Pengantar Organisasi & Arsitektur Komputer



Pengertian I/O :
 I/O adalah Suatu perangkat yg berhubungan dengan sistem komputer dengan cara mengirim sinyal melalui suatu kabel atau bahkan melalui udara.
I/O  merupakan salah satu komponen computer yang penting, I/O devices menjadikan komputer berguna bagi manusia, Sebuah sistem kontrol I/O bertujuan untuk memberikan bantuan kepada user untuk memungkinkan mereka mengakses berkas, tanpa memperhatikan detail dari karakteristik dan waktu penyimpanan. Kontrol I/O menyangkut manajemen berkas dan peralatan manajemen yang merupakan bagian dari sistem operasi.

Tugas dari Sistem Kontrol I/O
  1. Memelihara directori dari berkas dan lokasi informasi
  2. Menentukan jalan bagi aliran data antara main memory dan alat penyimpanan sekunder
  3. Mengkoordinasi komunimasi antara CPU dan alat penyimpanan sekunder
  4. Menyiapkan berkas penggunaan input atau output telah selesai

PERANGKAT EKSTERNAL

Operasi-operasi I/O diperoleh melalui sejumlah perangkat ekternal dengan menggunakan link (fungsinya untuk pertukaran kontrol,status dan data antara modul I/O dengan device eksternalnya)

Perangkat Eksternal dikategorikan menjadi 3

v  Pembacaan di sisi Manusia (Human readable) : perangkat  yang  berhubungan  dengan  manusia  sebagai pengguna komputer.

v   Screen, printer, keyboard mouse, printer, joystick, disk drive

v  Pembacaan disisi mesin (Machine readable) : perangkat yang berhubungan dengan peralatan. Biasanya berupa modul sensor dan tranduser untuk monitoring dan kontrol suatu peralatan atau
sistem.

v  Monitoring dan control

v  Komunikasi (memungkinkan komputer untuk saling bertukar data dengan perangkat jarak jauh)

v   Modem

v   Network Interface Card (NIC)

v  Pengklasifikasian juga bisa berdasarkan arah datanya, yaitu perangkat output, perangkat input dan kombinasi output-input. Contoh perangkat output: monitor, proyektor dan printer. Perangkat input misalnya: keyboard, mouse, joystick, scanner, mark reader, bar code reader.


MODUL I/O

v  Merupakan Interface bagi CPU dan Memory atau Interface untuk 1/lebih perangkat peripheral

v  modul I/O memiliki dua buah fungsi utama, yaitu :

v  Sebagai piranti antarmuka ke CPU dan memori melalui bus sistem.
v  Sebagai piranti antarmuka dengan peralatan peripheral lainnya dengan menggunakan link  data tertentu.

 

FUNGSI MODUL I/O

v  Control & Timing

Fungsi kontrol dan pewaktuan (control & timing) 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 komunikasi data yang beragam, baik dengan perangkat internal seperti register - register, memori utama, memori sekunder, perangkat peripheral. Proses tersebut bisa berjalan apabila ada fungsi  kontrol  dan  pewaktuan  yang  mengatur  sistem  secara  keseluruhan.
Contoh kontrol pemindahan data dari peripheral ke CPU melalui sebuah modul I/O dapat meliputi langkah-langkah penanganan I/O sbb :
1   Permintaan dan pemeriksaan status perangkat dari CPU ke modul I/O.
2   Modul I/O memberi jawaban atas permintaan CPU.
3  Apabila  perangkat  eksternal  telah  siap  untuk  transfer  data,  maka  CPU  akan         mengirimkan perintah ke modul I/O.
4   Modul I/O akan menerima paket data dengan panjang tertentu dari peripheral.
5   Selanjutnya data dikirim ke CPU setelah diadakan sinkronisasi 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.

 

TEKNIK – TEKNIK I/O (Metode Operasi Sistem I/O)

    Terdapat tiga buah teknik dalam operasi I/O, yaitu: I/O terprogram, interrupt - driven I/O, dan DMA (Direct Memory Access).

1. I/O Terprogram

·         CPU langsung mengendalikan operasi I/O secara keseluruhan dengan menjalankan serangkaian instruksi I/O dengan program tertentu

·         Karakteristik :

1.    Terdapat program untuk memulai-mengarahkan- menghentikan  operasi I/O

2.    Membutuhkan perangkat keras register

3.    Register status, register buffer register point

4.    buffer dan register counter data

5.    perlu waktu proses yang menyita waktu pemanfaatan CPU

METODE PENGAKSESAN SISTEM I/O

1.  Memory mapped I/O

·         Terdapat ruang alamat tunggal untuk lokasi memori dan perangkat I/O

·         CPU memperlakukan regiter status dan register data modul I/O sebagai lokai memori read/write

·         Tidak ada perintah khusus untuk I/O

2.  Memory Isolated I/O

·         Terpisah ruang alamat

·         Port-port I/O hanya dapat diakses dengan perintah I/O khusus

·         Perintah khusus untuk I/O

 

