TL301

Just another iMe (iLearning Media) site

By

Operasi I/O

Pertanyaan:

Pelajari tentang Operasi I/O sbb:

1. Programmed I/O

2. Dirrect Memory Access

3. Interrupt driven I/O

Berikan contoh juga tentang daftar Interrupt request ( IRQ).

Status: Berhasil

Pernyataan: Saya sudah mengerjakan tugas ini

Bukti:

Di dalam komputer kita terdapat lubang-lubang yang mana disitu untuk menjalankan hardware pendukung di luar komputer. Hardware tersebut bisa memberikan perintah input ke komputer ex: mouse, keyboard dll, ataupun output keluar dari komputer ex: printer, speaker dll.

Maka dari itu komputer melakukan tugas untuk membaca input atau output (I/O) yang ada pada diri nya. Karenanya pada setiap komputer saat ini dilengkapi dengan I/O modul yang bisa melakukan khusus pembacaan I/O pada komputer.

Pada perkembangannya pun I/O modul ada beberapa perbedaan diantaranya Polling (Programmed) I/O, Interupt Driven I/O dan Direct Memory Access (DMA).

Polling (Programmed) I/O

Polling atau biasa disebut dengan Programmed I/O merupakan teknik dari operasi I/O. Cara prosesnya bermula ketika CPU mengecek ke I/O modul apakah ada suatu instruksi yang perlu di eksekusi, bila ada CPU menerima dan membaca instruksi tersebut, kemudian instruksi tersebut dicek error atau tidaknya bila error maka CPU akan menanyakan ulang ke I/O modul untuk intruksi yang baru, bila tidak error maka CPU membaca WORD dari instruksi tersebut dan menuliskan WORDnya ke dalam memori. Setelah itu bila suatu instruksi telah selesai maka CPU akan menjalankan instruksi yang lain.




Perlu diketahui bahwa Polling I/O bisa dibilang metode yang paling primitif dibanding teknik operasi I/O yang lain dimana teknik ini tidak bisa menjalankan 2 instruksi sekaligus, Misalkan bila komputer anda sedang nge-print sesuatu maka komputer anda tidak bisa menjalankan proyektor yang anda colokan, dimana anda perlu menunggu instruksi awal yakni nge-print sampai selesai, barulah anda bisa menjalankan proyektor yang anda colokan.

Interrupt Driven I/O

Interrupt Driven I/O merupakan arsitektur modul I/O yang bekerja pada CPU. Polling I/O digunakan CPU untuk menyelesaikan hanya satu tugas saja, yang mana prosesnya akan begitu lama karena belum bisa multitasking, namun pada Interrupt Driven I/O ketika proses lain ada yang masuk akan disanggah dan difilter proses mana yang akan dikerjakan terlebih dahulu, yang memungkinkan Interrupt Driven I/O bisa multitasking. Penjelasan barusan merupakan perbedaan diantara keduanya. Alur proses nya seperti gambar di bawah.

Persamaannya dengan Polling I/O yaitu, Polling I/O dan Interrupt Driven I/O prosesnya terjadi pada modul I/O namun masih melibatkan CPU secara langsung.

Direct Access Memory (DMA)

Teknik ini pada dasarnya sama dengan kedua teknik di atas namun yang membedakan adalah terdapat modul DMA tersendiri di dalam modul I/O pada teknik ini.

Pada gambar di atas menggambarkan bahwa CPU tidak berhubungan langsung dengan I/O secara langsung melainkan berhubungan dengan modul DMA yang mana secara penjelasan ringkas bahwa DMA menyimpan instruksi-intruksi yang diterima oleh I/O, kemudian bila CPU sudah siap maka instruksi tersebut akan dieksekusi. Karena itu bisa dianalogikan ketika banyaknya proses I/O yang masuk maka CPU tidak akan mengalami Crash, karena segala instruksinya disimpan didalam modul DMA.

Ditambah lagi bahwa CPU sekarang telah terbagi core-nya memungkinkan komputer yang menganut teknik ini sudah dipastikan bisa multitasking.

