Sistem Operasi 2009 Pertemuan 1 Arsitektur Komputer (Penyegaran) H u s n i Lab. Sistem Komputer & Jaringan Teknik Informatika Univ. Trunojoyo
Ikhtisar Elemen Utama dari Komputer Processor Main Memory Input/Output Bus Cara Kerja Komputer (Instruction Cycle) Tanpa Interupsi Hadirnya Interupsi Multiprogramming 2
Elemen Utama (1) Processor (CPU) Mengontrol operasi komputer & mengerjakan fungsi pengolahan data Register User Visible Memungkinkan pemrogram assembly & mesin meminimalkan referensi memory utama dengan mengoptimalkan register Register Data & Address (Index, Segment, Stack) Register Control & Status Digunakan processor untuk mengontrol operasi, kerjasama dengan SO mengatur eksekusi program MAR, MBR, I/OAR, I/OBR, PC, IR 3
Elemen Utama (2) Memory Utama (Main Memory) Menyimpan data dan program Bersifat Volatile (Ada hanya saat sistem sedang berjalan) Disebut juga real memory atau memory primer 4
Elemen Utama (3) Modul I/O Memindahkan data antara komputer dan lingkungan eksternalnya Contoh: Perangkat memory sekunder, peralatan komunikasi dan terminal Bus Sistem Komunikasi antara processor, main memory dan modul I/O 5
Elemen Utama (4) 6
Siklus Instruksi Dua Langkah Processor membaca (fetch, mengambil) instruksi dari memory Processor mengeksekusi (execute) setiap instruksi 7
Aksi Saat Eksekusi Salah satu dari 4 : Processor Memory Processor I/O Pengolahan Data Kontrol 8
Contoh Detail Eksekusi 9
Interupsi Interrupt menginterupsi urutan normal dari pemakaian processor Sebagian besar perangkat I/O lebih lambat daripada processor Processor harus berhenti menunggu perangkat I/O menyelesaikan pekerjaannya 10
Kelas Interupsi 11
Aliran dari Program (1) 12
Aliran dari Program (2) 13
Aliran dari Program (3) 14
Tahapan Interupsi Processor memeriksa (check) interupsi Jika interupsi Tunda (Suspend) eksekusi program Eksekusi rutin interrupt handler 15
Transfer Kontrol via Interupsi 16
Siklus Instruksi dengan Interupsi 17
Pemrosesan Interupsi Sederhana 18
Pemrosesan Interupsi Berurut 19
Pemrosesan Interupsi Bersarang 20
Multiprogramming Processor mempunyai satu atau lebih program untuk dieksekusi Urutan eksekusi program tergantung pada prioritas relatifnya & apakah sedang menunggu operasi I/O Setelah suatu interrupt handler selesai, kontrol mungkin tidak kembali ke program yang dieksekusi saat interupsi 21
Hirarki Memory Lebih cepat waktu akses, lebih mahal per bit Lebih besar kapasitas, makin murah per bit Makin besar kapasitas, makin lambat kecepatan akses 22
Hirarki Memory 23
Menuruni Hirarki Berkurangnya biaya per bit Bertambahnya kapasitas Meningkatnya waktu akses Menurunnya frekuensi akses processor ke memory tersebut 24
Memory Sekunder Memory pelengkap (auxiliary) External Nonvolatile (Isi tetap ada saat listrik diputus) Digunakan untuk menyimpan file program dan data 25
Cache Memory Processor lebih cepat daripada akses memory Mengeksploitasi prinsip lokalitas dengan suatu memory cepat berukuran kecil 26
Cache & Memory Utama 27
Prinsip Cache Mengandung salinan (copy) suatu bagian memory utama Processor pertama memeriksa cache Jika item data yang diinginkan tidak ditemukan, blok yang relevan dari memory dibaca ke dalam cache Karena lokalitas referensi, kemungkinan besar referensi memory berikutnya ada dalam blok tersebut 28
Struktur Cache/Main Memory 29
Programmed I/O Modul I/O mengerjakan aksi, bukan processor Set bit yang tepat dalam register status I/O Tidak terjadi interupsi Processor memeriksa status sampai operasi selesai 30
Interrupt Driven I/O Processor diinterupsi ketika modul I/O siap untuk bertukar data Processor menyimpan konteks eksekusi program dan mulai mengeksekusi interrupt handler 31
Interrupt Driven I/O Penungguan No needless Meminta banyak waktu processor karena setiap word dibaca dan ditulis passes through processor 32
Direct Memory Access Mentransfer suatu blok data secara langsung ke atau dari memory Interupsi dikirim manakala transfer selesai Lebih efisien 33
Tugas Kerjakan Problems 1.1, 1.2, 1.3, dan 1.4 (personal) Buat rangkuman cara kerja suatu perangkat keras komputer (kelompok) 34