Pengetahuan Organisasi dan Arsitektur Komputer

Tugas Peng. org. dan Arsitek Komputer

Modul Minggu 2 dan Minggu 3

Anggota :

Abraham Manuel              10114084

Bimmas Afi A                    12114180

Emilia Febia Manda         13114553

Fernando Basadumanta   14114179

Rizky Maulana                 19114703

M. Ari Fadillah                 17114092

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS GUNADARMA

2015

DAFTAR ISI                                                                               Halaman

COVER............................................................................................

DAFTAR ISI....................................................................................

KATA PENGANTAR.......................................................................

BAB X   ISI   ………..…..................................................................

  M2.1     Kategori Media Penyimpanan.............................       

  M2.2     Media Penyimpanan Magnetic ...................................  

  M2.3     Media Penyimpanan Optical......................................

  M2.4     Media Pentimpanan Chip ..........................................  

  M2.5     Memory Internal........................................................

  M3.1     Perangkat Eksternal............................................      

  M3.2     Modul I/O,  I/O terprogram................................       

  M3.3     Interrupt Driven   I/O.................................................

  M3.4     Derict Memory Access..............................................

  M3.5     Saluran I/O dan Prosesor..........................................

  M3.6      Peralatan I/O....................................................

DAFTAR PUSTAKA ……………………….....................................

KATA PENGANTAR

 Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmatNYA sehingga makalah ini dapat tersusun hingga selesai . Tidak lupa kami juga mengucapkan banyak terimakasih atas bantuan dari pihak yang telah berkontribusi dengan memberikan sumbangan baik materi maupun pikirannya.

Dan harapan kami semoga makalah ini dapat menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, Untuk ke depannya dapat memperbaiki bentuk maupun menambah isi makalah agar menjadi lebih baik lagi.

Karena keterbatasan pengetahuan maupun pengalaman kami, Kami yakin masih banyak kekurangan dalam makalah ini, Oleh karena itu kami sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini.

M2.1.  Kategori Media Penyimpanan

Media Penyimpanan Disk

          Ada beberapa media penyimpanan disk, yaitu :

a.      Harddisk

Merupakan alat tambahan untuk penyimpanan data dalam kapasitas besar yang dilapisi secara magnetis, saat ini perkembangan harddisk sangat cepat dari daya tampung dan kecepatan membaca data.

b.     Floopy Disk Drive (Diket)

Merupakan Alat tambahan untuk penyimpanan atau menuliskan ke dalam disket maupun sebaliknya. Ukuran umum digunakan adalah 3,5 inchi.

c.     Zip Driver

Merupakan media penyimpanan magnetik dengan head yang sangat kecil dan dapat menampung data hingga 750 MB. Untuk membaca data digital yang disimpan didalam kartu memori ke dalam komputer, diperlukan perangkat pembaca kartu memori (memory card reader).

d.     USB Flash Disk(Flash Drive atau USB Keys), merupakan alat penyimpanan data memori flash tipe NAND yang memiliki alat penghubung USB yang terintegrasi. Kapsitas tersedia untuk USB Flash Drive ada dari 128 MB sampai 64 GB.

M2.2.  Media Penyimpanan Magnetik

Magnetic disk merupakan piranti penyimpanan sekunder yang paling banyak dijumpai pada sistem komputer modern. Pada saat disk digunakan, motor drive berputar dengan kecepatan yang sangat tinggi. Ada sebuah read−write head yang ditempatkan di atas permukaan piringan tersebut. Permukaan disk terbagi atas beberapa track yang masih terbagi lagi menjadi beberapa sektor. Cakram fixed-head memiliki satu head untuk tiap−tiap track, sedangkan cakram moving-head (atau sering dikenal dengan nama cakram keras ) hanya memiliki satu head yang harus dipindah-pindahkan untuk mengakses dari satu track ke track yang lainnya.

