MANAJEMEN I/O- KELOMPOK HIJABERS

Manajemen I/O merupakan aspek perancang sistem operasi terluas dan kompleks karena karena sangat beragamnya perangkat dan aplikasinya

Fungsi manajemen I/O adalah :

1.       Mengirim perintah ke perankat I/O agar menyediakan layanan

2.       Menangani interrupsi perangkat I/O

3.       Menangani kesalahan perangkat I/O

4.       Menyediakan interface ke pemakai

Secara umum, perangkat I/O terbagi menjadi dua , yaitu:

·         Perangkat 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 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.

Ada 3 teknik I/O yaitu :

1.       Spolling

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 mengeksekusi perintah yang berkomunikasi dengan pengendali (adapter) di perangkat dan menunggui sampai operasi yang dilakukan perangkat selesai.

2.       Interrupt

Teknik I/O dituntun interupsi mempunyai mekanisme kerja sebagai berikut :

1.      Pemroses memberi instruksi ke perangkat I/O kemudian melanjutkan melakukan pekerjaan lainnya.

2.      Perangkat I/O akan menginterupsi meminta layanan saat perangkat telah siap bertukar data dengan pemroses.

3.      Saat menerima interupsi perangkat keras (yang memberitahukan bahwa perangkat siap melakukan transfer), pemroses segera mengeksekusi transfer data.

3.       DMA

DMA berfungsi membebaskan pemroses menunggui transfer data yang dilakukan perangkat I/O.

Evolusi fungsi perangkat I/O , yaitu :

a.         Pemroses mengendalikan perangkat I/O secara langsung.
Masih digunakan sampai saat ini untuk perangkat sederhana yang dikendalikan mikroprosessor sehingga menjadi perangkat berintelijen (inteligent device).
b.         Pemroses dilengkapi pengendali I/O.
Pemroses menggunakan I/O terpogram tanpa interupsi, sehingga tak perlu memperhatikan rincian-rincian spesifik antarmuka perangkat.
c.         Perangkat dilengkapi fasilitas interupsi.
Pemroses tidak perlu menghabiskan waktu menunggu selesainya operasi I/O, sehingga meningkatkan efisiensi pemroses.
d.         I/O controller mengendalikan memori secara langsung lewat DMA.
Pengendali dapat memindahkan blok data ke/dari memori tanpa melibatkan pemroses kecuali diawal dan akhir transfer.
e.         Pengendali I/O menjadi pemroses terpisah.
Pemroses pusat mengendalikan.memerintahkan pemroses khusus I/O untuk mengeksekusi program I/O di memori utama. Pemroses I/O mengambil dan mengeksekusi intruksi-intruksi ini tanpa intervensi pemroses pusat. Dimungkinkan pemroses pusat menspesifikasikan barisan aktivitas I/O dan hanya diinterupsi ketika seluruh barisan intruksi diselesaikan.
f.          Pengendali I/O mempunyai memori lokal sendiri.
Perangkat I/O dapat dikendalikan dengan keterlibatan pemroses pusat yang minimum.
Arsitektur ini untuk pengendalian komunikasi dengan terminal-terminal interaktif. Pemroses I/O mengambil alih kebanyakan tugas yang melibatkan pengendalian terminal.
Evolusi bertujuan meminimalkan keterlibatan pemroses pusat, sehingga pemroses tidak disibukkan dengan tugas I/O dan dapat meningkatkan kinerja sistem.
I/O software , terbagi menjadi 4 yaitu :

1.      Interrupt Hundler

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.

2.      Device Driver

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.

3.      Subsistem I/O atau Kernel I/O

Menyediakan antarmuka atau fungsi I/O bagi SO ataupun aplikasi.

4.      Pustaka I/O aplikasi

Mengimplementasikan pustaka pengaksesan I/O atau API (application programming interface) bagi aplikasi untuk melakukan operasi I/O.

Penanganan I/O , yaitu :

1.      Instruksi I/O

Merupakan instruksi CPU yang khusus menangani transfer byte atau word ke sebuah port I/O. Cara kerjanya, instruksi tersebut memicu line bus untuk memilih perangkat yang dituju kemudian mentransfer bit-bit dari atau keregister perangkat.

2.      I/O memory-Mapped

Register-register pengendali perangkat dipetakan keruang alamat prosesor. Operasi membaca ataupun menulis di alamat tersebut diinterpretasikan sebagai perintah untuk perangkat I/O.

I/O hardware , yaitu :

1.      Piranti

Dapat berupa komponen elektrik maupun mekanis. Contohnya : mouse, keyboard, monitor, printer , dll.

2.      Device controller

Merupakan sirkuit digital yang berfungsi mengontrol kerja komponen mekanik ataupun elektrik lainnya dari piranti I/O.

3.      Bus I/O

Terdiri atas bus data, alamat dan kontrol. Berfungsi menghubungkan device controller dengan elemen internal komputer seperti memori dan prosesor.

Penyebab Interrupt , yaitu :

1.      Input Ready

Misalnya ketika buffer keyboard sudah terisi (terjadi pengetikan), kendali keyboard akan mengirim interupsi untuk memberitahu prosesor bahwa input dari keyboard sudah tersedia.

2.      Output Complate

Contohnya ketika mencetak pada printer. Jika printer hanya menerima satu baris teks pada satu waktu.  Karenanya prosesor harus mengirim satu baris teks,  menunggu baris tersebut dicetak, kemudian mengirim baris teks berikutnya. Saat menunggu satu baris dicetak, prosesor dapat mengerjakan proses lain. Setelah printer selesai mencetak satu baris, kendali printer  mengirim interupsi untuk memberitahu prosesor bahwa output (satu baris teks) sudah complete (selesai dicetak) sehingga printer siap menerima satu baris teks berikutnya.

3.      Error

Jika terjadi error pada perangkat I/O saat perangkat tersebut sedang melakukan operasi I/O, controller perangkat tersebut akan mengirim interupsi untuk memberitahu prosesor bahwa terjadi error  sehingga operasi I/O tidak bisa dilanjutkan.

Mekanisme penanganan Interrupt , yaitu :

1.      Menangani berbagai macam exception.

Exception bisa disebabkan oleh hal-hal seperti pembagian dengan nol, pengaksesan memori yang tidak eksis, pengaksesan memori oleh pihak yang tidak berhak, dan pengeksekusian instruksi tertentu melalui pengguna.

2.      Mengatur virtual memori paging.

3.      Menangani software interupsi.

4.      Mengatur alur kontrol kernel.

NAMA ANGGOTA KELOMPOK :

1. CINTIA ARISKI 14523116
2. DAMMAEKA DHANAR 14523095
3. DIAN NURLAILASARI 14523080
4. ORIZA RATNA 14523074
5. LUBNA MAHDANIA 14523093