 

INTERUPT REQUEST (IRQ)

  1. IRQ 0: System timer

Dikhususkan untuk timer (pewaktu) internal sistem. Tidak pernah tersedia untuk periferal atau device lain.

  1. IRQ 1: Keyboard

Dikhususkan untuk Pengendali Keyboard (Keyboard Controller). Pada device tanpa keyboard, interupt ini dikhususkan  untuk pengendali keyboard.

  1. IRQ 2: Cascade interrupt for IRQs 8-15

Mengalirkan (cascade) Interupt kedua  ke yang  pertama.

  1. IRQ 3: Second Serial Port (COM2)

Interupt untuk Port Serial yang kedua. Seringkali menjadi interupt default untuk Port Serial yang keempat (COM4).

  1. IRQ 4: First Serial Port (COM1)

Normalnya untuk Port Serial yang pertama. Pada device yang tidak mempunyai mouse ps/2,  hampir selalau digunakan oleh mouse serial. Juga sebagai interupt default bagi Port Serial yang ketiga (COM3).

  1. IRQ 5: SoundCard

Pilihan pertama untuk Soundcard, ketika harus mencari setting IRQ.

  1. IRQ 6: Floppy Disk Controller

Khusus untuk floppy disk controller.

  1. IRQ 7: First Parallel Port

Normalnya, khusus untuk penggunan printer. Jika printer tidak digunakan, interupt ini dapat digunakan untuk device lain yang menggunakan Port Paralel.

  1. IRQ 8: Real-time Clock

Khusus untuk Real-Time Clock Timer.

  1. IRQ 9: Open interrupt

Dibiarkan terbuka untuk penggunaan periferal

  1. IRQ 10: Open interrupt

Dibiarkan terbuka untuk penggunaan periferal

  1. IRQ 11: Open interrupt

Dibiarkan terbuka untuk penggunaan periferal

  1. IRQ 12: PS/2 Mouse

Dikhususkan untuk mouse PS/2 pada mesin yang menggunakan mouse PS/2. Jika tidak digunakan untuk mouse PS/2, dapat digunakan untuk periferal lain, misalnya seperti Kartu Jaringan

  1. IRQ 13: Floating Point Unit / Coprocessor

Khusus untuk Unit Floating Point, yang menggunakannya untuk aktivitas Pensinyalan Internal

  1. IRQ 14: Primary IDE Channel

Khusus untuk Pengendali IDE Primer. Pada sistem yang tidak menggunakan device IDE, IRQ (interupt request) dapat digunakan untuk maksud lainnya.

  1. IRQ 15: Secondary IDE Channel

Khusus untuk Pengendali IDE Sekunder.

By

Taxonomi Flynn

Pertanyaan:

Pelajari tentang Taxonomy Flynn dan berikan contoh contoh dgn komputer yang ada saat ini.

Buat rangkuman bukan Copy Paste sbb:

1) SISD

2) SIMD

3) MISD

4) MIMD

Status: Berhasil

Pernyataan: Saya sudah membuat rangkuman tentang Taxonomi Flyn

Bukti:

Flynn’s Taxonomy atau Taksonomi Flynn adalah salah satu metode untuk pengkelasan atau klasifikasi dalam arsitektur komputer digital yang digagas oleh Michael J. Flynn, seorang Profesor dari Stanford University. Klasifikasi Taksonomi Flynn dibuat berdasarkan jumlah instruksi yang berjalan secara simultan dan konkuren, juga aliran data yang diprosesnya.

Image result for taksonomi flynn rangkuman

Ada 4 model komputasi yang digunakan Taksonomi Flynn , yaitu:
1. SISD (Single Instruction, Single Data)

Komputer ini memiliki hanya satu prosesor dan satu instruksi yang dieksekusi secara serial.

