Bab 7

Pengelolaan Alat Masukan-Keluaran 1

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

Bab 7

PENGELOLAAN ALAT MASUKAN-KELUARAN 1

A. Alat Masukan dan Keluaran

1. Arah Masukan Keluaran

• Masukan berarti masuk ke prosesor atau memori

• Keluaran berarti keluar dari prosesor atau memori

ProsesorMemori

Masukan

Keluaran

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

BIOS

• BIOS adalah Basic Input Output System yang terdapat di dalam komputer

• BIOS bertugas untuk mengatur agar semua cips, penggerak, pangkalan (port), dan mikroprosesor dapat bekerja sama

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

Fungsi BIOS

• Melakukan POST (power-on self-test) untuk semua komponen peranti keras di dalam sistem untuk memastikan bahwa semuanya bekerja dengan baik

• Mengaktifkan cip BIOS di semua kartu yang dipasang di komputer, misalnya, kartu grafik

• Menyediakan perintah (routine) bagi sistem operasi untuk bekerja dengan peranti keras, misalnya, kunci ketik, monitor tampilan, pangkalan serial dan paralel

• Mengelola setting untuk hard disk, clock, dan sebagainya

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

Urutan kerja BIOS

• Memeriksa isi dari CMOS (64 bait) untuk keadaan sistem yang sedang berlaku

• Muat interrupt handler yakni program yang menyampaikan keadaan peranti keras kepada sistem operasi (misalnya menerangkan tekanan kunci ketik kepada sistem operasi) dan device driver yakni penggerak semua alat masukan keluaran

• Memulaikan manajemen register dan daya

• Melaksanakan POST

• Menayangkan setting dari sistem

• Menentukan alat apa yang dapat di-boot

• Memulaikan urutan kerja bootstrap

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

• Driver

• Driver adalah program penghubung di antara komputer dengan alat masukan-keluaran yang tidak terletak di komputer (motherboard)

• Sebagian fungsi driver adalah sebagai penerjemah di antara sinyal listrik di peranti keras dengan bahasa pemrograman tingkat tinggi di sistem operasi dan program aplikasi

• Dengan demikian perintah dari sistem operasi dan dari program aplikasi ke peranti keras dilakukan melalui driver

• Driver terpisah dari sistem operasi sehingga mudah dimutakhirkan

• Sebagian besar urusan masukan-keluaran adalah urusan antrian dan penampung (buffer) serta karena itu membebaskan prosesor untuk pekerjaan lain

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

2. Jenis Alat Masukan-Keluaran

Alat Masukan

• Ada alat yang berfungsi sebagai masukan saja seperti panel kunci ketik atau maos.

Alat Keluaran

• Ada alat yang berfungsi sebagai keluaran saja seperti pencetak

Alat Masukan-Keluaran

• Ada alat yang berfungsi ganda sebagai masukan dan keluaran seperti modem

Terminal

• Terminal adalah gabungan beberapa jenis alat masukan, keluaran, dan masukan-keluaran

• Terminal cerdas jika dilengkapi prosesor

• Terminal dungu jika tanpa prosesor

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

3. Cara Akses

Cara alat masukan-keluaran mengakses komputer dikenal sebagai

• Akses pemetaan memori (memory mapped)

• Akses pengkalan (port)

Akses Pemetaan Memori

• Alat masukan-keluaran langsung dihubungkan ke memori pada alamat memori tertentu

• Monitor tampilan dihubungkan langsung ke memori sehingga setiap piksel pada tampilan diatur pada alamat memori tertentu

Akses Pangkalan

• Alat masukan-keluaran berhubungan dengan komputer melalui pangkalan

• Ada pangkalan paralel dan ada pangkalan serial

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

4. Penyaluran Data

Pada pengkaksesan alat masukan-keluaran biasanya terjadi penyaluran data

Penyaluran data dapat berlangsung dalam ukuran

• Aksara demi aksara

• Blok demi blok

Penyaluran aksara

• Pengaksesan data dilakukan dalan satuan aksara, misalnya, pada kunci ketik

Penyaluran blok

• Pengaksesan data dilakukan dalam ukuran blok, seperti pada disk

• Setiap blok mengandung banyak aksara atau bait

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

5. Cara Penyaluran

Sinyal alat masukan-keluaran yang disalurkan dari dan ke komputer dilakukan melalui

• Kabel

• Tanpa kabel

Saluran kabel

• Sinyal alat masukan-keluaran terhubung ke komputer melalui kabel.

