1) Modul I/O berperan sebagai antarmuka antara perangkat periferal dan bus sistem komputer, mengendalikan satu atau lebih perangkat periferal dan melakukan komunikasi data antara keduanya. 2) Ada beberapa alasan kenapa perangkat periferal tidak langsung terhubung ke bus sistem, antara lain beragam metode operasi perangkat, kecepatan transfer data perangkat lebih lambat dari CPU dan memori, serta format dan panjang data berbeda antara

1. MAKALAH "Organisasi dan Arsitektur Komputer" INPUT OUTPUT
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 melakukan fungsi komunikasi antara
peripheral dan bus komputer.
Ada beberapa alasan kenapa piranti – piranti tidak langsung dihubungkan dengan bus sistem
komputer, yaitu :
 Bervariasinya metode operasi piranti peripheral, sehingga tidak praktis apabila system komputer
harus menangani berbagai 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 memiliki dua buah fungsi utama, yaitu :
1. Sebagai piranti antarmuka ke CPU dan memori melalui bus sistem.
2. Sebagai piranti antarmuka dengan peralatan peripheral lainnya dengan menggunakan link data
tertentu.

2. Input/Output
ini adalah tugas makalah saya pada semester 3 yaitu tentang INPUT/OUTPUT. silahkan baca.
Input /output
A.Modul I/O
Adalah interface atau central switch untuk mengendalikan satu atau lebih peripheral atau
perangkat input output.
Konektor mekanis berisi fungsi logik untuk komunikasi antara bus dan peripheral..
Tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam
melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus computer
Modul I/O adalah suatu komponen dalam sistem komputer yang Bertanggung jawab atas
pengontrolan sebuah perangkat luar atau lebih dan juga,Bertanggung jawab pula dalam
pertukaran data antara perangkat luar tersebut dengan memori utama ataupun dengan register –
register CPU.termasuk Antarmuka internal dengan komputer (CPU dan memori utama) dan
perangkat eksternalnya untuk menjalankan fungsi – fungsi pengontrolan
B.Control & timing input data
CPU meminta modul memeriksa status perangkat.
Bila perangkat siap mengirim, CPU mengirim perintah pemindahan.
Modul menerima data dari perangkat.
Data dipindahkan dari modul ke CPU.
C.Buffering
Buffer adalah area memori yang menyimpan data ketika mereka sedang dipindahkan antara dua
device atau antara device dan aplikasi.Buffering dilakukan untuk tiga buah alasan.Alasan
pertama adalah untuk men-cope dengan kesalahan yang terjadi karena perbedaan kecepatan
antara produsen dengan konsumen dari sebuah stream data.Sebagai contoh, sebuah file sedang
diterima melalui modem dan ditujukan ke media penyimpanan di hard disk. Kecepatan modem
tersebut kira-kira hanyalah 1/1000 daripada hard disk. Jadi buffer dibuat di dalam memori utama
untuk mengumpulkan jumlah byte yang diterima dari modem.Ketika keseluruhan data di buffer
sudah sampai, buffer tersebut dapat ditulis ke disk dengan operasi tunggal. Karena penulisan disk
tidak terjadi dengan instan dan modem masih memerlukan tempat untuk menyimpan data yang
berdatangan, maka dipakai 2 buah buffer. Setelah modem memenuhi buffer pertama, akan terjadi
request untuk menulis di disk. Modem kemudian mulai memenuhi buffer kedua sementara buffer
pertama dipakai untuk penulisan ke disk. Pada saat modem sudah memenuhi buffer kedua,
penulisan ke disk dari buffer pertama seharusnya sudah selesai, jadi modem akan berganti
kembali memenuhi buffer pertama dan buffer kedua dipakai untuk menulis. Metode double
buffering ini membuat pasangan ganda antara produsen dan konsumen sekaligus mengurangi

3. kebutuhan waktu di antara mereka.
Alasan kedua dari buffering adalah untuk menyesuaikan device-device yang mempunyai
perbedaan dalam ukuran transfer data. Hal ini sangat umum terjadi pada jaringan komputer,
dimana buffer dipakai secara luas untuk fragmentasi dan pengaturan kembali pesan-pesan yang
diterima. Pada bagian pengirim, sebuah pesan yang besar akan dipecah ke paket-paket kecil.
