Saturday, August 26, 2017
UNIT MASUKAN DAN KELUARAN PADA SISTEM KOMPUTER
UNIT MASUKAN DAN KELUARAN Sistem Komputer
Sistem
komputer memiliki tiga komponen utama, yaitu : CPU, Memory (primer &
sekunder), dan peralatan masukan/keluaran (I/O) seperti printer, monitor,
keyboard, mouse dan modem. Dalam menjalankan fungsinya sebagai masukan dan
keluaran diperlukan modul I/O. Modul I/O merupakan peralatan antarmuka ( interface
) bagi sistem bus atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat
periperhal. Modul I/O tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah
piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara perperhal
dan bus komputer. Ada beberapa alasan kenapa tidak langsung dihubungkan
dengan bus komputer yaitu:
1.Bervariasinya
metode operasi piranti periperhal, sehingga tidak praktis apabila sistem
komputer harus menangani berbagai macam sistem operasi periperhal tersebut.
2.Kecepatan
transfer data piranti periperhal umumnya lebih lambat daripada laju transfer data
pada CPU
3.Format dan
panjang data pada piranti periperhal seringkali berbeda dengan CPU, sehingga
perlu modul untuk menselaraskannya. Dari beberapa alasan diatas, modul
I/O memiliki 2 buah fungsi utama, yaitu :
1.Sebagai
piranti antarmuka ke CPU dan memori melalui bus sistem.
2.Sebagaimana
piranti antarmuka dengan peralatan periperhal lainnya menggunakan link data
tertentu.
Sistem Masukan dan Keluaran Komputer
Bagaimana
modul I/O dapat menjalankan tugasnya, yaitu menjembatani CPU dan memori dengan
dunia luar merupakan hal terpenting untuk kita ketahui. Inti mempelajari sistem
I/O komputer adalah mengetahui fungsi dan struktur kerja modul I/O. Gambar 1.
model generik dari suatu modul I/O
Sistem I/O (
Input/Output )
Sistem
komputer terdiri dari perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak
(software). Perangkat keras dan perangkat lunak harus bekerja bersama-sama
membentuk suatu sistem, yaitu sistem komputer. Perangkat I/O dapat dibagi
secara umum menjadi dua kategori, yaitu :
1.) Perangkat blok (block devices).
2.)
Perangkat karakter (character devices). Perangkat blok menyimpan informasi
dalam sebuah blok yang ukurannya tertentu dan memiliki alamat masing-masing.
Umumnya blok berukuran antara 512 bytes - 32768 bytes. Keuntungan dari perangkat
blok ini ialah mampu membaca atau menulis setiap blok secara independen. Disk
merupakan contoh perangkat blok yang paling banyak digunakan. Perangkat
karakter mengirim atau menerima sebaris karakter, tanpa menghiraukan struktur
blok. Tipe ini tidak memiliki alamat dan tidak memiliki kemampuan mencari
(seek). Printer dan antarmuka jaringan merupakan contoh perangkat jenis ini.
Pembagian ini tidaklah sempurna. Beberapa perangkat tidak memenuhi kriteria
tersebut. Contohnya : clock yang tidak memiliki alamat dan juga tidak mengirim
dan menerima barisan karakter. Yang dilakukan hanya menimbulkan interupsi dalam
jangka waktu tertentu.
Fungsi Modul
Input/Output
Modul I/O
adalah sebuah komponen dalam sistem komputer yang bertanggung jawab atas
pengontrolan sebuah perangkat luar atau lebih dan bertanggung jawab juga
terhadap pertukaran data antara perangkat luar tersebut dengan memori
utama ataupun register-register dalam CPU. Dalam mewujudkan fungsi tersebut,
diperlukan antarmuka internal dengan komputer (CPU dan memori utama) dan
antarmuka dengan perangkat eksternalnya untuk menjalankan fungsi-fungsi
pengontrolan. Dua fungsi utama Modul I/O ialah :
Sebagai
piranti antarmuka ke CPU dan memori melalui bus sistem.