M2.3. Media Penyimpanan Optical

         

Media penyimpanan optical atau diebut juga optical disk merupakan sebuah tempat penyimpanan data elektronik yang bisa diubah/ditulis dan bisa dibaca. Cara kerjanya dengan menggunakan prinsip sinar laser yang disuntikkan ke dalam bidang cakram yang mampu menyimpan data. Optical disk pada ditemukan pertama kali tahun 1958 dan terus mengalami perkembangan hingga sekarang. Dan perkembangannya meliputi

·        CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory), yang berfungsi sebagai media penyimpanan yang hanya bisa ditulis hanya sekali saja dan bisa menyimpan data sebesar 700 MB.

·        CD-RW(Compact Disc Read Write), memiliki fungsi untk tempat penyimpanan data yang tidak hanya bisa dibaca, namun juga ditulis berulang-ulang bilamana permukaan ulisannya masih normal.

·        DVD-R atau Compact Versatile Disk-Recordable, berfungsi untuk menyimpan data dalam kapasitas yang cukup besar dan tidak dapat dirubah setelah ditulis.

·        DVD-RW(Digital Versatile Disc Read and Write), memiliki fungsi yang sama yaitu dapat ditulis berulang-ulang.

·        DVD-D(DVD stand as disposable), merupakan cakram optic yang berfungsi sebagai penyimpan data, diantaranya adalah : lagu, film, dll.dvd ini hanya bisa dibaca selama jangka waktu tertentu saja, karena terbuat dari bahan kimia yang dapat mengubah lapisan media tersebut.

M2.4. Media Penyimpanan Chip

           Berikut ini merupakan adalah beberapa tipe dari media penyimpanan chip, sebagai berikut:

·        RAM (RANDOM ACCESS MEMORY)

Bagian dari main memory, yang dapat kita isi dengan data atau program dari diskette atau sumber lain.  Dimana data-data dapat ditulis maupun dibaca pada lokasi dimana saja didalam memori.  RAM bersifat VOLATILE

·        ROM (READ ONLY MEMORY)

Memori yang hanya dapat dibaca.  Pengisian ROM dengan program maupun data, dikerjakan oleh pabrik.  ROM biasanya sudah ditulisi program maupun data dari pabrik dengan tujuan-tujuan khusus.  Misal : Diisi penterjemah (interpreter) dalam bahasa basic. Jadi ROM tidak termasuk sebagai memori yang dapat kita pergunakan untuk program-program yang kita buat.  ROM bersifat NON VOLATILE.

Tipe Lain dari ROM Chip yaitu :

·        PROM ( Programable Read Only Memory )merupakan sebuah chip memory yang hanya dapat diisi data satu kali saja. Sekali saja program dimasukkan ke dalam sebuah PROM, maka program tersebut akan berada pada PROM seterusnya. Berbeda halnya dengan RAM, pada PROM data akan tetap ada walaupun komputer dimatikan. Perbedaan mendasar antara PROM dan ROM (Read Only Memory) adalah bahwa PROM diproduksi sebagai memory kosong, sedangkan ROM telah diprogram pada waktu diproduksi. Untuk menuliskan data pada chip PROM, dibutuhkan ‘PROM Programmer‘ atau ‘PROM Burner’

·        EPROM ( Erasable Programable Read Only Memory )Jenis khusus PROM yang dapat dihapus dengan bantuan sinar ultra violet. Setelah dihapus, EPROM dapat diprogram lagi. EEPROM hampir sama dengan EPROM, hanya saja untuk menghapus datanya memerlukan arus listrik.