Paket-paket tersebut dikirim melalui jaringan, dan penerima akan meletakkan mereka di dalam
buffer untuk disusun kembali.
Alasan ketiga untuk buffering adalah untuk mendukung copy semantics untuk aplikasi I/O.
Sebuah contoh akan menjelaskan apa arti dari copy semantics. Jika ada sebuah aplikasi yang
mempunyai buffer data yang ingin dituliskan ke disk. Aplikasi tersebut akan memanggil sistem
penulisan, menyediakan pointer ke buffer, dan sebuah integer untuk menunjukkan ukuran bytes
yang ingin ditulis. Setelah pemanggilan tersebut, apakah yang akan terjadi jika aplikasi tersebut
merubah isi dari buffer, dengan copy semantics, keutuhan data yang ingin ditulis sama dengan
data waktu aplikasi ini memanggil sistem untuk menulis, tidak tergantung dengan perubahan
yang terjadi pada buffer. Sebuah cara sederhana untuk sistem operasi untuk menjamin copy
semantics adalah membiarkan sistem penulisan untuk mengkopi data aplikasi ke dalam buffer
kernel sebelum mengembalikan kontrol kepada aplikasi. Jadi penulisan ke disk dilakukan pada
buffer kernel, sehingga perubahan yang terjadi pada buffer aplikasi tidak akan membawa
dampak apa-apa. Mengcopy data antara buffer kernel data aplikasi merupakan sesuatu yang
umum pada sistem operasi, kecuali overhead yang terjadi karena operasi ini karena clean
semantics. Kita dapat memperoleh efek yang sama yang lebih efisien dengan memanfaatkan
virtual-memori mapping dan proteksi copy-on-wire dengan pintar.
D. I/O Reprogram
Data saling dipertukarkan antara CPU dan modul I/O.CPU mengeksekusi program yang
memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung melalui Pemindahan data,Pengiriman
perintah baca maupun tulis dan Monitoring perangkat .
I/O reprogram
Kelemahan :
• CPU akan menunggu sampai operasi I/O selesai dilakukan oleh 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
E.Klasifikasi perintah I/O
1. Perintah control.
Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan
memberitahukan tugas yang diperintahkan padanya.

4. 2. Perintah test.
Perintah ini digunakan CPU untuk menguji berbagai kondisi status modul
I/O dan peripheralnya.CPU perlu mengetahui perangkat peripheralnya
dalam keadaan aktif dan siap digunakan, juga untuk mengetahui operasi –
operasi I/O yang dijalankan serta mendeteksi kesalahannya.
3. Perintah read.
Perintah pada modul I/O untuk mengambil suatu paket data kemudian
menaruh 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 peripheral
tujuan data tersebut.
F. PENGERTIAN BUS
ada motherboard terdapat saluran-saluran penghubung yang menghubungkan satu komponen
dengan komponen lainnya.Saluran penghubung ini berupa garis-garis yang tercetak pada PCB
motherboard.Melalui saluran-saluran inilah data, informasi, dan instruksi-instruksi yang
diberikan pada komputer ditransfer/melintas dari komponen satu ke komponen lainnya.Data dan
instruksi tersebut diangkut dalam wujud sinyal-sinyal elektronis yang mempunyai makna
tertentu. Sekelompok saluran yang mempunyai fungsi yang sama disebut jalur atau bus. Saluran-
saluran penghubung tadi disebut pula dengan istikah konduktor.
