Sistem Komputer - Manajemen Perangkat
Manajemen perangkat masukan/keluaran merupakan aspek perancangan sistem
operasi terluas dan kompleks karena sangat beragamnya perangkat dan
aplikasinya.
Beberapa fungsi manajemen input/ouput (I/O) :
- Mengirim perintah ke perangkat I/O agar menyediakan layanan.
- Menangani interupsi perangkat I/O.
- Menangani kesalahan perangkat I/O.
- Menyediakan interface ke pemakai.
Klasifikasi perangkat I/O
Perangkat I/O dapat dikelompokkan berdasarkan :
a. Sifat aliran datanya, yang terbagi atas :
- Perangkat berorientasi blok.
Yaitu menyimpan, menerima, dan mengirim informasi sebagai blok-blok
berukuran tetap yang berukuran 128 sampai 1024 byte dan memiliki alamat
tersendiri, sehingga memungkinkan membaca atau menulis blok-blok secara
independen, yaitu dapat membaca atau menulis sembarang blok tanpa harus
melewati blok-blok lain. Contoh : disk,tape,CD ROM, optical disk.
- Perangkat berorientasi aliran karakter.
Yaitu perangkat yang menerima, dan mengirimkan aliran karakter tanpa
membentuk suatu struktur blok. Contoh : terminal, line printer, pita kertas,
kartu-kartu berlubang, interface jaringan, mouse.
b. Sasaran komunikasi, yang terbagi atas :
- Perangkat yang terbaca oleh manusia.
Perangkat yang digunakan untuk berkomunikasi dengan manusia.
Contoh : VDT (video display terminal) : monitor, keyboard, mouse.
- Perangkat yang terbaca oleh mesin.
Perangkat yang digunakan untuk berkomunikasi dengan perangkat
elektronik.
Contoh : Disk dan tape, sensor, controller.
- Perangkat komunikasi.
Perangkat yang digunakan untuk komunikasi dengan perangkat jarak jauh.
Contoh : Modem.
Faktor-faktor yang membedakan antar perangkat :
- Kecepatan transmisi data (data rate).
- Jenis aplikasi yang digunakan.
- Tingkat kerumitan dalam pengendalian.
- Besarnya unit yang ditransfer.
- Representasi atau perwujudan data.
- Kondisi-kondisi kesalahan.
Teknik pemograman perangkat I/O
Terdapat 3 teknik, yaitu :
- I/O terprogram atau polling system.
Ketika perangkat I/O menangani permintaan, perangkat men-set bit status di
register status perangkat. Perangkat tidak memberitahu ke pemroses saat tugas
telah selesai dilakukan sehingga pemroses harus selalu memeriksa register
tersebut secara periodik dan melakukan tindakan berdasar status yang dibaca.
Software pengendali perangkat (driver) dipemroses harus mentransfer data
ke/dari pengendali. Driver mengekseksui perintah yang berkomunikasi dengan
pengendali (adapter) di perangkat dan menunggui sampai operasi yang dilakukan
perangkat selesai.
Driver berisi kumpulan instruksi :
- Pengendalian.
Berfungsi mengaktifkan perangkat eksternal dan memberitahu yang perlu
dilakukan. Contoh : unit tape magnetik diinstruksikan untuk kembali ke posisi
awal, bergerak ke record berikut, dan sebagainya.
- Pengujian.
Berfungsi memeriksa status perangkat keras berkaitan dengan perangkat
I/O.
- Pembacaan/penulisan
Berfungsi membaca/menulis untuk transfer data antara register pemroses dan
perangkat eksternal.
Masalah utama I/O terprogram adalah pemroses diboroskan untuk menunggu
dan menjagai operasi I/O. Diperlukan teknik lain untuk meningkatkan efisiensi
pemroses.
- I/O dikendalikan interupsi.
Teknik I/O dituntun interupsi mempunyai mekanisme kerja sebagai berikut :
- Pemroses memberi instruksi ke perangkat I/O kemudian melanjutkan
melakukan pekerjaan lainnya.
- Perangkat I/O akan menginterupsi meminta layanan saat perangkat telah siap
bertukar data dengan pemroses.
- Saat menerima interupsi perangkat keras (yang memberitahukan bahwa
perangkat siap melakukan transfer), pemroses segera mengeksekusi transfer
data.
Keunggulan :
- Pemroses tidak disibukkan menunggui dan menjaga perangkat I/O untuk
memeriksa status perangkat.
Kelemahan :
- Rate transfer I/O dibatasi kecepatan menguji dan melayani operasi
perangkat.
- Pemroses terikat ketat dalam mengelola transfer I/O. Sejumlah intruksi
harus dieksekusi untuk tiap transfer I/O.
- Dengan DMA (direct memory access).
DMA berfungsi membebaskan pemroses menunggui transfer data yang dilakukan
perangkat I/O.
Saat pemroses ingin membaca atau menulis data, pemroses
memerintahkan DMA controller dengan mengirim informasi berikut :
- Perintah penulisan/pembacaan.
- Alamat perangkat I/O.
- Awal lokasi memori yang ditulis/dibaca.
- Jumlah word (byte) yang ditulis/dibaca.
Setelah mengirim informasi-informasi itu ke DMA controller, pemroses dapat
melanjutkan kerja lain. Pemroses mendelegasikan operasi I/O ke DMA. DMA
mentransfer seluruh data yang diminta ke/dari memori secara langsung tanpa
melewati pemroses. Ketika transfer data selesai, DMA mengirim sinyal interupsi
ke pemroses. Sehingga pemroses hanya dilibatkan pada awal dan akhir transfer
data. Operasi transfer antara perangkat dan memori utama dilakukan
sepenuhnya oleh DMA lepas dari pemroses dan hanya melakukan interupsi bila
operasi telah selesai.
Keunggulan :
- Penghematan waktu pemroses.
- Peningkatan kinerja I/O.
Sistem Komputer - Manajemen Perangkat, lanjut yuk klik sistem komputer untuk melanjutkan materi kita ini.