·        EEPROM ( Electrically Erasable Programable Read Only Memory )EEPROM adalah tipe khusus dari PROM (Programmable Read-Only Memory ) yang bisa dihapus dengan memakai perintah elektris. Seperti juga tipe PROM lainnya, EEPROM dapat menyimpan isi datanya, bahkan saat listrik sudah dimatikan. EEPROM sangat mirip dengan flash memory yang disebut juga flash EEPROM. Perbedaan mendasar antara flash memory dan EEPROM adalah penulisan dan penghapusan EEPROM dilakukan dilakukan pada data sebesar satu byte, sedangkan pada flash memory penghapusan dan penulisan data ini dilakukan pada data sebesar satu block. Oleh karena itu flash memory lebih cepat.

Dengan ROM biasa, penggantian BIOS hanya dapat dilakukan dengan mengganti chip. Sedangkan pada EEPROM program akan memberikan instruksi kepada pengendali chip supaya memberikan perintah elektronis untuk kemudian mendownload kode BIOS baru untuk diidikan kepada chip. Hal ini berarti perusahaan dapat dengan mudah mendistribusikan BIOS baru atau update, misalnya dengan menggunakan disket. Hal ini disebut juga flash BIOS.

M2.5.  MEMORY INTERNAL

Memory Internal  Memory Internal adalah Memory yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Memori internal memiliki fungsi sebagai pengingat. Dalam hal ini yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program. Secara lebih rinci, fungsi dari memori utama adalah : Menyimpan data yang berasal dari peranti masukan sampai data dikirim ke ALU (Arithmetic and Logic Unit) untuk diproses Menyimpan daya hasil pemrosesan ALU sebelum dikirimkan ke peranti keluaran Menampung program/instruksi yang berasal dari peranti masukan atau dari peranti pengingat sekunder.

Jenis - Jenis Memory Internal

·        ROM (Read Only Memory) : Merupakan perangkat keras pada komputer berupa chip memori semikonduktor yang isinya hanya dapat dibaca. Jenis memori ini datanya hanya bisa dibaca dan tidak bisa ditulis secara berulang-ulang

·        RAM (Random Access Memory) : Merupakan jenis memori yang isinya dapat diganti-ganti selama komputer sihidupkan dan sebagai suatu penyimpanan data yang dapat dibaca atau ditulis dan dapat dilakukan secara berulang-ulang dengan data yang berbeda-beda.

·        DRAM (Dynamic Random Access Memory) adalah jenis RAM yang menyimpan setiap bit data yang terpisah dalam kapasitor dalam satu sirkuit terpadu. Data yang terkandung di dalamnya harus disegarkan secara berkala oleh CPU agar tidak hilang. Hal ini membuatnya sangat dinamis dibandingkan dengan memori lainnya. Dalam strukturnya, DRAM hanya memerlukan satu transistor dan kapasitor per bit, sehingga memiliki kepadatan yang tinggi.

·        Cache Memory. Cache berasal dari kata cash yakni sebuah tempat menyembunyikan atau tempat menyimpan sementara. Sesuai definisi tersebut Cache Memory adalah tempat menyimpan data sementara. Cara ini dimaksudkan untuk meningkatkan transfer data dengan menyimpan data yang pernah diakses pada cache tersebut, sehingga apabila ada data yang ingin diakses adalah data yang sama maka maka akses akan dapat dilakukan lebih cepat. Cache memori ini terletak antara register dan memory utama sehingga pemrosesan data tidak langsung mengacu pada memori utama.  Penggunaan cache ditujukan untuk meminimalisir terjadinya bottleneck dalam aliran data antara processor dan RAM. Sedangkan dalam terminologi software, istilah ini merujuk pada tempat penyimpanan sementara untuk beberapa file yang sering diakses (biasanya diterapkan dalam network) .