Komputer ini adalah tipe komputer konvensional. Menurut mereka tipe komputer ini tidak ada dalam praktik komputer paralel karena bahkan mainframe pun tidak lagi menggunakan satu prosesor. Klasifikasi ini sekedar untuk melengkapi definisi komputer paralel.
Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SISD adalah UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.
2. SIMD (Single Instruction, Multiple Data) 
Komputer ini memiliki lebih dari satu prosesor, tetapi hanya mengeksekusi satu instruksi secara paralel pada data yang berbeda pada level lock-step.
Komputer vektor adalah salah satu komputer paralel yang menggunakan arsitektur ini. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SIMD adalah ILLIAC IV, MasPar, Cray X-MP, Cray Y-MP, Thingking Machine CM-2 dan Cell Processor (GPU).
3. MISD (Multiple Instruction, Single Data)
 
Teorinya komputer ini memiliki satu prosesor dan mengeksekusi beberapa instruksi secara paralel tetapi praktiknya tidak ada komputer yang dibangun dengan arsitektur ini karena sistemnya tidak mudah dipahami. Sampai saat ini belum ada komputer yang menggunakan model MISD.
 
4. MIMD ( Multiple Instruction, Multiple Data) Multiple Instructions – Multiple Data.
Komputer ini memiliki lebih dari satu prosesor dan mengeksekusi lebih dari satu instruksi secara paralel. Tipe komputer ini yang paling banyak digunakan untuk membangun komputer paralel, bahkan banyak supercomputer yang menerapkan arsitektur ini. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L.

By

14. Operasi I/O

Pertanyaan :

Pelajari tentang Operasi I/O sbb:

1. Programmed I/O

2. Dirrect Memory Access

3. Interrupt driven I/O

Berikan contoh juga tentang daftar Interrupt request ( IRQ).

Buat ringkasan dan post di iMe serta ada link di SKUP masing masing.

Due date tgl 5 May 2019

Status : Tercapai

Keterangan : Saya sudah mengerjakan assignment

Bukti :

  1. Programmed I / O

Programmed I / O (PIO) mengacu pada transfer data yang diprakarsai oleh CPU di bawah sopir kontrol perangkat lunak untuk register akses atau memori pada perangkat.

CPU mengeluarkan perintah kemudian menunggu I / O operasi akan selesai. Seperti CPU lebih cepat daripada modul I / O, masalah dengan diprogram I / O adalah bahwa CPU harus menunggu waktu yang lama untuk I / O modul perhatian untuk siap baik untuk penerimaan atau transmisi data. CPU, sambil menunggu, berulang kali harus memeriksa status modul I / O, dan proses ini dikenal sebagai Polling. Akibatnya, tingkat kinerja seluruh sistem rusak parah.

Programmed I / O pada dasarnya bekerja dengan cara ini:

  • Permintaan CPU I / O operasi
  • I / O modul melakukan operasi
  • I / O modul menetapkan status bit
  • CPU memeriksa Status bit secara berkala
  • I / O modul tidak memberitahu CPU secara langsung
  • I / O modul tidak mengganggu CPU
  • CPU mungkin menunggu atau kembali lagi nanti
  1. Interrupt

Isu-isu CPU perintah ke modul I / O kemudian hasil kerja normal sampai terganggu oleh I / O device pada saat penyelesaian pekerjaannya. Untuk masukan, perangkat mengganggu CPU ketika data baru telah tiba dan siap untuk diambil oleh prosesor sistem. Tindakan yang sebenarnya untuk melakukan tergantung pada apakah perangkat menggunakan I / O port, pemetaan memori. Untuk output, perangkat memberikan interupsi baik bila siap untuk menerima data baru atau untuk mengakui transfer data yang berhasil. Perangkat memori-dipetakan dan DMA-mampu biasanya menghasilkan interupsi untuk memberitahu sistem mereka dilakukan dengan buffer. Meskipun Interrupt mengurangi CPU harus menunggu untuk perangkat, tetapi masih tidak efisien dalam transfer data dalam jumlah besar karena CPU harus mentransfer data dengan kata kata antara I / O modul dan memori.

