Dalam Manajemen Input/Output terdapat beberapa pembahasan diantaranya :

1.      Fungsi

Dalam hal ini fungsi mendasar dari manajemen input/ouput sendiri adalah mengirimkan perintah ke perangkat I/O agar menyediakan layanan, menangani interuksi perangkat I/O, menangani kesalahan pada I/O, menyediakan interface.

2.      KLASIFIKASI I/O

Berdasarkan aliran data yaitu Perangkat berorientasi  objek, perangkat beroerientasi aliran karakter. Sedangkan berdasar sasaran komunikasi perangkat yang terbaca oleh manusia yang mana dalam hal ini perangkat diperuntukkan untuk manusia saja atau hanya dapat digunakan oleh manusia, perangkat yang terbaca oleh mesin artinya pada perangkat ini terdapat kode untuk mesin yang mana kode tersebut dapat membantu mesin dalam membaca, serta untuk komunikasi.

3.      Teknik Permrogaman I/O

Dalam hal ini dapat menggunakan teknik polling system, dikendalikan oleh interuksi ataupun melalui DMA.

4.      Teknik Hierarki Manajemen Perangkat I/O

Disini terdapat hierarki yang mana susunannya berupa interrupt hadler, device driver, perangkat lunak device independence, serta perangkat lunak pemakai itu sendiri.

5.      Prinsip Manajemen I/O

Dalam manajemen input/output terdapat 2 manajemen yaitu efisiensi atau prinsip yang dapat menghemat suatu manajemen itu sendiri serta generalisasi atau lebih cenderung kedalam prinsip secara general.

6.      Masalah Perancangan Manajemen I/O

Dalam memanajemen I/O sering terjadi permasalahan-permasalah diantaranya penamaan yang seragam pada saat merancang maka dihasilkan banyak data yang redundan, dan penanganan kesalahan, serta proses transfer yang sinkron dan asinkron atau tidak sinkron.

Kelompok                   : UNIX

Anggota                      :

1.      Reild Meideant P. (14523128)

2.      Winda Kurnia. (14523160)

3.      Wisnu Kurniawan. (14523264)

4.      Ricky F.N. (14523279)

5.      Sholfi F. (14523321)

MANAJEMEN I/O

Kelompok Kitkat

• Handi Angga W. (14523242)
• Ahmad Haris Fahmi (14523262)
• M. Fadhilah Mulyana (14523270)
• Oddy S. E. Putra (14523286)
• Elang Cergas P. (14523290)
• Wildan Maulana  (14523300)

a.      Pengertian

Sering disebut device manager. Menyediakan device driver yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam (membuka, membaca, menulis, menutup).

b.      Fungsi

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

2.      Menangani interupsi perangkat I/O.

3.      Menangani kesalahan perangkat I/O.

4.      Menyediakan interface ke pemakai.

c.       Teknik I/O

1.      I/O Terprogram

Pada  I/O  terprogram,  data  saling  dipertukarkan  antara  CPU  dan  modul I/O.  CPU mengeksekusi  program  yang  memberikan  operasi  I/O  kepada  CPU  secara  langsung,  seperti pemindahan data, pengiriman perintah baca maupun tulis, dan monitoring perangkat.

Kelemahan teknik ini adalah CPU akan menunggu sampai operasi I/O selesai dilakukan modul I/O sehingga akan membuang waktu, apalagi CPU lebih cepat proses operasinya. Dalam teknik ini, modul I/O tidak dapat melakukan interupsi kepada CPU terhadap proses – proses yang diinteruksikan padanya. Seluruh proses merupakan tanggung jawab CPU sampai operasi lengkap dilaksanakan. Untuk  melaksanakan  perintah  –  perintah  I/O,  CPU  akan  mengeluarkan  sebuah  alamat bagi  modul  I/O  dan  perangkat  peripheralnya  sehingga  terspesifikasi secara  khusus  dan  sebuah perintah I/O yang akan dilakukan.

2.      I/O Interrupt Driven

Teknik  interrupt  –  driven  I/O  memungkinkan  proses  tidak  membuang  –  buang waktu. Prosesnya  adalah  CPU  mengeluarkan  perintah  I/O  pada  modul  I/O,  bersamaan  perintah  I/O dijalankan modul I/O maka CPU akan melakukan eksekusi perintah –  perintah lainnya. Apabila modul I/O telah selesai menjalankan instruksi yang diberikan padanya akan melakukan interupsi pada CPU bahwa tugasnya telah selesai.

