instruksi yang ada di dalam mulai dari instruksi yang pertama. Isntruksi ini anda baca dan diinginkan (instruksi yang sedang diproses disimpan di register). Misalnya instruksi tersebut berbunyi HITUNG C = A+B, maka anda membutuhkan data untuk nilai A dan B yang masih ada di meja. Data tersebut anda baca dan masuk ke ingatan anda (data yang sedang diproses disimpan di register), yaitu A bernilai 2 dan B bernilai 3. Sekarang diingatan otak anda telah tersimpan suatu instruksi dan nilai data A serta B, dengan demikian nilai dari C dapat anda hitung hasilnya, yaitu sebesar 5. Hasil dari perhitungan ini perlu anda tuliskan kembali ke meja (hasil pengolahan direkam kembali ke main memory). Setelah semua instruksi selesai anda proses, kemungkinan program, data dan hasil pengolahan ingin anda simpan secara permanen untuk keperluan dilain  hari dan dapat anda disimpan di filling cabinet. Simpanan luar komputer (dibahas pada bab 9) diibaratkan sebagian filling cabinet. Jadi ada 3macam ingatan yang dipergunakan didalam sistem komputer, yaitu sebegai berikut :

·         Register, dipergunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses.

·         Main memory, dipergunakan untuk menyimpan isntruksi dan data yang akan diproses dan hasil dari pengolahan.

·         External memory (simpanan luar), dipergunakan untuk menyimpan program dan data secara permanen.

Register yang berhubungan dengan instruksi yang sedang diproses adalah instruction register dan program counter. instruction register (IR) atau disebut  juga program register   digunakan untuk menyimpan instruksi yang sedang diproses. Program yang berisi kumpulan dari instruksi. Pertama kali ditempatkan di main memory. Pemrosesan program dilakukan instruksi per instruksi. Instruksi yang mendapat giliran untuk diproses, diambil dari main memory dan disimpan diinstruction register (IR).

Program counter (PC) atau disebut juga control counter atau instruction counter adalah register yang digunakan untuk menyimpan alamat (addres) lokasi dari main memory  yang berisi instruksi yang sedang diproses. Selama pemrosesan sebuah instruksi selesai dilakukan, tidak ada waktu yang terbuang untuk mencari jejak dari instruksi berikutnya yang akan diproses, karena alamat atau letak dari instruksi tersebut sudah berada di program counter.

Register yang berhubungan dengan data yang sedang diproses adalah general-purpose register. Untuk bebrapa komputer general-purpouse register diberi simbol R0,R1,R2,……Rn yang mempunyai kegunaan yang umum, seperti misalnya untuk menampung hasil pengolahan (disebut dengan accumulator) untuk komputer IMB PC yang menggunakan microprocessor intel 8088, mempunyai general purpose register  sebanyak  4 buah register, sebuah digunakan untuk accumulator yaitu register  yang diberi nama AX register dan tiga buah  yang lainnya untuk operand register, yaitu, BX,CX,dan DX register. Yang Operand register digunakan untuk menampung data atau operand  yang sedang dioprasikan. Accumulator adalah register yang digunakan untuk menyimpan hasil dari operasi arithmatika dan oprasi logika yang dilakukan oleh ALU.

Konsep penting yang mempengaruhi kecepatan dari processor  adalah ukuran dari register  istilah word size menggambarkan ukuran dari operand register  yang berkisar dari 8 sampai 64 bit. Misalnya operand register  mempunyai wordsize 16 bit, maka processor tersebut disebut dengan 16-bit processor, selanjutnya banyak yang menyebut komputernya sebagai komputer 16 bit. Sebagaimana contohnya adalah komputer IBM PC, yang mempergunakan microprocessor intel 8088 dengan wordsize 16 bit.

Register lainnya yang digunakan sebagai jembatan antara CPU dengan main memory adalah memory address register (MAR) dan  memory data register (MDR). Register  ini yang dihubungkan dengan suatu jalur (disebut dengan bus) ke main memory.

