BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pada dasarnya, tugas utama komputer adalah processing dan I/O (Input dan

Output). Bahkan, sebagian besar waktunya digunakan untuk mengolah I/O sedangkan

processing hanya bersifat insidental. Jadi, pada konteks I/O, peranan sistem operasi

adalah mengatur dan mengontrol perangkat I/O dan operasi I/O.

Perangkat I/O sangat bervariasi. Oleh karena itu, bagaimana cara mengontrol

perangkat-perangkat tersebut mendapat perhatian besar dalam organisasi komputer.

Bayangkan, perangkat I/O yang sangat banyak jumlahnya dan setiap perangkat memiliki

fungsi dan kecepatan sendiri-sendiri, tentunya memerlukan metode yang berbeda pula.

Oleh karena itu, dikenal klasifikasi perangkat I/O menjadi perangkat blok dan perangkat

karakter, walaupun ada perangkat yang tidak termasuk ke dalam satupun dari kedua

golongan ini.

Perangkat terhubung ke komputer melalui port, diatur oleh device controller dan

berkomunikasi dengan prosesor dan perangkat lain melalui bus. Perangkat

berkomunikasi dengan prosesor melalui dua pendekatan yaitu memory mapped dan

instruksi I/O langsung.

Bila prosesor ingin mengakses suatu perangkat, dia akan terus mengecek

perangkat untuk mengetahui statusnya, apakah mengizinkan untuk diakses. Cara ini

dilakukan berulang-ulang yang disebut dengan polling. Sedangkan bila perangkat ingin

memberitahu prosesor ketika siap diakses, maka perangkat akan menggunakan interupsi.

Kedua cara ini mempunyai kelebihan dan kelemahan masing-masing. Adanya Direct

Memory Access (DMA) dapat mengurangi beban CPU karena terjadinya transfer data

antara perangkat dan memori tanpa melalui CPU.

1.2. Tujuan

Tujuan dari penulisan makalah ini antara lain :

1. Melengkapi tugas pengganti mid mata kuliah Arsitektur Komputer.

2. Mengetahui sejauh mana pengetahuan mahasiswa mengenai sistem input/ output.

3. Menambah wawasan berpikir mahasiswa mengenai sistem input / output.

1.3. Batasan

Mengingat banyaknya point – point dari materi input/ output serta keterbatasan

kemampuan, waktu dan biaya, sehingga yang menjadi pokok – pokok batasan adalah

pada hal - hal berikut :

1. Penjelasan singkat mengenai sistem input / output.

2. Beberapa teknik dalam operasi input/ output.

BAB II

LANDASAN TEORI

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.

3.1. Perangkat External

Disebut juga peripheral

Ada perangkat pengendalinya (Modul I/O)

Memiliki nilai apabila bisa berinteraksi dengan dunia luar

Tidak akan berfungsi apabila tidak dapat berinteraksi dengan dunia luar

3.2. Modul modul Input/ Output

Merupakan peralatan antarmuka (interface) bagi sistem bus atau switch sentral dan

mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral.

Tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika

dalam melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus komputer

3.3. Input/ Output Terprogram

Data saling dipertukarkan antara CPU dan modul I/O.

CPU mengeksekusi program yang memberikan operasi I/O kepada CPU secara

langsung.

o Pemindahan data

o Pengiriman perintah baca maupun tulis

o Monitoring perangkat

3.4. Interupt Driven Input/ Output

Masalah yang di jumpai pada I/O terprogram adalah bahwa CPU harus

menunggu modul I/O yang diinginkan 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 kerja keseluruhan

sistem mengalami penurunan sistem.

Teknik interrupt – driven I/O memungkinkan proses tidak membuang – buang

waktu. Prosesnya adalah CPU mengeluarkan perintah I/O pada modul I/O, bersamaan

perintah I/O dijalankan modul I/O maka CPU akan melakukan eksekusi perintah –

perintah lainnya. Apabila modul I/O telah selesai menjalankan instruksi yang

diberikan padanya akan melakukan interupsi pada CPU bahwa tugasnya telah selesai

3.5. Direct Memory Acces

Direct memory access (DMA) adalah suatu alat pengendali khusus disediakan

untuk memungkinkan transfes blok data langsung antar perangkat eksternal dan

memori utama, tanpa intervensi terus menerus dari prosesor.