Pada permukaan bagian bawah prosesor Intel Pentium 4 socket 478, terdapat kaki-kaki berupa
pin. Jumlah pin keseluruhan sebanyak 478 buah, itulah sebabnya disebut soket 478. Pin-pin ini
bertugas sebagai lintasan yang menyalurkan data atau instruksi dari motherboard ke processor
atau sebaliknya.Dengan demikian, di dalam sebuah prosesor juga ada saluran-saluran tempat
lalulintas data/informasi/instruksi-instruksi yang harus diolah/diproses dan dikirim kembali ke
motherboard.Pin-pin pada prosesor adalah salah satu contoh nyata yang secara fisik terlihat
sebagai saluran tempat lalu lintas data/informasi/instruksi.Sekelompok saluranjalur atau bus. Hal
yang sama juga ada di video card atau periferal lainnya. Bus-bus atau jalur-jalur pada prosesor
secara garis besar dapat dibagi menjadi data bus (jalur data), address bus (jalur adres), dan
control bus (jalur kontrol). Control bus disebut juga dengan istilah signal bus. yang mempunyai
fungsi yang sama juga disebut
Pengertian jalur tidak sama dengan saluran. Dalam hal ini, jalur adalah kata jamak dari saluran.
Pahamilah penjelasan berikut ini:

5. Jalur data (data bus) terdiri dari beberapa (sejumlah) saluran data
Jalur adres (address bus) terdiri dari beberapa (sejumlah) saluran adres
Jalur kontrol (control bus) terdiri dari beberapa (sejumlah) saluran kontrol
Seperti telah dijelaskan sebelumnya, bahwa data/informasi/instruksi disalurkan dalam wujud
sinyal-sinyal elektronis. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut:
Setiap satu saluran (satu kawat) pada saat-saat tertentu hanya dapat berada dalam satu kondisi,
yaitu ada tegangan atau tidak ada tegangan. Dikatakan ada tegangan jika tegangannya berkisar
2,5 Volt hingga 5,5 Volt. Dikatakan tidak ada tegangan jika tegangannya berkisar 0 Volt hingga
0,8 Volt. Keadaan ada tegangan disimbolkan dengan angka 1 dan disebut dengan istilah „high‟,
keadaan tidak ada tegangan disimbolkan dengan angka 0 dan disebut dengan istilah „low‟.
Berdasar penjelasan ini, dapat dikatakan bahwa setiap saluran selalu berkeadaan biner (dua
kemungkinan), yaitu dalam keadaan „0‟ atau dalam keadaan „1‟. Simbol angka yang hanya
bernotasi „0‟ dan „1‟ ini disebut dengan istilah notasi digit biner, dalam bahasa Inggris disebut
binary digit yang disingkat dengan istilah ‟bit‟.
Misalkan jalur data (data bus) sebuah prosesor terdiri dari 8 saluran, setiap saluran berada dalam
kondisi „0‟ atau „1‟, maka akan terjadi banyak kemungkinan kombinasi bilangan biner yang
menyimbulkan kondisi tegangan seperti berikut ini:
Total kombinasi bilangan biner yang mungkin terjadi adalah 28 = 256 macam kombinasi.
Mungkin pola tegangan : 0 0 0 0 0 0 0 1 akan membentuk huruf (karakter) A
sedangkan pola tegangan: 0 0 0 0 0 0 1 1 akan membentuk angka (karakter) 1
Demikian seterusnya hingga tercipta 256 karakter (notasi) yang berbeda.
Kumpulan dari 8 bilangan biner (bit) yang membentuk pola urutan (kombinasi) tertentu ini
disebut byte. Sehingga dapat disebut 1 byte = 8 bit.1 byte nilainya setara dengan 1 karakter.
Byte ini akhirnya dipakai sebagai satuan, misalnya untuk menyatakan kapasitas sebuah media
simpan (harddisk, disket, flash disk, CD, dan lainnya), kapasitas memory dan lain-lainnya.
Dikenal pula satuan kilo byte, mega byte, giga byte, dan terra byte dengan kesetaraan nilai
sebagai berikut:
1 kilo bayte (KB) = 1024 byte
1 mega byte (MB) = 1024 x1024 byte
1 giga byte (GB) = 1024 x1024 x1024 byte
1 terra byte (TB) = 1024 x1024 x1024 x1024 byte
Sampai saat ini teknologi prosesor terus berkembang. Pada awalnya, Intel memproduksi prosesor
4 bit, kemudian prosesor 8 bit, 16 bit, 32 bit dan sekarang ini 64 bit. Sebuah prosesor dikatakan
prosesor 4 bit jika bekerja menggunakan data 4 bit, artinya jalur datanya (data bus-nya) terdiri
dari 4 saluran data. Dengan demikian, prosesor 64 bit menggunakan 64 saluran untuk jalur
datanya (data bus-nya terdiri dari 64 saluran).
