Setiap komputer memiliki sebuah bagian penting yang disebut Central Processing
Unit (CPU) atau yang lebih dikenal dengan mikroprosesor. Sebagaimana halnya Integrated
Circuit lainnya, mikroprosesor terdiri dari beberapa bagian kecil yang disebut dengan register.
Pada arsitektur Intel x86 yang diperkenalkan oleh Intel Corporation pada tahun 1985, setiap
mikroprosesor Intel memiliki beberapa jenis register berikut ini:
a. General Purpose Register
b. Pointer dan Index Register
c. Segment Register
d. Flag Register
Setiap jenis register memiliki fungsi-fungsi tersendiri. Berikut ini adalah rincian dari
masing masing register.
1. General Purpose Register
General Purpose Register terdiri dari register AX, BX, CX dan DX. Masing-masing
register memiliki ukuran 16 bit (2 byte) dan masih dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu high
dan low. Artinya register AX terdiri AH dan AL, demikian juga BX (BH dan BL), CX (CH dan
CL) dan DX (DH dan DL). Masing-masing bagian high dan low berukuran 8 bit (1 byte).
Register AX disebut juga akumulator dan berhubungan dengan operasi khusus seperti
aritmatika, IN, OUT, shift, logika dan operasi binary decimal.
Register BX disebut juga base register dan berfungsi pada operasi rotate, aritmatika,
shift dan logika. Register BX juga dapat digunakan untuk mereferensikan alamat memori.
Register yang khusus digunakan untuk operasi perulangan (loop) dan pencacah (counter)
adalah register CX. Data register atau register DX digunakan pada operasi perkalian (MUL)
dan menyimpan sebagian hasil perkalian 32 bit atau menyimpan nilai sisa dari operasi
pembagian (DIV). Register DX juga digunakan pada operasi input/output suatu port.
Dalam mempelajari teknik-teknik pengaksesan perangkat keras menggunakan
Borland C++ 5.02, General Purpose Register akan banyak digunakan. Oleh karena itu,
sangatlah penting untuk memahami fungsi-fungsi dari register ini.
2. Pointer dan Index Register
Pointer dan index register digunakan untuk menunjukan suatu alamat memori, terdiri
dari SP, BP, SI, DI dan IP. Register SP (Stack Pointer) dan BP (Base Pointer) berfungsi
menunjukan alamat stack saat terjadi operasi PUSH (menyimpan nilai ke dalam stack) dan
POP (membaca nilai di dalam stack).
Register SI (Source Index) dan DI (Destination Index) digunakan pada saat operasi
string jika kita membuat program dalam bahasa assembly murni. SI dan DI menyimpan nilai
offset suatu string dalam segmen data memori. Register IP (Instruction Pointer) berfungsi
menunjukan alamat suatu instruksi program dalam memori saat program dijalankan. Register
IP berpasangan dengan register CS (Code Segment) yang menyimpan semua kode program
2
dalam bentuk binari saat program dijalankan dan dimuat dalam memori. Register IP dan CS
dituliskan dalam notasi CS:IP, misalkan:
0F6C:0100 mov ah, 02
0F6C:0102 mov bl, 05
Arti instruksi diatas adalah saat program dijalankan register CS menunjukan alamat
0F6C heksadesimal dan register IP menunjukan alamat 0100 heksadesimal. Instruksi yang
tersimpan adalah mov ah, 02 (simpan nilai 2 heksadesimal ke register AH). Hal yang sama
juga terjadi pada baris kedua, pada baris kedua nilai register IP berubah menjadi 0102 yang
sebelumnya 0100. Hal ini terjadi karena instruksi mov pada baris pertama menggunakan
memori sebesar 2 byte.
Notasi CS:IP dapat dianalogikan dengan tabel atau matriks, dimana CS menunjukan
nomor baris sedangan register IP menunjukan nomor kolom. Dalam membuat program
menggunakan bahasa pemrograman C++ seorang programmer tidak harus mengubah nilainilai CS:IP karena nilai-nilai dalam kedua register tersebut diatur oleh kompilator.
Merupakan hal yang beresiko mengubah nilai-nilai pada register CS:IP karena pasangan register tersebut menunjukan alamat instruksi. Kesalahan mengubah nilai register CS:IP akan menyebabkan program berhenti melakukan eksekusi atau program mengalami hang.
3. Segment Register
Segment register terdiri dari CS (Code Segment), DS (Data Segment), SS (Stack
Segment) dan ES (Extra Segment) yang masing-masing berukuran 16 bit (2 byte). Register
CS berpasangan dengan IP berfungsi menyimpan alamat instruksi, register DS berpasangan
dengan register DX (DS:DX) yang menyimpan alamat data. Register SS (Stack Segment)
menyimpan alamat memori stack sedangkan ES (Extra Segment) menyimpan alamat
segment tambahan.
Dalam pemrograman C++ segment register umumnya tidak perlu diakses secara
langsung karena segment register telah diatur oleh kompilator.
4. Flag Register
Pada arsitektur awal Intel x86 terdapat beberapa flag register, yaitu:
.CF (Carry Flag), menandakan jika suatu instruksi ADD menghasilkan nilai carry, atau
suatu instruksi SUB menghasilkan nilai borrow
.PF (Parity Flag), menandakan jika suatu instruksi menghasilkan nilai genap atau ganjil.
