Unit Input Output

Pengertian Sistem Input Output

Seluruh data dan informasi yang di proses dalam komputer tidak akan berguna bagi user jika tidak adanya system input output ini. Dengan ada nya system input output (I/O) ini user dapat mentukan apa yang akan di proses dan melihat hasil keluaran dari informasi yang telah di proses. Sistem I/O terdiri atas piranti I/O (juga disebut sebagai peripheral), pengendali piranti (device controller) yang dilalui piranti I/O untuk berkomunikasi dengan CPU atau memori utama dalam suatu aturan yang baku (protokol) dan perangkat lunak untuk operasi I/O dan pelayanan. 

Pengaksesan Perangkat I/O

Banyak pendekatan pada organisasi I/O diterapkan pada sistem komputer, tetapi kebanyakan merupakan salah satu dari dua jenis pokok : memory-maped I/O dan I/O maped I/O.

·         Memory Maped I/O

Piranti I/O dihubungkan sebagai lokasi memori virtual dimana port I/O tergantung dari memori utama.

·         I/O Maped I/O

Piranti I/O dihubungkan sebagai lokasi terpisah dengan lokasi memori, dimana port I/O tidak tergantung pada memori utama.

Teknik Pengoperasian Perangkat I/O

1.    Perangkat I/O terprogram (programmed I/O)

Merupakan perangkat I/O komputer yang dikontrol oleh program. Contohnya, perintah mesinin, out, move. Perangkat I/O terprogram tidak sesuai, untuk pengalihan data dengankecepatan tinggi karena dua alasan yaitu:

·         Memerlukan overhead (ongkos) yang tinggi, karena beberapa perintah program harus dieksekusi untuk setiap kata data yang dialihkan antara peralatan eksternal dengan memori utama.

·         Banyak peralatan periferal kecepatan tinggi memiliki mode operasi sinkron, yaitupengalihan data dikontrol oleh clock frekuensi tetap, tidak tergantung CPU.

2.    Perangkat Berkendalikan Interupsi (Interrupt I/O)

Interupsi lebih dari sebuah mekanisme sederhana untuk mengkoordinasi pengalihan I/O.Konsep interupsi berguna di dalam sistem operasi dan pada banyak aplikasi kontrol di manapemrosesan rutin tertentu harus diatur dengan seksama, relatif peristiwa-peristiwa eksternal.

3.    DMA (Direct Memory Address)

Merupakan suatu pendekatan alternatif yang digunakan sebagai unit pengaturan khusus yangdisediakan untuk memungkinkan pengalihan blok data secara langsung antara peralatan eksternal dan memori utama tanpa intervensi terus menerus oleh CPU. Evolusi telah terjadi pada sistem komputer. Evolusi antara lain terjadi peningkatan kompleksitas dan kecanggihan komponen-komponen sistem komputer. Evolusi sangat tampak pada fungsi – fungsi I/O, yaitu sebagai berikut :

·         pemroses secara langsung mengendalikan peralatan I/O. Teknik ini masih dilakukansampai saat ini, yaitu untuk peralatan sederhana yang dikendalikan mikroprosesoruntuk menjadi intelligent device.

·         Peralatan dilengkapi pengendali I/O (I/O controller). Pemroses masih menggunakanI/O terprogram tanpa interupsi. Pada tahap ini, pemroses tak perlu memperhatikanrincian-rincian spesifik interface peralatan.

·         Tahap ini sama dengan tahap 2 ditambah fasilitas interupsi. Pemroses tidak perlumenghabiskan waktu untuk menunggu selesainya operasi I/O. Teknik inimeningkatkan efisiensi pemroses.

·         Pengendali I/O diberi kendali memori langsung lewat DMA. Pengendali dapatmemindahkan blok data ke atau dari memori tanpa melibatkan pemroses kecuali diawal dan akhir transfer.

·         Pengendali I/O ditingkatkan menjadi pemroses yang terpisah dengan instruksi - intruksi khusus yang ditujukan untuk operasi I/O. Pemroses Pusat mengendalikan atau memerintahkan pemroses I/O untuk mengeksekusi program I/O yang terdapat di memori utama.