G.Memory-mapped I/O
Memory mapped I/O

6. Memory-mapped file I/O membolehkan file I/O diperlakukan sebagai rutin akses memori yang
dipetakan sebagai blok disk ke dalam page memori
Suatu file diinisialisasikan menggunakan demand pagin. Suatu bagian page file dibaca dari file
sistem ke page fisik. Subsequent membaca/menulis ke/dari file yang diperlakukan dalam urutan
memori akses.
Secara sederhana file akses memperlakukan file I/O melalui memori melalui read() write()
system calls.
Beberapa proses juga dapat dipetakan pada fiel yang sama pada memori yang di-share.
•Kelebihan
–Dapat diakses dari bahasa tingkat tinggi(C/C++)
–Proteksi dapat dilakukan dengan mengatur address space user process
–Lebih mudah memeriksa status sebuah device
Problems with memory-mapped I/O
•Problem dengancaching memory
•Mekanismeekstrauntukarsitekturkomputerdenganmulti-bus
Isolated I/O
• Dilakukan pemisahan ruang pengalamatan bagi memori dan ruang pengalamatan bagi I/O.
• Dengan teknik ini diperlukan bus yang dilengkapi dengan saluran pembacaan dan penulisan
memori ditambah saluran perintah output.
• Keuntungan Isolated I/O adalah sedikitnya instruksi I/O
H. ISOLATED I/O
MODULE
Isolated I/O Module merupakan sebuah modul I/O yang
berfungsi untuk melakukan isolasi terhadap tegangan input atau
output. Modul ini biasanya digunakan untuk aplikasi seperti
pengendali motor, pengaturan relay, dll.
Spesifikasi Teknis
1. Tegangan kerja +5 VDC (VCC).
2. Memiliki 8 channel I/O. Dimana tiap channel hanya bisa
dikonfigurasikan sebagai 1 fungsi saja (Input atau Output).
3. Jika dikonfigurasi sebagai output, maka konfigurasi pada
Isolated I/O Port adalah active low dimana logika 0 akan
mengaktifkan optoisolator.

7. 5. Isolated I/O Port dapat dihubungkan dengan port mikrokontroler:
MCS-51, AVR, PIC, dll. Atau dapat juga dihubungkan dengan
rangkaian TTL/CMOS.
Lihat contoh aplikasi di bagian akhir sebagai acuan dalam
penggunaan Isolated I/O Module.
I.DMA
Definisi
DMA adalah sebuah prosesor khusus (special purpose processor) yang berguna untuk
menghindari pembebanan CPU utama oleh program I/O (PIO).
Gambar 6-2.DMA Interface. Sumber: . . .
Transfer DMA
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/ destinasi
transfer, dan jumlah byte yang ditransfer, ke memori. CPU kemudian menuliskan alamat
command block ini ke DMA controller, sehingga DMA controller dapat kemudian
mengoperasikan bus memori secara langsung dengan menempatkan alamat-alamat 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 device, operasi yang
akan ditampilkan, alamat memori yang menjadi sumber dan tujuan data, dan banyaknya byte
yang di transfer.
2. DMA controller memulai operasi (menyiapkan bus, menyediakan alamat, menulis dan
membaca data), sampai seluruh blok sudah di transfer.
3. DMA controller meng-interupsi prosesor, dimana selanjutnya akan ditentukan tindakan
berikutnya.
Pada dasarnya, DMA mempunyai dua metode yang berbeda dalam mentransfer data. Metode
yang pertama adalah metode yang sangat baku dan simple disebut HALT, atau Burst Mode
DMA, karena DMA controller memegang kontrol dari sistem bus dan mentransfer semua blok
data ke atau dari memori pada single burst. Selagi transfer masih dalam progres, sistem
mikroprosessor di-set idle, tidak melakukan instruksi operasi untuk menjaga internal register.
Tipe operasi DMA seperti ini ada pada kebanyakan komputer.
Metode yang kedua, mengikut-sertakan DMA controller 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 DMA controller harus mempunyai kepintaran untuk merasakan waktu pada
saat sistem bus terbuka.
