Tugas Perkuliahan

DEVICE DRIVERHARDDISK

DIRECT MEMORY ACCESS

ARSITEKTUR KOMPUTERSemester Genap 2015/2016

Program Studi Teknik Informatika Universitas Atma Jaya Yogyakarta 2016

Yohanes Dwiki Witman / 140707748

1. Jelaskan, mengapa setiap perangkat I/O yang baru pertama kali terpasang di

komputer selalu didahului dengan instalasi driver?

Device driver adalah file yang memungkinkan komputer mengetahui konfigurasi dan

spesifikasi dari perangkat keras tertentu. Komponen perangkat input / output (I/O) seperti

ports, bus, dan device controllers mengakomodasi berbagai macam perangkat I / O yang

terhubung ke komputer. Untuk merangkum rincian spesifikasi dan fitur-fitur unik untuk

setiap perangkat yang berbeda itu, kernel dari sistem operasi diatur untuk menggunakan

modul-modul yang terdapat di device driver (Silberschatz & Galvin, 1999).

Pada dasarnya device driver menyajikan antarmuka akses ke subsystem I/O, atau

dengan kata lain, device driver bertindak sebagai penerjemah antara sistem operasi dengan

perangkat keras. Sistem operasi komputer tidak dapat berinteraksi dengan perangkat keras

jika driver-nya tidak terpasang atau tidak dikonfigurasi dengan baik pada komputer. Oleh

karena itu, seringkali sistem operasi seperti Windows akan memperingatkan pengguna jika

ada perangkat baru yang driver-nya belum diinstal agar perangkat tersebut dapat berjalan

optimal.

Device driver bergantung pada perangkat keras dan installer-nya memiliki beragam

versi sesuai dengan sistem operasi komputer. Pemilihan dan Instalasi jenis driver yang tidak

tepat dapat menyebabkan kerusakan pada software maupun hardware komputer. Kesalahan

driver dapat menyebabkan sistem menjadi crash dan bahkan dapat menimbulkan kondisi

BSOD (Blue Screen Of Death). Kesalahan ini biasanya diakibatkan driver yang ter-install

tidak kompatibel dengan sistem operasi yang ada pada komputer. Sistem operasi biasanya

memberikan penanganan interupsi semacam ini. Adapun perusahaan besar seperti Microsoft

telah membuat upaya pencegahan dengan mengembangkan framework khusus untuk men-

developing driver. Terdiri atas dua, yaitu user-mode (driver diatur oleh user) dan kernel-

mode (driver diatur oleh system operasi).

2. Berikan 3 alasan mengapa sebuah laptop menggunakan SSD dan HDD?

Alasan Laptop menggunakan SSD:

1. Sebagai media penyimpanan data dan sebagai tempat dijalankannya system operasi.

Yohanes Dwiki Witman / 140707748

2. SSD mengkonsumsi daya lebih kecil daripada HDD. Contoh, SSD 2,5 inci hanya butuh daya

kurang dari 1 Watt, sementara daya yang dipakai HDD mencapai 2,1 Watt. Untuk pengguna

PC, perbedaan itu tidak terasa. Tapi pengguna notebook bisa merasakan perbedaan awet

baterainya.

3. SSD memiliki kemampuan dalam kecepatan baca tulis yang luar biasa (200 MB/s bahkan

sampai 550 MB/s). Laptop bersifat portable dan kinerjanya tidak secepat PC karena harus

bergantung pada sumber daya yang limited seperti baterai. Maka dari itu SSD cocok untuk

peningkatan kinerja pada performa Input Output I/O.

4. SSD lebih tahan terhadap guncangan dari pada hard disk konvensional sehingga cocok untuk

laptop yang sifatnya portable, mudah dibawa, tapi rawan jatuh. Berbeda dengan HDD,

piringan pada hard disk dapat terganggu kinerjanya bila mengalami guncangan atau imbas

gaya magnet yang dapat berakibat pada kerusakan hardware atau datanya.

5. Komponen atau material yang terdapat pada HDD, seperti platter, head, dll sangat

berpengaruh terhadap ukuran atau dimensi serta berat dari HDD. Sedangkan SSD tidak

memiliki piringan dan komponen tsb sehingga SSD memiliki bobot lebih ringan dan ukuran

fisik yang ramping sehingga lebih portable untuk laptop, notebook dan mobile storage.

6. Selain itu SSD tidak memakai piringan yang berputar seperti HDD, sehingga tidak

bersuara/tidak bising. Selain itu, tidak ada getaran dan tidak menghasilkan panas seperti

HDD sehingga cocok untuk laptop yang sifatnya portable.

7. Dengan SSD file terload lebih cepat sehingga processor tidak menunggu lama dan tidak

membuat bottleneck sehingga CPU lebih dingin,lebih hemat daya

Alasan Laptop menggunakan HDD:

1. Sebagai media penyimpanan data dan sebagai tempat dijalankannya system operasi.

2. Harga yang akan relatif lebih murah per gigabytenya dibandingkan dengan SSD. Sebagai

perbandingan SSD dengan kapasitas 500 GB saat ini harganya sekitar 4-5 juta sedangkan

denga kapasitas yang sama HDD hanya di bandrol dengan harga 500-800 ribu rupiah saja

tergantung dari mereknya. Cocok untuk laptop untuk pekerjaan kantoran/office dan harga

laptop bisa lebih murah.

