Sistem Input / Output

Modul I/O dan Fungsi Modul I/O

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. Dalam mewujudkan hal ini, diperlukan antarmuka internal dengan komputer (CPU dan memori utama) dan antarmuka dengan perangkat eksternalnya untuk menjalankan fungsi pengontrolan.

Fungsi dalam menjalankan tugas bagi modul I/O dapat dibagi menjadi beberapa yaitu:

• Kontrol dan pewaktuan.
• Komunikasi CPU.
• Komunikasi perangkat eksternal.
• Pem-buffer-an data.
• Deteksi kesalahan.

Langkah-langkah penanganan I/O

1. CPU mengecek staus modul I/O Device

2. I/O module mengirimkan statusnya

3. Jika ready, CPU meminta transfer data

4. I/O modul mengambil data dari device

5. I/O modul transfer data ke CPU dalam variasi output yang diinginakan

Metode Pengaksesan I/O

1. Memori Mapped I/O :

Piranti I/O dihubungkan sebagai lokasi memori virtual sehingga port I /O tergantung memori utama

Karakteristik :

1. Port I/O : menempati bagian tertentu pada bus alamat, diakses seolah-olah dari memori

2. Piranti Input : menjadi bagian dari memori yang memberi data ke bus data

3. Piranti Otput : menjadi bagian dari memori yang memiliki data di dalamnya.

2. I/O Mapped I/O :

Piranti yang dihubungkan sebagai lokasi terpisah dari lokasi memori, sehingga port I/O tidak tergantugn pada keadaan memori utama

Karakteristik :

1. Port I/O :tidak tergantung memori utama

2. Transfer Informasi : di bawah sinyal kontrol dengan I/O

3. Operasi I/O : tergantung sinyal kendali dari CPU

4. Jenis Instruksi : Instruksi I/O dan Instruksi Memory

5. Ruang memori dan ruang alamat I/O bisa saja memiliki alamat yang sama

6. Lebih cepat dan efesien

Metode Operasi Sistem I/O

1. I/O Terprogram

CPU 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, register status, register buffer register point

buffer dan register counter data

3. Perlu waktu proses yang menyita waktu pemanfaatan CPU

2. I/O Instruksi (Demand Driven)

CPU akan bereaksi ketika suatu piranti mengeluarkan permintaan untuk pelayanan

Karakteristik :

1. Lebih efesian dalam pemanfaatan CPU

2. Menunggu interupsi dari piranti I/O

3. Ada 2 metode pemilihan prioritas layanan : polling dan vector interrupt

3. Direct Memory Access (DMA)

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

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

Metode :

1. CPU hanya menginisialisasi saluran DMA

2 DMA Controller mengendalikan transfer data dengan cara : skema transfer blok DMA

dual port dan skema transfer DMA cycle stealing

Transfer Data Pada Sistem I/O

1. Format Transfer

a. Paralel : semua bit pada karakter dikirim secara bersamaan dalam batas waktu tranmisi

tertentu

b. Serial : data dikirm secara berurutan dalam satu baris komunikasi tunggal, antara pengirim dan penerima harus membagi batas waktu pengiriman karakter menjadi beberapa sub interval pengiriman

Transfer paralel lebih cepat karena memiliki saluran tranmisi yang banyak, tapi tidak bisa diterapkan pada jarak yang terlalu panjang, karena dapat terjadi interfensi antar saluran

2. Mode Transfer

a. Synchronous :

Kecepatan piranti I/0 yang bervariasi sedang data yang dikirim secar serial dan bergantian dalam periode yang sudah diterapkan, maka kecepatan transfer di set pada piranti I/O dengan kecepatan rendah

b. Asynchronous

Proses back and forth dalam meneruskan sinyal kendali dari pengirim ke penerima

Interfacing Piranti I/O

Suatu alat yang digunakana untuk menghubungkan suatu piranati dengan CPU melalui BUS

Fungsi Umum : Mensinkronkan data transfer antara CPU dan piranti I/O

Komponen Utama : 1. Device Dependent :bagian yang melayani piranti

2. Device Independet : bagian yang menghubungkan unit interface ke

bus sistem

Strukrur Interface :

1. Register :

Kendali (CR) : mencatat instruksi dan informasi dalam piranti

Status (SR) : mencatat status piranti dan mengeluarkan pesan kesalahan

Data Input (IDR) dan Data Ouput : sebagai buffer data untuk operasi input dan output

2. BUS

Receiver : menangani data input

Transciever : sirkuit bidirectional data menangani input maupun output

Driver / Buffer Bus : sirkuit tri state yang menyimpan informasi bus

Sistem Processor I/O

General Purpose komputer yang berisi sejumlah saluran DMA, CPU tersendiri dan menjalankannya secara paralel

Fungsi :

Sebagai piranti front end yang menangani setiap aspek I/O dan menyediakan pengendali I/O khusus yang disebut I/O Channel

Referensi :

www.wikipedia.com