Pertemuan 1Arsitektur Komputer 

(Penyegaran)

H u s n iLab. Sistem Komputer & JaringanTeknik Informatika Univ. Trunojoyo

Sistem Operasi 2009

2

Ikhtisar

• Elemen Utama dari Komputer– Processor– Main Memory– Input/Output– Bus

• Cara Kerja Komputer (Instruction Cycle)– Tanpa Interupsi– Hadirnya Interupsi

• Multiprogramming

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

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

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

6

Elemen Utama (4)

7

Siklus Instruksi

• Dua Langkah– Processor membaca (fetch, mengambil) 

instruksi dari memory– Processor mengeksekusi (execute) setiap 

instruksi

8

Aksi Saat Eksekusi

• Salah satu dari 4 :– Processor­Memory– Processor­I/O– Pengolahan Data– Kontrol

9

Contoh Detail Eksekusi

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

11

Kelas Interupsi

12

Aliran dari Program (1)

13

Aliran dari Program (2)

14

Aliran dari Program (3)

15

Tahapan Interupsi

• Processor memeriksa (check) interupsi• Jika interupsi

– Tunda (Suspend) eksekusi program– Eksekusi rutin interrupt­handler

16

Transfer Kontrol via Interupsi

17

Siklus Instruksi dengan Interupsi

18

Pemrosesan Interupsi Sederhana

19

Pemrosesan Interupsi Berurut

20

Pemrosesan Interupsi Bersarang

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

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

23

Hirarki Memory

24

Menuruni Hirarki

• Berkurangnya biaya per bit• Bertambahnya kapasitas• Meningkatnya waktu akses• Menurunnya frekuensi akses processor ke 

memory tersebut

25

Memory Sekunder

• Memory pelengkap (auxiliary)• External• Nonvolatile (Isi tetap ada saat listrik 

diputus)• Digunakan untuk menyimpan file program 

dan data

26

Cache Memory

• Processor lebih cepat daripada akses memory

• Mengeksploitasi prinsip lokalitas dengan suatu memory cepat berukuran kecil

27

Cache & Memory Utama

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

29

Struktur Cache/Main­Memory

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

31

Interrupt­Driven I/O

• Processor diinterupsi ketika modul I/O siap untuk bertukar data

• Processor menyimpan konteks eksekusi program dan mulai mengeksekusi  interrupt­handler

32

Interrupt­Driven I/O

• Penungguan No needless 

• Meminta banyak waktu processor karena setiap word dibaca dan ditulis  passes through processor

33

Direct Memory Access

• Mentransfer suatu blok data secara langsung ke atau dari memory

• Interupsi dikirim manakala transfer selesai

• Lebih efisien

34

Tugas

• Kerjakan Problems 1.1, 1.2, 1.3, dan 1.4 (personal)

• Buat rangkuman cara kerja suatu perangkat keras komputer (kelompok)