Slide 3 tinjaun umum sistem komputer 2
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 23

Slide 3 Tinjaun Umum Sistem Komputer 2 PowerPoint PPT Presentation


  • 94 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Slide 3 Tinjaun Umum Sistem Komputer 2. Course Objective. Hierarki Memori. Cache Memori. Hirarki Memory. Desain memory dipangaruhi oleh beberapa hal, yaitu : kecepatan, kapasitas, dan cost . Terdapat beberapa kaitan yang menjadi trade off dalam upaya desain memory :

Download Presentation

Slide 3 Tinjaun Umum Sistem Komputer 2

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Slide 3 tinjaun umum sistem komputer 2

Slide 3Tinjaun Umum Sistem Komputer 2


Course objective

Course Objective

Hierarki Memori.

Cache Memori.


Hirarki memory

Hirarki Memory

Desain memory dipangaruhi oleh beberapa hal, yaitu : kecepatan, kapasitas, dan cost.

Terdapat beberapa kaitan yang menjadi trade off dalam upaya desain memory :

Semakin cepat waktu akses, semakin mahal cost per-bit.

Semakin besar kapasitas memory, cost tiap bit semakin murah.

Semakin besar kapasistas, semakin lambat waktu aksesnya.

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Trade off pada desain memory

Trade-Off Pada Desain Memory

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Trade off pada desain memory 2

Trade-Off PadaDesain Memory (2)

Berdasarkan kondisi yang dijelaskan sebelumnya, designer mencoba untuk merancang memory yang berkapasitas besar, namun tetap memperhatikan faktor performa.

Solusinya adalah kombinasi antara memory yang berkapasitas besar, dengan memory yang kapasitasnya lebih kecil dengan waktu akses yang cepat.

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Solusinya

Solusinya … ?

Berdasarkan kondisi yang dijelaskan sebelumnya, designer mencoba untuk merancang memory yang berkapasitas besar, namun tetap memperhatikan faktor performa.

Solusinya adalah kombinasi antara memory yang berkapasitas besar, dengan memory yang kapasitasnya lebih kecil dengan waktu akses yang cepat.

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Contoh kasus 1

ContohKasus (1)

Misalkan processor memiliki level memory 2 tingkat, tingkat 1 berisi 1000 word dengan waktu akses 0.1 µs, sedang tingkat 2 dengan kapasitas yang lebih besar 100.000 word dengan waktu akses 1 µs.

Jika word yang akan diakses berada pada tingkat 1, maka processor akan langsung akses.

Jika word yang akan diakses ada pada tingkat 2, maka word yang ada pada tingkat 2 akan dipindah ke tingkat 1 dan kemudian akan diakses oleh processor.

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Contoh kasus 2

ContohKasus (2)

Misalkan 95% waktu akses ada pada tingkat 1, dan 5% ada pada tingkat 2.

Sehingga :

(0.95)(0.1 µs) + (0.05)(0.1 µs + 1 µs) = 0.095 + 0.055 = 0.15 µs

Nilai yang didapatkan mendekati waktu akses memory tingkat 1.

Inilah strategi yang digunakan dalam menyediakan mekanisme processing yang membutuhkan kecepatan akses dan kapasitas yang besar.

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Cache memory

Cache Memory

Idealnya, kecepatan processor harus diimbangi oleh kecepatan memory yang dalam hal ini adalah main memory.

Pada penjelasan sebelumnya, terdapat trade-off antara kapasitas yang semakin besar dengan kecepatan akses.

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Memory stack

Memory Stack

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Fetching word to processor

Fetching Word To Processor

Cache memory berisi copy dari sebagian isi dari main memory.

Processor akan mencari word pada cache memory terlebih dahulu jika membutuhkan suatu word.

Jika word yang dicari ada pada cache, maka processor langsung akan membacanya.

Jika word yang dicari tidak ada, maka beberapa blok dari main memory akan di load ke cache, dan dedeliver ke processor.

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Cache memory structure

Cache & Memory Structure

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Cache memory structure1

Cache & Memory Structure

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Cache design

Cache Design

Beberapa point yang diperhatikan dalam design suatu cache memory adalah sebagai berikut :

Cache size

Block size

Mapping function

Replacement algorithm

Write policy

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


I o communication technique

I/O Communication Technique

Terdapat beberapa mekanisme komunikasi yang berhubungan dengan I/O, yaitu :

Programmed I/O

Interrupt-driven I/O

Direct Memory Access (DMA)

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Programmed i o 1

Programmed I/O (1)

Pada mekanisme ini, processor bertanggung jawab dalam transfer data dari perangkat eksternal ke memory dan sebaliknya.