Dalam teknik ini kendali perintah masih menjadi tanggung jawab CPU, baik pengambilan perintah  dari  memori  maupun  pelaksanaan  isi  perintah  tersebut.  Terdapat selangkah  kemajuan dari teknik sebelumnya, yaitu CPU melakukan multitasking beberapa perintah sekaligus sehingga tidak ada waktu tunggu bagi CPU.

3.      I/O DMA ( Direct Memory Access )

Teknik  yang  dijelaskan  sebelumnya  yaitu  I/O  terprogram  dan  Interrupt Driven  I/O memiliki  kelemahan,  yaitu  proses  yang  terjadi  pada  modul  I/O  masih  melibatkan  CPU  secara langsung. Hal ini berimplikasi pada :

• Kelajuan transfer I/O yang tergantung pada kecepatan operasi CPU.

• Kerja CPU terganggu karena adanya interupsi secara langsung.

Bertolak dari kelemahan di atas, apalagi untuk menangani transferdata bervolume besar

dikembangkan teknik yang lebih baik, dikenal dengan Direct Memory Access (DMA).

Prinsip  kerja  DMA  adalah  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.  Dengan  demikian  CPU  dapat  menjalankan  proses  lainnya  tanpa  banyak  terganggu dengan interupsi.

d.      Komponen I/O

1.      Buffer I/O

Buffer adalah melembutkan lonjakan-lonjakan kebutuhan pengaksesan I/O, sehingga meningkatkan efisiensi dan kinerja sistem operasi.Terdapat beragam cara buffering, antar lain :

a.       Single Buffer

Merupakan teknik paling sederhana. Ketika proses memberi perintah untuk perangkat I/O, sistem operasi menyediakan buffer memori utama sistem untuk operasi.Untuk perangkat berorientasi blok.Transfer masukan dibuat ke buffer sistem. Ketika transfer selesai, proses memindahkan blok ke ruang pemakai dan segera meminta blok lain. Teknik ini disebut reading ahead atau anticipated input. Teknik ini dilakukan dengan harapan blok akan segera diperlukan. Untuk banyak tipe komputasi, asumsi ini berlaku. Hanya di akhir pemrosesan maka blok yang dibaca tidak diperlukan.

b.      Double Buffer

Peningkatan dapat dibuat dengan dua buffer sistem.Proses dapat ditransfer ke/dari satu buffer sementara sistem operasi mengosongkan (atau mengisi) buffer lain. Teknik ini disebut double buffering atau buffer swapping. Double buffering menjamin proses tidak menunggu operasi I/O.

c.       Circular Buffer

Seharusnya melembutkan aliran data antara perangkat I/O dan proses. Jika kinerja proses tertentu menjadi fokus kita, maka kita ingin agar operasi I/O mengikuti proses. Double buffering tidak mencukupi jika proses melakukan operasi I/O yang berturutan dengan cepat. Masalah sering dapat dihindari dengan menggunakan lebih dari dua buffer. Ketika lebih dari dua buffer yang digunakan, kumpulan buffer itu sendiri diacu sebagai circular buffer. Tiap buffer individu adalah satu unit di circular buffer.

2.      Spooling

Melakukan penjadwalan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.). Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi rinci untuk perangkat keras I/O tertentu. Manajemen perangkat masukan/keluaran merupakan aspek perancangan sistem operasi terluas dan kompleks karena sangat beragamnya perangkat dan aplikasinya.

e.       Perangkat I/O

1.      Perangkat Keras

-          Piranti I/O

Piranti I/O adalah piranti(perangkat) yang memiliki tugas meminta input(masukan) dan menghasilkan data (output). Jenis – jenis piranti I/O :

·         piranti penyimpanan, contoh : disk, tape

·         piranti transmisi, contoh : network, modem 

·         piranti antarmuka, contoh : screen, keyboard, mouse

-          Device Control

Merupakan device yang digunakan untuk mengendalikan peralatan tambahan di suatu sistem komputer.

-          Bus I/O

Bus adalah lintasan komunikasi yang menghubungkan dua atau lebuh perangkat komputer. Karakter bus adalah media tranmisi yang dapat digunakan bersama. Sedangkan  sebuah bus yang menghubungkan komponen-komponen utama komputer (CPU ,memori,input/output) disebut sistem bus. Sebuah bus sistem terdiri dari 50 hingga 100 saluran terpisah.