Prinsip kerja DMA adalah CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada DMA,

CPU hanya akan terlibat pada awal proses untuk memberikan instruksi lengkap pada

DMA dan akhir proses saja. Dengan demikian CPU dapat menjalankan proses lainnya

tanpa banyak terganggu dengan interupsi.

3.6. Saluran Input/ Output

Merupakan sebuah prosesor khusus dengan kemampuan terbatas yang disusun

untuk interface beberapa piranti I/O ke memori.

3.7. Peralatan Masukkan Dan Keluaran

Dalam kinerja komputer pasti memiliki suatu perangkat atau peralatan untuk

melaksanakan proses input dan output. Peralatan tersebut terbagi atas dua jenis yaitu

masukkan dan keluaran

Alat masukan (input device), adalah alat yang digunakan untuk menerima

masukan yangg dapat berupa masukan data ataupun masukan program.

Ouput yang dihasilkan dari pengolahan data dapat digolongkan ke dalam 3

bentuk tulisan (huruf, kata, angka, karakter dan simbol- simbol khusus),

image (grafik atau gambar) maupun suara

BAB III

ANALISIS

3.1. Perangkat Eksternal

Mesin komputer akan memiliki nilai apabila bisa berinteraksi dengan dunia

luar. Lebih dari itu, komputer tidak akan berfungsi apabila tidak dapat berinteraksi

dengan dunia luar. Ambilcontoh saja, bagaimana kita bisa menginstruksikan CPU

untuk melakukan suatu operasi apabila tidak ada keyboard. Bagaimana kita melihat

hasil kerja sistem komputer bila tidak ada monitor. Keyboard dan monitor tergolang

dalam perangkat eksternal komputer.

Perangkat eksternal atau lebih umum disebut peripheral tersambung dalam sistem

CPU

melalui perangat pengendalinya, yaitu modul I/O seperti telah dijelaskan

sebelumnya. Secara umum perangkat eksternal diklasifikasikan menjadi 3 katagori:

Human Readable, yaitu perangkat yang berhubungan dengan manusia sebagai

pengguna komputer. Contohnya: monitor, keyboard, mouse, printer, joystick,

disk drive.

Machine readable, yaitu perangkat yang berhubungan dengan peralatan. Biasanya

berupa modul sensor dan tranduser untuk monitoring dan kontrol suatu

peralatan atau sistem.

Communication, yatu perangkat yang berhubungan dengan komunikasi jarak jauh.

Misalnya: NIC dan modem.

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. Perangkat eksternal dihubungkan dengan komputer

oleh suatu link dengan modul I/O ( Gambar 6.1 )

MODUL I / O

Saluran - saluran Alamat

Saluran – saluran Data

Saluran – saluran Kontrol

BusSistem

Link ke Perangkat Peripheral

Gambar 6.1. Model generik dari suatu modul I / O

Control Logic

Buffer

Transducer

KontrolDariModul I/ O

StatuskeModul I / O

Data ( bit )Dari dan keModul I / O

Data ( Unik Perangkat )Ke dan dari Luar

Gambar 6.2. Perangkat eksternal

Link digunakan untuk pertukaran kontrol, status, dan data antara modul I/O sering

kali disebut sebagai perangkat peripheral, atau untuk mudahnya disebut peripheral.

Secara umum, perangkat ekseternal dijelaskan pada Gambar. 6.2.