M3.1.  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. Ambil contoh saja, bagaimana kita bisa menginstruksikan CPU untuk melakukan suatu operasi apabila tidak ada keyboard. Bagaimana kita melihat hasil kerja sistem komputer bila tidak adamonitor.Keyboard dan monitor tergolong dalam perangkat eksternal komputer. Perangkat eksternal yang dihubungkan modul I/O seringkali disebut perangkat peripheral, atau untuk mudahnya disebut peripheral.Sistem komputer tidak akan berguna tanpa adanya peralatan input dan output. Operasi-operasi I/O diperoleh melalui sejumlah perangkat eksternal yang menyediakan alat untuk pertukaran data di antara lingkungan luar dengan komputer. Perangkat eksternal dihubungkan dengan komputer oleh suatu link dengan modul I/O 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 eksternal diklasifikasikan menjadi 3 katagori :

·        Human Readable, yaitu perangkat yang berhubungan dengan manusia sebagai pengguna komputer.Cocok untuk berkomunikasi dengan 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 atausistem. cocok untuk berkomunikasi dengan peralatan.

·        Communication,yaitu perangkat yang berhubungan dengan komunikasi jarak jauh.Misalnya: NIC dan modem. cocok untuk berkomunikasi dengan perangkat jarak jauh. Interface ke modul I/O adalah dalam bentuk signal-signal control, status dan data.

Cara Kerja Secara Umum

Perangkat eksternal dihubungkan dengan komputer oleh suatu link dengan modul I/O. Link digunakan untuk pertukaran control, status dan data antara modul I/O dengan perangkat eksternal. 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 atau WRITE), report status, atau membentuk fungsi control tertentu ke perangkat. Signal status menandai status perangkat. Misalnya READY/NOT READY untuk menunjukan 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 selama berlangsungnya input. Umumnya, suatu buffer dikaitkan dengan transducer untuk menampung sementara data yang ditransfer di antara modul I/O dan dunia luar. Ukuran buffer yang umum adalah 8 hingga 16 bit.

Prinsip kerja yang dilakukan perangkat input adalah merubah perintah yang dapat dipahami oleh manusia kepada bentuk yang dipahami oleh komputer (machine readable form), ini berarti mengubahkan perintah dalam bentuk yang dipahami oleh manusia kepada data yang dimengerti oleh komputer yaitu dengan kode-kode binary (binary encoded information). Perangkat input dapat digolongkan menjadi dua golongan, yaitu perangkat input langsung dan perangkat input tidak langsung. Perangkat input langsung yaitu input yang digunakan langsung diproses di CPU, tanpa melalui media lain. Sedangkan perangkat input tidak langsung adalah input yang dimasukkan tidak langsung dip roses di CPU.Koneksi Perangkat eksternal dapat dipasang melalui saluran, port, atau colokan tertentu. Pada komputer PC, saluran ini biasanya adalah saluran serial, saluran paralel, saluran USB, dan saluran PCMCIA. Dalam beberapa aplikasi, misalnya untuk menggabungkan dengan telepon seluler, dapat juga digunakan saluran inframerah (IrDA). Tujuan  Communication Synchronization adalah agar data yang dikirimkan dapa ditafsirkan (dimengerti) oleh penerima dengan tepat dan benar.

Fungsi sinkronisasi:

• Agar penerima mengetahui dengan tepat dan benar apakah sinyal yang diterima merupakan bit dari suatu data (sinkronisasi bit).
• Agar penerima mengetahui dengan tepat bit data (data bit) yang membentuk sebuah karakter (sinkronisasi karakter).

Perangkat-perangkat komunikasi memungkinkan komputer untuk saling bertukar data dengan perangkat jarak jauh, yang mungkin berupa perangkat human-readable, serperti terminal, perangkat mesin readable, atau bahkan komputer lainnya.

M3.2.  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 – fungsi pengontrolan. Berikut fungsi modul I/O adalah :

·        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.

6.     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.

·        Komunikasi CPU, adapun fungsi komunikasi antara CPU dan modul I/O meliputi proses – proses. Command Decoding, yaitu modul I/O menerima perintah – perintah dari CPU yang dikirimkan sebagai sinyal bagi 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  kondisi  status  modul  I/O  maupun  perangkat peripheral, umumnya berupa status kondisi Busy atau Ready. Juga status bermacam macam kondisi kesalahan (error). Address  Recognition,  bahwa  peralatan  atau  komponen  penyusun  komputer dapat dihubungi atau dipanggil maka harus memiliki alamat yang unik, begitu pula pada perangkat peripheral, sehingga setiap modul I/O harus mengetahui alamat peripheral yang dikontrolnya.

