Handout TIF203 Arsitektur dan Organisasi Komputer Ch 8

(1)

ARSITEKTUR DAN

ORGANISASI KOMPUTER

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

PART 3:

THE CENTRAL

PROCESSING UNIT

CHAPTER 8

: OPERATING SYSTEM

SUPPORT

Kompetensi Dasar

CHAPTER 8:

OPERATING SYSTEM

SUPPORT

Mahasiswa memiliki pengetahuan mengenai dukungan sistem operasi terhadap sistem komputer

Agenda

Operating System Overview

Scheduling

Memory Management

8.1 Operating System Overview

• Perangkat lunak yang mengengendalikan

pengolahan program aplikasi

• Antarmuka antara pengguna dengan perangkat keras

Program

I/O-bound program:

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


(2)

8.1 Operating System Overview (2)

5 Arsitektur dan Organisasi Komputer

Processor-bound program:

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

Sasaran OS

1. Kenyamanan 2. Efisiensi

8.1 Operating System Overview (2)

6 Arsitektur dan Organisasi Komputer

Fungsi OS

1. Extended Machine

• Menyembunyikan kompleksitas pemrograman hardware dari programmer atau user

• Menyajikan fasilitas yang lebih mudah untuk menggunakan hardware

2. Resource Manager

• Mengatur dan mengefisienkan penggunaan sumber daya komputer

• Masing-masing program mendapatkan waktu dan spaceterhadap sumber daya

8.1 Operating System Overview (3)

Layanan OS

Pembuatan Program:Biasanya dalam bentuk utility(editor, debuggeruntuk 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.

8.1 Operating System Overview (4)

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


(3)

8.1 Operating System Overview (5)

9 Arsitektur dan Organisasi Komputer

Jenis OS

Interactive:User berinteraksi secara langsung dengan komputer

Batch:Program user ditampung bersama-sama dengan user yang lainnya, dan kemudian disampaikan ke operator komputer.

Single program (Uni-programming): Mengerjakan satu program setiap saat

8.1 Operating System Overview (6)

10 Arsitektur dan Organisasi Komputer

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.

8.1 Operating System Overview (7)

Mono Programming

8.1 Operating System Overview (8)

Multi Programming


(4)

8.1 Operating System Overview (9)

13 Arsitektur dan Organisasi Komputer

Paralel Programming

PART 3:

THE CENTRAL

PROCESSING UNIT

CHAPTER 8

: OPERATING SYSTEM

SUPPORT

8.2 Scheduling

1. Jangka Pendek (short-term scheduller): menjadwalkan alokasi memori untuk job-job ready

2. Jangka Menengah (medium-term scheduller): mengendalikan transisi suspendedready

job-job yang di-swapping

3. Jangka Panjang (long-term scheduller): mengelola antrian batch dan memilih batch berikutnya yang akan diproses/dieksekusi

8.2 Scheduling (2)


(5)

8.3 Memory Management

17 Arsitektur dan Organisasi Komputer

PROGRAM

OS

Uniprogramming system

OS

PROGRAM

Multiprogramming system

8.3 Memory Management (2)

18 Arsitektur dan Organisasi Komputer

Swapping

8.3 Memory Management (2)

Partitioning

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

PROCESS P1

8.3 Memory Management (3)

Paging

P2 P3 P4

In Use In Use

In Use Avail. Avail.

Avail. Avail.


(6)

P4

8.3 Memory Management (3)

21 Arsitektur dan Organisasi Komputer

Paging

P1 P2 P3 In Use In Use In Use Avail. Avail. Avail. Avail. RAM chunk chunk chunk chunk chunk pages frames chunk chunk chunk

8.3 Memory Management (3)

22 Arsitektur dan Organisasi Komputer

Paging

RAM In Use In Use In Use Avail. Avail. Avail. Avail. P4 P1 P2 P3

8.3 Memory Management (4)

Virtual Memory

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

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

8.3 Memory Management (5)

Logical Address

Virtual Memory

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.


(7)

8.3 Memory Management (6)

25 Arsitektur dan Organisasi Komputer

Contoh:

Diketahui sebuah sistem komputer memiliki ukuran logical addresssebesar 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.

8.3 Memory Management (7)

26 Arsitektur dan Organisasi Komputer

Jawab:

Page sizeVM = 4 KB, maka

banyaknya bit offset = 12 bit, dan banyaknya bit page number = 20 bit. 4 KB = 4096 Byte = 212

8.3 Memory Management (8)

Physical Address

Virtual Memory

Alamat data pada memori utama (frame). Alamat data pada memori utama ditentukan oleh logical address pada virtual memory

8.3 Memory Management (9)

Contoh:

Jika diketahui ukuran logical addressadalah 16-bit dengan page sizesebesar 256 Byte, maka tentukanlah alamat pemetaan page number tersebut pada memori utama jika pasangan page number dan offsetadalah 3 dan 6.


