Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

I/O Device and I/O Module. I/O devices menjadikan komputer berguna bagi manusia  Perangkat input mungkin lambat dan harus memiliki cara untuk memberitahu.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "I/O Device and I/O Module. I/O devices menjadikan komputer berguna bagi manusia  Perangkat input mungkin lambat dan harus memiliki cara untuk memberitahu."— Transcript presentasi:

1 I/O Device and I/O Module

2 I/O devices menjadikan komputer berguna bagi manusia  Perangkat input mungkin lambat dan harus memiliki cara untuk memberitahu komputer apabila siap memberikan data.  Perangkat output harus memiliki cara untuk menolak data berikutnya apabila belum siap.

3 Kategori  User interface devices.  Perangkat input mendeteksi adanya perubahan pada lingkungan  Perangkat output memberi perubahan pada lingkungan.  Mass storage devices.  Menyimpan data dalam kuantitas yang besar (disks).  Gateways and networks.  Komputer berkomunikasi satu sama lain.

4 Perbedaan seputar kelas-kelas I/O  Complexity of control: Sebuah printer membutuhkan antar muka kontrol yang relatif sederhana. Sebuah disk jauh lebih kompleks.  Unit of transfer: Data mungkin dikirimkan sebagai suatu aliran byte atau karakter atau dikirimkan dalam blok yang berukuran besar.  Data representation: Perangkat yang berbeda mungkin menggunakan skema pengkodean data (data- encoding) yang berbeda, termasuk di dalamnya perbedaan dalam kode karakter dan parity yang digunakan.  Error conditions: Sifat dari error, bagaimana error tersebut dilaporkan, konsekuensi dari error, dan respons yang diberikan berbeda dari satu perangkat dengan perangkat yang lain.

5 I/O Module  Adalah interface atau central switch untuk mengendalikan satu atau lebih peripheral atau perangkat input output.  Konektor mekanis berisi fungsi logik untuk komunikasi antara bus dan peripheral.

6 Mengapa modul I/O diperlukan ? PPeriferal yang beragam dengan beragam metode operasi. SSpeed periferal yang lebih lambat dibanding CPU. FFormat data dan panjang word periferal pun beragam.

7 Blok diagram I/O Module

8 Arus Data I/O DeviceBehaviorPartner Data rate (kbytes/sec ) KeyboardInputhuman0,01 MouseInputhuman0,02 Voice inputInputhuman0,02 ScannerInputhuman200 Voice outputOutputhuman0,6 Laser printerOutputhuman100 Graphic displayOutputhuman CPU to frame buffer Outputhuman200 Network-termainalInput or outputmachine0,05 Network-LANInput or outputmachine200 Optical diskStoragemachine500 Magnetic tapeStoragemachine2.000 Magnetic diskStoragemachine2.000

9 Fungsi modul I/O PPengendali & pengaturan waktu (control & timing). KKomunikasi dengan CPU. KKomunikasi dengan perangkat. PPenyimpanan data sementara (data buffering). PPendeteksi kesalahan.

10 Control & timing input data  CPU meminta modul memeriksa status perangkat.  Bila perangkat siap mengirim, CPU mengirim perintah pemindahan.  Modul menerima data dari perangkat.  Data dipindahkan dari modul ke CPU.

11 Komunikasi dengan CPU  Command decoding, signal perintah dari CPU ke control bus.  Pertukaran data antara CPU dengan modul melalui data bus.  Status reporting, CPU perlu status modul [busy atau ready].  Address recognition, modul I/O perlu tahu address unik setiap periferal.

12 Komunikasi dengan perangkat  Perintah dari CPU, status, dan data.

13 Teknik Input/Output  Programmed (Teknik I/O Terprogram)  Interrupt-driven  Direct memory access (DMA)  IOP/C

14 Teknik I/O Terprogram  Teknik  CPU mengontrol I/O [status, perintah R/W, transfer data].  CPU menunggu modul I/O aktif.  Modul I/O beroperasi, menetapkan status serta tidak menginterupsi CPU.  CPU memeriksa status periodik, sambil menunggu atau ‘pergi dan kembali nanti’.

15 Teknik I/O Terprogram PPerintah CControl SStatus condition test RRead [data dari periferal] WWrite [data transmisi ke periferal]

16 Teknik I/O Terprogram PPengadresan perangkat IO ((CPU viewpoint). Data ditransfer seperti akses memori TTiap perangkat mendapat unique identifier. PPerintah CPU berisi identifier (adres).

