Header Ads

banner image

Social

Tentang Managemen I / o

Pengertian Management I/O:

Manajemen perangkat masukan/keluaran merupakan aspek perancangan siste
operasi terluas dan kompleks karena sangat beragamnya perangkat da
aplikasinya.

Beberapa fungsi manajemen input/ouput (I/O) :
a. Mengirim perintah ke perangkat I/O agar menyediakan layanan.
b. Menangani interupsi perangkat I/O.
c. Menangani kesalahan perangkat I/O.
d. Menyediakan interface ke pemakai.

Klasifikasi perangkat I/O


Perangkat I/O dapat dikelompokkan berdasarkan :
a. Sifat aliran datanya, yang terbagi atas :
   a.1 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.
   a.2 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 :.
   b.1 Perangkat yang terbaca oleh manusia.
       Perangkat yang digunakan untuk berkomunikasi dengan manusia.
       Contoh : VDT (video display terminal) : monitor, keyboard, mouse.
   b.2 Perangkat yang terbaca oleh mesin.
        Perangkat yang digunakan untuk berkomunikasi dengan perangkat  
elektronik.
        Contoh : Disk dan tape, sensor, controller.
   b.3 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.
Managemen sistem I /O
Sistem I/O terdiridari:
Æ Sistem buffer : menampung s ementara data dari/ke peran
I/O
Æ Spooling : melakukan penjadwalan pemakaianI/O
sistem supaya  lebih efisien (antrian dsb)
Æ Antarmuka devices-driver  yang umum :
menyediakan  device driveryang umum sehingga
sistem operasi dapat  seragam (buka, baca, tulis, tutup)
Æ Drivers untuk spesifikperangkat keras :
menyediakandriver untuk melakukan operasi
rinci/detail untuk perangkat keras tertentu.

 Teknik pemograman perangkat I/O

1. 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.
a.1 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.
    a.2 Pengujian.
        Berfungsi memeriksa status perangkat keras berkaitan dengan perangkat    
I/O.
    a.3 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.
b. 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.
c. 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

 Prinsip manajemen perangkat I/O


Terdapat dua sasaran perancangan I/O, yaitu :
a. Efisiensi.
    Aspek penting karena operasi I/O sering menimbulkan bottleneck.
b. Generalitas (device independence).
    Manajemen perangkat I/O selain berkaitan dengan simplisitas dan bebas  
kesalahan, juga menangani perangkat secara seragam baik dari cara proses  
memandang maupun cara sistem operasi mengelola perangkat dan operasi I/O.

Masalah-masalah manajemen I/O adalah :
a. Penamaan yang seragam (uniform naming).
    Nama berkas atau perangkat adalah string atau integer, tidak bergantung pada
perangkat sama sekali.
b. Penanganan kesalahan (error handling).
    Umumnya penanganan kesalahan ditangani sedekat mungkin dengan perangkat  
keras.
c. Transfer sinkron vs asinkron.
    Kebanyakan I/O adalah asinkron. Pemroses mulai transfer dan mengabaikan 
untuk melakukan kerja lain sampai interupsi tiba. Program pemakai sangat lebih
mudah ditulis jika operasi I/O berorientasi blok. Setelah perintah read, program
kemudian ditunda secara otomatis sampai data tersedia di buffer. 
d. Sharable vs dedicated.
    Beberapa perangk dapat dipakai bersama seperti disk, tapi ada juga perangkat
yang hanya satu pemakai yang dibolehkan memakai pada satu saat. 
    Contoh : printer.

 Hirarki manajemen perangkat I/O


Hirarki manajemen perangkat I/O :
a. Interrupt handler.
    Interupsi harus disembunyikan agar tidak terlihat rutin berikutnya. 
    Device driver di blocked saat perintah I/O diberikan dan menunggu interupsi.
Ketika interupsi terjadi, prosedur penanganan interupsi bekerja agar device driver
keluar dari state blocked.
 b. Device drivers.
    Semua kode bergantung perangkat ditempatkan di device driver. Tiap device  
driver menangani satu tipe (kelas) perangkat dan bertugas menerima permintaan
abstrak perangkat lunak device independent diatasnya dan melakukan layanan
permintaan.
Buffering I/O

Buffering adalah melembutkan lonjakan-lonjakan kebutuhan pengaksesan I/O,
sehingga meningkatkan efisiensi dan kinerja sistem operasi.
a. Single buffering.
    Merupakan teknik paling sederhana. Ketika proses memberi perintah untuk
perangkat I/O, sistem operasi menyediakan buffer memori utama sistem untuk
operasi.
  Keunggulan :
    Pendekatan in umumnya meningkatkan kecepatan dibanding tanpa buffering. 
    Proses pemakai dapat memproses blok data sementara blok berikutnya sedang   
dibaca. Sistem operasi dapat menswap keluar proses karena operasi masukan
berada di memori sistem bukan memori proses pemakai.
   Kelemahan :
·  Merumitkan sistem operasi karena harus mencatat pemberian buffer-buffer    
sistem ke proses pemakai.
·  Logika swapping juga dipengaruhi. Jika operasi I/O melibatkan disk untuk
swapping, maka membuat antrian penulisan ke disk yang sama yang
digunakan untuk swap out proses. Untuk menswap proses dan melepas
memori  utama tidak dapat dimulai sampai operasi I/O selesai, dimana waktu
swapping ke disk tidak bagus untuk dilaksanakan.

Single buffering dapat diterapkan dengan dua mode, yaitu :

o Mode line at a time.
      Cocok untuk terminal mode gulung (scroll terminal atau dumb terminal). 
 Masukan pemakai adalah satu baris per waktu dengan enter menandai akhir    
Baris.
Contoh mode ini adalah printer.
      Buffer digunakan untuk menyimpan satu baris tunggal.
o Mode byte at a time.
      Operasi ini cocok untuk terminal mode form, dimana tiap ketikan adalah   
penting dan untuk peripheral lain seperti sensor dan pengendali.
b. Double buffering.
    Peningkatan dapat dibuat dengan dua buffer sistem.Proses dapat ditransfer 
ke/dari satu buffer sementara sistem operasi mengosongkan (atau mengisi)
buffer lain. Teknik ini disebut double buffering atau buffer swapping. 
. Circular buffering.
    Seharusnya melembutkan aliran data antara perangkat I/O dan proses. Jika
kinerja proses tertentu menjadi fokus kita, maka kita ingin agar operasi I/O
mengikuti proses.


Tentang Managemen I / o Tentang Managemen I / o Reviewed by ekawahyu on 05:29 Rating: 5

No comments:

Home Ads

Powered by Blogger.