M3.3 I/O Terprogram (programmed I/O)

Input output terprogram (programmed I/O) atau polling system
Ketika perangkat I/O menangani permintaan, perangkat men-set bit status di register status perangkat. Perangkat tidak memberitahu ke pemroses saat tugas telah selesai dilakukan sehingga pemroses harus selalu memeriksa register tersebut secara periodik dan melakukan tindakan berdasar status yang dibaca.
Software pengendali perangkat (driver) dipemroses harus mentransfer data ke/dari pengendali. Driver mengekseksui perintah yang berkomunikasi dengan pengendali (adapter) di perangkat dan menunggui sampai operasi yang dilakukan perangkat selesai. Driver berisi kumpulan instruksi :
1. Pengendalian. Berfungsi mengaktifkan perangkat eksternal dan memberitahu     yang perlu dilakukan. Contoh : unit tape magnetik diinstruksikan untuk kembali ke posisi awal, bergerak ke record berikut, dan sebagainya.
2.pengujian.Berfungsi memeriksa status perangkat keras berkaitan dengan I/O.
3.Pembacaan/penulisan Berfungsi membaca/menulis untuk transfer data antara register pemroses dan perangkat eksternal.Masalah utama I/O terprogram adalah pemroses diboroskan untuk menunggu dan menjagai operasi I/O. Diperlukan teknik lain untuk meningkatkan efisiensi pemroses.
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 atau tulis dan monitoring perangkat. 
I/O terprogram mempunyai kelemahan sebagai berikut :

• CPU akan menunggu sampai operasi I/O selesai dilakukan 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

Untuk melaksanakan perintah-perintah I/O, CPU akan mengeluarkan sebuah alamat bagi modul I/O dan perangkat periperhalnya sehingga terspesifikasi secara khusus dan sebuah perintah I/O yang akan dilakukan. Terdapat empat klasifikasi perintah input/output, yaitu:

1.     Perintah Control yaitu perintah yang digunakan untuk mengaktivasi perangkat periperhal dan memberitahukan tugas yang diperintahkan kepadanya.

2.     Perintah Test, yaitu perintah yang digunakan CPU untuk menguji berbagai kondisi status modul I/O dan periperhalnya. CPU perlu mngetahui perangkat periperhalnya dalam keadaan aktif dan siap digunakan, juga untuk megetahui operasi-operasi I/O yang dijalankan serta mendeteksi kesalahannya.

3.     Perintah Read, yaitu perintah pada modul I/O untuk mengambil suatu paket data kemudian menaruhnya di 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 periperhal tujuan data tersebut. 

      Dalam teknik I/O terprogram, terdapat dua macam implementasi 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 pada modul I/O sebagai lokasi memori dan menggunakan instruksi mesin yang sama untuk mengakses baik memori maupun perangkat I/O. Konsekuensinya adalah diperlukan saluran tunggal untuk pembacaan dan saluran tunggal untuk penulisan. Keuntungan memory mapped ini adalah efisien dalam pemrograman namun memakan banyak ruang memory 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 pembacaan dan penulisan memori ditambah dengan saluran perintah output. Kesuntungan isolated I/O adalah sedikitnya instruksi I/O.

M3. 3 . Interrupt-Driven I/O.

Untuk megurangi waktu yang dibutuhkan untuk operasi I/O, CPU atau prosesor dapat menggunakan pendekatan Interrupt driven I/O.

·        CPU atau prosesor mengirimkan perintah ke modul I/O.