Interface ke modul I/O adalah dalam bentuk signal-signal kontrol, status, dan

data. Data berbentuk sekumpulan bit untuk dikirimkan ke modul I/O atau diterima

dari modul I/O. Control Signal menentukan fungsi-fungsi yang akan dilakukan

perangkat, seperti mengirimkan data ke modul I/O ( INPUT atau READ ), menerima

data dari modul I/O ( OUTPUT / WRITE ), report status, atau membentuk fungsi

kontrol tertentu ke perangkat ( misalnya, posisi head disk ). Signal status menandai

status perangkat. Misalnya READY / NOT READY untuk menunjukkan kesiapan

perangkat untuk mengirimkan data.

Control logic berkaitan dengan perangkat yang mengontrol operasi perangkat

dalam memberikan respons yang berasal dari modul I/O. Transducer mengubah data

dari energi listrik menjadi energi lain selama berlangsungnya output dan dari bentuk

energi tertentu menjadi energi listrik selamat berlangsungnya input. Umumnya, suatu

buffer dikaitkan dengan transducer untuk menampung sementara data yang ditransfer

di antara modul I/O dan dunia luar. Ukuran bufer yang umum adalah 8 hingga 16

bit.

3.2. Modul – modul Input / Output

Fungsi Modul

Modul I / O merupakan suatu entiti di dalam komputer yang bertanggung

jawab atas pengontrol sebuah perangkat eksternal atau lebih dan untuk pertukaran

data antara perangkat-perangkat tersebut dengan memori utama dan atau register-

register CPU. Jadi, modul I / O harus memiliki interface internal dengan komputer

( CPU dan main memori ) dan interface eksternal dengan komputer ( perangkat

eksternal ).

Fungsi atau persyaratan utama bagi modul I / O dapat dibagi menjadi beberapa

kategori seperti di bawah ini :

Kontrol dan timing

Komunikasi CPU

Komunikasi perangkat

Data buffering

Deteksi Error

Dalam periode waktu tertentu, CPU dapat berkomunikasi dengan satu buah

atau lebih perangkat dengan pola yang tidak menentu, tergantung pada kebutuhan

program I / O. Sumber daya internal, seperti memori utama, dan sistem bus, harus

dipakai bersama-sama oleh sejumlah aktifitas termasuk di antaranya I / O data.

Dengan demikian, untuk mengkoordinasikan arus lalu lintas antara sumber daya

internal dan perangkat eksternal, fungsi I / O meliputi persyaratan kontrol dan timing.

Misalnya, kontrol pemindahan data dari sebuah perangkat eksternal ke CPU dapat

meliputi langkah-langkah berikut ini :

1. CPU meminta modul I / O untuk memeriksa status perangkat yang terhubung.

2. Modul I / O memberikan jawabannya tentang status perangkat

3. Bila perangkat sedang beroperasi dan berada dalam keadaan siap untuk

mengirimkan, maka CPU meminta pemindahan data, dengan menggunakan

perintah tertentu ke modul I / O.

4. Modul I / O akan memperoleh unit data ( misalnya, 8 atau 16 bit ) dari perangkat

eksternal.

5. Data akan dipindahkan dari modul I / O ke CPU.

Apabila sistem menggunakan bus, maka setiap interaksi antara CPU dengan

modul I / O akan melibatkan sebuah atau lebih arbitrasi bus. Skenario yang telah

disederhanakan seperti tersebut di atas menjelaskan juga, bahwa modul I / O harus

memiliki kemampuan untuk melaksanakan komunikasi dengan CPU dan perangkat

eksternal. Komunikasi CPU meliputi :

Command Decoding : Modul I / O menerima perintah-perintah dari CPU.

Umumnya perintah-perintah ini dikirimkan sebagai sinyal bagi bus

kontrol. Misalnya, sebuah moduil I / O untuk disk dapat menerima

perintah-perintah berikut : read sector, write sector, seek nomor track ,dan

scan record id. Kedua perintah terakhir meliputi parameter yang

dikirimkan pada bus data.

Data : data di pertukarkan antara CPU dengan modul I / O melalui bus data

Status reporting : karena peripheral sangat lambat, maka status modul I / O

perlu diketahui. Misalnya, bila sebuah modul I / O diminta untuk

mengirimkan data ke CPU ( read ), maka mungkin modul tersebut berada

dalam keadaan belum siap karena sedang melaksanakan perintah I / O lain.

