Rahmady Liyantantoliyantanto@gmail.comliyantanto.wordpress.com

D3 Manajemen Informatika Universitas Trunojoyo

Sistem Operasi

¡ Pengolahan perangkat I/O merupakan aspekperancangan sistem Operasi yang terluas yangdisebabkan sangat beragamnya perangkat danbegitu banyaknya aplikasi dari perangkat tersebut.Manajemen perangkat I/O mempunyai beberapafungsi diantaranya:

Mengirim perintah ke perangkat I/O agarmenyediakan layananMenangani interupsi perangkat I/OMenangani kesalahan pada perangkat I/OMenyediakan interface kepemakai.

Perangkat I/O dapat dikelompokkan menjadi beberapakriteria, antara lain:

Berdasarkan aliran datanyaBerorientasi blok(Block Oriented devices)Berorientasi aliran karakter (characterstremoriented devices)

Berdasarkan sasaran komunikasiPerangakat yang terbaca oleh manusia (humanreadable devices)Perangkat yang terbaca oleh mesin (machinereadable devices)Komunikasi

Perangkat Berorientasi BlokMenyimpan informasi dan menukarkan (menerima/mengirim) informasi sebagai blok-blok berukurantetap.Contoh: disk, tape, CDROM, optical disk, dsb.

Perangkat Berorientasi Aliran KarakterPerangkat yang mengantarkan atau menerimaaliran karakter tanpa peduli membentuk suatustruktur blokContoh: Terminal, Line printer, Pita kertas, puch

card, interface jaringan, mouse, dll.

Perangkat yang Terbaca oleh ManusiaPerangkat yang cocok untuk komunikasi denganmanusia, contonya: monitor, keyboard, mouse, dll.

Perangkat yang Terbaca oleh MesinPerangkat yang cocok untuk komunikasi denganperangkat elektronik, contonya: disk dan tape,sensor, controller, dll.

Untuk KomunikasiPerangkat yang cocok untuk berkomunikasidengan perangkat jarak jauh, contonya:modem

Terdapat tiga teknik berhubungan denganpemrogramanperangkat masukan/keluaran, yaitu :

I/O terprogram (programming I/O) atau pollingsystemI/O berkendalikan interupsi (interupt driven I/O)Dengan DMA (Direct Memory Access)

Perangkat lunak pengendali perangkat (driver) dipemroses harus mentransfer data ke/dari pendendali saatperangkat masukan/keluaran menangani permintaan.Driver mengesksekusi perintah yng berkomunikasidengan pengendali (adapter) diperangkat dan menunggusampai operasi yang dilakukan perangkat selesai.Driver berisikan kumpulan instruksi di tiga katagori,yaitu:

1. Pengendalian, instruksi-instruksi utk mengendalikanoperasi perangkat keras.

2. Pengujian, instruksi-instruksi untuk memeriksastatus perangkat keras.

3. Pembacaan/penulisan, instruksi-instruksi untukmembaca/ menulis dari atau ke perangkat keras.

Teknik ini mempunyai mekanisme kerja perangkat I/Osebagai berikut:

Proses memberi instruksi ke perangkat I/O kemudianmelanjutkan melakukan kerja berguna yang lain.Perangkat I/O akan menginterupsi meminta layanan saatperangkat telah siap bertukaran data dengan pemroses.Saat menerima interupsi perangkat keras, pemrosessegera mengeksekusi transfer data.

Keunggulan:Pemroses tidak disibukkan menununggui dan menjagaperangkat masukan/keluaran untuk memeriksa statusperangkat. Kinerjanya lebih baik dibanding dengan teknikmasukan/keluaran terprogram.

DMA berfungsi membebaskan pemroses menunggui transferdata yang dilakukan perangkat I/O.Saat procesor ingin membaca atau menulis data, pemrosesmemerintahkan DMA Controller dengan mengirim informasiberikut:

Perintah penulisan/pembacaanAlamat perangkat masukan/keluaranAwal lokasi memori yang ditulis/dibacaJumlah byte yang ditulis/dibaca

Operasi transfer antara perangkat dan memori utama dilakukanoleh DMA lepas dari pemroses dan hanya melakukan interupsibila operasi telah selesai.Keunggulan:

Penghematan waktu pemrosesPeningkatan kinerja masukan/keluaran

¡ Prosesor menyiapkan DMA transfer denganmenyediakan data-data dari perangkat, operasi yangakan ditampilkan, alamat memori yang menjadisumber dan tujuan data, dan banyaknya byte yangditransfer.

¡ Pengendali DMA memulai operasi (menyiapkan bus,menyediakan alamat, menulis dan membaca data),sampai seluruh blok sudah di transfer.

¡ Pengendali DMA meng-interupsi prosesor, dimanaselanjutnya akan ditentukan tindakan berikutnya.

Sistem komputer telah mengalami evolusi berupa peningkatankompleksitas dan kecanggihan komponenkomponennya.

Evolusi sangat tampak pada fungsi-fungsimasukan/keluaran sbb.:

1. Pemroses mengendalikan perangkat masukan/keluaransecara langsung

2. Perangkat dilengkapi pengendali masukan/keluaran (I/OController)

3. Perangkat dilengkapi fasilitas interupsi4. I/O Controller mengendalikan memori secara langsung

lewat DMA5. Pengendali masukan/keluaran menjadi pemroses terpisah6. Pengendali masukan/keluaran mempunyai memori lokal

J Terdapat dua sasaran perancangan manajemen perangkatI/O, yaitu:

1. Efisiensi (eficiency)2. Generalitas (generality)

J Masalah-masalah yang pada manajemen masukan/keluaran adalah:

1. Penamaan yang seragam (uniform naming)2. Penanganan kesalahan (error handling)3. Transfer sinkron vs asinkron4. Shareable vs dedicated

J Hirarki manajemen perangkatmasukan/keluaran:1. Interrupt handler2. Device drivers3. Perangkat lunak sistem operasi device-independent4. Perangkat lunak level pemakai

J Buffering adalah melembutkan lonjakan-lonjakankebutuhan pengaksesan masukan/keluaran.

J Buffering meningkatkan efisiensi sistem operasi dankinerja proses.

J Terdapat beberapa cara melakukan buffering, antaralain:

Single bufferingDouble buffering