Saluran Tanpa Kabel

• Sinyal alat masukan-keluaran terhubung ke komputer melalui gelombang elektromagnetik (seperti radio)

• Salah satu bentuk gelombang elektromagnetik adalah gelombang inframerah

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

6. Modus Penyaluran

Penyaluran data dilakukan secara aksara demi aksara melalui modus

• Paralel

• Serial

Penyaluran paralel

• Aksara ascii terdiri atas 7-bit. Pada penyaluran paralel, digunakan 7 saluran sehingga secara paralel, satu aksara atau 7 bit disalurkan sekaligus, dengan setiap saluran menyalurkan satu bit

Penyaluran serial

• Pada penyaluran serial digunakan hanya satu saluran sehingga bit pada aksara disalurkan secara berurutan

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

7. Sinkronisasi Penyaluran

Penyalur dan penerima saluran menggunakan pewaktu atau clock. Pewaktu mereka dapat

• Sinkron

• Taksinkron

Penyaluran sinkron

• Pewaktu pada penyalur dan penerima bekerja secara sinkron sehingga bit dapat disalurkan secara terus menerus

Tanda mulai

aksara aksara aksara

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

• Penyaluran taksinkron

Pewaktu pada penyalur dan penerima bekerja taksinkron sehingga setiap kali bit pertama dan terakhir pada satu aksara disalurkan, penyalur perlu menyalurkan tanda mulai (start) dan tanda akhir (stop)

Dapat ditambahkan dengan pemeriksa keliru

start

aksara

stop start

start

aksara

Peme-riksa keliru

stop

aksara

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

Alat penghubung baku

UART = universal asynchronous receiver- transmitter

USART = universal synchronous asynchronous receiver-transmitter

BSC (BiSync) = Binary synchronous communica- tion

Standar (rekomendasi) dari EIA

Standar Jarak sampai Kecepatan sampai

RS-232C 15 meter 20000 bit/detik

RS-422 15 meter 10 Mbaud

RS-423 700 meter 300 kbaud

EIA = Electronic Industries Association

RS = Recommended Standard

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

Cip UART

• Cip ini mengubah sinyal paralel menjadi serial dan sebaliknya mengubah sinyal serial menjadi paralel

• UART bekerja secara asinkron (takrempak)

• USART bekerja secara asinkron dan sinkron (serempak)

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

8. Penampungan Data

Jika data yang disalurkan tidak dapat langsung diterima maka data itu dapat ditampung dulu untuk kemudian diterima

Penampung (buffer)

• Sebagian memori disediakan untuk menampung data

• Sebagai contoh, terdapat sejumlah penampung untuk pencetakan pada pencetak (printer)

• Secara berurutan, isi tampungan dicetak oleh pencetak

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

9. Kecepatan Penyaluran Data

Kecepatan penyaluran dihitung dalam bit/detik (Mbps = megabit per second)

Sekedar gambaran

Kecepatan Waktu salur laporan 20

Penyaluran halaman ketik spasi

(bit/detik) tunggal

300 40 menit

1200 10 menit

2400 5 menit

4800 2,5 menit

9600 1,25 menit

14400 50 detik

28800 25 detik

38400 19 detik

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

B. Sistem Transmisi

1. Saluran Transmisi

Saluran transmisi terdiri atas sejumlah komponen dari alat masukan-keluaran ke komputer

Komponen itu mencakup

• Pangkalan (port)

• Konektor

• Saluran transmisi

• Kecepatan transmisi

• Alat antarmuka

• Pensakelaran

• Protokol

• Sistem penyandian

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

2. Pangkalan

Pangkalan adalah tempat alat masukan-keluaran dihubungkan ke komputer

Jenis pangkalan• Serial port (standar RS-232, RS-422)• Parallel port

EPP (Enhanced parallel port)

ECP (Extended capabilities port) berdasarkan standar IEEE 1284

• USB (Universal serial port) dapat dihubungkan sampai 127 dan dapat dibantu dengan USB hub

• IEEE 1394 port (fire wire)• MIDI port (untuk musik)• SCSI port (small computer system interface)• IrDA port (infrared data association)

FIR (fast infrared)

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

• Dual serial port card

Serial port

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

• Parallel port

Parallel port di belakang komputer

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

• USB A

• USB B

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

• Sambungan pada USB

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

2. Konektor

Jenis konektor• DB-9, 9-pin male (serial port, external modem)

• DB-9, 9-pin female (EGA dan CGA video)

• DB-15HD, 15 pin high-density female (VGA + EGA video)

• 24-pin DVI (digital video interface monitor)

• DB-15, 15-pin female (game port)

• Miniplug (speaker and microphone)

• DB-25, 25-pin male (seriap port, external modem, SCSI)

• DB-25, 25-pin female (parallel port, printer, tape backup)

• 36-pin female, mini ribbon (printer)

• 36-pin centronic female (printer)

• 50-pin centronic female (SCSI)

• 5-pin 1800 female DIN (keyboard, MIDI)

• USB port (connects to 127 different peripheral device)

• RJ-11, 6-pin female, modular telephohe (telephone, modem, LAN)

• BNC, male coaxial (LAN)

• 6-pin male, Mini DIN (mouse, keyboard)

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

2. Saluran Transmisi: Bus

Karakteristik bus• Bus width (word size) umum 32, 64 bit• Clock speed, umum 100, 133, 400 MHz• Tipe: system bus (inside motherboard)• expansion bus (to peripheral device)