Kenyataan seperti ini perlu dilaporkan dengan menggunakan signal status.

Signal status yang umum adalah busy dan ready terdapat pula signal-signal

status untuk melaporkan bermacam-macam kondiris error.

Address recognition : seperti halnya word memori memiliki alamat,

demikian pula dengan perangkat I / O. Dengan demikian, modul I / O

harus mengetahui address unik seluruh peripheral yang dikontrolnya.

Di sisi lain, modul I / O harus mampu membentuk komunikasi perangkat

( device communication ). Komunikasi ini meliputi perintah, informasi status, dan

data ( Gambar 6.2. )

Tugas utama modul I / O adalah data buffering. Kebutuhan akan fungsi ini

dapat dilihat pada table 6.2. Sementara kelajuan transfer data ke main memori dan

dari main memori atau CPU cukup tinggi, kelajuan untuk perangkat peripheral

lambat. Data yang berasal dari main memori dikirimkan ke modul I / O dengan burst

sangat cepat. Data di bufferkan dan kemudian dikirimkan ke perangkat peripheral

dengan kelajuan datanya. Pada Arah kebalikannya, pembufferan data tidak secepat

seperti sebelumnya. Dengan demikian, modul I / O harus mampu beroperasi dengan

kecepatan perangkat dan memori.

Modul I / O seringkali harus bertanggung jawab atas error detection dan

pelaporan tentang terjadinya error terhadap CPU. Sebuah kelas error meliputi kesalah

mekanis dan elektris yang dilaporkan oleh perangkat ( misalnya, kertas menggulung,

track disk yang buruk ). Kelas error lainnya terdiri dari perubahan pola bit yang tiba-

tiba pada saat dikirimkan dari perangkat ke modul I / O. Beberapa kode error

detecting sering digunakan untuk mendeteksi error transmisi. Contohnya yang umum

adalah penggunaan parity bit karakter data. Misalnya, kode karakter ASCII memakai

tujuh bit dari suatu byte. Bit ke delapan disetel sehingga jumlah total “bilangan 1”nya

dalam byte selalu genap ( even parity ) atau ganjil ( odd parity ). Ketika bit diterima,

maka modul I / O memeriksa parity untuk menentukan apakah suatu error telah terjadi

atau tidak.

Struktus Modul I / O

Modul I / O sangat berbeda dalam hal kompleksitas dan jumlah perangkat

eksternal yang dikontrolnya. Disini kita hanya akan membahas masalah umumnya

saja. Gambar 6.3 adalah diagram blok secara umum sebuah modul I / O. Modul

dihubungkan dengan bagian-bagian komputer lainnya melalui saluran signal

( misalnya, saluran bus sistem ). Data yang dipindahkan ke modul dan dari modul

dibufferkan dalam sebuah register data atau lebih. Mungkin juga terdapat sebuah

register status atau lebih yang memberikan informasi status saat itu. Register status

dapat juga berfungsi sebagai register kontrol untuk menerima informasi kontrol secara

detail dari CPU. Logic pada modul berinteraksi dengan CPU melalui sejumlah saluran

kontrol. Saluran-saluran ini digunakan oleh CPU untuk memberika perintah ke modul

I / O. Beberapa saluran kontrol dapat digunakan oleh modul I / O ( misalnya untuk

signal arbitrasi atau signal status ). Modul juga dapat mengetahui dan menghasilkan

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 terdapar sekumpulan alamat yang unik. Terakhir, modul I /

O terdiri dari logic yang bersifat khusus bagi interface dengan setiap perangkat yang

di kontrolnya.

