MAKALAH "Organisasi dan Arsitektur Komputer" INPUT OUTPUT

Modul I/O merupakan peralatan antarmuka (interface) bagi sistem bus atau switch sentral dan

mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral. Modul I/O tidak hanya sekedar modul 

penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara

peripheral dan bus komputer.

Ada beberapa alasan kenapa piranti – piranti tidak langsung dihubungkan dengan bus sistem

komputer, yaitu :

  Bervariasinya metode operasi piranti peripheral, sehingga tidak praktis apabila system komputer

harus menangani berbagai macam sisem operasi piranti peripheral tersebut.

  Kecepatan transfer data piranti peripheral umumnya lebih lambat dari pada laju transfer data pada

CPU maupun memori.

  Format data dan panjang data pada piranti peripheral seringkali berbeda dengan CPU,sehingga

perlu modul untuk menselaraskannya.

Dari beberapa alasan diatas, modul I/O memiliki dua buah fungsi utama, yaitu :

1.    Sebagai piranti antarmuka ke CPU dan memori melalui bus sistem.

2. Sebagai piranti antarmuka dengan peralatan peripheral lainnya dengan menggunakan link data

tertentu.

Input/Output

ini adalah tugas makalah saya pada semester 3 yaitu tentang INPUT/OUTPUT. silahkan baca.

Input /outputA.Modul I/O

Adalah interface atau central switch untuk mengendalikan satu atau lebih peripheral atau perangkat input output.Konektor mekanis berisi fungsi logik untuk komunikasi antara bus dan peripheral..Tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus computerModul I/O adalah suatu komponen dalam sistem komputer yang Bertanggung jawab atas pengontrolan sebuah perangkat luar atau lebih dan juga,Bertanggung jawab pula dalam pertukaran data antara perangkat luar tersebut dengan memori utama ataupun dengan register – register CPU.termasuk Antarmuka internal dengan komputer (CPU dan memori utama) dan perangkat eksternalnya untuk menjalankan fungsi – fungsi pengontrolan

B.Control & timing input data

CPU meminta modul memeriksa status perangkat.Bila perangkat siap mengirim, CPU mengirim perintah pemindahan.Modul menerima data dari perangkat.Data dipindahkan dari modul ke CPU.

C.Buffering

Buffer adalah area memori yang menyimpan data ketika mereka sedang dipindahkan antara dua device atau antara device dan aplikasi. Buffering dilakukan untuk tiga buah alasan. Alasan pertama adalah untuk men-cope dengan kesalahan yang terjadi karena perbedaan kecepatan antara produsen dengan konsumen dari sebuah stream data. Sebagai contoh, sebuah file sedang diterima melalui modem dan ditujukan ke media penyimpanan di hard disk. Kecepatan modem tersebut kira-kira hanyalah 1/1000 daripada hard disk. Jadi buffer dibuat di dalam memori utama untuk mengumpulkan jumlah byte yang diterima dari modem. Ketika keseluruhan data di buffer sudah sampai, buffer tersebut dapat ditulis ke disk dengan operasi tunggal. Karena penulisan disk tidak terjadi dengan instan dan modem masih memerlukan tempat untuk menyimpan data yang berdatangan, maka dipakai 2 buah buffer. Setelah modem memenuhi buffer pertama, akan terjadi request untuk menulis di disk. Modem kemudian mulai memenuhi buffer kedua sementara buffer pertama dipakai untuk penulisan ke disk. Pada saat modem sudah memenuhi buffer kedua, penulisan ke disk dari buffer pertama seharusnya sudah selesai, jadi modem akan berganti kembali memenuhi buffer pertama dan buffer kedua dipakai untuk menulis. Metode double buffering ini membuat pasangan ganda antara produsen dan konsumen sekaligus mengurangi

kebutuhan waktu di antara mereka.

Alasan kedua dari buffering adalah untuk menyesuaikan device-device yang mempunyai perbedaan dalam ukuran transfer data. Hal ini sangat umum terjadi pada jaringan komputer, dimana buffer dipakai secara luas untuk fragmentasi dan pengaturan kembali pesan-pesan yang diterima. Pada bagian pengirim, sebuah pesan yang besar akan dipecah ke paket-paket kecil. Paket-paket tersebut dikirim melalui jaringan, dan penerima akan meletakkan mereka di dalam buffer untuk disusun kembali.

Alasan ketiga untuk buffering adalah untuk mendukung copy semantics untuk aplikasi I/O. Sebuah contoh akan menjelaskan apa arti dari copy semantics. Jika ada sebuah aplikasi yang mempunyai buffer data yang ingin dituliskan ke disk. Aplikasi tersebut akan memanggil sistem penulisan, menyediakan pointer ke buffer, dan sebuah integer untuk menunjukkan ukuran bytes yang ingin ditulis. Setelah pemanggilan tersebut, apakah yang akan terjadi jika aplikasi tersebut merubah isi dari buffer, dengan copy semantics, keutuhan data yang ingin ditulis sama dengan data waktu aplikasi ini memanggil sistem untuk menulis, tidak tergantung dengan perubahan yang terjadi pada buffer. Sebuah cara sederhana untuk sistem operasi untuk menjamin copy semantics adalah membiarkan sistem penulisan untuk mengkopi data aplikasi ke dalam buffer kernel sebelum mengembalikan kontrol kepada aplikasi. Jadi penulisan ke disk dilakukan pada buffer kernel, sehingga perubahan yang terjadi pada buffer aplikasi tidak akan membawa dampak apa-apa. Mengcopy data antara buffer kernel data aplikasi merupakan sesuatu yang umum pada sistem operasi, kecuali overhead yang terjadi karena operasi ini karena clean semantics. Kita dapat memperoleh efek yang sama yang lebih efisien dengan memanfaatkan virtual-memori mapping dan proteksi copy-on-wire dengan pintar.

