Sistem input/output komputer terdiri atas CPU, memori primer dan sekunder, serta unit input dan output. Perangkat keras I/O seperti disk, jaringan, dan antarmuka pengguna dikendalikan oleh instruksi I/O dan terhubung melalui port, bus, dan pengendali. Ada dua jenis perangkat I/O, yaitu blok dan karakter, yang berbeda cara penyimpanannya. Sistem prosesor I/O menangani semua aspek I/O secara paralel mel

1. SISTEM INPUT / OUTPUT

2. Skema Komputer

3. Model mesin pada sistem komputer

4. Struktur I/O

5. Skema Komputer
1. Central processing unit (CPU), yang mengendalikan semua
unit sistem komputer yang lain dan mengubah input
menjadi output.
a. Primary storage (penyimpanan primer), berisi data yang
sedang diolah dan program.
b. Control unit (unit pengendali), membuat semua unit
bekerja sama sebagai suatu sistem
c. Arithmatika and logical Unit , tempat berlangsungkan
operasi perhitungan matematika dan logika.
2. Unit Input, memasukkan data ke dalam primary storage.
3. Secondary storage (penyimpanan sekunder), menyedikan
tempat untuk menyimpan program dan data saat tiak
digunakan.
4. Unit Output, mencatat hasil pengolahan.

6. Perangkat Keras I/O
• Terdapat beberapa jenis perangkat I/O, seperti
perangkat penyimpanan (disk, tape), perangkat
transmisi (network card, modem), dan
perangkat antarmuka dengan pengguna
(screen, keyboard, mouse).
• Perangkat tersebut dikendalikan oleh instruksi
I/O. Alamat-alamat yang dimiliki oleh
perangkat akan digunakan oleh direct I/O
instruction dan memory-mapped I/O.

7. Perangkat Keras I/O
• Beberapa konsep yang umum digunakan ialah
port, bus (daisy chain/shared direct access),
dan pengendali (host adapter).
• Port ialah koneksi yang digunakan oleh
perangkat untuk berkomunikasi dengan mesin.
• Bus ialah koneksi yang menghubungkan
beberapa perangkat menggunakan kabel-kabel.
• Pengendali ialah alat-alat elektronik yang
berfungsi untuk mengoperasikan port, bus, dan
perangkat.

8. Perangkat I/O
• Perangkat I/O dapat dibagi secara umum menjadi dua
kategori, yaitu: perangkat blok (block devices), dan
perangkat karakter (character devices).
• Perangkat blok menyimpan informasi dalam sebuah
blok yang ukurannya tertentu, dan memiliki alamat
masing-masing. Umumnya blok berukuran antara 512
bytes sampai 32.768 bytes.
• Keuntungan dari perangkat blok ini ialah mampu
membaca atau menulis setiap blok secara independen.
Disk merupakan contoh perangkat blok yang paling
banyak digunakan.

9. Perangkat I/O
• Tipe lain perangkat I/O ialah perangkat karakter.
Perangkat karakter mengirim atau menerima
sebarisan karakter, tanpa menghiraukan struktur blok.
Tipe ini tidak memiliki alamat, dan tidak memiliki
kemampuan mencari (seek). Printer dan antarmuka
jaringan merupakan contoh perangkat jenis ini.
• Beberapa perangkat tidak memenuhi kriteria tersebut.
Contohnya: clock yang tidak memiliki alamat dan
juga tidak mengirim dan menerima barisan karakter.
Yang ia lakukan hanya menimbulkan interupsi dalam
jangka waktu tertentu.

10. Pengendali Perangkat
• Unit I/O mengandung komponen mekanis dan elektronis.
Komponen elektronis ini disebut pengendali perangkat
(device controllers) atau adapter. Pada PC, komponen ini
biasanya berupa kartu sirkuit yang dapat dimasukkan ke
dalam slot pada motherboard komputer. Perangkat mekanis
berupa perangkat itu sendiri.
• Kartu pengendali biasanya memiliki sebuah penghubung.
Beberapa pengendali dapat menangani dua, empat, atau
bahkan delapan perangkat yang sejenis. Sistem operasi
hampir selalu berhubungan dengan pengendali, bukan
dengan perangkat secara langsung. Sebagian besar
komputer yang berukuran kecil menggunakan model bus
tunggal untuk berkomunikasi antara CPU dan pengendali.
Sedangkan mainframe yang berukuran besar umumnya
menggunakan model yang berbeda, dengan bus yang
banyak dan I/O channels.