Modul I / O berfungsi untuk memungkinkan CPU dapat mengetahui perangkat

yang jumlahnya banyak dengan cara yang sederhana. Terdapat spektrum kemampuan

yang dapat terjadi. Modul I / O dapat menyembunyikan detail pewaktuan, format, dan

elektro mekanis perangkat eksternal sehingga CPU dapat memberikan perintah

pembacaan dan penulisan dengan mudah, dan juga memungkinkan perintah-perintah

membuka dan menutup file. Pada bentuk yang paling sederhananya, modul I / O

masih dapat memberikan tugas pengontrolan perangkat dalam jumlah besar

( misalnya, menggulung pita ) yang dapat diketahui oleh CPU.

Modul I / O yang seringkali mendapatkan beban pengolahan yang detail, yang

memberikan interface tingkat tingi kepada CPU, dikenal sebagai I / O channel atau I /

O processr. Modul I / O yang agak primitif dan membutuhkan kontrol detail

seringkali disebut sebagai I / O kontroler dan device kontroler. Secara umum I / O

kontroler, dapat dilihat pada mikro komputer, sedangkan I / O channel digunakan

pada mainframem, sedangkan mini komputer menggunakan campuran keduanya.

Sejauh ini, kita akan menggunakan istilah generik modul I / O bila tidak terdapat hasil

yang rancu dan akan menggunakan istilah yang lebih spesifik bila memang

diperlukan.

3.3. Input / Output Terprogram

Pada I/O terprogram, data saling dipertukarkan antara CPU dan modul I/O.

CPU mengeksekusi program yang memberikan operasi I/O kepada CPU secara

langsung, seperti pemindahan data, pengiriman perintah baca maupun tulis, dan

monitoring perangkat. Kelemahan teknik ini adalah CPU akan menunggu sampai

operasi I/O selesai dilakukan modul I/O sehingga akan membuang waktu, apalagi

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.Untuk melaksanakan perintah – perintah I/O, CPU akan mengeluarkan

sebuah alamat bagi modul I/O dan perangkat peripheralnya sehingga terspesifikasi

secara khusus dan sebuah perintah I/O yang akan dilakukan. Terdapat empat

klasifikasi perintah I/O, yaitu:

1. Perintah control.

Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan

memberitahukan tugas yang diperintahkan padanya.

2. Perintah test.

Perintah ini digunakan CPU untuk menguji berbagai kondisi status modul I/O dan

peripheralnya. CPU perlu mengetahui perangkat peripheralnya dalam 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 kemudian menaruh

dalam buffer internal. Proses selanjutnya paket data dikirim melalui bus data

setelah terjadi sinkronisasi data maupun kecepatan transfernya.

4. Perintah write.

Perintah ini kebalikan dari read. CPU memerintahkan modul I/O untuk

mengambil data dari bus data untuk diberikan pada perangkat peripheral tujuan

data tersebut.

Dalam teknik I/O terprogram, terdapat dua macam inplementasi perintah I/O

yang tertuang dalam instruksi I/O, yaitu: memory-mapped I/O dan isolated I/O.

Dalam memory-mapped I/O, terdapat ruang tunggal untuk lokasi memori dan

perangkat I/O. CPU memperlakukan register status dan register data modul I/O

sebagai lokasi memori dan

menggunakan instruksi mesin yang sama untuk mengakses baik memori maupun

perangkat I/O.

Konskuensinya adalah diperlukan saluran tunggal untuk pembacaan dan

saluran tunggal untuk penulisan. Keuntungan memory-mapped I/O adalah efisien

dalam pemrograman, namun memakan banyak ruang memori alamat.

Dalam teknik 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.

INSTRUKSI-INSTRUKSI I/O

Dengan menggunakan I/O terprogram, terdapat hubungan yang erat antara

instruksi I/O yang di ambil CPU dari memori dengan perintah I/O yang di keluarkan

CPU ke mdul I/O untuk mengeksekusi instruksi. Dengan kata lain instruksi dengan

mudah di petakan kedalam perintah-perintah I/O.

Umumnya, akan banyak terdapat perangkat I/O yang terhubung melalui modul

I/O ke sistem. Setiap perangkat diberi pengenal atau alamat yang unik. Pada saat CPU

mengelurakan perintah I/O, perintah akan berisi alamat perangkat yang diinginkan.

