Free E-Book

Ads 468x60px

Welcome to The SMART chip

Membuka wawasan seluas Cakrawala..

Minggu, 14 Oktober 2012

Penjelasan Input dan Output pada Komputer


Topik Kuliah 04 : Membahas Input, Output dan Storage Komputer. Kuliah pada minggu ini dilakukan secara online klasiber. Waktu pengerjaan adalah sebagaimana jam kuliah. Pelajari terlebih dahulu petunjuknya, kemudian kerjakan tugas interaksinya.
Petunjuk belajar.
  1. Carilah bahan untuk mengetahui apakah perbedaan antara device driver dan device controller.
  2. Pelajarilah apa yang dimaksud dengan I/O Device data rate sebagaimana pada gambar dibawah ini. Selanjutnya berdasarkan gambar tersebut cobalah untuk membuat kesimpulan apa yang dimaksud dan karakteristik dari I/O Device data rate.
  3. Pelajarilah apa yang dimaksud dengan Direct Memory Access (DMA). Berdasarkan gambar yang tersedia, cobalah untuk memberikan kesimpulan apa dan bagaimana cara kerja dari DMA tersebut.
  4. Pelajarilah apa yang dimaksud dengan teknik buffering dalam interaksi antara I/O Device dengan aplikasi.
Jawaban:

1. Device driverDevice Driver adalah istilah yang mengacu kepada komponen perangkat lunak yang mengizinkan sebuah sistem komputer untuk berkomunikasi dengan sebuah perangkat keras.

Sebagian besar perangkat keras, tidak akan dapat berjalan atau sama sekali tidak dapat berjalan tanpa driver yang cocok.

Device driver, umumnya akan dimuat ke dalam ruangan kernel (kernelspace) sistem operasi selama proses booting dilakukan, atau secara sesuai permintaan (ketika ada intervensi pengguna atau memasukkan sebuah perangkat plug-and-play).
Beberapa driver telah dimasukkan ke dalam sistem operasi secara default pada saat instalasi, tapi banyak perangkat keras, khususnya yang baru, tidak dapat didukung oleh driver-driver bawaan sistem operasi. Adalah tugas pengguna yang harus menyuplai dan memasukkan driver ke dalam sistem operasi.

Device driver mengenkapsulasi tiap -tiap peralatan I/O ke dalam masing-masing 1 kelas yang umum tadi (interface standar). Tujuan dari adanya lapisan device driver ini adalah untuk menyembunyikan perbedaan-perbedaan yang ada pada device controller dari subsistem I/O pada kernel. Karena hal ini, subsistem I/O dapat bersifat independen dari hardware.

Device driver akan menangani kesalahan di tingkat perangkat lunak.

Device driver mengalokasikan ruang buffer pada kernel untuk menerima data, dan menjadwalkan I/O. Pada akhirnya, driver mengirim perintah ke device controller dengan menulis ke register device control.

Device controller (adapter)
Merupakan sirkuit digital yang berfungsi mengontol kerja komponen mekanik ataupun elektrik lainnya dari piranti I/O
Agar piranti I/O dapat dikontrol atau berkomunikasi dengan sistem computer
Device controller akan menangani kesalahan di tingkat perangkat keras.
Device controller mengoperasikan piranti keras device untuk melakukan transfer data.


2. I/O Device Data rate
Merupakan kecepatan transfer data dalam komunikasi data digital.
Memungkinkan terjadinya perbedaan besarnya tingkatan pengiriman data.
Misalnya pada gambar tersebut:
Device
Data rate bps (byte per second)
Keyboard
10
Mouse
20
Voice input
20
Scanner
200.000
Voice output
600
Laser printer
100.000.000
Graphic display
30.000.000
CPU to frame buffer
200.000
Network-termainal
50.000
Network-LAN
200.000.000
Optical disk
500.000.000
Magnetic tape
2.000.000
Magnetic disk
2.000.000
Karekteristik I/O Device data rate
a.       Berdasarkan sasaran komunikasi, klasifikasi perangkat I/O dibagi menjadi :
 Peralatan yang terbaca oleh manusia (Human Readable Machine)
Yaitu peralatan yang cocok untuk komunikasi dengan user. Contohnya, Video Display Terminal (VDT) yang terdiri dari layar, keyboard, dan mouse.

Peralatan yang terbaca oleh mesin (Machine Readable Machine)
Yaitu peralatan yang cocok untuk komunikasi dengan peralatan elektronik. Contohnya disk dan tape, sensor, controller.

