Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O...
Transcript of Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O...
![Page 1: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/1.jpg)
Pertemuan 1Arsitektur Komputer
(Penyegaran)
H u s n iLab. Sistem Komputer & JaringanTeknik Informatika Univ. Trunojoyo
Sistem Operasi 2009
![Page 2: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Ikhtisar
• Elemen Utama dari Komputer– Processor– Main Memory– Input/Output– Bus
• Cara Kerja Komputer (Instruction Cycle)– Tanpa Interupsi– Hadirnya Interupsi
• Multiprogramming
![Page 3: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/3.jpg)
3
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
![Page 4: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/4.jpg)
4
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
![Page 5: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/5.jpg)
5
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
![Page 6: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Elemen Utama (4)
![Page 7: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Siklus Instruksi
• Dua Langkah– Processor membaca (fetch, mengambil)
instruksi dari memory– Processor mengeksekusi (execute) setiap
instruksi
![Page 8: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Aksi Saat Eksekusi
• Salah satu dari 4 :– ProcessorMemory– ProcessorI/O– Pengolahan Data– Kontrol
![Page 9: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Contoh Detail Eksekusi
![Page 10: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/10.jpg)
10
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
![Page 11: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Kelas Interupsi
![Page 12: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Aliran dari Program (1)
![Page 13: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Aliran dari Program (2)
![Page 14: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Aliran dari Program (3)
![Page 15: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Tahapan Interupsi
• Processor memeriksa (check) interupsi• Jika interupsi
– Tunda (Suspend) eksekusi program– Eksekusi rutin interrupthandler
![Page 16: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Transfer Kontrol via Interupsi
![Page 17: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Siklus Instruksi dengan Interupsi
![Page 18: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Pemrosesan Interupsi Sederhana
![Page 19: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Pemrosesan Interupsi Berurut
![Page 20: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Pemrosesan Interupsi Bersarang
![Page 21: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/21.jpg)
21
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
![Page 22: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Hirarki Memory
• Lebih cepat waktu akses, lebih mahal per bit• Lebih besar kapasitas, makin murah per bit• Makin besar kapasitas, makin lambat kecepatan
akses
![Page 23: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Hirarki Memory
![Page 24: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Menuruni Hirarki
• Berkurangnya biaya per bit• Bertambahnya kapasitas• Meningkatnya waktu akses• Menurunnya frekuensi akses processor ke
memory tersebut
![Page 25: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Memory Sekunder
• Memory pelengkap (auxiliary)• External• Nonvolatile (Isi tetap ada saat listrik
diputus)• Digunakan untuk menyimpan file program
dan data
![Page 26: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/26.jpg)
26
Cache Memory
• Processor lebih cepat daripada akses memory
• Mengeksploitasi prinsip lokalitas dengan suatu memory cepat berukuran kecil
![Page 27: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Cache & Memory Utama
![Page 28: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/28.jpg)
28
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
![Page 29: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Struktur Cache/MainMemory
![Page 30: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/30.jpg)
30
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
![Page 31: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/31.jpg)
31
InterruptDriven I/O
• Processor diinterupsi ketika modul I/O siap untuk bertukar data
• Processor menyimpan konteks eksekusi program dan mulai mengeksekusi interrupthandler
![Page 32: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/32.jpg)
32
InterruptDriven I/O
• Penungguan No needless
• Meminta banyak waktu processor karena setiap word dibaca dan ditulis passes through processor
![Page 33: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/33.jpg)
33
Direct Memory Access
• Mentransfer suatu blok data secara langsung ke atau dari memory
• Interupsi dikirim manakala transfer selesai
• Lebih efisien
![Page 34: Sistem Operasi 2009 - Komputasi · Struktur Cache/MainMemory. 30 Programmed I/O • Modul I/O mengerjakan aksi, ... InterruptDriven I/O • Processor diinterupsi ketika modul I/O](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062911/5c82eafd09d3f2e31c8ca4a7/html5/thumbnails/34.jpg)
34
Tugas
• Kerjakan Problems 1.1, 1.2, 1.3, dan 1.4 (personal)
• Buat rangkuman cara kerja suatu perangkat keras komputer (kelompok)