D. I/O Reprogram

Data saling dipertukarkan antara CPU dan modul I/O.CPU mengeksekusi program yang memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung melalui Pemindahan data,Pengiriman perintah baca maupun tulis dan Monitoring perangkat .

I/O reprogram

Kelemahan :• CPU akan menunggu sampai operasi I/O selesai dilakukan oleh modul I/O sehingga akan membuang waktu, CPU lebih cepat proses operasinya.• Dalam teknik ini, modul I/O tidak dapat melakukan interupsi kepada CPU terhadap proses – proses yang diinteruksikan padanya.• Seluruh proses merupakan tanggung jawab CPU sampai operasi lengkap dilaksanakan

E.Klasifikasi perintah I/O

1. Perintah control.

Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral danmemberitahukan tugas yang diperintahkan padanya.

2. Perintah test.

Perintah ini digunakan CPU untuk menguji berbagai kondisi status modulI/O dan peripheralnya. CPU perlu mengetahui perangkat peripheralnyadalam keadaan aktif dan siap digunakan, juga untuk mengetahui operasi –operasi I/O yang dijalankan serta mendeteksi kesalahannya.

3. Perintah read.

Perintah pada modul I/O untuk mengambil suatu paket data kemudianmenaruh dalam buffer internal. Proses selanjutnya paket data dikirimmelalui bus data setelah terjadi sinkronisasi data maupun kecepatantransfernya.

4. Perintah write.

Perintah ini kebalikan dari read. CPU memerintahkan modul I/O untukmengambil data dari bus data untuk diberikan pada perangkat peripheraltujuan data tersebut.

F. PENGERTIAN BUS

ada motherboard terdapat saluran-saluran penghubung yang menghubungkan satu komponen dengan komponen lainnya. Saluran penghubung ini berupa garis-garis yang tercetak pada PCB motherboard. Melalui saluran-saluran inilah data, informasi, dan instruksi-instruksi yang diberikan pada komputer ditransfer/melintas dari komponen satu ke komponen lainnya. Data dan instruksi tersebut diangkut dalam wujud sinyal-sinyal elektronis yang mempunyai makna tertentu. Sekelompok saluran yang mempunyai fungsi yang sama disebut jalur atau bus. Saluran-saluran penghubung tadi disebut pula dengan istikah konduktor.Pada permukaan bagian bawah prosesor Intel Pentium 4 socket 478, terdapat kaki-kaki berupa pin. Jumlah pin keseluruhan sebanyak 478 buah, itulah sebabnya disebut soket 478. Pin-pin ini bertugas sebagai lintasan yang menyalurkan data atau instruksi dari motherboard ke processor atau sebaliknya. Dengan demikian, di dalam sebuah prosesor juga ada saluran-saluran tempat lalulintas data/informasi/instruksi-instruksi yang harus diolah/diproses dan dikirim kembali ke motherboard. Pin-pin pada prosesor adalah salah satu contoh nyata yang secara fisik terlihat sebagai saluran tempat lalu lintas data/informasi/instruksi. Sekelompok saluranjalur atau bus. Hal yang sama juga ada di video card atau periferal lainnya. Bus-bus atau jalur-jalur pada prosesor secara garis besar dapat dibagi menjadi data bus (jalur data), address bus (jalur adres), dan control bus (jalur kontrol). Control bus disebut juga dengan istilah signal bus. yang mempunyai fungsi yang sama juga disebut

Pengertian jalur tidak sama dengan saluran. Dalam hal ini, jalur adalah kata jamak dari saluran. Pahamilah penjelasan berikut ini:

Jalur data (data bus) terdiri dari beberapa (sejumlah) saluran dataJalur adres (address bus) terdiri dari beberapa (sejumlah) saluran adresJalur kontrol (control bus) terdiri dari beberapa (sejumlah) saluran kontrol