11. Peralatan Input
• Alat input dibagi ke dalam dua golongan
yaitu alat input langsung dan tidak langsung.
Bila terminal dihubungkan dengan pusat
komputer yang letaknya jauh dari terminal
melalui alat komunikasi, maka disebut
dengan nama Remote Job Entry (RJE)
terminal atau Remote Batch terminal.
• Alat input langsung terdiri dari beberapa
golongan yaitu: keyboard, pointing device,
scanner, voice recognizer.
• Alat input tidak langsung terdiri dari: key-to-
card, key-to-tape, key-to-disk.

12. Input Hardware
• Input hardware digunakan untuk mentranmisikan data
ke processing dan storage hardware. Peralatan yang
paling popular untuk memasukkan data yaitu
kombinasi antara keyboard dan layar monitor juga
input harware lainnya yaitu mouse, scanner, voice
recognition, handwriting device, machine data input
(misalnya : modem),light pen, dan bar code reader)
• Voice recognition device dipakai untuk memasukkan
suara manusia ke dalam signal interpreter.
• Hardwriting recognition device digunakan untuk
memasukkan data dengan cara menulis pada elektronis
yang sensitive.
• Modem merupakan salah satu jenis alat input data
untuk menghubungkan komputer dengan computer
lain melalui jaringan telepon.

13. Peralatan Input
1. Keyboard dihubungkan
ke computer dengan
sebuah kabel yang
terdapat pada keyboard.
2. Mouse
3. Scanner

14. Output Device
a. Output yang dihasilkan dari pemroses dapat digolongkan
menjadi empat bentuk,yaitu tulisan (huruf,angka,symbol
khusus),image (dalam bentuk grafik atau gambar),suara
,dan bentuk lain yang dapat dibaca oleh mesin (machine-
readable form)
b. Peralatan output dapat berupa:
1. Hard-copy device,yaitu alat yang digunakan untuk
mencetak tulisan dan image pada media keras seperti
kertas atau film.
2. Soft-copy device,yaitu alat yang digunakan untuk
menampilkan tulisan dan image pada media lunak yang
berupa sinyal elektronik.

15. Output Device
1. Printer
2. Graph Plotter, Graph plotter
digunakan untuk tujuan
ilmiah dan rekayasa.Salah
satu aplikasi khususnya
adalah CAD dimana desain
mesin atau arsitektural
diciptakan oleh computer dan
dikeluarkan (outputnya pada
graph plotter)
3. Monitor

16. Bus
• Struktur logik komputer pribadi memiliki sebuah bus
tunggal yang digunakan untuk menghubungkan CPU,
memori, dan piranti-piranti I/O. Sebagian besar
sistem memiliki 2 bus atau lebih (bus kecepatan
tinggi, untuk papan-papan I/O modern) dan bus
kecepatan rendah (untuk papan-papan I/O yang lebih
lama)
• Masing-masing piranti I/O terdiri atas 2 bagian:
1. Bagian yang memuat sebagian besar elektronik yang
disebut pengontrol
2. Bagian yang memuat piranti I/O misal disk drive

17. Pengontrol
Memiliki tugas :
1.mengontrol piranti I/O dan menangani akses bus
untuk piranti I/O tersebut.
2.Memilah aliran-aliran bit menjadi satuan2 dan
menuliskan setiap satuan ke dalam memori.
Sebuah satuan adalah satu word atau lebih
Dapat melakukan akses memori langsung
dengan suatu sistem akses yang dilakukan oleh
sebuah pengontrol untuk membaca dan
menuliskan data pada atau dari memori tanpa
intervensi CPU.

18. Interupt Handler
• Apabila suatu transfer selesai maka
pengontrol biasanya menyebabkan suatu
interupt yang memaksa CPU untuk menunda
menjalankan programnya dan mulai
menjalankan prosedur khusus yang disebut
interupt handler.
• Interupt handler adalah kondisi dimana CPU
menunda program yang sedang dijalankan
dan berganti menjalankan program khusus
pada saat akses memori langsung sedang
berlangsung dan minta interupt

19. Macam bus
1. Bus Arbiter adalah sebuah chip yang menentukan untuk
mendapatkan giliran pertama penggunaan bus.
2. Bus ISA (Industry Standard Architecture) adalah suatu
rancangan komputer yang tetap mempertahankan bus
PC lama.
3. Bus EISA (Extended ISA) adalah suatu rancangan
komputer yang menggunakan bus multipel dimana salah
satu busnya adalah bus ISA.
4. Bus PCI (Peripheral Component Interconnect) suatu
rancangan komputer yang dapat digunakan dalam
banyak konfigurasi dan memiliki sebuah penghubung
kepada bus ISA.