Gambar 6-3.DMA Controller. Sumber: . . .
Handshaking
Proses handshaking antara DMA controller dan device controller dilakukan melalui sepasang
kabel yang disebut DMA-request dan DMA-acknowledge. Device controller mengirimkan sinyal
melalui DMA-request ketika akan mentransfer data sebanyak satu word. Hal ini kemudian akan
mengakibatkan DMA controller memasukkan alamat-alamat yang dinginkan ke kabel alamat
memori, dan mengirimkan sinyal melalui kabel DMA-acknowledge. Setelah sinyal melalui kabel

8. DMA-acknowledge diterima, device controller mengirimkan data yang dimaksud dan mematikan
sinyal pada DMA-request.
Hal ini berlangsung berulang-ulang sehingga disebut handshaking.Pada saat DMA controller
mengambil alih memori, CPU sementara tidak dapat mengakses memori (dihalangi), walau pun
masih dapat mengaksees data pada cache primer dan sekunder. Hal ini disebut cycle stealing,
yang walau pun memperlambat komputasi CPU, tidak menurunkan kinerja karena memindahkan
pekerjaan data transfer ke DMA controller meningkatkan performa sistem secara keseluruhan.
Cara-cara Implementasi DMA
Dalam pelaksanaannya, beberapa komputer menggunakan memori fisik untuk proses DMA ,
sedangkan jenis komputer lain menggunakan alamat virtual dengan melalui tahap
"penerjemahan" dari alamat memori virtual menjadi alamat memori fisik, hal ini disebut direct
virtual-memory address atau DVMA. Keuntungan dari DVMA adalah dapat mendukung transfer
antara dua memory mapped device tanpa intervensi CPU.
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Tujuan
1.3 Metode Penulisan
BAB II PEMBAHASAN
BAB III PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang I/O (Input/Output)
Sebagaimana yang telah kami kemukakan, bahwasannya sebuah sistem komputer memiliki tiga
komponen utama, yaitu CPU, memori (primer dan sekunder), dan peralatan I/O (Input/Output)
seperti printer, scaner dan modem. Sekarang waktunya untuk membahas peralatan I/O dan
bagaimana alat ini dihubungkan dengan bagian lain pada sistem.
1.2 Tujuan
Tujuan dalam penulisan makalah untuk menambah pengetahuan dan diharapkan bermafaat bagi
penuis sendiri dan bagi pembaca.
1.3 Metode Penulisan
Penulis mempergunakan metode observasi dan kepustakaan. Cara-cara yang digunakan pada
penulisan makalah ini adalah : Studi Pustaka, dalam metode ini penulis membaca buku-buku
yang berkaitan dengan penulisan makalah ini.

9. BAB II PEMBAHASAN
1.1 Struktur model I/O
Modul I/O sangat berbeda dalam hal kompeksitas dan jumlahnperangkat eksternal yang
dikontrolnya, Data yang dipindah ke modu dan dari modul di-buffer-kan dalam sebuah register
data atau lebih. Mungkin juga terdapat sebuah register status saat itu. Register status dapat juga
sebagai register kontrol, untuk menerima informasi kontril secara detail dari CPU.Logil pada
modul berinstraksi dengan CPU untuk memberikan perintah ke modul I/O. Beberapa saluran
kontrol dapata digunakan oleh modul I/O (misalnya untuk signal arbritasi atau signal status).
Modul juga dapat mengetahui dan menghasikan alamat-alamat yang berkaitan dengan perangkat
yang dikontrolnya.Setiap modul I/O memiliki alamat yang unik, atau apabila modul I/O
mengontrol lebih dari sebuah perangkat eksternal, maka terdapat sekumpulan alamat yang
unik.Terakhir, modul I/O terdiri dari logik yang bersifat khusus bagi interface dengan setiap
perangkat yang di kontrolnya.