Seperti telah dijelaskan sebelumnya, bahwa data/informasi/instruksi disalurkan dalam wujud sinyal-sinyal elektronis. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut:Setiap satu saluran (satu kawat) pada saat-saat tertentu hanya dapat berada dalam satu kondisi, yaitu ada tegangan atau tidak ada tegangan. Dikatakan ada tegangan jika tegangannya berkisar 2,5 Volt hingga 5,5 Volt. Dikatakan tidak ada tegangan jika tegangannya berkisar 0 Volt hingga 0,8 Volt. Keadaan ada tegangan disimbolkan dengan angka 1 dan disebut dengan istilah ‘high’, keadaan tidak ada tegangan disimbolkan dengan angka 0 dan disebut dengan istilah ‘low’.Berdasar penjelasan ini, dapat dikatakan bahwa setiap saluran selalu berkeadaan biner (dua kemungkinan), yaitu dalam keadaan ‘0’ atau dalam keadaan ‘1’. Simbol angka yang hanya bernotasi ‘0’ dan ‘1’ ini disebut dengan istilah notasi digit biner, dalam bahasa Inggris disebut binary digit yang disingkat dengan istilah ’bit’.Misalkan jalur data (data bus) sebuah prosesor terdiri dari 8 saluran, setiap saluran berada dalam kondisi ‘0’ atau ‘1’, maka akan terjadi banyak kemungkinan kombinasi bilangan biner yang menyimbulkan kondisi tegangan seperti berikut ini:Total kombinasi bilangan biner yang mungkin terjadi adalah 28 = 256 macam kombinasi.Mungkin pola tegangan : 0 0 0 0 0 0 0 1 akan membentuk huruf (karakter) Asedangkan pola tegangan: 0 0 0 0 0 0 1 1 akan membentuk angka (karakter) 1Demikian seterusnya hingga tercipta 256 karakter (notasi) yang berbeda.Kumpulan dari 8 bilangan biner (bit) yang membentuk pola urutan (kombinasi) tertentu ini disebut byte. Sehingga dapat disebut 1 byte = 8 bit. 1 byte nilainya setara dengan 1 karakter.Byte ini akhirnya dipakai sebagai satuan, misalnya untuk menyatakan kapasitas sebuah media simpan (harddisk, disket, flash disk, CD, dan lainnya), kapasitas memory dan lain-lainnya. Dikenal pula satuan kilo byte, mega byte, giga byte, dan terra byte dengan kesetaraan nilai sebagai berikut:

1 kilo bayte (KB) = 1024 byte1 mega byte (MB) = 1024 x1024 byte1 giga byte (GB) = 1024 x1024 x1024 byte1 terra byte (TB) = 1024 x1024 x1024 x1024 byte

Sampai saat ini teknologi prosesor terus berkembang. Pada awalnya, Intel memproduksi prosesor 4 bit, kemudian prosesor 8 bit, 16 bit, 32 bit dan sekarang ini 64 bit. Sebuah prosesor dikatakan prosesor 4 bit jika bekerja menggunakan data 4 bit, artinya jalur datanya (data bus-nya) terdiri dari 4 saluran data. Dengan demikian, prosesor 64 bit menggunakan 64 saluran untuk jalur datanya (data bus-nya terdiri dari 64 saluran).

G.Memory-mapped I/O

Memory mapped I/O

Memory-mapped file I/O membolehkan file I/O diperlakukan sebagai rutin akses memori yang dipetakan sebagai blok disk ke dalam page memoriSuatu file diinisialisasikan menggunakan demand pagin. Suatu bagian page file dibaca dari file sistem ke page fisik. Subsequent membaca/menulis ke/dari file yang diperlakukan dalam urutan memori akses.Secara sederhana file akses memperlakukan file I/O melalui memori melalui read() write() system calls.Beberapa proses juga dapat dipetakan pada fiel yang sama pada memori yang di-share.

•Kelebihan–Dapat diakses dari bahasa tingkat tinggi(C/C++)–Proteksi dapat dilakukan dengan mengatur address space user process–Lebih mudah memeriksa status sebuah device

Problems with memory-mapped I/O•Problem dengancaching memory•Mekanismeekstrauntukarsitekturkomputerdenganmulti-bus

Isolated I/O• Dilakukan pemisahan ruang pengalamatan bagi memori dan ruang pengalamatan bagi I/O.• Dengan teknik ini diperlukan bus yang dilengkapi dengan saluran pembacaan dan penulisan memori ditambah saluran perintah output.• Keuntungan Isolated I/O adalah sedikitnya instruksi I/O

H. ISOLATED I/O

MODULEIsolated I/O Module merupakan sebuah modul I/O yangberfungsi untuk melakukan isolasi terhadap tegangan input atauoutput. Modul ini biasanya digunakan untuk aplikasi sepertipengendali motor, pengaturan relay, dll.Spesifikasi Teknis1. Tegangan kerja +5 VDC (VCC).2. Memiliki 8 channel I/O. Dimana tiap channel hanya bisadikonfigurasikan sebagai 1 fungsi saja (Input atau Output).3. Jika dikonfigurasi sebagai output, maka konfigurasi padaIsolated I/O Port adalah active low dimana logika 0 akanmengaktifkan optoisolator.

5. Isolated I/O Port dapat dihubungkan dengan port mikrokontroler:MCS-51, AVR, PIC, dll. Atau dapat juga dihubungkan denganrangkaian TTL/CMOS.Lihat contoh aplikasi di bagian akhir sebagai acuan dalampenggunaan Isolated I/O Module.

I.DMADefinisiDMA adalah sebuah prosesor khusus (special purpose processor) yang berguna untuk menghindari pembebanan CPU utama oleh program I/O (PIO).Gambar 6-2. DMA Interface. Sumber: . . .