3.4. Interupt Driven Input/ Output

Masalah yang di jumpai pada I/O terprogram adalah bahwa CPU harus

menunggu modul I/O yang diinginkan agar siap baik untuk menerima maupun

mengirimkan data dalam waktu yang relatif lam. Pada saat menunggu,CPU harus

berulang-ulang menanyakan status modul I/O. Akibatnya tingkat kerja keseluruhan

sistem mengalami penurunan sistem.

Alternatifnya adalah CPU mengeluarkan perintah I/O ke modul dan kemudian

megerjakan pekerjaan yang lain. Kemudian modil I/O akan menginterupsi CPU untuk

meminta layanan ketika modul telah siap untuk salaing bertukar data dengan CPU.

PENGOLAHAN INTERUPT

Pada perangkat I/O telah menyelesaikan sebuah operasi I/O, maka urutan

kejadian hardware di bawah akan terjadi :

1. Perangkat angkat mngeluarkan signal interrupt ke CPU.

2. Prosesor menyelesaikan eksekui intruksi yang sedang dilakukan sebelum

memberikan respon terhadap interrupt.

3. Prosesor memerikasa interrupt, menetapkan bahwa memang ada, dan mengirim

signal acknowledgment ke parangkat yang mengeluarkan interrupt,

acknowledgment memungkinakan meghapus dignal interrupt.

4. Sekarang prosesor perlu menyiapkan pengontrolan transfer routine interrupt,

prosesor perlu menyimpan informasi yang diperlukan untuk melanjutkan program

yang dikerjakan saat itu pada posisi interrupt. Informasi minimum yang

diperlukan adalah a.status prosesor, yang berisi register yang dipanggil program

status word (PSW), dan b. lokasi instruksi berikutnya yang akan dieksekusi.

5. Setelah prosesor dapat memuat menghitung program dengan lokasi entri dan

program penanganan interrupt yang akan emberikan respon ke interrupt ini.

Tergantung pada arsitektur computer dan rancangan sistem operasinya.

Kemungkinan ada sebuah program , satu program untuk setiap interrupt, atau

setiap untuk setiap perangkat dan setiap jenis interrupt.

6. Kemudian interrupt handle akan mendapat proses interrupt. Proses ini akan

melibatkan pengujian informasi status yang berkaitan dengan operasi I/O atau

kejadian-kejadian yang lain yang menyebabkan terjadinya interrupt.

7. Apabila pengolahan interuot telah selesai, nilai-nilai register yang tersimpan akan

diambil ke stack dan selanjutnya disimpan ke register.

8. Kegiatan terakhir adalah menyimpan kembali PSW dan nilai penghitung program

dari stack. Akibatnya, interupsi berikutnya yang akan dieksekusi akan berasal dari

program sebelumnya yang telah diinterupsi.

3.5. Direct Memory Acces

Teknik yang dijelaskan sebelumnya yaitu I/O terprogram dan Interrupt-Driven

I/O memiliki kelemahan, yaitu proses yang terjadi pada modul I/O masih melibatkan

CPU secara langsung. Hal ini berimplikasi pada :

• Kelajuan transfer I/O yang tergantung pada kecepatan operasi CPU.

• Kerja CPU terganggu karena adanya interupsi secara langsung.

Bertolak dari kelemahan di atas, apalagi untuk menangani transfer data bervolume

besar dikembangkan teknik yang lebih baik, dikenal dengan Direct Memory Access

(DMA).

