View
231
Download
1
Category
Preview:
Citation preview
I /O SYSTEMOperating Sistem
Afandi Nur Aziz Thohari., S.T., M.Cs
Institut Teknologi Telkom Purwokerto
Telkom Jaya! 1
Agenda I/O System 2
A
B
C
D
Klasifikasi PerangkatI/O
Teknik Pemrograman Perangkat I/O
Evolusi Fungsi Perangkat I/O
Prinsip Manajemen Perangkat I/O
A G E N D A
I/O System 3
Chapter 12 Silberschatz dan Bab 12 & 13 Bambang Hariyah)
※ Dua tugas utama komputer adalah : I/O dan Pengolahan (Processing)
※ Dalam banyak kasus, tugas utama adalah I/O, dan pengolah hanya insidental.
Contoh : browser halaman web atau edit file.
Peran SO dalam I/O komputer adalah mengatur dan mengendalikan operasi-operasi
I/O dan piranti2 I/O.
Manajemen perangkat I/O memiliki fungsi2 antara lain:
1. Mengirim perintah ke perangkat I/O agar menyediakan layanan
2. Menangani interupsi perangkat I/O
3. Menangani kesalahan pada perangkat I/O
4. Menyediakan antarmuka ke pemakai
I/O System 5
a. PERANGKAT BERORIENTASI BLOK
Menyimpan informasi dan menukarkan (menerima / mengirim) informasi sebagai blok2 berukuran tetap. Tiap
blok memiliki alamat2 sendiri. Ukuran blok : 128 byte 2/s 1024 byte. Ciri utama : Perangkat dapat
membaca/menulis blok2 secara bebas --> membaca / menulis sembarang blok tanpa harus melewati blok2
lain
Contoh : disk, tape, CD ROM, Optical Disk, dsb
b. PERANGKAT BEORIENTASI ALIRAN KARAKTER
Merupakan perangkat yang mengantarkan/menerima aliran karakter tanpa perduli membentuk suatu struktur
blok atau tidak.
Contoh : terminal, line printer, pita kertas, kartu plong, antarmuka jaringan, mouse, dsb
Beberapa perangkat tidak termasuk dalam kategori diatas
※ CLOCK. Clock tidak teralamati secara blok, juga tidak menghasilkan/menerima aliran karakter,
menyebabkan interupsi pada interval-interval tertentu.
※ MEMORY-MAPPED SCREEN
※ SENSOR-SENSOR
※ Dsb
1. BERDASARKAN SIFAT ALIRAN DATA
A. KLASIFIKASI PERANGKAT I/O
I/O System 6
a. PERANGKAT YG TERBACA OLEH MANUSIA (Human Readable Devices)
Merupakan perangkat yang terbaca oleh manusia
Contoh : Video Display Terminal (VDT) yang terdiri dari monitor, keyboard dan
(mungkin) mouse
b. PERANGKAT TERBACA MESIN (Machine Readable Devices)
Merupakan perangkat yang cocok untuk komunikasi dengan perangkat elektronik.
Contoh : disk, tape, sensor, controller dan akuator
c. PERANGKAT UNTUK KOMUNIKASI
Cocok untuk komunikasi dengan perangkat jarak jauh
Contoh : Modem
2. PERANGKAT I/O BERDASARKAN SASARAN KOMUNIKASI
A. KLASIFIKASI PERANGKAT I/O (Lanj ... )
I/O System 7
1. I/O TERPROGRAM (POLLING SYSTEM)
Ketika perangkat I/O menangani permintaan, perangkat mengeset bit status pada register status perangkat.
Perangkat tidak memberitahu ke pengolah saat tugas selesai. Pengolah harus selalu memeriksa register
status perangkat secara periodik dan bertindak sesuai status terbaca.
Perangkat lunak pengendali perangkat (driver) pada pengolah harus mentransfer data dari/ke pengendali.