(8)

8.3 Memory Management (10)

29 Arsitektur dan Organisasi Komputer

Jawab:

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

Banyaknya bit offset adalah 8 bit dan banyaknya bit page number adalah 8 bit. Physical address-nya adalah 774

8.3 Memory Management (12)

31 Arsitektur dan Organisasi Komputer

Page Tabel

Virtual Memory

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

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

8.3 Memory Management (13)

Berikut adalah rumusan untuk menentukan ukuran page table.

� �� �� ��� = � �� �� ��� �� � �� � 4�

8.3 Memory Management (14)

Contoh:

Berdasarkan contoh soal sebelumnya, tentukan ukuran page tableyang digunakan.

Jawab:

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


(9)

8.3 Memory Management (15)

34 Arsitektur dan Organisasi Komputer � �� �� ��� = � �� �� ��� �� � �� � 4� � �� �� ��� = 4GB4KB� 4B

� �� �� ��� =+/-4 MB

8.3 Memory Management (16)

35 Arsitektur dan Organisasi Komputer

Latihan:

Jika diketahui ukuran logical addressadalah 16-bit dengan page sizesebesar 1024 Byte, maka tentukanlah:

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

3. alamat pemetaan fisik jika (page number, offset) = (227, 55)

THANK YOU

-PART 3:

THE CENTRAL

PROCESSING UNIT

CHAPTER 8

: OPERATING SYSTEM


(1)

8.1 Operating System Overview (9)

13

Arsitektur dan Organisasi Komputer

Paralel Programming

PART 3: THE CENTRAL

PROCESSING UNIT

CHAPTER 8

: OPERATING SYSTEM

SUPPORT

8.2 Scheduling

1. Jangka Pendek (short-term scheduller):

menjadwalkan alokasi memori untuk job-job ready

2. Jangka Menengah (medium-term scheduller):

mengendalikan transisi suspendedready

job-job yang di-swapping

3. Jangka Panjang (long-term scheduller):

mengelola antrian batch dan memilih batch berikutnya yang akan diproses/dieksekusi

8.2 Scheduling (2)


(2)

17

Arsitektur dan Organisasi Komputer

PROGRAM

OS Uniprogramming system

OS

PROGRAM Multiprogramming system

18

Arsitektur dan Organisasi Komputer

Swapping

8.3 Memory Management (2)

Partitioning

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

PROCESS P1

8.3 Memory Management (3)

Paging

P2 P3 P4

In Use In Use

In Use

Avail. Avail.

Avail. Avail.


(3)

P4

8.3 Memory Management (3)

21

Arsitektur dan Organisasi Komputer

Paging

P1 P2 P3 In Use In Use In Use Avail. Avail. Avail. Avail. RAM chunk chunk chunk chunk chunk pages frames chunk chunk chunk

8.3 Memory Management (3)

22

Arsitektur dan Organisasi Komputer

Paging

RAM In Use In Use In Use Avail. Avail. Avail. Avail. P4 P1 P2 P3

8.3 Memory Management (4)

Virtual Memory

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

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

8.3 Memory Management (5)

Logical Address –

Virtual Memory

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.


(4)

25

Arsitektur dan Organisasi Komputer

Contoh:

Diketahui sebuah sistem komputer memiliki ukuran logical addresssebesar 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.

26

Arsitektur dan Organisasi Komputer

Jawab:

Page sizeVM = 4 KB, maka

banyaknya bit offset = 12 bit, dan banyaknya bit page number = 20 bit. 4 KB = 4096 Byte = 212

8.3 Memory Management (8)

Physical Address –

Virtual Memory

Alamat data pada memori utama (frame). Alamat data pada memori utama ditentukan oleh logical address pada virtual memory

8.3 Memory Management (9)

Contoh:

Jika diketahui ukuran logical addressadalah 16-bit dengan page sizesebesar 256 Byte, maka tentukanlah alamat pemetaan page number tersebut pada memori utama jika pasangan page number dan offsetadalah 3 dan 6.


(5)

8.3 Memory Management (10)

29

Arsitektur dan Organisasi Komputer

Jawab:

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

Banyaknya bit offset adalah 8 bit dan banyaknya bit page number adalah 8 bit. Physical address-nya adalah 774

8.3 Memory Management (12)

31

Arsitektur dan Organisasi Komputer

Page Tabel –

Virtual Memory

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

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

8.3 Memory Management (13)

Berikut adalah rumusan untuk menentukan ukuran page table.

� �� �� ��� = � �� �� ��� �� � �� � 4�

8.3 Memory Management (14)

Contoh:

Berdasarkan contoh soal sebelumnya, tentukan ukuran page tableyang digunakan.

Jawab:

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


(6)

34

Arsitektur dan Organisasi Komputer � �� �� ��� = � �� �� ��� �� � �� � 4� � �� �� ��� = 4GB4KB� 4B

� �� �� ��� =+/-4 MB

35

Arsitektur dan Organisasi Komputer

Latihan:

Jika diketahui ukuran logical addressadalah 16-bit dengan page sizesebesar 1024 Byte, maka tentukanlah:

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

3. alamat pemetaan fisik jika (page number, offset) = (227, 55)

THANK YOU

-PART 3: THE CENTRAL

PROCESSING UNIT

CHAPTER 8

: OPERATING SYSTEM