·         CPU melanjutkan pekerjaannya sementara modul I/O juga menyelesaikan tugasnya.

·        Modul I/O memberi tanda ke CPU jika operasi I/O selesai dikerjakan atau ketika modul I/O memerlukan pelayanan dari CPU, ini disebut interrupt.

·        CPU menanggapi interrupt tersebut, kemudian mengeksekusi bagian program yang disebut Interrupt Service Routine (ISR), setelah itu CPU melanjutkan kembali pekerjaannya yang terhenti akibat interupsi tadi. CPU mengenali dan merespon interrupt pada setiap akhir siklus eksekusi instruksi. Teknik interupsi ini digunakan untuk mendukung beragam variasi device.

Penentuan asal Interupsi , yaitu :

• Menyediakan lebih dari satu jalur sinyal interupsi. Hanya cocok untuk jumlah interupsi yang sedikit.
• Menggunakan 1 jalur interrupt untuk lebih dari 1 device.

·         Harus melakukan polling singkat untuk menentukan device mana yang memerlukan service.

·         Device yang memberikan sinyal interupsi dapat meletakkan ID-nya pada bus, vectored interrupts.

·         Penggunaan bus secara bergantian dan meletakkan daftar alamat ISR pada ruang tertentu di memory (interrupt vector).

·         Respon CPU terhadap Interrupt.

·         Intel 8259 Interrupt Controller.

M3.4.  Direct Memory Access (DMA)

DMA ialah sebuah prosesor khusus (special purpose processor) yang berguna untuk menghindari pembebanan CPU utama oleh program I/O (PIO). Untuk memulai sebuah transfer DMA, host akan menuliskan sebuah DMA command block yang berisi pointer yang menunjuk ke sumber transfer, pointer yang menunjuk ke tujuan transfer, dan jumlah byte yang ditransfer, ke memori. CPU kemudian menuliskan alamat command block ini ke pengendali DMA, sehingga pengendali DMA dapat kemudian mengoperasikan bus memori secara langsung dengan menempatkan alamatalamat 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 perangkat, operasi yang akan ditampilkan, alamat memori yang menjadi sumber dan tujuan data, dan banyaknya byte yang ditransfer.
2. Pengendali DMA memulai operasi (menyiapkan bus, menyediakan alamat, menulis dan membaca data), sampai seluruh blok sudah di transfer.
3. Pengendali DMA meng-interupsi prosesor, dimana selanjutnya akan ditentukan tindakan berikutnya.
Pada dasarnya, DMA mempunyai dua metode yang berbeda dalam mentransfer data. Metode yang pertama ialah metode yang sangat baku dan sederhana disebut HALT, atau Burst Mode DMA, karena pengendali DMA memegang kontrol dari sistem bus dan mentransfer semua blok data ke atau dari memori pada single burst. Selagi transfer masih
dalam prosres, sistem mikroprosessor diset idle, tidak melakukan instruksi operasi untuk menjaga internal register. Tipe operasi DMA seperti ini ada pada kebanyakan komputer.
Metode yang kedua, mengikutsertakan pengendali DMA 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 pengendali DMA harus mempunyai kepintaran untuk merasakan waktu pada saat sistem bus terbuka.

M3.5.  Saluran I/O Dan Prosessor

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, sepertidisk. 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).

M3.6.  Peralatan I/O (Input, Output) Komputer

Mengenal peralatan input dan output dalam suatu sistem komputer. Diantaranya yang termasuk ke dalam piranti masukkan adalah :

a.      Keyboard, dapat berfungsi memasukkan huruf, angka, karakter khusus serta sebagai media bagi user (pengguna) untuk melakukan perintah-perintah lainnya yang diperlukan, seperti menyimpan file dan membuka file.

b.     Mouse Fungsi alat ini adalah untuk perpindahan pointer atau kursor secara cepat. Selain itu, dapat sebagai perintah praktis dan cepat dibanding dengan keyboard. Mouse mulai digunakan secara maksimal sejak sistem operasi telah berbasiskan GUI (Graphical User Interface). 