Prinsip kerja DMA adalah CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada DMA,

CPU hanya akan terlibat pada awal proses untuk memberikan instruksi lengkap pada

DMA dan akhir proses saja. Dengan demikian CPU dapat menjalankan proses lainnya

tanpa banyak terganggu dengan interupsi. Blok diagram modul DMA terlihat pada

gambar 6.7 berikut :

Gambar 6.7 Blok diagram DMA

Gambar 6.8 Konfigurasi modul DMA

Dalam melaksanakan transfer data secara mandiri, DMA memerlukan pengambil

alihan kontrol bus dari CPU. Untuk itu DMA akan menggunakan bus bila CPU tidak

menggunakannya atau DMA memaksa CPU untuk menghentikan sementara

penggunaan bus. Teknik terakhir lebih umum digunakan, sering disebut cycle-

stealing, karena modul DMA mengambil alih siklus bus.Penghentian sementara

penggunaan bus bukanlah bentuk interupsi, melainkan hanyalah penghentian proses

sesaat yang berimplikasi hanya pada kelambatan eksekusi CPU saja. Terdapat tiga

buah konfigurasi modul DMA seperti yang terlihat pada gambar 6.8.

3.6. Saluran Input/ Output

Saluran Input Output mempunyai dua kegunaan, yaitu:

Saluran I/O dapat melakukan pendeteksian dan pembetulan kesalahan dan

beroperasi dalam basis cycle stealing.

Saluran I/O berkomunikasi dengan CPU sebagai suatu fasilitas DMA dan

berkomunikasi dengan piranti I/O seolah-olah sebuah CPU.

Karena piranti I/O mempunyai kecepatan transfer yang berbeda-beda,

maka saluran dibagi menjadi 3 pelayanan, yaitu :

Saluran Multiplexer

Digunakan untuk menghubungkan piranti yang berkecepatan rendah

dan sedang serta serta mengoperasikannya secara bersamaan dengan

multiplexing.

Saluran Selektor

Digunakan untuk menghubungkan piranti I/O yang berkecepatan tinggi

tanpa multiplexing.

Contoh : pita magnetis, disk

Saluran Multiplexer Blok

Merupakan kombinasi dari dua pelayanan di atas.

3.6. Peralatan Masukkan Dan Keluaran

3.7.1. Alat masukan (Input Device)

Beberapa alat masukan mempunyai fungsi ganda, yaitu, sebagai alat masukan

dan sekaligus sebagai alat keluaran (ouput) untuk menampilkan hasil. Alat I/O

demikian disebut terminal

Alat masukan dapat digolongkan ke dalam beberapa golongan yaitu :

1. Keyboard

Merupakan alat input yang paling umum dan banyak digunakan. Beberapa alat input

yang menggunakan keyboard untuk memasukkan input adalah :

Visual display terminal (VDT) disebut juga dengan nama Visual display unit

terdiri dari keyboard dan visual display (tampilan display)

Financial transaction terminal, digunakan untuk transaksi yang berhubungan

dengan keuangan. Salah satu aplikasinya yaitu untuk Electronic Fund Transfer

(EFT) dengan menggunakan ATM

Point of sale terminal (POS), biasanya digunakan di swalayan.

POS terminal merupakan perkembangan dari cash register yang dapat

dihubungkan dengan komputer untuk tujuan pengendalian persediaan (inventory

control) dan penjadwalan pemesanan kembali barang yang akan dipesan. Alat

tambahan pada POS Terminal meliputi OCR Tag Reader atau Bar code reader

2. Pointing device. Yang termasuk dalam peralatan pointing device adalah:

mouse

touch screen, layar monitor yang akan mengaktifkan program bila layarnya

disentuh dengan tangan

Light Pen, merupakan menyentuh layar monitor dengan pena. Posisi sentuhan di

layar akan lebih tepat dan teliti

Digitizer Graphic Tablet, digunakan untuk membuat grafik atau gambar dengan

cara menghubungkan dua buah titik di graphic tablet dengan alat yang

menyerupai pen

2. Scanner. Alat masukan scanner dapat berupa :

magnetic Ink character recognition (MICR), alat pembaca pengenal karakter tinta

magnetik, banyak digunakan di bank-bank amerika untuk transaksi cek.

Dibutuhkan tinta magnetik yg khusus supaya bisa dibaca oleh alatnya

Reader.