Transfer DMAUntuk memulai sebuah transfer DMA, host akan menuliskan sebuah DMA command block yang berisi pointer yang menunjuk ke sumber transfer, pointer yang menunjuk ke tujuan/ destinasi transfer, dan jumlah byte yang ditransfer, ke memori. CPU kemudian menuliskan alamat command block ini ke DMA controller, sehingga DMA controller dapat kemudian mengoperasikan bus memori secara langsung dengan menempatkan alamat-alamat pada bus tersebut untuk melakukan transfer tanpa bantuan CPU. Tiga langkah dalam transfer DMA:1. Prosesor menyiapkan DMA transfer dengan menyedia kan data-data dari device, operasi yang akan ditampilkan, alamat memori yang menjadi sumber dan tujuan data, dan banyaknya byte yang di transfer.2. DMA controller memulai operasi (menyiapkan bus, menyediakan alamat, menulis dan membaca data), sampai seluruh blok sudah di transfer.3. DMA controller meng-interupsi prosesor, dimana selanjutnya akan ditentukan tindakan berikutnya.Pada dasarnya, DMA mempunyai dua metode yang berbeda dalam mentransfer data. Metode yang pertama adalah metode yang sangat baku dan simple disebut HALT, atau Burst Mode DMA, karena DMA controller memegang kontrol dari sistem bus dan mentransfer semua blok data ke atau dari memori pada single burst. Selagi transfer masih dalam progres, sistem mikroprosessor di-set idle, tidak melakukan instruksi operasi untuk menjaga internal register. Tipe operasi DMA seperti ini ada pada kebanyakan komputer.Metode yang kedua, mengikut-sertakan DMA controller untuk memegang kontrol dari sistem bus untuk jangka waktu yang lebih pendek pada periode dimana mikroprosessor sibuk dengan operasi internal dan tidak membutuhkan akses ke sistem bus. Metode DMA ini disebut cycle stealing mode. Cycle stealing DMA lebih kompleks untuk diimplementasikan dibandingkan HALT DMA, karena DMA controller harus mempunyai kepintaran untuk merasakan waktu pada saat sistem bus terbuka.Gambar 6-3. DMA Controller. Sumber: . . .

HandshakingProses handshaking antara DMA controller dan device controller dilakukan melalui sepasang kabel yang disebut DMA-request dan DMA-acknowledge. Device controller mengirimkan sinyal melalui DMA-request ketika akan mentransfer data sebanyak satu word. Hal ini kemudian akan mengakibatkan DMA controller memasukkan alamat-alamat yang dinginkan ke kabel alamat memori, dan mengirimkan sinyal melalui kabel DMA-acknowledge. Setelah sinyal melalui kabel

DMA-acknowledge diterima, device controller mengirimkan data yang dimaksud dan mematikan sinyal pada DMA-request.Hal ini berlangsung berulang-ulang sehingga disebut handshaking. Pada saat DMA controller mengambil alih memori, CPU sementara tidak dapat mengakses memori (dihalangi), walau pun masih dapat mengaksees data pada cache primer dan sekunder. Hal ini disebut cycle stealing, yang walau pun memperlambat komputasi CPU, tidak menurunkan kinerja karena memindahkan pekerjaan data transfer ke DMA controller meningkatkan performa sistem secara keseluruhan.Cara-cara Implementasi DMADalam pelaksanaannya, beberapa komputer menggunakan memori fisik untuk proses DMA , sedangkan jenis komputer lain menggunakan alamat virtual dengan melalui tahap "penerjemahan" dari alamat memori virtual menjadi alamat memori fisik, hal ini disebut direct virtual-memory address atau DVMA. Keuntungan dari DVMA adalah dapat mendukung transfer antara dua memory mapped device tanpa intervensi CPU.

DAFTAR ISIBAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang1.2 Tujuan1.3 Metode PenulisanBAB II PEMBAHASANBAB III PENUTUPDAFTAR PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang I/O (Input/Output)Sebagaimana yang telah kami kemukakan, bahwasannya sebuah sistem komputer memiliki tiga komponen utama, yaitu CPU, memori (primer dan sekunder), dan peralatan I/O (Input/Output) seperti printer, scaner dan modem. Sekarang waktunya untuk membahas peralatan I/O dan bagaimana alat ini dihubungkan dengan bagian lain pada sistem.1.2 TujuanTujuan dalam penulisan makalah untuk menambah pengetahuan dan diharapkan bermafaat bagi penuis sendiri dan bagi pembaca.1.3 Metode PenulisanPenulis mempergunakan metode observasi dan kepustakaan. Cara-cara yang digunakan pada penulisan makalah ini adalah : Studi Pustaka, dalam metode ini penulis membaca buku-buku yang berkaitan dengan penulisan makalah ini.

