Perangkat Keras Masukan/Keluaran. Kelompok : Intan Sari H. H. Z Verra Mukty

Transkripsi

1 Perangkat Keras Masukan/Keluaran Kelompok : Intan Sari H. H. Z Verra Mukty

2 Sekilas Contoh perangkat M/K Pembagian perangkat M/K secara umum Komponen-komponen M/K Penanganan M/K - Polling - Interrupt -DMA 1 Desember 2005 Copyleft Verra & Intan 2

3 Perangkat M/K Contoh perangkat M/K: - Perangkat penyimpanan: disk - Perangkat transmisi: network card, modem - Perangkat antarmuka dengan pengguna: screen, keyboard, mouse - dll 1 Desember 2005 Copyleft Verra & Intan 3

4 Perangkat M/K cont. Secara umum, perangkat M/K dapat dibagi menjadi 2 kategori: - Perangkat blok Perangkat yg menyimpan informasi dlm bentuk blok-blok dan setiap blok memiliki alamat masing-masing. Contoh: disk. - Perangkat karakter Perangkat yg mengirim atau menerima sebarisan karakter, tanpa menghiraukan struktur blok. Contoh: printer, network interface 1 Desember 2005 Copyleft Verra & Intan 4

5 Istilah-istilah istilah Perangkat M/K berhubungan dengan komputer melalui port. Jika satu atau lebih perangkat menggunakan kabel yg sama, penghubung tsb dinamakan bus. A B C komputer hubungan tsb dinamakan daisy chain. 1 Desember 2005 Copyleft Verra & Intan 5

6 Istilah-istilah istilah cont. Port M/K terdiri dari 4 register: Status; bit di dalamnya menandakan apakah perintah M/K sempurna dilaksanakan, ada byte di register data-in yg tersedia untuk dibaca, ataupun ada perangkat yg error Control; bit di dalamnya ditulis untuk memulai perintah atau mengganti modus perangkat Data-in; bit input yg dibaca cpu Data-out; bit output yg ditulis cpu 1 Desember 2005 Copyleft Verra & Intan 6

7 Pengendali perangkat (device controller) Komponen mekanis: perangkat M/K tsb Komponen elektronis: pengendali perangkat (device controller) Jika antarmuka antara perangkat dan pengendalinya merupakan antarmuka yg standar, perangkat dan pengendali yg dibuat pabrik akan dibuat yg fit dengan antarmuka tsb. Contoh: banyak pabrik membuat disk drive yg cocok dengan SCSI disk controller interface. 1 Desember 2005 Copyleft Verra & Intan 7

8 Pengendali perangkat cont. Cpu memberikan perintah dan data ke controller terbagi menjadi 2 cara: I/O instruction Memory-mapped I/O 1 Desember 2005 Copyleft Verra & Intan 8

9 Penanganan M/K Cara-cara cpu menangani M/K: Polling Contoh: 1. Cpu terus-menerus membaca bit kerja sampai bit tersebut menjadi clear 2. Cpu men-set bit write di register perintah dan menulis sebuah byte di data-out 3. Cpu men-set command-ready bit 4. Controller melihat command-ready bit di-set, bit kerja di-set 1 Desember 2005 Copyleft Verra & Intan 9

10 Penanganan M/K cont. 5. Controller membaca register perintah dan melihat perintah write maka data-out dibaca dan menyuruh perangkat M/K melakukan apa yg diperintah cpu 6. Controller meng-clear command-ready bit, bit error di status, dan bit kerja. Langkah pada nomor satu disebut polling atau busy-waiting. Polling cocok digunakan bila kinerja perangkat dan pengendalinya cepat. 1 Desember 2005 Copyleft Verra & Intan 10

11 Penanganan M/K cont. Interrupt sinyal yang dikirim perangkat IO ke CPU untuk memperingatkan bahwa perangkat tersebut siap untuk melakukan operasi IO. mekanisme Interrupt 1.perangkat IO menghasilkan interrupt 2.interrupt dideteksi cpu 3.context switch 4.cpu mengidentifikasi penyebab interrupt 1 Desember 2005 Copyleft Verra & Intan 11

12 Penanganan M/K 5.cpu mengeksekusi interrupt routine,sampai return 6.cpu kembali mengeksekusi proses yang sebelumnya ditunda karena interrupt 1 Desember 2005 Copyleft Verra & Intan 12

13 Penanganan M/K cont. Masalah dalam mekanisme interrupt 1.interrupt terjadi saat prosesor mengeksekusi critical section 2.lebih dari satu perangkat IO mengirim sinyal interrupt secara bersamaan 3.overhead saat context switch 4.pencarian routine yang sesuai dengan interrupt yang terjadi 1 Desember 2005 Copyleft Verra & Intan 13

14 Penanganan M/K cont. DMA suatu special purpose register yang digunakan untuk menangani transfer data langsung antar perangkat eksternal dan memori utama. Mekanisme DMA 1. perangkat IO meminta transfer data ke memori dengan mengirim interrupt ke cpu 2. cpu mengalih-tugaskan transfer data tsb untuk dilakukan DMA, yaitu dengan mengirim alamat awal,jumlah word dalam blok,dan arah transfer ke controller DMA 1 Desember 2005 Copyleft Verra & Intan 14

15 Penanganan M/K cont. 3. DMA melakukan transfer data. 4. Setelah transfer data selesai, DMA mengirim interrupt ke cpu. 1 Desember 2005 Copyleft Verra & Intan 15

16 Rangkuman Dalam menangani M/K, sistem operasi hampir selalu berurusan dengan pengendali perangkat, bukan dengan perangkatnya. Terdapat 3 cara cpu menangani M/K, yaitu: - Polling pemborosan cpu clock cycle - Interrupt tidak efisien untuk transfer data yang besar - DMA mengatasi transfer data yang besar 1 Desember 2005 Copyleft Verra & Intan 16