ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

10/31/2016

PART 3: THE CENTRAL PROCESSING UNIT

ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

CHAPTER 8: OPERATING SYSTEM SUPPORT

PRIO HANDOKO, S.KOM., M.T.I.


8.1 Operating System Overview

Kompetensi Dasar

• Perangkat lunak yang mengengendalikan pengolahan program aplikasi • Antarmuka antara pengguna dengan perangkat keras

Mahasiswa memiliki pengetahuan mengenai dukungan sistem operasi terhadap sistem komputer

Program

Agenda • • •

• I/O-bound program:

Operating System Overview Scheduling Memory Management

Transfer rate akan berada pada titik tertinggi sesuai kebutuhan CPU untuk melakukan pengolahan diantara perangkat 1 dengan lainnya.

Arsitektur dan Organisasi Komputer

3


4

1

10/31/2016

8.1 Operating System Overview (2)


• Processor-bound program:

Fungsi OS

Ketika kecepatan perform program akan terikat/mengikuti kecepatan proses CPU, ketika kecepatan CPU semakin tinggi, maka performa program juga ikut meningkat.

1. Extended Machine • •

Sasaran OS

Menyembunyikan kompleksitas pemrograman hardware dari programmer atau user Menyajikan fasilitas yang lebih mudah untuk menggunakan hardware

2. Resource Manager

1. Kenyamanan 2. Efisiensi

• • Arsitektur dan Organisasi Komputer

5

Mengatur dan mengefisienkan penggunaan sumber daya komputer Masing-masing program mendapatkan waktu dan space terhadap sumber daya Arsitektur dan Organisasi Komputer



Layanan OS

• Controlled access to files: Sistem multi user, o/s menyediakan mekanisme perlindungan untuk akses ke file • System access: Perlindungan sumber daya dan data • Error detection and response • Accounting: OS mengumpulkan statistik pemakaian untuk berbagai sumber daya, yang berguna untuk peningkatan kinerja

• Pembuatan Program: Biasanya dalam bentuk utility (editor, debugger untuk membantu pemrogram) • Eksekusi Program: Menaruh instruksi dan data ke main memory • Akses ke perangkat I/O: Sistem operasi mengatasi masalah detail operasional perangkat I/O. Arsitektur dan Organisasi Komputer

7


6

8

2

10/31/2016



Jenis OS

• Multi-programming (Multi-tasking): 1. Menjaga agar prosesor sibuk setiap saat, dgn mengerjakan program lebih dari satu setiap saat. 2. Beberapa program di-load ke main memory dan prosesor beralih dari satu program ke program yang lainnya.

• Interactive: User berinteraksi secara langsung dengan komputer • Batch: Program user ditampung bersamasama dengan user yang lainnya, dan kemudian disampaikan ke operator komputer. • Single program (Uni-programming): Mengerjakan satu program setiap saat Arsitektur dan Organisasi Komputer

9




Mono Programming

Multi Programming


11


10

12

3

10/31/2016


PART 3: THE CENTRAL PROCESSING UNIT

Paralel Programming



13

8.2 Scheduling

8.2 Scheduling (2)

1. Jangka Pendek (short-term scheduller): menjadwalkan alokasi memori untuk job-job ready 2. Jangka Menengah (medium-term scheduller): mengendalikan transisi suspended  ready job-job yang di-swapping 3. Jangka Panjang (long-term scheduller): mengelola antrian batch dan memilih batch berikutnya yang akan diproses/dieksekusi

Five-State Process Model


15


16

4

10/31/2016

8.3 Memory Management Uniprogramming system

Swapping

Multiprogramming system

PROGRAM

OS

8.3 Memory Management (2)

PROGRAM

OS


17




Partitioning

Paging

Membagi-bagi memori menjadi beberapa bagian (partisi), baik berukuran sama ataupun berbeda ukuran, statik atau dinamik, untuk dapat memuatkan prosesproses ke dalam memori sehingga dapat digunakan dalam pengolahan CPU.

18

RAM Avail.

P1

In Use

P2 P3 P4

In Use

PROCESS

Avail. In Use Avail. Avail.