BAB II PEMBAHASAN1.1 Struktur model I/OModul I/O sangat berbeda dalam hal kompeksitas dan jumlahnperangkat eksternal yang dikontrolnya, Data yang dipindah ke modu dan dari modul di-buffer-kan dalam sebuah register data atau lebih. Mungkin juga terdapat sebuah register status saat itu. Register status dapat juga sebagai register kontrol, untuk menerima informasi kontril secara detail dari CPU.Logil pada modul berinstraksi dengan CPU untuk memberikan perintah ke modul I/O. Beberapa saluran kontrol dapata digunakan oleh modul I/O (misalnya untuk signal arbritasi atau signal status). Modul juga dapat mengetahui dan menghasikan alamat-alamat yang berkaitan dengan perangkat yang dikontrolnya. Setiap modul I/O memiliki alamat yang unik, atau apabila modul I/O mengontrol lebih dari sebuah perangkat eksternal, maka terdapat sekumpulan alamat yang unik. Terakhir, modul I/O terdiri dari logik yang bersifat khusus bagi interface dengan setiap perangkat yang di kontrolnya.1.2 I/O TERPROGRAMTerdapat tiga buah teknik yang dapat digunakan dalam oerasi I/O. Pada I/O terprogram . data saling dipertukarkan antara CPU dengan modul I/O. CPU mengeksekus program yang memberikan operasi I/O kepada CPU secara berlansung, termasuk status perangkat peringindera,, mengirim perintah pembacan atau penulisan, dan pemindahaan data. Ketika CPU mengeluarkan perintah ke modul I/O, maka CPU harus menunggu sampai operasi I/O selesai. Apabila CPU lebih cepat dibanding modul I/O, maka hal ini akan membuang-buang waktu CPU. Dengan menggunakan interrup driven I/O, CPU mengeluarkan perintah I/O, dilanjutkan dengan mengeksekusi instruksi-instruksi lainnya, dan di intrupsi dengan modul I/O apabila instruksi-instruksi tersebut telah selesai dilaksanakan, dengan menggunakan I/O terprogram dan I/O interrup, maka CPU bertanggung jawab atas pengeluaran data dari memori utama untuk keperluan input.

1.3 Perintah-perintah I/OUntuk mengeksekusi instruksi yang berkaitan dengan I/O, CPU menerbitkan sebuah alamat yang menspesifikasikan modul I/O dan perangkat eksternal tertentu, dan sebuah perintah I/O. Terdapt empat jenis perintah I/O yang akan diterima modul I/O ketika modul tersebut dialamati oleh CPU. Perintah-perintah tersebut dapat diklasifikasikan sebagai kontrol, test, read, dan write.Perintah contro digunakan untuk mengaktivasi pheripera dan memberitahunya tentang tugas yang harus di laksankannya. Misalnya, unit pita magnetik dapat diintruksikan untuk menggulung ulung atau memajukan sebuah record. Perintah-perintah ini disesuaikan dengan jeni perangkat peripheralnya.Perintah test digunakan untuk menguji bermacam-macamkondisi status berkaitan dengan modul I/O dan perangka peripheralnya. CPU perlu mengetahui bahwa peripheral yang di maksud berada dalam keadaan aktif dan dapat digunakan . CPU juga perlu mengetahui apakah operasi I/O kini telah seleai dan terjadi error.Perintah read mengakibatkan modul I/O akan mendapatkan sebuah butir data dari peripheral dan menaruhnya di dalam buffer internal . kemudian CPU akan memperoleh butir data dengan memintanya yang ditaruh I/O pada bus data. Sebaliknya, perintah write menyebabkan modul I/O mengambil butir data (byte atau word) dari bus data dan kemudian mentransmisikan butir data itu ke peripheral.1.4 Intruksi-Intruksi I/ODengan menggunakan I/O terpogram, terdapat hubungan erat antara intruksi I/O yang di ambil

CPU dari memori dengan perintah I/O yang di keluarkan CPU ke modul I/O untuk mengeksekusi instruksi. Dengan kata lain, instruksi-instruksi dapat dengan mudah dipetakan kedalam perintah-perintah I/O, dan sering kali terdapat korespondensi satu-satu yang sederhana. Bentuk intruksi teragantung pada cara pengalamatan perangkat eksternal.Umumnya, akan banyak perangkat I/O yang terhubung melalui modul I/O kesistem. Setiap perangkat diberi pengenal (identifier) atau alamat yang unik. Pada saat CPU mengeluarkan peerintah I/O, perintah akan berisi alamat perangkat yang dinginkan . jadi, setiap modul I/O harus menginterprestasikan seluruh alamat untuk menentukan apakah perintah itu ditunjukkan untuk dirinya atau bukan.Ketika CPU, memori utama, dan I/O menggunakan bus umum bersama-sama, maka akan dimunginkann penggunaan dua mode pengalamatan: memori yang dipetakan (memori mapel I/O) dan memori terisolasi (isolated memori). Dengan menggunakan memori-maped I/O, terdapat ruang alamat tunggal untuk lokasi memori dan perangkat I/O. CPU memperlukan register status dan register data modul I/O sebagai lokasi memori maupun perangkat I/O. Karena itu, misalnya dengan, 10 saluran alamat, akan diperaoleh sejumlah 1024 alamat lokasi memori dan I/O, dengan memakai sembarang kombinasi.1.5 INTERRUP-DRIVEN I/OMasalah yang dijumpai dalam I/O terprogram adalah bahwa CPU harus menunggu modul I/O yang diinginka agar siap baik untuk menerima maupun mengirimkan data dalam waktu yang relatif lama. Pada saat menunggu CPU harus berulang-ulang menanyakan status modul I/O. Akibatnya tingkat kinerja sistem keseluruhan mengalami penurunan yang tajam. Alternatifnya yaitu CPU mengeluarkan perintah I/O kemodul dan kemudian mengerjakan pekerjaan lainnya. Kemudian modul I/O akn menginterrupsi CPU untuk menerima layanan ketika modul telah siap untuk saling bertukar data dengan CPU. Setelah itu CPU akan mengeksekusi pengiriman data, seperti sebelumnya, dan dilanjutkan dengan menyelesaikan proses sebeumnya. Mari kita perhatikan cara kerja tersebut, pertama-tama dari sudut pandang modul I/O. Pada input, modul I/O menerima peintah READ dari CPU. Kemudian Modul I/O memproses pembacaan data dari peripheral tertentu. Sekali data telah berada dalam register data modul, modul mengeluarkan sinyal interrup ke CPU melalui saluran kontro. Kemudian modul akan menunggu h ingga data-nya diminta oleh CPU. Pada saat permintaan itu terjadi, modul menaruh datanya pada bus data dan modul akan siap meakukan pekerjaan lainnya.Dari sudut pandang CPU, kegiatan input adalah sebagai berikut. CPU mengeluarakan perintah READ. Kemudian CPU berhenti mengeluarkan perintah dan melanjutkan pekerjaan lainnya(misalnya, CPU dapat mengerjakan beberapa program sekaligus). Pada akhir setiap siklus intruksi, CPU memeriksa interrup. Ketika interrup dari modul I/O terjadi CPU menyimpan context (misalnya, perhitungan program dan register CPU) program yang sedang berlangsung dan memprosses interrup. Dalam hal ini, CPU membac word data dari modul I/O dan menyimpannya di dalam memori. Kemudian CP menyimpan context program yang dikerjakan (atau program lainnya) dan melanjutkan eksekusi.1.6 Saluran I/O dan ProcessorEvalusi Fungsi I/ODalam perkembanganya sistem operasi koputer, terdapat kecenderunagan meningkatnya kompleksitas dan kecanggihan komponen-komponen. Tidak ada yang lebih nyata selain perkembangan dalam fungsi I/O. Langkah-langkah evolusi ini dapat mengihtisarkan sebagai berikut.1. CPU mengontrol secara langsung. Hal ini terlihat dari perangkat yang dikontrol oleh