Memory dan data register digunakan untuk menampung data atau instruksi hasil pengiriman dari main memory ke CPU atau untuk menampung data yang akan direkam ke main memory dari hasil pengolahn oleh CPU. Instruksi atau data yang diambil dari main memorydikirim ke CPU lewat data bus, dan diterima terlebih dahulu di memory data register, dan akan dipindahkan ke instructions register bila berbentuk instruksi atau ke operand register bila berbentuk data. Demikian juga bila hasil operasi yang ada di accumulator akan direkamkan ke main memory, maka diletakkan terlebih dahulu ke memory data register.

Sedangkan memory address register digunakan untuk menampung alamat (address) data atau instruksi di main memory yang akan diambil dan yang akan direkamkan. Bila instruksi atau data akan diambil dari  main memory. Maka main memory harus diberitahu terlebih dahulu letak alamat dari data atau instruksi tersebut di main memory. Alamat tersebut diletakkan di memory address register oleh control unit dan dikirimkan ke  main memory lewat address bus. Demikian juga bila hasil pengolahan akan direkamkan ke main memory, maka main memory harus terlebih dahulu diberitahu alamat perekaman dari data main memory. Control unit akan meletakkan alamat tersebut di MAR dan dikirimkan ke main memory lewat  address bus.

Sebagai tambahan dari register, beberapa CPU menggunakan suatu cache memory atau disebut juga dengan scratch-pad memory atau high-speed bebih efisien dan buffer atau buffer memory dengan maksud supaya kerja dari CPU lebih efisien dan mengurangi waktu yang terbuang. Tanpa cache memory, CPU akan menunggu sampai data atau instruksi diterima dari main memory atau menunggu hasil pengolahan selesai dikirim ke main memory baru proses selanjutnya bisa dilakukan. Padahal proses dari main memory lebih lambat dibandingkan dengan kecepatan register. Cache memory diletakkan diantara CPU dengan main memory.

Cache memory harus lebih cepat dari main memory dan mempunyai ukuran yang cukup besar, tetapi tidak sebesar main memory. Sebenarnya cache memory tidak diperlukan bilamana main memory dibuat secepat cache memory, tetapi cara demikian tidaklah ekonomis. Dengan cache memory, sejumlah blok informasi di main memory dipindahkan ke cache memory dan selanjutnya CPU akan berhubungan dengan cache memory.

2.2  Fungsi Register

§ User Visibel Register
Register ini memungkinkan pemrograman bahasa mesin dan bahasa assembler meminimalkan refrensi main memory dengan cara mengoptimasi penggunaan register.

§ Control dan Status Register
Register ini digunakan oleh unit control untuk mengontrol operasi cpu dan oleh program sistem operasi untuk mengontrol eksekusi program.

2.3  Jenis Register

§ Program Counter (PC)
Merupakan register yang menunjuk ke instruksi berikutnya yang harus diambil dan dijalankan.

§ Instruction Register (IR)
Merupakan register yang menyimpan instruksi yang sedang dijalankan.

§ General Purpose Register
Merupakan register yang memiliki kegunaan umum yang berhubungan dengan data yang diproses.

§ Memory Data Regirter (MDR)
Merupakan register yang digunakan untuk menampung data atau instruksi hasil pengiriman dari memori utama ke CPU atau menampung data yang akan direkam ke memori utama dari hasil pengolahan CPU.

§ Memory Address Register (MAR)
Merupakan register yang digunakan untuk menampung alamat data atau instruksi pada memori utama yang akan diambil atau yang akan diletakkan.

Register terbagi menjadi beberapa kelas:

§ Register data, digunakan untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan bulat (integer).
§ Register alamat, digunakan untuk menyimpan alamat-alamat memori dan juga untuk mengakses memori.

§ Register general purpose, yang dapat digunakan untuk menyimpan angka dan alamat secara sekaligus.
§ Register floating-point, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka bilangan titik mengambang.
§ Register konstanta (constant register), yang digunakan untuk menyimpan angka-angka tetap yang hanya dapat dibaca (bersifat read-only), semacam phi, null, true, false dan lainnya.
§ Register vektor, yang digunakan untuk menyimpan hasil pemrosesan vektor yang dilakukan oleh prosesor SIMD.
§ Register special purpose yang dapat digunakan untuk menyimpan data internal prosesor, seperti halnya instruction pointer, stack pointer, dan status register.
§ Register yang spesifik terhadap model mesin (machine-specific register), dalam beberapa arsitektur tertentu, digunakan untuk menyimpan data atau pengaturan yang berkaitan dengan prosesor itu sendiri. Karena arti dari setiap register langsung dimasukkan ke dalam desain prosesor tertentu saja, mungkin register jenis ini tidak menjadi standar antara generasi prosesor.