17 Teknik I/O - interrupt-driven  Dikendalikan interupsi  CPU mengirim perintah I/O ke modul, kemudian mengerjakan proses lainnya.  Modul I/O akan menginterupsi CPU minta layanan bila perintah selesai dikerjakan.  CPU melayani interupsi dan setelah selesai melanjutkan kembali proses yang sedang dikerjakan sebelum diinterupsi.

18 Teknik I/O - interrupt-driven  CPU view-point  Mengirimkan perintah baca/tulis dan mengerjakan proses lain.  Memeriksa interupsi pada akhir tiap instruction cycle.  Jika diinterupsi akan melakukan save context (registers)dan process interrupt (Fetch data & store).

19 Teknik I/O - interrupt-driven  Masalah Desain:  Bagaimana mengidentifikasi modul mengirim interupsi ?  Bagaimana menangani multiple interrupts ?

20 Teknik I/O - interrupt-driven  Identifikasi interupsi modul dengan cara:  Satu saluran/modul.  Software poll, CPU memeriksa modul bergiliran.  Daisy Chain / Hardware poll  Interrupt Acknowledge dikirimkan pada chain.  Module yang melakukan interupsi mengirimkan vector pada bus.  CPU menggunakan vector to untuk mengidentifikasi handler routine.

21 Teknik I/O - interrupt-driven  Contoh PC Bus  80x86 memiliki satu interrupt line, sistem berbasis 8086 memakai 8259A interrupt controller yang memiliki 8 interrupt lines.

22 Teknik I/O - interrupt-driven  Runtutan events  8259A menerima interupsi.  8259A memeriksa prioritas.  8259A memberi sinyal 8086 (membangkitkan INTR line).  CPU mengirimkan pesan Acknowledges.  8259A menyimpan correct vector pada data bus.  CPU memproses interupsi.

23 Teknik I/O Terprogram

24

25 Teknik I/O - interrupt-driven

26 Teknik I/O - DMA  Interrupt-driven & programmed I/O membutuhkan intervensi aktif CPU, transfer rate terbatas dan CPU terikat.

27 Teknik I/O - DMA  Modul tambahan (HW) pada bus.  DMA controller mengambil alih peran CPU.  DMA (bus mastering) ~ teknik implementasi beberapa komponen untuk transfer data langsung ke dan dari memori tanpa lewat CPU.  DMA mengurangi CPU overhead karena mekanisme transfer data tidak butuh pengawasan CPU.

28 Teknik I/O - DMA  Cara Kerja standar  CPU memerintahkan DMA controller untuk  Read/Write.  Memeriksa adres perangkat.  Mencari adres dan mengambil data untuk ditransfer.  CPU mengerjakan proses-proses lain.  DMA controller melakukan transfer data.  DMA controller mengirimkan interupsi jika selesai.

29 Teknik I/O - DMA  Cara lain, transfer cycle stealing  DMA controller mengambil alih siklus bus, kirim 1 word, dan tidak ada interupsi.  CPU tidak mengubah konteks,dan CPU suspended sebelum mengakses bus (misal sebelum operand / data fetch atau data write).

30 Teknik I/O – IOP/C  Evolusi fungsi I/O  Semula CPU langsung mengendalikan periferal.  Kemudian ada penambahan modul I/O terprogram, sebagai pengendali.  Selanjutnya penambahan modul I/O interrupt driven, sebagai pengendali.  Modul I/O akses langsung ke memori melalui DMA.  Kemampuan modul I/O ditingkatkan jadi prosesor, dan tidak tergantung CPU. Modul I/O memiliki memori lokal.

31 Teknik I/O – IOP/C  IO Processor  Adalah prosesor yang terpisah dari CPU dan dirancang untuk menangani proses input/output  Sinkron dengan clock sistem dan prosesor utama. Akan menerima kontrol awal dari prosesor utama pada saat instruksi input-output dibaca dari memori. Pada saat I/O prosesor mengendalikan proses input output, prosesor utama tetap pada kondisi two-state waiting loop sampai instruksi input-output dikerjakan di mana kemudian kontrol dikembalikan ke prosesor utama.

32 Terima kasih ^^  Bingung kah ??  Setres kah ??  Aku jg gitu kali...  Nie ajha buat 41 hari 40 malamb...  Hheehheehhee  fennddie


Download ppt "I/O Device and I/O Module. I/O devices menjadikan komputer berguna bagi manusia  Perangkat input mungkin lambat dan harus memiliki cara untuk memberitahu."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google