UNIT 6 : PENGURUSAN PERANTI INPUT OUTPUT E4161 : SISTEM KOMPUTER & APLIKASI UNIT 6 : PENGURUSAN PERANTI INPUT OUTPUT

PENGURUSAN PERANTI INPUT OUTPUT Bagaimana proses berkomunikasi dengan dunia luar (i/o) Terdapat beberapa perbezaan di antara peranti-peranti dari segi : kelajuan perpindahan operasi yang dibenarkan keadaan ralat yang menyebabkan kesukaran kepada sistem operasi untuk mengendalikannya.

PENGURUSAN PERANTI INPUT OUTPUT Beberapa ciri-ciri yang berbeza terhadap peranti-peranti : Kadar penghantaran data Cth : Cakera magnet  885 000 aksara sesaat Pita magnet  320 000 aksara sesaat Unit-unit data Cth : unit aksara, perkataan, bait, blok atau rekod Operasi yang dibenarkan Cth : cakera  baca, tulis, cari pencetak  tulis, gerakkan kertas, pilih font Keadaan ralat Cth : cakera  ralat baca pencetak  kertas tiada

STRUKTUR SISTEM INPUT OUTPUT SISTEM PENGOPERASIAN (PERKAKASAN) (PERKAKASAN) PROGRAM APLIKASI IOCS PENGENDALI / PEMANDU PERANTI PENGAWAL PERANTI PERANTI (1) (2) (3) (4) (5) PANGGILAN SISTEM BUS I/O (1) Arahan paras tinggi diterjemah  Panggil sistem yang berkaitan (diuruskan oleh OS) (2) Arahan dalam panggilan sistem (berbentuk logikal) yang tak bergantungan daripada peranti. PANGGILAN SISTEM : * melaksanakan pemprosesan awal * pengesahan terhadap permintaan * mengarahkan kepada pengendali tertentu * menguruskan sampukan

STRUKTUR SISTEM INPUT OUTPUT SISTEM PENGOPERASIAN (PERKAKASAN) (PERKAKASAN) PROGRAM APLIKASI IOCS PENGENDALI / PEMANDU PERANTI PENGAWAL PERANTI PERANTI (1) (2) (3) (4) (5) PANGGILAN SISTEM BUS I/O (3) Pengendali Peranti * uruskan komunikasi dengan peranti tertentu. * Tukarkan permintaan logikal daripada pengguna kepada arahan- arahan tertentu ke aras peranti berkenaan Cth : Menulis data ke disket  pengendali peranti tentukan kehadiran cakera dalam pemacu  Tentukan fail yang berkenaan daripada direktori  Tetapkan kedudukan kepada pemacu  Mula tulis data

STRUKTUR SISTEM INPUT OUTPUT SISTEM PENGOPERASIAN (PERKAKASAN) (PERKAKASAN) PROGRAM APLIKASI IOCS PENGENDALI / PEMANDU PERANTI PENGAWAL PERANTI PERANTI (1) (2) (3) (4) (5) PANGGILAN SISTEM BUS I/O (4) Pengawal peranti : * perkakasan yang disambung kepada bus i/o * sediakan antaramuka dengan komputer dan peranti i/o * direka khas untuk tujuan sebuah sistem komputer (5) Peranti : direka utntuk kegunaan berbagai-bagai sistem komputer Cth : Pencetak laser boleh digunakan oleh OS, MS-DOS, APPLE, UNIX

PENGENDALI PERANTI (PP) PP adalah proses yang bertanggungjawab untuk melayan sebarang permintaan pada giliran permintaan peranti Apabila layanan ini selesai, PP akan menyatakan dengan memberi syarat menggunakan semafor ‘permintaan dilayan’ Biasanya terdapat pengendali yang berlainan pada peranti.  setiap kali satu peranti ditambahkan ke dalam sistem maka pengendali bagi peranti mesti disediakan bersama.

PENGENDALI PERANTI (PP) PP juga bertindak sebagai pengendali sampukan paras kedua bagi peranti yang berkenaan. Maka, ia perlu tentukan dengan tepat jenis sampukan yang diterima dan seterusnya memberi layanan kepada sampukan tersebut. Rutin sampukan akan berikan isyarat ‘operasi selesai’ apabila satu sampukan dijanakan bagi peranti tersebut

PENGENDALI PERANTI (PP) Secara amnya, PP bekerja dalam 1 kitar yang berterusan : * untuk mengambil satu BPIO daripada giliran permintaan * memulakan operasi input/output yang diperlukan * tunggu operasi tersebut selesai * beritahu proses yang membuat permintaan tersebut

PRINSIP PENGENDALI PERANTI (PP) Tujuan pengendali peranti ialah : Menggunakan cara pengekodan aksara yang tidak terikat dengan sebarang peranti Membebaskan aturcara dari mana-mana peranti yang khas. cth : Tidak perlu ubah aturcara hanya kerana pencetak yang digunakan telah ditukar Melakukan operasi input output dengan cekap dan mengendalikan ralat Memberi layanan yang sama terhadap semua peranti