19


20

5

10/31/2016



Paging

Paging chunk

pages P1 P2 P3 P4

chunk

RAM Avail.

RAM

chunk

P1

frames

Avail.

In Use In Use

In Use

chunk

P2

In Use

Avail.

chunk

In Use

Avail.

chunk

P3

In Use

Avail.

chunk

Avail.

Avail.

P4

chunk


21

Avail.




Virtual Memory

Logical Address – Virtual Memory

Sebuah teknik manajemen memori yang menyebabkan seolah-olah sistem komputer memiliki kapasitas memori yang lebih besar dari memory fisiknya.

Alamat data pada VM (logical address) terbagi menjadi 2 bagian: alamat page (page number) dan offset. Banyaknya bit pada pada offset menunjukkan ukuran page (page size) dan bit sisanya adalah alamat page.

Menggunakan sebagian kecil hard disk dan akan menyalinkan datanya ke RAM jika diperlukan. Arsitektur dan Organisasi Komputer

22

23


24

6

10/31/2016



Contoh:

Jawab:

Diketahui sebuah sistem komputer memiliki ukuran logical address sebesar 32-bit. Jika ukuran setiap page VM yang digunakan oleh sistem tersebut adalah 4KB, maka tentukanlah banyaknya bit page number dan offset logical address yang digunakan.

Page size VM = 4 KB, maka


banyaknya bit offset

= 12 bit, dan

banyaknya bit page number

= 20 bit.

4 KB = 4096 Byte =

25

212




Physical Address – Virtual Memory

Contoh:

Alamat data pada memori utama (frame).

Jika diketahui ukuran logical address adalah 16-bit dengan page size sebesar 256 Byte, maka tentukanlah alamat pemetaan page number tersebut pada memori utama jika pasangan page number dan offset adalah 3 dan 6.

Alamat data pada memori utama ditentukan oleh logical address pada virtual memory


27


26

28

7

10/31/2016



Jawab:

Page Tabel – Virtual Memory

Panjang logical address = 16 bit dan page size = 256 Byte.

Page tabel digunakan untuk menampung informasi mengenai page yang telah/belum dipetakkan ke memori utama (RAM)

Banyaknya bit offset adalah 8 bit dan banyaknya bit page number adalah 8 bit.

Besarnya ukuran dari page table dipengaruhi oleh page size dan besarnya ruang logical address (logical address space size).

Physical address-nya adalah 774


29




Berikut adalah rumusan untuk menentukan ukuran page table.

Contoh: Berdasarkan contoh soal sebelumnya, tentukan ukuran page table yang digunakan.

𝑃𝑎𝑔𝑒 𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒 𝑠𝑖𝑧𝑒 =

𝑙𝑜𝑔𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑎𝑑𝑑𝑟𝑒𝑠𝑠 𝑠𝑝𝑎𝑐𝑒 𝑠𝑖𝑧𝑒 𝑝𝑎𝑔𝑒 𝑠𝑖𝑧𝑒

𝑥 4𝐵


31

Jawab: Ukuran logical address = 32 bit Logical space size = 232 = 4GB Page size = 4KB 32


33

8

10/31/2016


8.3 Memory Management (16) Latihan:


𝑙𝑜𝑔𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑎𝑑𝑑𝑟𝑒𝑠𝑠 𝑠𝑝𝑎𝑐𝑒 𝑠𝑖𝑧𝑒 𝑝𝑎𝑔𝑒 𝑠𝑖𝑧𝑒


4GB 4KB

Jika diketahui ukuran logical address adalah 16-bit dengan page size sebesar 1024 Byte, maka tentukanlah:

𝑥 4𝐵

𝑥 4B

1. banyaknya bit offset dan page number, 2. ukuran tabel page,

𝑃𝑎𝑔𝑒 𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒 𝑠𝑖𝑧𝑒 = +/- 4 MB

3. alamat pemetaan fisik jika (page number, offset) = (227, 55) Arsitektur dan Organisasi Komputer

34


35

PART 3: THE CENTRAL PROCESSING UNIT CHAPTER 8: OPERATING SYSTEM SUPPORT

- THANK YOU -

9

ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

Recommend Documents