2.      Perangkat Lunak

-          Interrupt Handler

Interupsi adalah suatu permintaan khusus kepada mikroposesor untuk melakukan sesuatu. Program yang melayani suatu interupsi dinamakan Interrupt Handler.

-          Device Driver

Device driver merupakan perangkat lunak yang terintegrasi pada linux kernel untuk mengontrol perangkat keras. Jika device driver telah terimplementasi dengan baik, perangkat yang bersangkutan tidak dapat disalahgunakan oleh user. Hal ini merupakan fungsi protective dari device driver.

-          Subsistem I/O

Menyediakan antarmuka ( interface ) atau fungsi I/O bagi SO atau aplikasi.

-          Pustaka I/O Aplikasi

Mengimplementasikan pustaka pengaksesan I/O atau API (Application Programming Interface) bagi aplikasi untuk melakukan operasi I/O

 MANAGEMENT INPUT DAN OUTPUT

Pekerjaan utama yang paling sering dilakukan oleh sistem komputer selain melakukan komputasi adalah input/output (I/O). Dalam kenyataannya, waktu yang digunakan untuk komputasi lebih sedikit dibandingkan waktu untuk I/O. Ditambah lagi dengan banyaknya variasi perangkat I/O sehingga membuat manajemen I/O menjadi komponen yang penting bagi sebuah sistem operasi. Sistem operasi juga sering disebut device manager, karena sistem operasi mengatur berbagai macam perangkat ( device).

PERANGKAT

Perangkat dibagi menjadi 2 jenis, di antaranya :

Perangkat Lunak

Ø  Pengertian Device handler adalah sebuah software kecil yang memberitahu sistem operasi (OS) dan software (program aplikasi) lain tentang bagaimana menggunakanatau berkomunikasi dengan hardware.

Ø  Pengertian Interrupt handler adalah subroutine panggilan balik di firmware mikrokontroler, sistem operasi atau driver perangkat yang eksekusi adalah dipicu oleh penerimaan interrupt.

Ø  Subsistem merupakan komponen atau bagian dari suatu system, subsistem ini bisa phisik ataupun abstrak. Subsistem sebenarnya hanyalah sistem di dalam suatu sistem, ini berarti bahwa sistem berada pada lebih dari satu tingkat.

Ø  Kernel adalah sebuah perangkat lunak yang membuat komunikasi / mediator antara aplikasi komputer dan perangkat keras, yang menyediakan pelayanan sistem seperti pengaturan memori untuk proses-proses yang sedang berjalan, pengaturan file-file, input-output terhadap dan dari suatu device dan masih banyak lagi fungsi tambahan yang lainnya. Intinya adalah kernel merupakan suatu penghubung (antara software dan hardware).

Ø  Pustaka Aplikasi mengimplementasikan pustaka pengaksesan I/O atau API (Application Programming Interface) bagi aplikasi untuk melakukan operasi I/O. Memudahkan user karena pengaksesan ke berbagai macam piranti I/O dengan menggunakan operasi yang sama.[1]

Perangkat Keras

Ø  Device driver adalah istilah teknologi informasi yang mengacu kepada komponen perangkat lunak yang mengizinkan sebuah sistem komputer untuk berkomunikasi dengan sebuah perangkat keras

Ø  Bus I/O terdiri atas bus data, alamat dan kontrol yang berfungsi menghubungkan device controller dengan elemen internal komputer seperti processor dan memory.

Ø  Devive controller , dengan adanya device controller piranti-piranti I/O dapat dikontrol dan berkomunikasi dengan sistem komputer. Device controller berfungsi sebagai antarmuka antara piranti I/O dengan sistem internal komputer.

KOMPONEN

Spooling  :  Meletakkan suatu pekerjaan program pada penyangga, agar setiap perangkat dapat mengaksesnya saat perangkat tersebut siap.

Penyanggaan ( buffering) :  Menampung data sementara dari/ke perangkat M/K.