Pada saat processor melakukan eksekusi dan mendapatai instruksi yang berkaitan dengan I/O, maka akan menerbitkan perintah ke modul I/O yang bersangktan.

Modul I/O yang bersangkutan akan melakukan aksi yang diminta processor.

Sebagai mekanisme untuk menentukan status transfer I/O, modul I/O tidak dapat melakukan interrupt pada processor, sehingga, processor secara periodik melakukan pengecekan akan status tersebut.

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Programmed i o 2

Programmed I/O (2)

Dengan demikian, instruksi untuk mekanisme I/O pada programmed I/O mencakup beberapa hal dibawah ini :

Control

Digunakan untuk aktivasi perangkat eksternal dan menginformasikan tentang aksi apa yang harus dilaksanakan.

Status

Digunakan untuk mengetahui status akan transfer data dari perangkat I/O ke main memory.

Transfer

Digunakan untuk memindahkan data antara register processor dengan perangkat eksternal.

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Programmed i o 3

Programmed I/O (3)

Pada gambar disamping ditunjukan mekanisme eksekusi instruksi yang melibatkan I/O.

Processor secara periodik melakukan pengecekan untuk mengetahui status daripada transfer data dari perangkat ekstenal ke main memory dan sebaliknya.

Sehingga processor disibukan dengan proses untuk mengetahui status transfer.

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Interrupt driven i o 1

Interrupt-Driven I/O (1)

Masalah pada programmed I/O adalah bahwa processor harus menunggu hingga modul I/O siap untuk melakukan transfer yang mengakibatkan processor musti melakukan pengecekan yang berulang-ulang atas status modul I/O.

Alternatifnya, processor menerbitkan perintah ke modul I/O dan kemudian processor melanjutkan eksekusinya atas instruksi yang lain.

Modul I/O akan melakukan interrupt ke processor untuk meminta layanan jika modul I/O telah siap saling bertukar data dengan processor.

Processor kemudian melakukan eksekusi atas instruksi perpindahan data.

Setelah selesai, processor akan melanjutkan eksekusi instruksi sebelumnya, sebelum peocessor di interrupt oleh modul I/O.

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Interrupt driven i o 2

Interrupt-Driven I/O (2)

Pada gambar disamping dapat diketahui, processor melakukan intervensi atas proses transfer setelah mendapatkan interrupt dari modul I/O.

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Direct memory access dma 1

Direct Memory Access (DMA) - 1

Interrupt-Driven I/O dirasa lebih efisien daripada programmed I/O, namun Interrupt-Driven masih memerlukan intervensi aktif dari processor.

Kesulitan yang dihadapi oleh programmed I/O dan Interrupt-Driven I/O adalah :

Kecepatan transfer I/O dibatasi oleh kecepatan processor dalam memeriksa dan melayani perangkat eksternal.

Processor terikat oleh kegiatan mengatur transfer I/O.

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Direct memory access dma 2

Direct Memory Access (DMA) - 2

Jika terdapat data yang bervolume besar, diperlukan teknik yang lebih efisien.

Direct Memory Access (DMA) diperkenalkan sebagai solusi untuk menyediakan modul yang terpisah yal ng terdapat pada sistem BUS atau menggabungkanya dengan modul I/O.

Pada saat akan melakukan pembacaan atau penulisan suatu blok data, processor mengeluarkan perintah ke modul DMA dengan cara mengirimkan informasi sebagai berikut :

Apakah read atau write yang diminta ?

Apakah perangkat I/O terlibat ?

Lokasi awal dalam memory yang akan dibaca atau ditulis ?

Jumlah word yang akan dibaca atau ditulis ?

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


Direct memory access dma 3

Direct Memory Access (DMA) - 3

Setelah memberikan perintah ke DMA, processor melanjutkan eksekusinya atas instruksi yang lain.

DMA melakukan transfer data dari perangkat eksternal ke main memory tanpa intervensi processor.

Setelah process transfer selesai, DMA akan melakukan interrupt ke processor.

Sehingga processor hanya dilibatkan pada permulaan dan akhir dari proses transfer.

Sistem Komputer – Mata Kuliah Sistem Operasi, by Setio Basuki


  • Login