Sistem I/O

Sistem I/O

• Perangkat Keras I/O

• Aplikasi Antarmuka I/O

• Kernel I/O Subsystem

• Mengubah I/O Request Menjadi Operasi Perangkat Keras

• Streams

• Performance

Perangkat Keras I/O

• Banyaknya jenis perangkat keras I/O

• Konsep Umum :

Port
Bus (Daisy chain atau shared direct access)
Controller (host adapter)

• Perangkat kontrol instruksi I/O

• Perangkat-perangkat tersebut memiliki alamat, digunakan

untuk:
Instruksi I/O langsung
Memory-mapped I/O

Jenis Perangkat Keras

• Perangkat penyimpan data

• Perangkat penghubung

• Perangkat antarmuka dengan user

Konsep Umum

• Suatu perangkat berhubungan dengan sistem komputer dengan

          cara mengirim sinyal melalui suatu kabel atau bahkan melalui

• udaraPerangkat tersebut berkomunikasi dengan mesin melalui port

• Struktur komputer yang umum dipakai adalah Daisy Chain

Arsitektur Sistem Komputer

I/O Port Register

• Register Status

• Register Control

• Register Data-in

• Register Data-out

Transformasi I/O Menjadi Operasi H/W
Proses:

1. Blocking read system call diberikan pada pendeskripsi data dari data yang sudah terbuka sebelumnya.
2. Kode di kernel memeriksa parameter. Dalam proses input, jika data sudah ada di buffer, data dikembalikan ke proses dan permintaan I/O selesai . Contoh: membaca data dari disk untuk di proses.
3. Menentukan device yang mengandung data,
4. Menerjemahkan nama ke perwakilan device
5. Secara fisik memindahkan data dari disk ke buffer
6. Mempersiapkan data untuk proses permintaan I/O Mengembalikan kontrol ke proses

Kinerja I/O

1. Pembuat CPU melaksanakan kode device-driver
2. Memberitahukan ke-tidak efisien-an pada mekanisme penanganan interrupt dalam kernel
3. Me-load memory bus sewaktu menyalin data yang dilakukan dicontroller dan physical memory

Meningkatkan Kinerja I/O

1. Memperkecil jumlah context switch
2. Memperkecil jumlah penyalinan data yang dilakukan sewaktu pengoperan data antara device dan aplikasi
3. Memperkecil jumlah interrupt dengan menggunakan transfer secara besar-besaran, smart controllers dan polling (jika busywaiting bisa diminimalisir)
4. Menambah konkurensi dengan menggunakan DMA controllers atau channels yang telah diketahui untuk meng-offload pennyalin sederhana dari CPU
5. Memindahkan proses-proses primitif ke perangkat keras, untuk membuat operasinya dalam device controllers konkuren dengan CPU dan operasi Bus
6. Menyeimbangkan CPU, memory subsystem, bus, dan I/O performance, karena kelebihan di salah satu area akan membuat keterlambatan pada yang lain