Pembagian Buffering :

a.      Singel Buffering
Model single-buffered menulis pixels secara langsung ke dalam memori framebuffer yang aktif hasil parsial kemudian terlihat ini adalah terutama nyata ketika berusaha untuk membuat animasi merupakan teknik paling sederhana. Ketika proses memberi perintah untuk perangkat I/O, sistem operasi menyediakan buffer memori utama sistem untuk operasi.Untuk perangkat berorientasi blok.Transfer masukan dibuat ke buffer sistem. Ketika transfer selesai, proses memindahkan blok ke ruang pemakai dan segera meminta blok lain. Teknik ini disebut reading ahead atau anticipated input. Teknik ini dilakukan dengan harapan blok akan segera diperlukan. Untuk banyak tipe komputasi, asumsi ini berlaku. Hanya di akhir pemrosesan maka blok yang dibaca tidak diperlukan.

b.      Double Buffering
Teknik untuk menggambar grafik yang menunjukkan tidak ada (atau kurang) merobek ,meliuk dan artefak lainnya. Peningkatan dapat dibuat dengan dua buffer sistem.Proses dapat ditransfer ke/dari satu buffer sementara sistem operasi mengosongkan (atau mengisi) buffer lain. Teknik ini disebut double buffering atau buffer swapping. Double buffering menjamin proses tidak menunggu operasi I/O.Peningkatanini harus dibayar dengan peningkatan kompleksitas.

c.       Circular Buffering

Seharusnya melembutkan aliran data antara perangkat I/O dan proses. Jika kinerja proses tertentu menjadi fokus kita, maka kita ingin agar operasi I/O mengikuti proses. Double buffering tidak mencukupi jika proses melakukan operasi I/O yang berturutan dengan cepat. Masalah sering dapat di hindari dengan menggunakan lebih dari dua buffer. Ketika lebih dari dua buffer yang digunakan, kumpulan buffer itu sendiri diacu sebagai circulat buffer. Tiap buffering dividu adalah satu unit di circular buffer.

TEKNIK I/O

Spolling: Processor memeriksa apakah transfer data yang dilakukan oleh device controller sudah selesai atau belum. Jika sudah maka processor akan memindakan data dari memori utaman maupun ke memori utama. Pemakaian piranti pada banyak kasus bersifat eksklusif, yaitu hanya dapat melayani satu tugas dalam suatu waktu.Mekanisme spooling pada sistem multi programming :

Ø  Setiap proses akan tetap mengirim data ke piranti I/O sehingga prosesnya sendiri tidak dalam status blocked. Tapi karena piranti I/O sibuk, maka kernel I/O akan menampung dulu dan menempatkan dalam antrian

Ø  Sekalipun program aplikasi yang mengirim data output telah selesai, data yang di-spooling oleh kernel I/O tidak akan hilang.

Interupt : Procesor hanya bertanggung jawab atas pemindahan data ke atau dari memory utama (hanya memberikan instruksi transfer data). Device controller lah yang akan memberikan sinyal interupsi jika data sudah tersedia untuk disalin ke memori utama

DMA : DMA berfungsi untuk membebaskan processordari menunggu transfer data yang dilakukanperangkat I/O. Saat processor ingin membaca atau menulis data, processor memerintahkan DMA controller dengan mengirim informasi berikut :

Ø  Perintah penulisan/pembacaan.

Ø  Alamat perangkat I/O.

Ø  Awal lokasi memori yang ditulis/dibaca.

Ø  Jumlah word (byte) yang ditulis/dibaca.

Setelah mengirim informasi-informasi itu ke DMA controller, processor dapatmelanjutkan kerja lain. Processor mendelegasikan operasi I/O ke DMA. DMA mentransfer seluruh data yang diminta ke/dari memori secara langsung tanpa melewati processor. Ketika transfer data selesai, DMA mengirim sinyal interupsi ke processor. Sehingga processor hanya dilibatkan pada awal dan akhir transfer data. Operasi transfer antara perangkat dan memori

utama dilakukan sepenuhnya oleh DMA, lepas dari processor dan hanya melakukan interupsi

bila operasi telah selesai.

       Keunggulan :

·         Penghematan waktu processor.

·         Peningkatan kinerja I/O.

sumber :

- https://handinha.wordpress.com/2011/02/09/manajemen-sistem-inputoutput, (27 juni 2015)

- http://ka2forefer.blogspot.com/2013/04/manajemen-perangkat-input-dan-output.html, (27juni 2015)

KELOMPOK TAMAGOCHI :

 - Muhammad Nursali / 14523249

- Ridwan pranata / 14523124

- Muhammad Khoiruddin / 14523109

- Fahim Habibie / 14523140

-Agus Darmawan / 14523122

---