2.4  Golongan Register

Register dapat dibagi dalam 5 golongan, yaitu:

1. General Purpose Register (Scratch-Pad Register)
            General Purpose Register terdiri dari emapt buah (4) register yang mempunyai kemampuan 16 bit dan dapat dibagi menjadi Register Low dan High Bits yang masing-masing berkemampuan 8 bit.

§ AX (AH + AL) = Accumulator Register
Register AX merupakan register aritmatik, karena register ini selalu dipakai dalam operasi penambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian.
Setiap register general purpose mempunyai Register Low dan Register High, maka untuk AX register low-nya adalah AL dan register high-nya adalah AH. Register AH merupakan tempat menaruh nilai service number untuk beberapa Interrupt tertentu.

§ BX (BH + BL) = Base Register
Register BX adalah salah satu dari dua register base Addressing Mode yang dapat mengambil atau menulis langsung dari/ke memori.

§ CX (CH + CL) = Counter Register
Register CX merupakan suatu counter untuk meletakkan jumlah lompatan pada Loop yang anda lakukan.

§ DX (DH + DL) = Data Register
Register DX mempunyai tiga tugas, yaitu:
o Membantu AX dalam proses perkalian dan pembagian, terutama perkalian dan pembagian 16 bit.
o DX merupakan register offset dari DS
o DX bertugas menunjukkan nomor port pada operasi port

2. Segment Register

§ CS = Code Segment Register
Tugas register CS yang penting adalah menunjukkan segment program berada. Pasangan register ini adalah register IP.

§ DS = Data Segment Register
Tugas register DS dan SS adalah menunjukkan segmen dari segment data dan segment stack. Pasangan dari register DS adalah DX.

§ SS = Stack Segment Register
Sedangkan pasangan register SS adalah SP.

§ ES = Extra Segment Register
Register ini tidak mempunyai tugas, namun berguna untuk pemrograman pada saat melakukan operasi ke segment lain.

3. Pointer Register
            Pointer Register bertugas untuk menyimpan offset dari relative address.
§ IP = Instruction Pointer Register
Pasangan register IP adalah register CS yang merupakan register terpenting untuk menunjukkan baris perintah program. Pada pertama program dijalankan register ini akan langsung menunjuk pada awal program.

§ SP = Stack Pointer Register
Pasangan register SP adalah register SS yang digunakan untuk operasi stack. Pada saat program pertama dijalankan register ini akan menunjuk pada byte terakhir stack.

§ BP = Base Pointer Register
Register BP mempunyai fungsi yang sama dengan register BX yaitu dapat menulis dan membaca ke atau dari memori secara langsung. Perbedaannya adalah BX menulis dan membaca dengan segment SS (Stack Segment). Register BP digunakan juga dalam komunikasi anatara bahasa komputer, seperti PASCAL dengan Assembler ataupun Turbo C dengan Assembler.

4. Index Register
            Index Register terdiri dari dua register yaitu register DI dan SI, dimana kedua register ini merupakan register yang dipakai untuk melakukan Operasi String. Kedua register ini sering digunakan untuk menulis dan membaca ke atau dari memori seperti BX dan BP.

§ SI = Source Index Register

§ DI = Destination Index Register

5. Flag RegisterX
Flag Bits :
§ O = Overflow Flag
§ D = Direction Flag
§ I = Interrupt Flag
§ T = Trap Flag
§ S = Sign Flag
§ Z = Zero Flag
§ A = Auxiliary Carry Flag
§ P = Parity Flag
§ C = Carry Flag
§ X = Reserved (kosong)

Flag register ini merupakan suatu komposisi register 16 bit dengan ketentuan seperti gambar diatas, dimana komposisi bitnya dapat mengecek apakah sesuatu berfungsi atau tidak.