mikroprocessor yang sederhana.2. Ditambakanhnya sebuah pengontrol atau modul I/O. CPU menggunakan I/O terprogram tanpa menggunakan interrup. Pada langkah ini CPU menjadi suatu yang terpisah dari detail tertentu interface-interface perangkat eksternal.3. Konfigurasi seperti langakah 2, namun sekarang interrup digunakan CPU tidak memerlukan waktu untuk menungu terbentuknya operaso I/O, yang berarti hal ini akan meningkatkan efisiensi.4. Modul I/O diberi akses langsung ke memori melalui DMA. Sekarang modul I/O dapat memindahkan blo data ke memori atau dari memori tanpa melibatkan CPU, kecuali pada aawal dan akhir pemindahan.5. Modul I/O ditingkatkan menjadi kemampuannya menjadi asebuah processor yan memilki tugasnya sendiri, yang menggunakan intruksi tertentu untuk I/O tertentu. CPU mengarahkan processor I/O untuk mengeksekusi suatu program I/O didalam memori. Prosses I/O mengambil dan mengeksekusi instruksi-instruksi ini tanpa ada camur tangan CPU. Hal ini memungkinkan CPU untuk menentukan aktivitas I/O akan diinterupsi bila seluruh ativitas telah terbentuk.6. Modul I/O memiliki memori lokanya sensdiri dan merupakan sebuah komputer yang memiliki tugas sendiri. Dengan arsitektur seperti ini, perangkat I/O dalam jumlah yang banyak dapat dikontrol, dengan keterlibatan CPU yang minimal. Penggunaan arsitektur seperti itu adalah untuk mengontrol komunikasi dengan terminal yang interaktif. Prossser I/O dapat sebagian besar tugasnya yang melibatkan pengontrolan CPU.

Dengan perkembangan seluruh evolusi ini, semakin banyak fungsi I/O yang terbentuk. CPU sangat terbantu dengan tugas-tugas yang melibatkan I/O, yang akhirnya akan meningkatkan kinerja keseluruhan. Pada dua langkah terakhir (5-6), terjadi perubahan besar dengan berhasil dibuatnya modul I/O yang mampu mengeksekusi program. Pada langkah5, modul I/O sering kali disebut sebagai saluran I/O (I/O chanel). Pada langkah 6, sering digunakan istilah processor I/O . kedua istilah itu sering digunakan untuk hal yang sama. Untuk Nnmun senlanjutnya kita akan menggunakan istilah saluran I/O.