c.     Touchpad, Unit masukkan ini biasanya dapat kita temukan pada laptop dan notebook, yaitu dengan menggunakan sentuhan jari. Biasanya unit ini dapat digunakan sebagai pengganti mouse. Selain touchpad adalah model unit masukkan yang sejenis yaitu pointing stick dan trackball.

d.     Light Pen, Light pen adalah pointer elektronik yang digunakan untuk modifikasi dan men-design gambar dengan screen (monitor). Light pen memiliki sensor yang dapat mengirimkan sinyal cahaya ke komputer yang kemudian direkam, dimana layar monitor bekerja dengan merekam enam sinyal elektronik setiap baris per detik.

e.       Joy Stick dan Games Paddle, Alat ini biasa digunakan pada permainan (games) komputer. Joy Stick biasanya berbentuk tongkat, sedangkan games paddle biasanya berbentuk kotak atau persegi terbuat dari plastik dilengkapi dengan tombol-tombol yang akan mengatur gerak suatu objek dalam komputer.

f.       Barcode, Fungsi alat ini adalah untuk membaca suatu kode yang berbentuk kotak-kotak atau garis-garis tebal vertical yang kemudian diterjemahkan dalam bentuk angka-angka. Kode-kode ini biasanya menempel pada produk-produk makanan, minuman, alat elektronik dsb.

g.     Scanner, Scanner adalah sebuah alat yang dapat berfungsi untuk meng-copy atau menyalin gambar atau teks yang kemudian disimpan ke dalam memori komputer. Dari memori komputer selanjutnya, disimpan dalam harddisk ataupun floppy disk. 

h.     Kamera Digital, mempunyai kualitas gambar lebih bagus dan lebih baik dibandingkan dengan cara menyalin gambar yang menggunakan scanner. Ketajaman gambar dari kamera digital ini ditentukan oleh pixel-nya.

i.        Mikropon dan Headphone, Unit masukan ini berfungsi untuk merekam atau memasukkan suara yang akan disimpan dalam memori komputer atau untuk mendengarkan suara. Dengan mikropon, kita dapat merekam suara ataupun dapat berbicara kepada orang yang kita inginkan pada saat chating.

j.        Graphics Pads, Teknologi Computer Aided Design (CAD) dapat membuat rancangan bangunan, rumah, mesin mobil, dan pesawat dengan menggunakan Graphics Pads. Graphics pads ini merupakan input masukan untuk menggambar objek pada monitor.

Dan untuk piranti keluarannya dapat berupa :

a.      Monitor, merupakan sarana untuk menampilkan apa yang kita
ketikkan pada papan keyboard setelah diolah oleh prosesor. Monitor disebut juga dengan Visual Display Unit (VDU) Media output untuk menampilkan / memperlihatkan informasi sehingga dapat dibaca dan diketahui oleh manusia.

b.     LCD proyektor berfungsi untuk menampilkan gambar hasil dari pemprosesan data. Hanya saja LCD membutuhkan perangkat lain yang dapat menerima data & program tersebut . mediumnya lebih baik berwarna putih dan berbidang datar.

c.     Printer Alat pencetak. Istilah ini umum digunakan untuk pencetak karakter atau gambar ke suatu media (seperti kertas). Printer mempunyai satuan kecepatan yaitu CPS ( character per second ) , LPM ( line per minute ) , atau PPM ( pages per minute ). Printer ada yang dapat mencetak dalam warna dan ada yg tidak . 

d.     Speaker Pengeras suara , penghasil suara , untuk mendengar suara .

DAFTAR PUSTAKA

Google.com

https://ibnuumarraiss.wordpress.com/2014/10/30/sistem-input-output/

http://firmaninformatika.blogspot.co.id/2014/11/io-terprogram-programmed-io.html