1.2 I/O TERPROGRAM
Terdapat tiga buah teknik yang dapat digunakan dalam oerasi I/O. Pada I/O terprogram .data
saling dipertukarkan antara CPU dengan modul I/O. CPU mengeksekus program yang
memberikan operasi I/O kepada CPU secara berlansung, termasuk status perangkat
peringindera,, mengirim perintah pembacan atau penulisan, dan pemindahaan data. Ketika CPU
mengeluarkan perintah ke modul I/O, maka CPU harus menunggu sampai operasi I/O selesai.
Apabila CPU lebih cepat dibanding modul I/O, maka hal ini akan membuang-buang waktu CPU.
Dengan menggunakan interrup driven I/O, CPU mengeluarkan perintah I/O, dilanjutkan dengan
mengeksekusi instruksi-instruksi lainnya, dan di intrupsi dengan modul I/O apabila instruksi-
instruksi tersebut telah selesai dilaksanakan, dengan menggunakan I/O terprogram dan I/O
interrup, maka CPU bertanggung jawab atas pengeluaran data dari memori utama untuk
keperluan input.
1.3 Perintah-perintah I/O
Untuk mengeksekusi instruksi yang berkaitan dengan I/O, CPU menerbitkan sebuah alamat yang
menspesifikasikan modul I/O dan perangkat eksternal tertentu, dan sebuah perintah I/O. Terdapt
empat jenis perintah I/O yang akan diterima modul I/O ketika modul tersebut dialamati oleh
CPU. Perintah-perintah tersebut dapat diklasifikasikan sebagai kontrol, test, read, dan write.
Perintah contro digunakan untuk mengaktivasi pheripera dan memberitahunya tentang tugas
yang harus di laksankannya.Misalnya, unit pita magnetik dapat diintruksikan untuk menggulung
ulung atau memajukan sebuah record.Perintah-perintah ini disesuaikan dengan jeni perangkat
peripheralnya.
Perintah test digunakan untuk menguji bermacam-macamkondisi status berkaitan dengan modul
I/O dan perangka peripheralnya. CPU perlu mengetahui bahwa peripheral yang di maksud
berada dalam keadaan aktif dan dapat digunakan .CPU juga perlu mengetahui apakah operasi I/O
kini telah seleai dan terjadi error.
Perintah read mengakibatkan modul I/O akan mendapatkan sebuah butir data dari peripheral dan
menaruhnya di dalam buffer internal .kemudian CPU akan memperoleh butir data dengan
memintanya yang ditaruh I/O pada bus data. Sebaliknya, perintah write menyebabkan modul I/O
mengambil butir data (byte atau word) dari bus data dan kemudian mentransmisikan butir data
itu ke peripheral.
1.4 Intruksi-Intruksi I/O
Dengan menggunakan I/O terpogram, terdapat hubungan erat antara intruksi I/O yang di ambil

10. CPU dari memori dengan perintah I/O yang di keluarkan CPU ke modul I/O untuk mengeksekusi
instruksi. Dengan kata lain, instruksi-instruksi dapat dengan mudah dipetakan kedalam perintah-
perintah I/O, dan sering kali terdapat korespondensi satu-satu yang sederhana. Bentuk intruksi
teragantung pada cara pengalamatan perangkat eksternal.
Umumnya, akan banyak perangkat I/O yang terhubung melalui modul I/O kesistem. Setiap
perangkat diberi pengenal (identifier) atau alamat yang unik. Pada saat CPU mengeluarkan
peerintah I/O, perintah akan berisi alamat perangkat yang dinginkan .jadi, setiap modul I/O harus
menginterprestasikan seluruh alamat untuk menentukan apakah perintah itu ditunjukkan untuk
dirinya atau bukan.
Ketika CPU, memori utama, dan I/O menggunakan bus umum bersama-sama, maka akan
dimunginkann penggunaan dua mode pengalamatan: memori yang dipetakan (memori mapel
I/O) dan memori terisolasi (isolated memori). Dengan menggunakan memori-maped I/O,
terdapat ruang alamat tunggal untuk lokasi memori dan perangkat I/O. CPU memperlukan
register status dan register data modul I/O sebagai lokasi memori maupun perangkat I/O. Karena
itu, misalnya dengan, 10 saluran alamat, akan diperaoleh sejumlah 1024 alamat lokasi memori
dan I/O, dengan memakai sembarang kombinasi.