Sebagai
piranti antarmuka dengan peralatan peripheral lainnya dengan menggunakan link
data tertentu Fungsi dalam menjalankan tugas, modul I/O dapat dibagi menjadi
beberapa kategori, yaitu:
Kontrol dan
pewaktuan
Komunikasi
CPU
Komunikasi
dengan perangkat eksternal
Pem-buffer-an
data
Deteksi
kesalahan Fungsi kontrol dan pewaktuan (control & timming ) merupakan
hal yang penting untuk mensinkronkan kerja masing-masing komponen penyusun
komputer. Dalam sekali waktu CPU berkomunikasi dengan satu atau lebih perangkat
dengan pola tidak menentu dan kecepatan transfer data yang beragam, baik dengan
perangkat internal seperti register-register, memori utama, memori sekunder,
perangkat periperhal. Proses tersebut bisa berjalan apabila ada fungsi
kontrol dan pewaktuan yang mengatur sistem secara keseluruhan. Contoh kontrol
pemindahan data dari periperhal ke CPU melalui sebuah modul I/O meliputi
langkah-langkah sebagai berikut:
1.Permintaan
dan pemeriksaan status perangkat dari CPU ke modul I/O.
2.Modul I/O
memberikan jawaban atas permintaan CPU tersebut.
3.Apabila
perangkat eksternal telah siap untuk transfer data, maka CPU akan mengirimkan
perintah ke modul I/O
4.Modul I/O
akan menenrima paket data dengan panjang tertentu dari periperhal.
5.Selanjutnya
data dikirim ke CPU setelah diadakan seinkronisasi panjang data dan kecepatan
transfer oleh modul I/O sehingga paket-paket data dapat diterima CPU dengan
baik.
Transfer
data tidak akan lepas dari penggunaan sistem bus, maka interaksi CPU dan modul
I/O akan melibatkan kontrol dan pewaktuan sebuah arbitrasi bus atau lebih. Ada
fungsi komunikasi antara CPU dan modul I/O meliputi proses-proses berikut ini :
Command
Decoding,
yaitu
modul I/O menerima perintah-perintah dari CPU yang dikirimkan sebagai sinyal
bus kontrol. Misalnya, sebuah modul I/O untuk disk dapat menerima perintah :
Read sector, Scan Record ID, Format disk.
Data
pertukaran data antara CPU dan modul I/O
melalui bus data.
Status
Reporting,
yaitu
pelaporan kodisi status modul I/O maupun perangkat periperhal, umumnya berupa
status kondisi busy atau ready. Juga status bermacam-macam kodisi kesalahan (error ).
Address
recognition,
bahwa
peralatan atau komponen penyusun komputer dapat dihubungi atau dipanggil maka
harus memiliki alamat yang unik, begitu pula pada perangkat periperhal,
sehingga setiap modul I/O harus mengetahui alamat periperhal yang dikontrolnya
Pada sisi modul I/O ke perangkat periperhal juga terdapat komunikasi yang
meliputi komunikasi data, kontrol maupun status. Gambar 2. Skema suatu
perangkat periperhal Fungsi selanjutnya adalah
buffering.
·
-Tujuan utama
buffering adalah mendapatkan penyesuaian data sehubungan perbedaan
laju transfer data dari perangkat periperhal dengan kecepatan pengolahan pada
CPU . Umumnya laju transfer data pada dari perangkat periperhal lebih lambat
dari kecepatan CPU maupun media penyimpanan. Fungsi terakhir adalah deteksi
kesalahan. Apabila pada perangkat periperhal terdapat masalah sehingga proses
tidak dapat dijalankan, maka modul I/O akan melaporkan kesalahan tersebut.
Misalnya informasi pada periperhal printer seperti: kertas tergulung, kertas
habis, tinta habis, dan lain-lain. Teknik yang umum untuk deteksi kesalahan
adalah penggunaan bit paritas.
Struktur Modul Input/Output
Terdapat
berbagai macam modul I/O seiring perkembangan komputer itu sendiri, contoh yang
sederhana dan fleksibel adalah intel 8255A yang sering disebut PPI (Programmable
Periperhal Interface). Bagaimanapun komplesitas suatu modul I/O terdapat
kemiripan struktur. Antarmuka modul I/O ke CPU melalui bus sistem komputer
terdapat tiga saluran, yaitu saluran data, saluran alamat dan saluran kontrol.
Bagian terpenting adalah blok logika I/O yang berhubungan dengan semua
peralatan antarmuka peripheral , terdapat fungsi pengaturan dan switching pada
blok ini.