PROSEDUR INPUT/OUTPUT (RE-ENTRANT) Permintaan input/output dari satu proses dikenali dengan panggilan sistem BAIO (Block Asynchronous I/O) (nama aturcara sistem I/O) BAIO (aliran, mod, jumlah, destinasi, semafor) * aliran  bilangan aliran * mod  pindah atau operasi-operasi lain (tujuan operasi) * jumlah  jumlah data yang dipindahkan * semafor  kedudukan semafor ‘permintaan dilayan’ yang akan disyaratkan apabila operasi selesai

PROSEDUR INPUT/OUTPUT (RE-ENTRANT) Tatacara BAIO ini boleh digunakan oleh beberapa proses pada satu ketika. Tugas yang perlu dilaksanakan olehnya ialah : 1. Memetakan bilangan aliran kepada peranti fizikal yang sesuai. 2. Menyemak dan memastikan bahawa semua parameter yang disediakan adalah konsisten 3. Memulakan layanan kepada permintaan tersebut.

KONSEP ASAS PENIMBAL Konsep Tanpa Penimbal Konsep Dengan Satu Penimbal Konsep Dengan Dua Penimbal

KONSEP TANPA PENIMBAL Huraian mengenai tatacara input output dan pengendali peranti sebelum ini membuat anggapan bahawa semua data dipindahkan tanpa menggunakan sebarang penimbal Maknanya, tiap-tiap perpindahan input/output menyebabkan satu perpindahan fizikal terjadi pada satu periferal yang berkenaan Jika satu proses dilakukan secara berulang-ulang pada giliran yang sama, maka ia akan sentiasa dihentikan sehingga perpindahan itu selesai.

KONSEP TANPA PENIMBAL Kawasan Kerja T Proses pengguna Sistem Pengoperasian Pemacu cakera Kawasan Kerja T Masa : T > P T1 P1 T2 P2 T3 P3 Masa : T < P T1 P1 T2 P2 T3 P3 Gambarajah Pemasaan Bagi Konsep TANPA Penimbal

KONSEP DENGAN SATU PENIMBAL Kebanyakan sistem guna penimbal untuk mengelakkan masalah yang dihadapi ketika memindahkan data Dlm kebanyakan komputer moden, penimbal sentiasa diletakkan dalam ingatan utama Penggunaan penimbal ini  Kaedah Penimbalan Kaedah Penimbalan : Perpindahan input dibuat oleh OS ke dalam satu kawasan khas di dalam ingatan yang dikenali sebagai penimbal input Proses pengguna akan hanya ambil data daripada penimbal ini dan hanya akan terpaksa menunggu apabila penimbal itu kosong Bila ini terjadi, OS akan penuhkan semula penimbal dan proses itu dapat diteruskan Begitu juga output daripada proses dimasukkan ke dalam penimbal output

KONSEP DENGAN SATU PENIMBAL Proses pengguna Sistem Pengoperasian Pemacu cakera M T Kawasan Kerja PENIMBAL Masa : T > P T1 M1 P1 T2 M2 P2 Masa : T < P T3 M3 P3 T1 M1 P1 T2 M2 P2 T3 M3 P3 Gambarajah Pemasaan Bagi Konsep Dengan SATU Penimbal

KONSEP DENGAN DUA PENIMBAL Untuk menambahkan lagi kecekapan dan keberkesanan, sistem boleh guna dua penimbal Proses boleh menggunakan satu penimbal sementara penimbal yang satu lagi dipenuhkan atau dikosongkan oleh OS

KONSEP DENGAN DUA PENIMBAL Proses pengguna Sistem Pengoperasian Pemacu cakera PENIMBAL A Kawasan Kerja PENIMBAL B Masa : T > P TA1 MA1 PA1 TB2 MB2 PB2 Masa : T < P TA3 MA3 PA3 TA1 MA1 PA1 TB2 MB2 PB2 TA3 MA3 PA3 Gambarajah Pemasaan Bagi Konsep Dengan DUA Penimbal

PERBEZAAN TANPA PENIMBAL DAN DENGAN PENIMBAL Masa banyak digunakan untuk baca/ pindah sepenuhnya Masa baca/pindah telah dapat dikurangkan Jumlah masa baca/proses = ada masa T dan P Jumlah masa baca/proses = sela masa M dan T Penghantaran data dari periferal ke pemproses penimbal, dari penimbal ke proses

TEKNIK PENGGELENDONGAN (SPOOLING) SPOOLING (Simultaneous Peripheral Operations On Line) Didefinisikan sebagai operasi-operasi serentak pada talian Sering digunakan untuk membaris gilirkan fail untuk percetakkan pada masa yang sesuai apabila komputer atau pencetak tidak sibuk membuat kerja lain Satu proses pemindahan daripada peranti kelajuan tinggi spt cakera ke peranti kelajuan rendah (printer)

TEKNIK PENGGELENDONGAN (SPOOLING) Program dalam Ingatan utama Output dalam giliran Gerak perlahan output ke pencetak Output dari pencetak Proses Pemindahan Dari Peranti Kelajuan Tinggi ke Rendah Data yang bergerak di antara pemacu cakera dan peranti yang diperlukan adalah t/jwb proses yang berlainan yang dipanggil spooler