Driver mengeksekusi perintah yang berkomunikasi dengan pengendali (adapter) di perangkat dan menunggui
sampai operasi yang dilakukan perangkat selesai.
a) Pengendalian
Untuk mengaktifkan perangkat eksternal dan memberitahu yang perlu dilakukan oleh perangkat
Contoh : unit tape magnetik diinstruksikan untuk kembali ke posisi awal, bergerak ke record tertentu, dsb.
b) Pengujian
Untuk memeriksa kondisi status berkaitan dengan perangkat I/O.
c) Pembacaan / Penulisan.
Instruksi membaca / menulis untuk transfer data antara register pengolah dan perangkat eksternal
KELEMAHAN. Tidak efisien karena pemborosan waktu pengolah untuk menunggui kejadian perangkat keras
dan/atau menunggui selesainya operasi yang dilakukan oleh perangkat I/O.
B. TEKNIK PEMROGRAMAN PERANGKAT I/O
I/O System 8
2. I/O TERPANDU INTERUPSI
a. Pengolah memberi instruksi ke perangkat I/O kemudian melanjutkan melakukan kerja
yang lain
b. Perangkat I/O akan menginterupsi, meminta layanan saat perangkat telah siap
bertukar data dengan pengolah
c. Saat menerima interupsi perangkat keras yang memberitahu perangkat siap melakukan
transfer, pengolah segera mengeksekusi transfer data
KEUNGGULAN. Pengolah tidak disibukan untuk menunggui dan menjaga perangkat I/O
untuk memeriksa status perangkat. Kinerjanya lebih baik daripada teknik I/O terprogram.
B. TEKNIK PEMROGRAMAN PERANGKAT I/O (Lanj ...)
I/O System 9
3. DMA (DIRECT MEMORY ACCESS)
Berfungsi membebaskan pengolah, menunggui transfer data yang dilakukan perangkat I/O. Saat pengolah
ingin membaca/menulis data, pengolah memerintahkan DMA controller dengan mengirimi informasi sbb
• Perintah penulisan / pembacaan
• Alamat perangkat I/O
• Awal lokasi memori yang ditulis/dibaca
• Jumlah word (byte) yang ditulis/dibaca
Setelah mengirim informasi2 itu ke DMA Controller, pengolah dapat melanjutkan kerja lain. Pengolah
mendelegasikan operasi I/O ke DMA. DMA mentransfer seluruh data yang diminta dari/ke memori secara
langsung tanpa melewati pengolah. Pengolah hanya dilibatkan pada awal dan akhir transfer data.
Operasi transfer antara perangkat dan memori utama dilakukan oleh DMA, lepas dari pengolah dan hanya
melakukan interupsi bila operasi telah selesai
• Ketika transfer data selesai, DMA mengirim sinyal interupsi ke pengolah
KEUNGGULAN
1. Penghematan waktu Pengolah
2. Peningkatan kinerja I/O
B. TEKNIK PEMROGRAMAN PERANGKAT I/O (Lanj ...)
I/O System 10
1. Pengolah mengendalikan perangkat I/O secara langsung
2. Perangkat dilengkapi pengendali I/O
3. Perangkat dilengkapi fasilitas interupsi
4. Pengendali I/O mengendalikan memori secara langsung lewat DMA
5. Pengendali I/O menjadi pengolah secara terpisah
6. Pengendali I/O mempunyai memori lokal
Arah evolusi : fungsi2 I/O dilakukan dengan keterlibatan pengolah pusat seminimal
mungkin
C. Evolusi Fungsi Perangkat I/O
I/O System 11
Terdapat dua sasaran perancangan menajemen perangkat I/O, yaitu:
1. Efisiensi --> menghindari bottleneck.
2. Generalitas --> Device independent
Perangkat lunak diorganisasikan berlapis
Masalah2 pada manajemen I/O :
1. Penamaan seragam
2. Penanganan kesalahan
3. Transfer sinkron vs asinkron (kebanyakan I/O --> asinkron)
4. Shareable vs dedicated
Sharable : disk ; dedicated : printer
D. PRINSIP MANAJEMEN PERANGKAT I/O
I/O System 12
1. Interrupt Handler
2. Device drivers
3. Perangkat lunak device-independent (bebas-piranti)
4. Perangkat lunak level pemakai
E. HIRARKI MANAJEMEN PERANGKAT I/O dari rendah ke tinggi
Recommended