Register ini akan bernilai 1 jika bilangan yang dihasilkan bernilai genap.
.AF (Auxiliary Carry Flag), digunakan untuk operasi desimal berkode binari (BCD), seperti
pada operasi AAA (ASCII Adjust for Addition).
.OF (Overflow Flag), menandakan jika suatu operasi aritmatika mengalami overflow
(melebihi jangkauan nilai yang telah ditentukan atau hasil operasi aritmatika melebihi ukuran register).
.SF (Sign Flag), digunakan pada operasi aritmatika yang menggunakan bilangan
bertanda (bilangan positif atau bilangan negatif).
.ZF (Zero Flag), menandakan jika suatu operasi aritmatika menghasilkan nilai nol.
.DF (Direction Flag), digunakan pada operasi string yang menunjukan arah proses.
.IF (Interrupt Enable Flag), menandakan jika CPU akan memproses interupsi jika bernilai 1 atau mengabaikan interupsi jika bernilai nol.
.TF (Trap Flag), digunakan saat debugging, dengan mode single step.
.NT (Nested Task), digunakan untuk memantau jalannya interupsi yang terjadi secara
beruntun.
.IOPL (I/O Protection Level), flag ini digunakan jika program berjalan pada mode 3 terproteksi (protected mode).
.PE (Protection Enable), flag ini digunakan untuk mengaktifkan mode terproteksi.
.MP (Monitor Coprocessor), digunakan untuk memantau kerja coprocessor dan
menangani terjadinya instruksi WAIT.
.EM (Emulate Coprocessor), digunakan jika prosesor akan mengemulasikan kerja
coprocessor.
.ET (Extention Type), digunakan untuk menentukan jenis coprocessor (80287 atau
80387).
.VF (Virtual 8086 Mode), digunakan jika ingin menjalankan aplikasi real mode pada
protected mode.
Pada pemrograman C++, nilai-nilai pada Flag Register tidak diberikan secara manual
oleh programmer, tetapi diatur oleh sistem operasi pada saat program C++ dijalankan.
Register-register yang telah dibahas sebelumnya hanya menyimpan data dan jenis
instruksi yang akan dijalankan oleh mikroprosesor. Lalu pertanyaannya adalah bagaimana
memerintahkan mikroprosesor melaksanakan instruksi tertentu. Jawabnya adalah dengan
melakukan interupsi (interrupt). Interupsi adalah permintaan kepada mikroprosesor untuk
melakukan tugas tertentu, ketika terjadi interupsi maka mikroprosesor menghentikan dahulu
instruksi yang sedang dikerjakan dan menjalankan tugas yang diminta sesuai dengan
interupsi yang diberikan.
Terdapat dua jenis interupsi, yaitu interupsi BIOS dan interupsi DOS. Interupsi BIOS
(Basic Input Output System) ditanam pada chip ROM BIOS oleh pabrik komputer sedangkan
interupsi DOS (Disk Operating System) hanya dapat digunakan jika komputer menjalankan
sistem operasi DOS atau Microsoft Windows. Berikut ini adalah tabel yang menjelaskan daftar
interupsi BIOS dan DOS.
Daftar Interupsi BIOS:
Nomor Interupsi Dan Nama Interupsi
00h Divide By Zero 10h Video Service
01h Single Step 11h Equipment Check
02h Non-Maskable Interrupt (NMI) 12h Memory Size
03h Break Point 13h Disk Service
04h Arithmatic Overflow 14h Communication (RS-232)
05h Print Screen 15h Cassette Service
06h Reserved 16h Keyboard Service
07h Reserved 17h Printer Service
08h Clock Tick (Timer) 18h ROM BASIC
09h Keyboard 19h Bootstrap Loader
0ah I/O Channel Action 1ah BIOS Time and Date
0bh COM 1 (serial 1) 1bh Control Break
0ch COM 2 (serial 2) 1ch Timer Tick
0dh Fixed Disk 1dh Video Initialization
0eh Diskette 1eh Disk Parameters
0fh LPT 1 (Parallel 1) 1fh Graphics Character
4
Daftar Interupsi DOS:
Nomor Interupsi Nama Interupsi
20h Terminate Program
21h DOS Function Services
22h Terminate Code
23h Ctrl-Break Code
24h Cirtical Error Handler
25h Absolute Disk Read
26h Absolute Disk Write
27h Terminate But Stay Resident
Pada kedua Penjelasan diatas, setelah nomor interupsi selalu diakhiri oleh huruf h.
Maksud dari huruf tersebut adalah nomor-nomor interupsi yang digunakan diberikan dalam
bentuk bilangan heksadesimal. Pada saat membuat program yang sesungguhnya
menggunakan Borland C++ 5.02 programmer dapat mengetikan nomor interupsi dalam
bentuk bilangan desimal (basis 10), oktal (basis 8) atau heksadesimal (basis 16). Penulisan
ketiga bentuk bilangan tersebut mengikuti aturan yang ditetapkan oleh grammar bahasa C++,
yaitu dituliskan sebagaimana biasanya jika menggunakan bilangan desimal (misalnya: 10, 45,
dan 150), diawali dengan karakter “0” jika menggunakan bilangan oktal (misalnya: 012, 055,
dan 0226) dan diawali dengan karakter “0x” jika menggunakan bilangan heksadesimal
(misalnya 0x0a, 0x2d, dan 0x96).
Credit by.
0 komentar:
Posting Komentar