Komunikasi
Yaitu peralatan yang cocok untuk komunikasi dengan peralatan-peralatan jarak jauh. Contohnya modem dan Netrwork Interface Card (INC).


b.      Klasifikasi lain yang dapat dilakukan terhadap peralatan I/O adalah berdasarkan unit transfer yang dilakukan perangkat I/O, yaitu sebagai berikut :

Perangkat berorientasi blok (block-oriented devices)
Perangkat blok menyimpan informasi dalam sebuah blok yang ukurannya tertentu, dan memiliki alamat masing-masing. Umumnya blok berukuran antara 512 bytes sampai 32.768 bytes. Keuntungan dari perangkat blok ini adalah mampu membaca atau menulis setiap blok secara independen. Disk merupakan contoh perangkat blok yang paling banyak digunakan.

Perangkat berorientasi aliran karakter (character-oriented devices)
Perangkat karakter mengirim atau menerima sebarisan karakter, tanpa menghiraukan struktur blok. Tipe ini tidak memiliki alamat, dan tidak memiliki kemampuan mencari (seek). Printer dan antarmuka jaringan merupakan contoh perangkat tipe ini.


3. Direct Memory Access (DMA) suatu metoda penanganan I/O dimana device controller langsung berhubungan dengan memori tanpa campur tangan CPU. Setelah men-set buffers, pointers, dan counters untuk perangkat I/O, device controller mentransfer blok data langsung ke penyimpanan tanpa campur tangan CPU. DMA digunakan untuk perangkat I/O dengan kecepatan tinggi. Hanya terdapat satu interupsi setiap blok, berbeda dengan perangkat yang mempunyai kecepatan rendah dimana interupsi terjadi untuk setiap byte (word).

Deskripsi DMA (Direct Memory Access) :
Alat pengendali memori yang membantu mempercepat kerja CPU dalam proses pengolahan data.

DMA ialah sebuah prosesor khusus (special purpose processor) yang berguna untuk menghindari pembebanan CPU utama oleh program I/O (PIO).

Proses DMA รจ Untuk memulai sebuah transfer DMA, host akan menuliskan sebuah DMA command block yang berisi pointer yang menunjuk ke sumber transfer, pointer yang menunjuk ke tujuan transfer, dan jumlah byte yang ditransfer, ke memori. CPU kemudian menuliskan alamat command block ini ke pengendali DMA, sehingga pengendali DMA dapat kemudian mengoperasikan bus memori secara langsung dengan menempatkan alamatalamat pada bus tersebut untuk melakukan transfer tanpa bantuan CPU.

Direct memory access (DMA) adalah suatu alat pengendali khusus disediakan untuk memungkinkan transfes blok data langsung antar perangkat eksternal dan memori utama, tanpa intervensi terus menerus dari prosesor.

Transfer DMA dilakukan oleh sirkuit kontrol yang merupakan bagian dari antar muka perangkat I/O. Istilah ini yang sering banyak kita ketahui adalah sebagai kontroler DMA. Kontroler DMA melakukan fungsi yang biasanya dilakukan oleh prosesor pada saat mengakses memori utama (yang sering disebut :RAM). Untuk setiap word yang ditransfer, kontroler ini menyediakan alamat memori dan semua sinyal bus yang mengontrol transfer data. Karena harus mentransfer sejumlah blok data, maka kontroler DMA harus menaikkan alamat memori untuk word yang berurutan dan mencatat jumlah transfer.\

Prinsip Kerja DMA :
·         CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada DMA
·         CPU hanya akan terlibat pada awal proses untuk memberikan instruksi lengkap pada DMA dan akhir proses saja
·         CPU dapat menjalankan proses lainnya tanpa banyak terganggu dengan interupsi

DMA (Direct Memory Access)
  Pengertian :
  *Direct memory access (DMA) adalah suatu alat pengendali khusus disediakan untuk memungkinkan    transfes blok data langsung antar perangkat eksternal dan memori utama, tanpa intervensi    terus menerus dari prosesor.
  *Direct memory access (DMA) adalah satu metode di mana beberapa hardware tertentu bisa    mengakses memori sistem untuk proses baca/tulis tanpa melibatkan kerja dari CPU. Beberapa    hardware yang dapat menggunakan teknik ini yaitu disk drive, kartu grafis, network card dan    sound card.

Cara kerja DMA
Transfer DMA dilakukan oleh sirkuit kontrol yang merupakan bagian dari antar muka perangkat    I/O. Istilah ini yang sering banyak kita ketahui adalah sebagai kontroler DMA. Kontroler DMA    melakukan fungsi yang biasanya dilakukan oleh prosesor pada saat mengakses memori utama (yang   sering disebut :RAM). Untuk setiap word yang ditransfer, kontroler ini menyediakan alamat     memori dan semua sinyal bus yang mengontrol transfer data. Karena harus mentransfer sejumlah    blok data, maka kontroler DMA harus menaikkan alamat memori untuk word yang berurutan dan   mencatat jumlah transfer.

0 komentar:

Poskan Komentar