2.0 Karakteristik Saluran I/O

Saluran I/O mempresentasikan pengembagan konsep DMA. Saluran I/O memiliki kemampuan untuk megeksekusi intruksi I/O, yang memberikan kontrol sepenuhnya terhadap operasai-operasi I/O instruksi itu dapat disimpan di dalam memori utama untuk selanjutnya dapat di eksekusi oleh processor yang terdapat didilam saluran I/O itu sendiri. Jadi, CPU akan memulai pemindahan I/O dengan mengintruksi saurn I/O untuk mengeksekusi program di dalam memori. Program akan menentukan perangkat, daerah memori untuk menyimpan, prioritas, dan aksi yang akan diambil staatus error tertentu. Saluran I/O akan mengikuti instruksi-instruksi dan kontrol-kontrol transfer data ini.2.1 BUSMotherboard (Parentboard, untuk istilah yang sebenarnya). Motherboard berisi keping CPU, beberapa slot tempat dimana modul-modu DIMM dapat dipasang, dan berbagai macam chip pendukung. Motherboard juga memuat bus yang diletakkan pada seluruh panjangnya, dan soket-soket dimana tepi penghubung papan I/O dapat dimasukkan. Masing-masing piranti I/P terdiri ats dua bagian : Bagian pertama memuat sebagian besar elektronik, yang disebut pengontrol, dan

bagian satunya lagi memuat pirant I/O , seperti misalnya disk driver. Pengontrol biasanya terpasang pada sebuah papan yang disisipkan kedalam slot bebas , kecuali pengontrol yang bukan merupakan opsional/pilihan (seperti misalnya keyboard), yang kadang-kadang terletak pada motherboard.Tugas pengontrol adalah untuk mengontrol piranti I/O dan menangani akses bus untuk piranti I/O tersebut. Dan juga tugas pengontrol adalah untuk memilah-milahkan aliran bit menjadi satuan-satuan, dan menuliskan setiap satuan kedalam memori. Sebuah satuan adalah satu word atau lebih. Sebuah pengontrol yang membaca atau menuliskan data pada atau memori tanpa Intervensi CPU akan dikatakan sebagai melakukan Akses Memori Langsung, yang lebih dikenal sebagai DMA .Ketika transfer menunda menjalankan programnya saat ini mulai menjalankan suatu prosedur khusus, yang disebut Interrup Hander. Ketika interrup handlear diselesaikan, CPU melanjutkan dengan program yang telah ditunda ketika interrup terjadi.Apa yang terjadi jika CPU dan pengontrol I/O ingin menggunakan bus pada saat yang sama? Jawabannya adalah bahwa chip yang disrebut Bus Arbiter memumutuskan siapa yang mendapat giliran pertama. Tetapi bagaimanapun juga, ketika piranti I/O tertentu juga sedang bekerja, maka piranti itu akan meminta dan diberi bus ketika ia membutuhkannya. Proses tersebut dinamakan Siklus Pengambilalihan dan akan memperlambat komputer. IBM mengganti PC IBM dengan PS/2 range, PS/2 range memiliki sebuah bus PC lama, yang disebut ISA(Industri Standart Architectur). Bus EISA (Exetended ISA), bus yang paling populer dari bus-bus saat ini adalah bus PCI (Peripheral Component Interconect) bus ini dirancang oleh Intel. Selain itu Bus PCI memiliki sebuah penghubung kepada bus ISA, sehingga pengontrol ISA dan piranti-pirantinya masih bisa digunakan.2.2 TERMINALTerminal-terminal komputer terdiri dari dua bagian yaitu KetTerminal-terminal komputer terdiri dari dua bagian yaitu Keyboard dan Layar :Keyboard IBM awalnya muncul dengan keyboard yang memiliki skalar aksi tekan dibawah setiap tombol yang memberikan umpan balik taktis suatu klik ketika tombol diklik.Layar CRT (Cathode Ray Tube) adalah sebuah tabung didalam layar/monitor yang dapat menembakkan seberkas sinar elektron kepada layar tesfosforensi.Tiga jenis terminal yang telah digunakan secara umum : Terminal-terminal Peta Karakter, Terminal-terminal Peta-Bit, dan Terminal-terminal RS-323-C. Terminal-terminal tersebut semua dapat menggunakan tipe keyboard, tetap masing-masing komputer berbeda caranya dalam berkomunikasi dengan terminal-terminal tersebut dan juga dalam menangani output.Terminal-terminal Peta-Bit adalah terminal yang menggunakan peta bit, Pixel adalah susunan dari elemen-elemen gambar.Windows adalah suatu area pada layar yang digunakan oleh satu program.Color Pallete adalah tabel penggabungan warna dasar pada Hardware yang memuat 256 entri dimana masing-masing mempunyai nilai RGB-bit, warna terindeks adalah warna yang dihasilkan berdasarkan urutan penggabungan warna dasar. Terminal-Terminal RS-232-C memiliki penghubung 25-pin yang distandarisasikan Standart RS-232-C menentukan ukuran mekanis dan bentuk penghububung, level voltase, dan arti setiap sinyal pada pin.Modem adalah sebuah alat yang dapat menghubungkan komputer yang saling berjauhan dengan bantuan telepon yang dikonversi dan ditransmisikan sinyalnya oleh modem ke komputer.2.2 MouseTiga jenis mouse yang telah diproduksi Mouse Mekanise, Mouse Optike, Mouse Optomekanise.Ketika mouse digerakkan terhadap tegak lurus sumbu utamanya, roda satunya lagi akan berputar. Setiap roda menggerakkan resistor variabel (potensioner). Dengan mengukur