2. I/O Interupsi (Interrupt Driven I/O)

1.    CPU akan bereaksi ketika suatu piranti mengeluarkan permintaan untuk pelayanan 

2.    Karakteristik :

·         Lebih efesian dalam pemanfaatan CPU

·         Menunggu interupsi dari piranti I/O

·         Ada 2 metode pemilihan prioritas layanan :

          polling dan vector interrupt

Operasi Dasar Interrupt Driven I/O

·         CPU mengeluarkan perintah read

·         Modul I/O mendapatkan data dari peripheral saat CPU mengerjakan perintah lain

·         Modul I/O akan menginterupsi CPU

·         CPU meminta data

·         Modul I/O akan mentransfer data

Direct Memory Access (DMA)

1.    DMA meliputi modul2 tambahan pada sistem bus

2.    Modul DMA mampu menirukan CPU dan mengambil alih kontrol sistem dari CPU

3.    Metode transfer data secara langsung antara memori dan piranti dan pengendalian CPU

4.    Hanya dapat dilakukan pada piranti I/O berkecepatan tinggi dan mampu mentransfer data besar dalam waktu singkat

OPERASI DMA

1.    Pada saat CPU ingin membaca/tulis, CPU mengirimkan perintah ke modul DMA yang berisi:

·         Read/Write yang diminta

·         Alamat perangkat I/O yang dilibatkan

·         Lokasi awal blok memori data

·         Jumlah data yg akan ditransfer

2.    CPU melanjutkan pekerjaan lainnya

3.    DMA controller memindahkan seluruh data, word per word secara langsung ke/dari memori anpa harus melalui CPU, setelah selesai

4.    DMA controller mengirimkan signal interrupt ke CPU

5.    CPU hanya dilibatkaan pada AWAL dan AKHIR pemindahan saja.

DMA Configurations (1)

·         Pada Bus tunggal, dimana semua modul menggunakan bersama bus sistem yang sama

·         Fungsi modul DMA sebagai pengganti CPU

·         Menggunakan I/O terprogram untuk pertukaran data antara memori dengan modul I/O melalui modul I/O

·         Harga cukup murah dan efisien

·         Setiap transfer sebuah word membutuhkan 2 siklus bus

DMA Configurations (2)

1.    Single Bus, Diintegrasikan modul DMA dengan sebuah atau lebih modul I/O yg tidak melibatkan sistem bus

2.    Modul DMA dapat mengontrol >1 device

3.    Masing-masing transfer menggunakan bus sekali saja

 

DMA Configurations (3)

v  Menghubungkan modul-modul I/O ke modul DMA dengan menggunakan sebuah bus I/O

v  Dapat mengurangi jumlah interface I/O didalam modul DMA menjadi satu buah

Saluran I/O dan Processor
Evolusi Fungsi I/O
  1. CPU mengontrol peripheral secara langsung.
  2. Ditambahkannya sebuah pengontrol atau modul I/O CPU menggunakan I/O terprogram tanpa menggunakan interrupt.
  3. CPU menggunakan interrupt
  4. Menggunakan DMA
  5. Modul I/O ditingkatkan kemampuannya menjadi sebuah prosessor yang memiliki tugasnya sendiri, yang menggunakan instruksi tertentu untuk I/O tertentu.
  6. Modul I/O memiliki memori lokalnya sendiri dan merupakan sebuah computer yang memiliki tugasnya sendiri.

Saluran I/O

Pada kebanyakan sistem komputer, CPU tidak dibebani menangani tugas yang berhubungan dengan I/O. Tetapi tanggung jawab untuk kontrol peralatan diserahkan pada prosesor I/O, yang dikenal sebagai saluran I/O (I/O channel).
Saluran I/O itu sendiri merupakan prosesor yang sudah diprogram. Program-program yang di-execute ini disebut channel program. Channel program ini menentukan operasi, yang diperlukan untuk akses peralatan dan mengontrol jalur data (data pathway).

Macam-Macam Saluran

1.  Selector Channel;

Dapat mengatur aliran data antara memori utama dengan sebuah peralatan pada saat tersebut. Karena saluran merupakan processor-processor yang cepat maka saluran selektor biasanya hanya menggunakan peralatan I/O dengan kecepatan tinggi, seperti disk. Penggunaan peralatan dengan kecepatan rendah, misal card reader.
2.  Multiplexor Channel;
Dapat mengatur aliran data antara memori utama dengan beberapa peralatan. Saluran Multiplexor lebih efektif bila menggunakan peralatan dengan kecepatan rendah, dibandingkan dengan selector channel. Dengan saluran multiplexor, beberapa peralatan dapat diaktifkan secara serentak, tetapi saluran harus melengkapi saluran program untuk satu peralatan sebelum memulai dengan saluran program lain.
3. Block Multiplexor Channel;
Mengatur aliran data ke berbagai peralatan. Block Multiplexor Channel dapat mengeksekusi satu instruksi dari saluran program untuk satu peralatan, kemudian dapat mengalihkan instruksi-instruksi dari saluran program itu ke peralatan yang lain.
Macam-macam Device
1.  Dedicated Device;
Digunakan untuk pengaksesan oleh satu orang pada setiap saat.
Contoh : Terminal.
2.  Shared Device;
Digunakan untuk pengaksesan oleh banyak pemakai secara bersamaan.
Contoh : Disk.
Aktifitas I/O untuk shared device adalah sangat kompleks dibanding aktifitas I/O pada dedicated device. Dua fungsi yang sangat penting dari shared device adalah alokasi tempat dan pemberian akses yang tepat.