Sistem Bus

Bus adalah Jalur komunikasi yang dibagi pemakai Suatu set kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem. Karakteristik penting sebuah bus adalah bahwa bus merupakan media transmisi yang dapat digunakan bersama. Sistem komputer terdiri dari sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara dua buah komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sistem komputer.

Sistem bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen computer dalam menjalankan tugasnya. Transfer data antar komponen komputer sangatlah mendominasi kerja suatu computer. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus, begitu juga kita dapat melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan sistem bus.

1.    Cara Kerja Sistem Bus

Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitektur komputernya  akan  lebih kompleks, sehingga untuk meningkatkan  performa, digunakan beberapa buah bus. Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM, Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus) . Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus lain yang lebih cepat sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah bridge.

2.    Struktur Bus

Sebuah bus sistem terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah. Masing-masing saluran ditandai dengan arti dan fungsi khusus. Walaupun terdapat sejumlah rancangan bus yang berlainan, fungsi saluran bus dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok yaitu saluran data, saluran alamat, dan saluran kontrol. Selain itu, terdapat pula saluran distribusi daya yang memberikan kebutuhan daya bagi modul yang terhubung.

3.    Tipe – Tipe  Bus

Banyak perusahaan yang mengembangakan bus-bus antarmuka terutama untuk perangkat peripheral. Diantara jenis bus yang beredar di pasaran saat ini adalah, PCI, ISA, USB, SCSI, FuturaBus+, FireWire, dan lain-lain. Semua memiliki keunggulan, kelemahan, harga, dan teknologi yang berbeda sehingga akan mempengaruhi jenis-jenis penggunaannya.

·         Bus ISA

Industri computer personal lainnya merespon perkembangan ini dengan mengadopsi standarnya sendiri, bus ISA (Industry Standar Architecture), yang pada dasarnya adalah bus PC/AT yang beroperasi pada 8,33 MHz. Keuntungannya adalah bahwa pendekatan ini tetap mempertahankan kompatibilitas dengan mesin-mesin dan kartu-kartu yang ada.

·         Bus PCI

Peripheral Component Interconect (PCI) adalah bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. Standar PCI adalah 64 saluran data pada kecepatan 33MHz, laju transfer data 263 MB per detik atau 2,112 Gbps. Keunggulan PCI tidak hanya pada kecepatannya saja tetapi murah dengan keping yang sedikit.

·         Bus USB

Semua perangkat peripheral tidak efektif apabila dipasang pada bus kecepatan tinggi PCI, sedangkan banyak peralatan yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer. Sebagai solusinya tujuh vendor computer (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northen Telecom) bersama-sama meranccang bus untuk peralatan I/O berkecepatan rendah. Standar yang dihasilakan dinamakan Universal Standard Bus (USB).

·         Bus SCSI

Small Computer System Interface (SCSI) adalah perangkat peripheral eksternal yang dipo[ulerkan oleh macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan interface standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, hard disk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuan besar. SCSI menggunakan interface paralel dengan 8,16, atau 32 saluran data.

·         Bus P1394/Fire Wire

Semakin pesatnya kebutuhan bus I/O berkecepatan tinggi dan semakin cepatnya prosesor saat ini yang mencapai 1 GHz, maka perlu diimbangi dengan bus berkecepatan tinggi juga. Bus SCSI dan PCI tidak dapat mencukupi kebutuhan saat ini. Sehingga dikembangkan bus performance tinggi yang dikenal dengan FireWire (P1393 standard IEEE). P1394 memiliki kelebihan dibandingkan dengan interface I/O lainnya, yaitu sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Pada kenyataan P1394 tidak hanya popular pada system computer, namun juga pada peralatan elektronik seperti pada kamera digital, VCR, dan televise. Kelebihan lain adalah penggunaan transmisi serial sehingga tidak memerlukan banyak kabel.

sumber :

• https://teddysetyawan4.wordpress.com/2016/01/23/memahami-kinerja-io-bus/ ( Diakses pada 3 januari 2018 )
• http://www.academia.edu/27451123/Pengertian_Sistem_Input_Dan_Output_Komputer_I_O ( Diakses pada 3 januari 2018 )
• Organisasi & Arsitektur Komputer by Yulisdin Mukhlis, ST., MT
• http://aninditasaktiaji.blogspot.com/2011/01/unit-input-output-dalam-komputer-dasar.html ( Diakses pada 3 januari 2018 )