3. Kapasitas tertinggi dari suatu SSD pada saat ini masih dibawah kapasitas tertinggi yang

mampu disimpan oleh HDD. Cocok untuk laptop yang dapat menyimpan file-file besar dan

file-file besar tersebut mudah dibawa kemana-mana dengan laptop.

4. Cocok untuk gudang penyimpanan file dan backup yang portable karena laptop dapat

dibawa kemana-mana.

Yohanes Dwiki Witman / 140707748

3. Salah satu jenis cara pengelolaan I/O adalah DMA. Berikan alasan mengapa

DMA memberikan performa lebih baik. Berikan juga 5 contoh perangkat I/O

yang menggunakan DMA

Direct memory access (DMA) adalah suatu alat pengendali khusus disediakan untuk

memungkinkan transfes blok data langsung antar perangkat eksternal dan memori utama,

tanpa intervensi terus menerus dari prosesor. DMA berfungsi membebaskan pemroses

menunggu transfer data yang dilakukan perangkat I/O. Saat pemroses ingin membaca atau

menulis data, pemroses memerintahkan DMA controller dengan mengirim informasi berikut :

o Perintah penulisan/pembacaan.

o Alamat perangkat I/O.

o Awal lokasi memori yang ditulis/dibaca.

o Jumlah word (byte) yang ditulis/dibaca.

Setelah mengirim informasi-informasi itu ke DMA controller, pemroses dapat

melanjutkan kerja lain. Pemroses mendelegasikan operasi I/O ke DMA. DMA mentransfer

seluruh data yang diminta ke/dari memori secara langsung tanpa melewati pemroses. Ketika

transfer data selesai, DMA mengirim sinyal interupsi ke pemroses. Sehingga pemroses hanya

dilibatkan pada awal dan akhir transfer data. Operasi transfer antara perangkat dan memori

utama dilakukan sepenuhnya oleh DMA lepas dari pemroses dan hanya melakukan interupsi

bila operasi telah selesai.

Keunggulan :

o Penghematan waktu pemroses.

o Peningkatan kinerja I/O.

Menurut Wikipedia yang intinya sama:

Yohanes Dwiki Witman / 140707748

Direct Memory Access (DMA) adalah salah satu dari beberapa metode untuk

mengkoordinasikan waktu transfer data antara perangkat input / output (I / O) dan CPU atau

memori di komputer. DMA adalah salah satu jenis mekanisme sinkronisasi yang lebih cepat

daripada mekanisme lainnya. Umumnya DMA memberikan perbaikan yang signifikan atas

interupsi, baik dari segi latency dan Throughput. Perangkat-perangkat I/O pada umumnya

sering beroperasi pada kecepatan yang jauh lebih lambat daripada core (CPU). DMA

memungkinkan perangkat I / O untuk mengakses memori secara langsung, tanpa

menggunakan inti (CPU). DMA memberikan peningkatan yang signifikan dalam hal kinerja

karena pergerakan data merupakan salah satu dari sebagian besar operasi umum yang

dilakukan di aplikasi pengolahan data.

Tanpa DMA, ketika CPU menggunakan proses input / output, biasanya CPU dipinjam

secara penuh dalam durasi tertentu untuk melakukan operasi membaca atau menulis, dan

dengan demikian CPU dibuat statusnya unavailable dan tidak bisa melakukan pekerjaan lain.

Dengan DMA, pertama CPU memulai transfer, lalu melakukan operasi lain ketika transfer

sedang berlangsung, dan akhirnya menerima interupsi dari kontroler DMA bahwa operasi

telah selesai dilakukan. Fitur ini berguna pada waktu CPU tidak dapat menyamakan

kecepatan/bersanding dengan laju transfer data (ingat CPU proses kerjanya sangat cepat dan

transfer data melalui I/O relative sangat lambat), atau ketika CPU perlu melakukan pekerjaan

yang berguna sambil menunggu transfer data I / O yang relatif sangat lambat.

Perangkat I/O yang menggunakan DMA:

1. disk drive controllers,

2. graphics cards,

3. network cards

4. sound cards,

5. Hard disk by UDMA modes

6. Mouse , keyboard, Floppy disk controller

Yohanes Dwiki Witman / 140707748

DAFTAR PUSTAKA

Daftar Website:

■ http://www.homesaustin.com/Documents/DeviceDrivers.pdf

■ http://www.academia.edu/6551713/Perbedaan_cara_kerja_SSD_dan_HDD

■ https://de-tekno.com/2015/05/apa-itu-ssd-solid-state-drive-apa-bedanya-dengan-hardisk-hdd/

■ http://rahmatulisti.blogspot.co.id/2009/11/direct-memory-access-dma-direct-memory.html

■ https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_memory_access

■ tugasso.blog.com/manajemen-io/

Yohanes Dwiki Witman / 140707748