Di bawah ini adalah operasi dasar Interrupt:

  • Masalah CPU membaca perintah
  • I / O modul mendapat data dari perangkat sementara CPU melakukan pekerjaan lain
  • I / O modul menginterupsi CPU
  • Permintaan CPU Data
  • I / O transfer data modul
  1. Direct Memory Access (DMA)

Direct Memory Access (DMA) berarti hibah CPU I / O otoritas modul untuk membaca dari atau menulis ke memori tanpa keterlibatan. Modul DMA mengontrol pertukaran data antara memori utama dan I / O device. Karena perangkat DMA dapat mentransfer data secara langsung ke dan dari memori, daripada menggunakan CPU sebagai perantara, dan dengan demikian dapat mengurangi kemacetan di bus. CPU hanya terlibat di awal dan akhir transfer dan terputus setelah seluruh blok telah ditransfer.

Direct Memory Access membutuhkan hardware khusus yang disebut DMA controller (DMAC) yang mengelola transfer data dan mengadili akses ke sistem bus. Kontroler diprogram dengan sumber dan tujuan pointer (di mana untuk membaca / menulis data), counter untuk melacak jumlah byte yang ditransfer, dan pengaturan, termasuk I / O dan memori jenis, interupsi dan menyatakan untuk siklus CPU.

DMA meningkatkan sistem concurrency dengan memungkinkan CPU untuk melakukan tugas-tugas sementara transfer sistem DMA data melalui sistem dan memori bus. Desain hardware rumit karena DMA controller harus diintegrasikan ke dalam sistem, dan sistem harus memungkinkan DMA controller untuk menjadi master bus. Siklus mencuri juga mungkin diperlukan untuk memungkinkan CPU dan DMA controller untuk berbagi penggunaan bus memory.

IRQ (Interrupt ReQuest), adalah sekelompok interupsi (umumnya mulai dari interrupt 20h hingga 2Fh) yang khusus berasal dari perangkat keras(hardware) komputer seperti COM1, LPT1, VGA dan lain-lain.

By

13 Taxonomi Flyn

Pertanyaan :

Pelajari tentang Taxonomy Flynn dan berikan contoh contoh dgn komputer yang ada saat ini.

Buat rangkuman bukan Copy Paste sbb:

1) SISD

2) SIMD

3) MISD

4) MIMD

Di post di iMe dan buat link di SKUP masing masing.

Due date tgl 28 April 2019

Status : Tercapai

Keterangan : Saya sudah mengerjakan Assignment ini

Bukti :

Taksonomi Flynn, dalam arsitektur komputer, adalah sebuah klasifikasi yang dibuat oleh Michael J. Flynn pada tahun 1966. klarifikasi ini dibuat berdasarkan jumlah instruksi yang berjalan simultan dan konkuren, dan juga aliran data yang diprosesnya. Dalam Taksonomi Flynn,
kompuer dibagi menjadi 4 kelas, yaitu :

  • Single Instruction Single Data Stream (SISD)
    => Sebuah komputer yang tidak memiliki cara untuk melakukan paralelisasi terhadap instruksi atau data.
    Contoh mesin SISD adalah PC tradisional atau mainframe yang tua
  • Multiple Instruction, Single Data Stream (MISD)
    => Sebuah komputer yang dapat melakukan banyak instruksi terhadap satu aliran data. Komputer ini, tidak memiliki contoh, karena meski pernah dibuat, hal itu dibuat sebagai purwarupa (prototipe), dan tidak pernah dirilis secara massal.
  • Single Instruction, Multiple Data Stream (SIMD),
    => Sebuah komputer yang mampu memproses banyak aliran data dengan hanya satu instruksi, sehingga operasi yang dilakukan adalah operasi paralel.
    Contoh dari SIMD adalah prosesor larik (array processor), atau GPU.
  • Multiple Instruction, Multiple Data stream (MIMD),
    => Sebuah komputer yang memiliki beberapa prosesor yang bersifat otonomus yang mampu melakukan instruksi yang berbeda pada data yang berbeda. Sistem terdistribusi umumnya dikenal sebagai MIMD, entah itu menggunakan satu ruangan memori secara bersama-sama atau sebuah ruangan memori yang terdistribusi.