Contoh :
Interrupt Flag mengecek apakah pada saat operasi Interupt sedang aktif atau tidak, bila tidak aktif, Interrupt tidak akan dijalankan.
Carry Flag mengecek apakah pada saat operasi terjadi kesalahan atau tidak.
Sign Flag menunjukkan apakah suatu bilangan bertanda atau tidak dan sebagainya.

2.5  Penggunaan register-register pada SIC

Register A : register yang digunakan untuk proses perhitungan
Register X : register yang digunakan untuk mode pengalamatan berindex
Register PC : register yang menyimpan alamat instruksi berikutnya
Register L : register yang menyimpan alamat asal sebelum melakukan subroutines
Register IR : register yang menyimpan instruksi yang sedang dikerjakan
Register MBR : register yang digunakan untuk proses masukan atau keluaran data dari memori
Register MAR : register yang menyimpan alamat memori untuk proses pembacaan atau penulisan
Register SW: register yang berisi informasi status relative terhadap instruksi sebelumnya
Register C : register yang membangkitkan signal waktu t0, t1, t2, t2, t3
Register INT : register yang menentukan apakah signal interruo telah diterima
Register F : register yang digunakan dalam proses ‘siklus fetch’
Register E : register khusus yang digunakan dalam proses ‘siklus eksekusi’
Register S: register yang akan mengaktifkan register C

2.6  Ukuran Register

Tabel berikut berisi ukuran register dan padanan prosesornya:

Register	Prosessor
4-bit	Intel 4004
8-bit	Intel 8080
16-bit	Intel 8086, Intel 8088, Intel 80286
32-bit	Intel 80386, Intel 80486, Intel Pentium Pro, Intel Pentium, Intel Pentium2, Intel Pentium3, Intel Pentium4, Intel Celeron, Intel Xeon, AMD K5, AMD K6, AMD Athlon, AMD Athlon MP, AMD Athlon XP, AMD Athlon4, AMD Duron, AMD Sempron
64-bit	Intel Itanium, Intel Itanium2, Intel Xeon, Intel Core, Intel Core2, AMD Athlon64, AMD Athlon X2, AMD Athlon FX, AMD Turion64, AMD TurionX2, AMD Sempron

BAB III

PENUTUP

3.1 KESIMPULAN

            Dari bab yang telah dibahas sebelumnya dapat penulis simpulkan bahwa : register merupakan simpanan kecil yang mempunyai kecepatan tinggi lebih cepat sekitar 5 sampai 10 kali dibandingkan dengan kecepatan perekaman atau pengambilan data, pada register berisi kumpulan dari instruksi instruksi dan data diletakkan di main memory yang diibaratkan sebagai sebuah meja. Anda mengerjakan program  tersebut dengan memproses satu persatu instruksi-instruksi yang ada di dalam mulai dari instruksi yang pertama sampai dengan akhir

            register juga memiliki banyak fungsi salah satunya memungkinkan pemrograman bahasa mesin dan mengontrol operasi cpu. Register juga terbagi dalam beberapa jenis dan terbagi kedalam beberapa kelas seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, register juga memiliki golongan yang terbagi menjadi 5, dimana disetiap golongan itu memiliki peran masing-masing yang berbeda,  penggunaan register juga sangat dibutuhkan  seperti untuk pemrosesan, penyimpanan, dan masih banyak lagi, register juga memiliki beberapa fariasi ukuran, di setiap ukurannya register membutuhkan prosessor yang berbeda. 

3.2 SARAN

Penggunaan computer mungkin akan menjadi lebih baik jika dibarengi dengan pengetahunan-pengetahuan umum tentang perangkat computer, seperti misalnya register yang telah kita bahas sebelumnya, mungkin pembelajaran-pembelajaran seperti itu harus selalu diterapkan agar pemanfaatan dan penggunaan computer dapat terlaksana dengan baik.

DAFTAR PUSTAKA

Hartono, Jogiyanto, Prof, Dr, M, B, A, Akt. 2005, Pengenalan Komputer, Yogyakarta; ANDI

http://gunturrestuperdana.blogspot.com/2012/04/pengertian-register-dan-jenis-jenis.html

http://pengertianpengertian.blogspot.com/2012/03/pengertian-register.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Register_prosesor

http://btetherdiansyah.blogspot.com/2012/10/pengertian-register.html