20. Modul dan Fungsi Modul I/O
• Modul I/O
1. Interface dengan CPU dan memori
2. Interface kesatu atau lebih peripheral
• Fungsi Modul I/O :
1. Control dan Timing
2. Komunikasi CPU
3. Device untuk komunikasi
4. Data Buffering
5. Deteksi Error

21. Langkah-Langkah Penanganan I/O
1. CPU mengecek status 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 diinginkan

22. Metode Operasi Sistem I/O
1. I/O Terprogram
2. I/O Interrupt Driven
3. Direct Memory Access (DMA)

23. I/O Terprogram
Pada I/O terprogram, data saling dipertukarkan antara
prosesor dengan modul I/O.
Ketika prosesor sedang mengeksekusi program dan
menemukan instruksi yang berkaitan dengan I/O, maka
prosesor akan mengeksekusi instruksi itu dengan
mengeluarkan perintah ke modul I/O yang sesuai.
Modul I/O akan membentuk tindakan yang diminta
kemudian menetapkan bit-bit yang sesuai dalam register
status I/O. Modul I/O tidak akan mengambil tindakan
lebih lanjut untuk mengingatkan prosesor.
Dalam keadaan tertentu, modul I/O tidak menginterupsi
prosesor.

24. I/O Interrupt Driven
• Prosesor mengeluarkan perintah I/O, dilanjutkan
dengan mengeksekusi instruksi-instruksi yang
lain, dan diinterupsi oleh modul I/O ketika
instruksi-instruksi tersebut telah selesai
dilaksanakan.
• Pada akhir setiap siklus instruksi, prosesor
memeriksa interupsi. Ketika interupsi terjadi dari
modul I/O terjadi, prosesor menyimpan konteks
program yang sedang berlangsung dan
memproses interupt dan melanjutkan eksekusi.

25. Direct Memory Access (DMA)
• Pada mode ini, modul I/O dan memori utama saling
bertukar data secara langsung tanpa melibatkan
prosesor.
Keterangan Tidak ada
interupsi
Penggunaan
interupsi
Transfer I/O-ke-
Memory Melalui
prosesor
I/O
Terprogram
I/O interrupt-
driven
Transfer langsung
I/O-ke-Memory
- Direct Memory
Access

26. Direct Memory Access (DMA)
• Digunakan untuk I/O device yang dapat memindahkan data
dengan kecepatan tinggi (mendekati frekuensi bus
memori). Device controller memindahkan data dalam
blok-blok dari buffer langsung ke memory utama atau
sebaliknya tanpa campur tangan prosesor. Interrupt hanya
terjadi tiap blok bukan tiap word atau byte data. Seluruh
proses DMA dikendalikan oleh sebuah controller bernama
DMA Controller (DMAC) . DMA Controller mengirimkan
atau menerima signal dari memori dan I/O device.
• Prosesor hanya mengirimkan alamat awal data, tujuan data,
panjang data ke DMA Controller Interrupt pada prosesor
hanya terjadi saat proses transfer selesai. Hak terhadap
penggunaan bus memory yang diperlukan DMA controller
didapatkan dengan bantuan bus arbiter yang dalam PC
sekarang berupa chipset Northbridge .

27. Interfacing I/O
• Suatu alat yang digunakan untuk
menghubungkan suatu piranti dengan
CPU melalui BUS
• Fungsi Umum: Mensinkronkan data
transfer antara CPU dan piranti I/O

28. Interfacing I/O
FungsiDetail :
1. Penyedia status piranti I/O bagi CPU
2. Memiliki kemampuan interupsi/ DMA
3. Mampu mentransfer instruksi CPU kepiranti
4. Mampu berfungsi sebagai buffer storage data
transfer
5. Mampu melakukan pengujian kesamaan data
6. Mampu mendecode dan mengencode data
7. Memiliki fasilitas khusus: Konversi data paralel
ke serial, Encoding karakter F1,F2
BACKSPACE, DELETE dan lain-lain
8. Menyediakan sinyal status operasi

29. Interfacing I/O
1. Komponen Utama :
a. Device Dependent
b. Device Independet
2. Struktur Interface :
a. Register
b. BUS

30. Sistem Prosesor 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