Aktifitas Saluran

Tujuan dari saluran I/O adalah sebagai perantara antara CPU-main memory dengan unit pengontrol penyimpan. CPU berkomunikasi dengan saluran melalui beberapa perintah yang sederhana.
Beberapa saluran akan memberi perintah :
-  Test I/O, untuk menentukan apakah jalur (pathway) yang menuju peralatan sedang sibuk.
-  Start I/O, pada peralatan tertentu.
- Halt I/O, pada peralatan tertentu.
Saluran biasanya berkomunikasi dengan CPU melalui cara interupsi. Interupsi akan terjadi, jika keadaan error terdeteksi, misalnya instruksi CPU yang salah atau jika aktifitas I/O telah diakhiri.
Jika interupsi terjadi, kontrol akan bercabang melalui rutin pengendali interupsi (interrupt-handler routine), dimana kontrol akan menentukan penyebab dari interupsi, melakukan kegiatan yang tepat, kemudian mengembalikan kontrol pada pemanggil (caller).

Refrensi :
        www.google.com
         http://blog-izie.blogspot.com/2012/11/io-device-perangkat-inputoutput-komputer.html
         http://sweetestplace.wordpress.com/2013/09/18/alat-input-output-dan-proses-komputer/


http://www.youtube.com/watch?v=9zewDA1NkKU






Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Pengantar Organisasi Arsitektur

ALU (Arithemtic And Logic Unit)                                                         Pengertian dari ALU (Arithemtic And Logic Unit)             Arithmetic Logic Unit (ALU) adalah salah satu bagian dalam dari sebuah mikroprosesor  yang berfungsi untuk melakukan operasi hitungan aritmatika dan logika.             Tujuan ALU adalahmelakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operator logika yang dipakai pada ALU adalah sebagai berikut : a. sama dengan (=) b. tidak sama dengan (<>) c. kurang dari (<) d. kurang atau sama dengan dari (<=) e...
Baca selengkapnya

Penulisan 6

Gambar
ORGANISASI FUNGSIONAL http://dewiuwie.files.wordpress.com/2012/01/organisasi-fungsional-bagan.png Organisasi fungsional adalah suatu bentuk organisasi yang di dalamnya terdapat hubungan yang tidak terlalu menekankan kepada hirarkhi struktural akan tetapi lebih banyak didasarkan kepada sifat  dan jenis fungsi yang perlu dijalankan. Sesungguhnya bentuk ini  tidak pernah mencapai tingkat popularitas yang tinggi meskipun ia umum dipergunakan oleh organisasi-organisasi tertentu seperti toko serba ada dan lain-lain organisasi yang sejenis. A. Kebaikan-Kebaikan Organisasi Fungsional Adapun kebaikan-kebaikan bentuk ini antara lain adalah: 1.     Spesialisasi para karyawan dapat dipergunakan semaksimal mungkin. 2.     Solidaritas antara orang-orang yang menjalankan fungsi yang sejenis pada umumnya tinggi. 3.     Moral serta disiplin kerja para karyawan yang menjalan­kan fungsi yang sejenis pada umumnya tinggi. 4.     Koordinas...
Baca selengkapnya

Tugas SoftSkill pertemuan 2

KONFLIK ORGANISASI Konflik adalah suatu proses antara dua orang atau lebih dimana salah satu pihak berusaha menyingkirkan pihak lain dengan cara menghancurkannya atau membuatnya menjadi tidak berdaya. Konflik itu sendiri merupakan situasi yang wajar dalam setiap masyarakat maupun yang tidak pernah mengalami konflik antar anggota atau antar kelompok masyarakat lainnya, konflik itu akan hilang bersamaan dengan hilangnya masyarakat itu sendiri. Konflik yang dapat terkontrol akan menghasilkan integrasi yang baik, namun sebaliknya integrasi yang tidak sempurna dapat menciptakan suatu konflik. Konflik menurut Robbin konflik organisasi menurut Robbins (1996) adalah suatu proses interaksi yang terjadi akibat adanya ketidaksesuaian antara dua pendapat (sudut pandang) yang berpengaruh terhadap pihak-pihak yang terlibat baik pengaruh positif maupun pengaruh negatif. Pandangan ini dibagi menjadi 3 bagian menurut Robbin yaitu : 1.Pandangan tradisional Pandang...
Baca selengkapnya