perubahan-perubahan dalam resistensi, akan dimungkinkan untuk seberapa banyak roda yang telah berputar dan dengan demikian dapat menghitung seberapa jauh mouse telah digerakkan dalam masing-masing arah. Jenis mouse kedua adalah Mouse Optik, jenis ini tidak mempunyai roda atau bola. Mouse ini memiliki sebuh Diode LED (Light Emitting) dan sebuah fotodetektor pada bagian bawahnya. Mouse Optik ini digunakan diatas bantalan plastik khusus yang memuat titik rektangular dari garis-garis yang berspasi rapat. Ketika mouse digerakkan diatas titik, Fotokondektor merasakan perlintasan-perlintasan garis dengan melihat perubahan-perubahan dalam jumlah sinar yang dipantulkan kembali ke LED. Mouse Ketiga adalah Optomekanise, mouse ini mempunyai roda berputar yang memutar kedua gagang yang dipasang dengan sudut 900 satu sama lainnya.Gagang tersebut dihubungkan dengan yang memiliki bilah dimana melaluinya sinar dapat lewat. Ketika Mouse bergerak, shaft berputar, dan pulsa-pulsa sinar menerpa detektor bilamana suatu bilah muncul diantara LED dan detektornya. jumlah pulsa yang terdeteksi sama dengan jumlah gerakan.2.4 PRINTERJenis printer yang paling murah yaitu Printer Matriks, dimana sebuah head pencetakan yang berisi antara 7 sampai 24 jarum yang dapat diaktifkan secara elektromaknetik dan ditampilkan disepanjang tiap baris cetak. Printer Low End memiliki 7 jarum, katakanlah, 80 karakter dalam matrik 5×7 sepanjang baris. Sebagai akibat, bais cetak kemudian terdiri atas 7 baris huorisontal, masing-masing terdiri dari atas 5×80= 400 dot. Setiap dot dapat dicetak, tergantung pada karakter-karakter yang akan di cetak, kualitas cetakan printer ini sangat andal tapi berisik,lambat dan buruk percetakan grafik. Printer ini sering digunkan dalam mesin ATM, Slip transaksi kartu kredit, atau broading pass perusahaan. Printer Injek adalah printer yang menggunakan head percetakan berupa cartridge tinta yang digerakkan melinrtasi kertas sambil menyemprotkan tinta diatas kertas. Printer ini menggunakan prinsip Nozzle disemprotkan melalui nozzle-nozzle kecil, yang telah disemprotkan secara elektrik. Printer Laser alat menggunakan citra kualitas tinggi fleksibel berkecepatan tinggi, dalam satu periper. Printer CMY adalah printer berwarna yang menggunakkan empat warna dasar yaitu Chyan, kuning, magenta dan hitam. Gamut adalah rangkaian warna lengkap yang dihasilkan oleh sebuah printer terserbut. Tinta berbasis warna adala tinta yang menggunakan bahan-bahan berwarna yang dilarutkan dilarutkan di dalam pelarut cair. Tinta berbasis Pigmen adalah tinta yang menggunakan partikel-partikel pigmen padatan yang dilartkan di dalam partikel cair.2.4 MODEMSinyal gelombang sinus murni dengan frekuensi 1000 sampai 2000 Hz, yang mempunyai distorsi kecil yang ditransmisikan disebut Pembawa. Modulasi adalah proses untuk menganekaragamkan amplitudo, frekwensi, dan fase. Modulasi amplitido adalah moduasi 2 level tegangan berbeda pada frekwensi yang konstans. Modulasi Frekwensi adalah modulasi dengan level tegangan konstans pada frekwensi yang berbeda. Modulasi Fase adalah modulasi pada modulasi pada frekwensi dan aplitudo yang konstans dengan fase pembawa yang berbeda. Tingkat baut adalah jumlah perubahan sinyal potensial per detik. Modem Full-Duplek adalah modem yang dapat mentransmisiikan pada dua arah pada waktu yang sama. Sedangkan modem Half-Duplek adalah modem yang hanya dapat mentransmisikan pada satu arah “SIMPEX”. ISDN (Integrated Service Internet Network) adalah standart untuk telepon, post, Telegraph Administrator standart jaringan digital.

BAB III PENUTUPKESIMPULAN

Di samping CPU dan sejumlah modul memori, elemen penting ketiga sistem komputer adalah sejumlah I/O. Modul tersebut merupakan interface bagi bus sistem atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral. Modul I/O bukan hanya merupakan konektor mekanis sederhana yang menghubungkan suatu perangkat dengan bus sistem. Akan tetapi modul I/O berisi suatu yang “cerdas”, yaitu berisi logik untuk melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dengan bus.• Terdapat beraneka ragam peripheral yang memiliki bermacam-macam metode operasi. Maka akan tidak sangat praktis untuk menggabungkan logik tertentu kedalam CPU dengan maksud untuk mengontrol sejumlah perangkat.• Laju transfer data peripheral sering kali jauh lebih lambat dibanding dengan laju transfer data memori atau CPU. Jadi, tidaklah praktis menggunakan bus sistem berkecepatan tinggi untuk melakukan komunikasi langsung dengan peripheral.• Peripheral sering kali menggunakan format data dan panjang word yang berlainan dibandingkan dengan komputer yang disambungan dengannya. Jadi, diperlukan modul I/O. Modul ini mempunyai dua fungsi utama.• Sebagai interface ke CPU dan memori via bus sistem atau switch sentral.• Sebagai interface ke sebuah perangkat peripheral atau lebih dengan menggunakan ink data tertentu.