Optical Data reader, dapat berupa Optical Character Recognition (OCR) Reader,

OCR Tag Reader (banyak dipergunakan di toko-toko serba ada untuk membaca

label data barang yang dijual yang dicetak dengan bentuk (font) karakter OCR),

Bar Code Reader, Optical Mark Recognition (OMR) Reader (banyak digunakan

untuk penilaian test (test scoring). Jawaban dari tes yang diberikan dijawab di

kertas mark sense form (dengan pensil 2B). OMR juga banyak digunakan untuk

membaca hasil dari daftar pertanyaan (Questionarries), registrasi mahasiswa dsb)

3. Sensor, Merupakan alat yang mampu secara langsung menangkap data kejadian fisik.

Data analog dikumpulkan oleh alat sensor dan dimasukan ke pengubah AD/DC yang

selanjutnya diproses oleh komputer. Kamera Digital merupakan salah satu sensor

yang dipakai untuk menangkap objek yg selanjutnya diproses dengan komputer.

Camera Recorder (Camcorder) merupakan sensor untuk menangkap objek yang

bergerak

4. Voice recognizer, Biasa disebut Speech Recognizer yaitu alat untuk membuat

komputer mengerti omongan manusia.

3.7.2. Alat Keluaran (Output Device)

Bentuk alat keluaran :

Hard copy device

Merupakan alat keluaran yg digunakan untuk mencetak tulisan, grafik atau

gambar pada media pencetak. Alat hard copy device yang umum dipergunakan adalah

printer. Jenis-jenis printer meliputi dot matrix, inkjet printer dan laser. Selain itu juga

dikenal Plotter, alat cetak yang mempunyai kemampuan mencetak grafik atau

gambar dengan baik, biasanya menggunakan pen p∙∙lotter

Soft Copy Device

Merupakan alat yg digunakan untuk menampilkan tulisan, image dan suara

pada media soft (lunak) yg berupa sinyal elektronik. Contoh soft copy device adalah

video display (monitor), flat panel display (Liquid Crystal Dispaly), dan speaker.

Alat Simpanan Luar

Main memory di dalam alat pemroses merupakan simpanan yg kapasitasnya

tidak begitu besar dan umumnya bersifat Volatile (Volatile : informasi yg

dikandungnya akan hilang bila aliran listrik terputus).

Selain itu terdapat juga Direct Access Storage Device (DASD) (Merupakan

alat penyimpan pengaksesan langsung), contohnya floppy disk, harddisk, dan

removable disk.

BAB IV

IMPLEMENTASI HASIL

Dari ketiga teknik sistem input output dalam memproses kinerja input maupun

output, teknik Direct Memory Acces merupakan teknik yang paling cepat. Hal ini d

karenakan teknik Input Output Terprogram dan teknik Interupt Driven Input Output

memiliki kekurangan yang hampir sama yaitu sama sama melibatkan CPU dalam

proses Input Output, sehingga memberikan beban yang berap kepada CPU.

BAB V

KESIMPULAN/SARAN

KESIMPULAN

1. Modul I/O merupakan peralatan antarmuka (interface) bagi sistem bus atau switch

sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral.

2. Memory Access (DMA) dapat mengurangi beban CPU karena terjadinya transfer

data antara perangkat dan memori tanpa melalui CPU.

3. Modul I/O adalah suatu komponen dalam sistem komputer yang bertanggung

jawab atas pengontrolan sebuah perangkat luar atau lebih dan bertanggung jawab

pula dalam pertukaran data antara perangkat luar tersebut dengan memori utama

ataupun dengan register - register CPU.

SARAN

Walaupun dengan adanya direct memory acces yang dapat mengurangi

beban CPU dengan mengendalikan proses input maupun output secara lebih cepat,

tetapi perangkat keras di dalam komputer juga mempengaruhi proses kinerja input

maupun output. Sehingga untuk mempercepat proses kinerja dalam suau proses

input maupun output, juga perlu adanya peningkatan hardware pada computer

dengan cara menaikkan spesifikasi computer.