Jenis expansion bus• ISA (Industry standard architecture) bus [umum dan

lambat]• VESA local bus [terutama untuk video card]• PCI (peripheral component interconnect) local bus

[videocard, sound card, SCSI]• AGP (accelerated graphic port) card [antara memori

dan videocard]• USB (universal serial bus)• IEEE 1394 bus• PC card bus

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

• Suatu struktur bus

Prosesor Memori

AGPbusslot

PCI busexpansion

slotISA bus

expansionslot

System bus System bus

AGP bus

PCI bus

PCI bus

ISA busISA bus

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

• Struktur bus tertentu

monitor

Graphiccontgroller

processor

Bridge/memorycontroller

SCSIcontroller

cache

memory

disk

disk

SCSI bus

PCI bus

IDE diskcontroller

Expansion businterface

disk

disk

disk

disk

keyboard

Parallelport

Serialport

Expansion bus

disk

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

3. Saluran Transmisi: Kabel dan Radio

Sambungan kabel

Kabel twisted-pair

10Base-T (ethernet) 10 Mbps

100Base-T (fast ethernet) 100 Mbps

1000Base-T (gigabit ethernet) 1000 Mbps

Token ring 4 – 16 Mbps

Kabel koaksial

10 Base2 (thinwire ethernet) 10 Mbps

10 Base5 (thickwire ethernet) 10 Mbps

Kabel serat optik

10Base-F (ethernet) 10 Mbps

100Base-Fx (fast ethernet) 100 Mbps

FDDI (fiber distributed-data

interface) token ring 100 Mbps

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

Sambungan tanpa kabel

Radio siaran (broadcast radio) sampai 54 Mbps

Transceiver

Bluetooth (1 Mbps)

Radio seluler 9600 bps sampai 384 kbps

Radio microwave sampai 150 Mbps

Radio satelit komunikasi sampai 1 Gbps

Infrared 1 sampai 4 Mbps

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

-----------------------------------------------------------------------------

4. Antarmuka

Tidak selalu sistem pada alat masukan-keluaran sama dengan sistem pada komputer

Agar sistem pada alat masukan-keluaran dapat dipadukan dengan sistem pada komputer digunakan alat antarmuka

Kom-pu-ter

AMK

Antarmuka

Sisi komputer

Sisi AMK

AMK = alat masuka-keluaran

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

Kartu antarmuka dan kartu PC

Kartu antarmuka

• Video card (video adapter, graphic card)

• Sound card

• Network interface card

• Modem card

Kartu PC PCMCIA = personal computer memory card international association

• Type I card (memory)

• Type II card (such as modem)

• Type III card (such as harddisk)

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

5. Pensakelaran

Satu antarmuka dapat melayani beberapa alat masukan-keluaran

Pemindahan kegiatan dari satu alat masukan-keluaran ke alat lainnya adalah pensakelaran

Pensakelaran selektor

• Pemindahan kegiatan pada alat masukan-keluaran dilakukan melalui selektor

Pensakelaran multipekser

• Pemindahan kegiatan pada alat masukan-kieluaran dilakukan melalui sandi pada multiplekser

• Ada multiplekser bait (byte) dan ada multiplekser blok

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

C. Protokol

1. Peranti Keras dan Peranti Lunak

• Peranti keras berhubungan dengan peranti lunak

• Peranti keras dengan controller dan peranti lunak dengan driver

KernelKernel I/O subsystem

SCSI device driver

Key-board device driver

Mouse device driver

SCSI device controller

Key-board device controller

Mouse device controller

SCSIKey-board Mouse

Floppy device driver

Floppy device controller

Floppy-dsik drives

Peranti lunak

Peranti keras

. . .

. . .

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

2. Pengendalian alat

Biasanya alat yang dikendalikan terdiri atas

• Alat mekanik

• Alat elektronik (dan optika)

Alat mekanik

• Biasanya bergerak seperti penggerak disk (magnetik dan optik)

• Sering dilakukan melalui controller

Alat elektronik

• Biasanya mengatur kerja komponen elektronik

• Sering dilakukan melalui driver

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

Protokol

OSI ISO (Open system interconnection ISO)

• Dari ISO

• Terdiri atas 7 lapis

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

SNA (Systems Network Architecture)

• Protokol dari IBM

CCITT

• Dari Consultative Committee on International Telegraphy and Telephony

• Dibentuk pada saat mulai ada telegrafi dan telefoni pada zaman dahulu

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

• Protoikol dari Internet

• Banyak digunakan pada saat ini ketika internet banyak digunakan orang

------------------------------------------------------------------------------Bab 7

------------------------------------------------------------------------------

3. Sistem Pengendalian

Independen terhadap alat (device independent)

• Intruksi kepada komputer tidak perlu sampai mencakup jenis alat

• Misalkan ada berkas yang mau disimpan ke disk, maka perintah tidak perlu menyebutkan jenis disk

• Jenis disk tempat berkas disimpan diatur sendiri oleh sistem operasi

• Cara menyimpan ke alat penyimpan juga diatur oleh (pelaksana pada) sistem operasi