Jelaskan Sistem Administrasi Input / Output (I/O)?

Sistem komputer mempunyai tiga komponen utama, yaitu : CPU, memori (primer dan sekunder), dan peralatan masukan/keluaran (I/O devices) ibarat printer, monitor, keyboard, mouse, dan modem. 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 melaksanakan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus komputer.

Ada beberapa alasan mengapa piranti – piranti tidak eksklusif dihubungkan dengan bus sistem komputer, yaitu :

• Bervariasinya metode operasi piranti peripheral, sehingga tidak mudah apabila sistem komputer herus menangani aneka macam macam sisem operasi piranti peripheral tersebut.
• Kecepatan transfer data piranti peripheral umumnya lebih lambat dari pada laju transfer data pada CPU maupun memori.
• Format data dan panjang data pada piranti peripheral seringkali berbeda dengan CPU, sehingga perlu modul untuk menselaraskannya.

Dari beberapa alasan diatas, modul I/O mempunyai dua buah fungsi utama, yaitu :

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

Sistem Masukan dan Keluaran Komputer
Modul I/O sanggup menjalankan tugasnya, dengan cara menjembatani CPU dan memori dengan dunia luar merupakan hal yang terpenting untuk kita ketahui. Inti mempelajari sistem I/O suatu komputer ialah mengetahui fungsi dan struktur modul I/O. Pada gambar 5.1 di bawah ini menyajikan model secara umum modul I/O.

 

Fungsi Modul I/O
Modul I/O ialah 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, diharapkan antarmuka internal dengan komputer (CPU dan memori utama) dan antarmuka dengan perangkat eksternalnya untuk menjalankan fungsi – fungsi pengontrolan. Fungsi dalam menjalankan kiprah bagi modul I/O sanggup dibagi menjadi beberapa katagori, yaitu:

Kontrol dan pewaktuan.
• Komunikasi CPU.
• Komunikasi perangkat eksternal.
• Pem-buffer-an data.
• Deteksi kesalahan.
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 ibarat register – register, memori utama, memori sekunder, perangkat peripheral. Proses tersebut sanggup 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 sanggup mencakup langkah – langkah berikut ini :

• Permintaan dan investigasi status perangkat dari CPU ke modul I/O. Modul I/O memberi tanggapan atas usul CPU.
• Apabila perangkat eksternal telah siap untuk transfer data, maka CPU akan mengirimkan perintah ke modul I/O.
• Modul I/O akan mendapatkan paket data dengan panjang tertentu dari peripheral.
• Selanjutnya data dikirim ke CPU sesudah diadakan sinkronisasi panjang data dan kecepatan transfer oleh modul I/O sehingga paket – paket data sanggup 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. Adapun fungsi komunikasi antara CPU dan modul I/O mencakup proses – proses berikut :

• Command Decoding, yaitu modul I/O mendapatkan perintah – perintah dari CPU yang dikirimkan sebagai sinyal bagi bus kontrol. Misalnya, sebuah modul I/O untuk disk sanggup mendapatkan perintah: Read sector, Scan record ID, Format disk.
• Permintaan dan investigasi status perangkat dari CPU ke modul I/O. Modul I/O memberi tanggapan atas usul CPU.
• Apabila perangkat eksternal telah siap untuk transfer data, maka CPU akan mengirimkan perintah ke modul I/O.
• Modul I/O akan mendapatkan paket data dengan panjang tertentu dari peripheral.
• Selanjutnya data dikirim ke CPU sesudah diadakan sinkronisasi panjang data dan kecepatan transfer oleh modul I/O sehingga paket – paket data sanggup 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. Adapun fungsi komunikasi antara CPU dan modul I/O mencakup proses – proses berikut :

• Command Decoding, yaitu modul I/O mendapatkan perintah – perintah dari CPU yang dikirimkan sebagai sinyal bagi bus kontrol. Misalnya, sebuah modul I/O untuk disk sanggup mendapatkan 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 sanggup dihubungi atau dipanggil maka harus mempunyai alamat yang unik, begitu pula pada perangkat peripheral, sehingga setiap modul I/O harus mengetahui alamat peripheral yang dikontrolnya.

Fungsi selanjutnya ialah buffering. Tujuan utama buffering ialah mendapatkan pembiasaan data sehubungan perbedaan laju transfer data dari perangkat peripheral dengan kecepatan pengolahan pada CPU. Umumnya laju transfer data dari perangkat peripheral lebih lambat dari kecepatan CPU maupun media penyimpan.

Fungsi terakhir ialah deteksi kesalahan. Apabila pada perangkat peripheral terdapat problem sehingga proses tidak sanggup dijalankan, maka modul I/O akan melaporkan kesalahan tersebut. Misal isu kesalahan pada peripheral printer seperti: kertas tergulung, pinta habis, kertas habis, dan lain – lain. Teknik yang umum untuk deteksi kesalahan ialah penggunaan bit paritas.





Struktur Modul I/O
Terdapat aneka macam macam modul I/O seiring perkembangan komputer itu sendiri, pola yang sederhana dan fleksibel ialah Intel 8255A yang sering disebut PPI (Programmable Peripheral Interface).

Antarmuka modul I/O ke CPU melalui bus sistem komputer terdapat tiga saluran, yaitu kanal data, kanal alamat dan kanal kontrol. Bagian terpenting ialah blok logika I/O yang berafiliasi dengan semua peralatan antarmuka peripheral, terdapat fungsi pengaturan dan switching pada blok ini.

Bagikan Artikel ini