Sebuah sistem operasi memanfaatkan sumber daya perangkat keras dari satu atau lebih procesors untuk menyediakan satu set layanan kepada pengguna sistem. OS ini juga mengelola memori sekunder dan I / O (input / output) perangkat atas nama penggunanya.
1.1 BASIC ELEMENTS
Pada tingkat atas, sebuah komputer terdiri dari processor, memory, dan komponen - kompnen I/O, dengan satu atau lebih modul dari setiap tipe. Komponen-komponen ini saling berhubungan dalam beberapa mode untuk mencapai fungsi utama dari komputer, yaitu untuk mengeksekusi program.
Dengan demikian, ada empat elemen struktur utama :
- Processor: Mengontrol operasi komputer dan melakukan fungsi pengelolahan data. Ketika hanya ada satu prosesor, sering disebut sebagai central processing unit (CPU).
- Main memory: Menyimpan data dan program. Memori ini biasanya stabil, saat komputer dimatikan, isi dari memori hilang. Sebaliknya, isi dari memori disk dipertahankan bahkan ketika sistem komputer dimatikan. Memori utama juga disebut sebagai real memory atau primary memory.
- I/O modules: Memindahkan data antara komputer dan lingkungan eksternal. Lingkungan eksternal terdiri dari berbagai perangkat, termasuk perangkat secondary memory (cth : disks), peralatan komunikasi, dan terminal.
- System bus: Menyediakan komunikasi antara processors, main memory, dan modul I/O.
Figure 1.1 Computer Components: Top-Level View
Program yang akan dieksekusi oleh prosesor terdiri dari satu set instruksi yang tersimpan dalam memori. Dalam bentuk yang paling sederhana, proses instruksi terdiri dari dua langkah: Prosesor membaca (fetch) instruksi dari memori satu per satu dan mengeksekusi setiap instruksi. Program eksekusi itu sendiri terdiri dari pengulangan proses instruksi fetch dan eksekusi instruksi.
Figure 1.2 Basic Instruction Cycle
Proses yang diperlukan untuk satu instruksi disebut instruction cycle(figure 1.2). Secara general, aksi - aksi pada instruksi tersebut dibagi menjadi 4 kategori:
- Processor-memory: Data dapat ditransfer dari prosesor ke memori atau dari memori ke prosesor.
- Processor-I/O: Data dapat ditransfer ke atau dari perangkat periferal dengan mentransfer antara prosesor dan modul I / O.
- Data processing: Prosesor dapat melakukan beberapa aritmatika atau logika operasi pada data.
- Control: Sebuah instruksi dapat saja mengspesifikasi bahwa urutan eksekusi diubah.
Execution Cycle terdiri dari 2 jenis :
a. Pipelining
1.3 INTERRUPTS
Hampir semua komputer menyediakan mekanisme yang modul lain (I / O, memori) dapat mengganggu urutan normal prosesor. Berikut ini adalah kelas - kelas dari interrupts:
- Program: Dihasilkan oleh beberapa kondisi yang terjadi sebagai akibat dari eksekusi instruksi, seperti aritmatika overflow, pembagian dengan nol, mencoba untuk mengeksekusi instruksi mesin ilegal, dan referensi luar diizinkan ruang memori pengguna
- Timer: Dihasilkan oleh timer dalam prosesor. Hal ini memungkinkan sistem operasi untuk menjalankan fungsi tertentu secara teratur.
- I/O: Dihasilkan oleh I / O controller, untuk sinyal penyelesaian normal operasi atau untuk sinyal berbagai kondisi kesalahan.
- Hardware failure: Yang dihasilkan oleh kegagalan, seperti listrik atau kesalahan paritas memori.
Instruction Cycle with interrupt
Figure 1.3 Instruction Cycle with interrupt
Proses Interrupt Cyle :
- Proccesor cek interrupt - interrupt yang ada.
- Jika tidak ada interupsi, mengambil instruksi berikutnya untuk program saat ini.
- Jika interupsi pending, hentikan pelaksanaan program saat ini, dan melaksanakan penanganan interrupt.
1.4 THE MEMORY HIERARCHY
Berbagai teknologi yang digunakan untuk mengimplementasikan sistem memori, dan seluruh spektrum ini teknologi, masing - masing hubungan berikut menyebabkan:
1.4 THE MEMORY HIERARCHY
Berbagai teknologi yang digunakan untuk mengimplementasikan sistem memori, dan seluruh spektrum ini teknologi, masing - masing hubungan berikut menyebabkan:
- Semakin cepat waktu akses, semakin besar biaya per bit.
- Semakin besar kapasitasnya, semakin kecil biaya per bit.
- Semakin besar kapasitasnya, semakin lambat kecepatan akses.
Figure 1.4 The Memory Hierarchy
Jalan keluar dari dilema ini adalah untuk tidak bergantung pada komponen memori tunggal atau teknologi, tetapi untuk menggunakan hirarki memori. Sebuah hirarki khas diilustrasikan dalam Figure 1.4. Sebagai salah satu turunan hirarki, berikut terjadi:
- Mengurangi biaya per bit.
- Meningkatkan kapasitas.
- Meningkatkan waktu akses.
- Mengurangi frekuensi waktu untuk mengakses ke memory dan processor.
1.5 CACHE MEMORY
Cache memory ini dimaksudkan untuk memberikan memori akses waktu mendekati bahwa memory tercepat yang tersedia dan pada saat yang sama mendukung ukuran memori yang besar yang memiliki harga lebih murah jenis dari memori semikonduktor.
Terdapat 2 jenis Cache yaitu :
- Single Cache
- Three-level cache organization
Cache jika letaknya lebih dekat ke CPU maka lebih cepat juga untuk memproses instruksi/data.
Cache mempunyai sifat:
- Tidak kelihatan di dalam operating system.
- Meningkatkan kecepatan membaca dalam memory.
- Membuat kecepatan processor lebih cepat daripada kecepatan memory.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar