Perbedaan Polling (Programmed) I/O, Interrupt Driven I/O dan Direct Memory Access (DMA)

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.

Read More

Bagaimana CPU Bekerja?

How a CPU works? Sebelumnya saya akan menjelaskan dimana CPU mempunyai 4
komponen penting yaitu ALU(Arithmatic nd Logic Unit), Control Unit, Registers, CPU
Interconctions. 4 komponen ini bekerja agar proses instruksi dari berbagai modul didalam
komputer dapat berjalan dengan baik dan tidak adanya tabrakan dalam mengatur instruksi.

Pertama ketika CPU menerima instruksi dari RAM, maka Control Unit yang akan
bekerja untuk menerma instruksi tersebut, seperti yang diketahui Control Unit ini sebagai
leader dari CPU. Ketika Control Unit telah menerima set instruksi maka akan dikirimkan
kepada ALU yang mana ALU Bertugas sebagai penerjemah dan pengolah set instruksi tersebut
apakah set intruksi itu berupa logical atau arithmethic. Ketika set intruksi telah diolah di ALU
tadi maka akan dikeluarkan angka biner yang akan disimpan sementara didalam Registers,
yang mana Registers ini merupakan salah satu komponen penting di dalam CPU. Setelah itu
komponen Control Unit akan banyak menerima set instruksi yang akan dikirim oleh RAM,
terus menerus set instruksi tersebut akan dikirimkan ke Registers dan nantinya Registers ini
yang akan mengirim kembali ke RAM.

Kurang lebih cara kerja CPU seperti yang telah dijelaskan di atas namun dalam
kenyataannya CPU cara kerjanya lebih kompleks dari penjelasan tersebut, apalagi dengan
adanya perkembangan zaman yang nanti kemungkinan CPU akan lebih sulit dan kompleks lagi
cara kerjanya.

Untuk penjelesan yang lebih rinci anda bisa melihatnya disini 

Read More

Apa Itu PCI?

PCI (Peripheral Component Interconnection) adalah bus yang pada awalnya didesain untuk menggantikan Bus ISA/EISA yang dipakai dalam system komputer yang lama seperti IBM dll. Saya akan me-review penjelasannya dari beberapa buku yang sudah saya baca.

Yang ada tanda biru itu dinamakan dengan PCI Slot.

1. PCI Slot

Terus sekarang apa itu PCI? sejatinya PCI itu adalah slot dan adapter yang berhubungan untuk modem, LAN card, keyboard dan perangkat I/O yang lainnya.

Perbedaan PCI Slot dan PCI Adapter

PCI slot itu yang terdapat pada motherboard (seperti gambar 1), sedangkan PCI adapter sendiri sebagai contoh adalah NIC (Network Interface Card).

PCI sendiri bisa diartikan sebagai arsitektur bus yang menghubungkan perangkat keras dengan processor, karena adanya PCI ini processor tidak perlu bekerja sepenuhnya untuk membaca perangkat I/O yang ada dalam komputer, namun PCI lah yang menjalani tugas untuk membaca perangkat I/O yang terdapat pada komputer.

Dalam dunia PCI sendiri banyak macam dan jenisnya, dan PCI sendiri diusung oleh raksasa industri processor yakni Intel Corperation. Dari mulai yang tertua yakni PCI biasa sampai sekarang PCI Express yang pastinya mempunyai perbedaan yang signifikan dari segi transmisi data sampai bentuk.

Macam-macam PCI

Oke.. disini saya akan bahas tentang PCI Express PCIe, karena PCIe ini  sekarang banyak digunakan di motherboard yang versi baru.

2. Macam-Macam Slot PCI

Gambar di atas menunjukan macam-macam slot PCI yang mempunyai kecepatan bandwidth yang berbeda.

PCIe bisa disebut juga protokol berlapis yang terdiri dari Lapisan Fisik, Lapisan Transaksi dan Lapisan Data Link.

Cukup sekian dari saya semoga bermanfaat apabila ada yang mau ditanyakan silahkan comment untuk kita saling berdiskusi.



Source:

Linda Null,Pennsylvania State University Linda Null,Julia Lobur - The Essentials of Computer Organization and Architecture

V. RAJARAMAN,T. RADHAKRISHNAN - COMPUTER ORGANIZATION AND ARCHITECTURE

William Stallings - Computer Organization and Architecture Designing for Performance

Read More