1.5 INTERRUP-DRIVEN I/O
Masalah yang dijumpai dalam I/O terprogram adalah bahwa CPU harus menunggu modul I/O
yang diinginka agar siap baik untuk menerima maupun mengirimkan data dalam waktu yang
relatif lama. Pada saat menunggu CPU harus berulang-ulang menanyakan status modul I/O.
Akibatnya tingkat kinerja sistem keseluruhan mengalami penurunan yang tajam.Alternatifnya
yaitu CPU mengeluarkan perintah I/O kemodul dan kemudian mengerjakan pekerjaan
lainnya.Kemudian modul I/O akn menginterrupsi CPU untuk menerima layanan ketika modul
telah siap untuk saling bertukar data dengan CPU. Setelah itu CPU akan mengeksekusi
pengiriman data, seperti sebelumnya, dan dilanjutkan dengan menyelesaikan proses sebeumnya.
Mari kita perhatikan cara kerja tersebut, pertama-tama dari sudut pandang modul I/O. Pada input,
modul I/O menerima peintah READ dari CPU. Kemudian Modul I/O memproses pembacaan
data dari peripheral tertentu. Sekali data telah berada dalam register data modul, modul
mengeluarkan sinyal interrup ke CPU melalui saluran kontro. Kemudian modul akan menunggu
h ingga data-nya diminta oleh CPU. Pada saat permintaan itu terjadi, modul menaruh datanya
pada bus data dan modul akan siap meakukan pekerjaan lainnya.
Dari sudut pandang CPU, kegiatan input adalah sebagai berikut. CPU mengeluarakan perintah
READ. Kemudian CPU berhenti mengeluarkan perintah dan melanjutkan pekerjaan
lainnya(misalnya, CPU dapat mengerjakan beberapa program sekaligus). Pada akhir setiap siklus
intruksi, CPU memeriksa interrup. Ketika interrup dari modul I/O terjadi CPU menyimpan
context (misalnya, perhitungan program dan register CPU) program yang sedang berlangsung
dan memprosses interrup. Dalam hal ini, CPU membac word data dari modul I/O dan
menyimpannya di dalam memori.Kemudian CP menyimpan context program yang dikerjakan
(atau program lainnya) dan melanjutkan eksekusi.
1.6 Saluran I/O dan Processor
Evalusi Fungsi I/O
Dalam perkembanganya sistem operasi koputer, terdapat kecenderunagan meningkatnya
kompleksitas dan kecanggihan komponen-komponen. Tidak ada yang lebih nyata selain
perkembangan dalam fungsi I/O. Langkah-langkah evolusi ini dapat mengihtisarkan sebagai
berikut.
1. CPU mengontrol secara langsung. Hal ini terlihat dari perangkat yang dikontrol oleh

11. mikroprocessor yang sederhana.
2. Ditambakanhnya sebuah pengontrol atau modul I/O. CPU menggunakan I/O terprogram tanpa
menggunakan interrup. Pada langkah ini CPU menjadi suatu yang terpisah dari detail tertentu
interface-interface perangkat eksternal.
3. Konfigurasi seperti langakah 2, namun sekarang interrup digunakan CPU tidak memerlukan
waktu untuk menungu terbentuknya operaso I/O, yang berarti hal ini akan meningkatkan
efisiensi.
4. Modul I/O diberi akses langsung ke memori melalui DMA. Sekarang modul I/O dapat
memindahkan blo data ke memori atau dari memori tanpa melibatkan CPU, kecuali pada aawal
dan akhir pemindahan.
5. Modul I/O ditingkatkan menjadi kemampuannya menjadi asebuah processor yan memilki
tugasnya sendiri, yang menggunakan intruksi tertentu untuk I/O tertentu. CPU mengarahkan
processor I/O untuk mengeksekusi suatu program I/O didalam memori.Prosses I/O mengambil
dan mengeksekusi instruksi-instruksi ini tanpa ada camur tangan CPU. Hal ini memungkinkan
CPU untuk menentukan aktivitas I/O akan diinterupsi bila seluruh ativitas telah terbentuk.
6. Modul I/O memiliki memori lokanya sensdiri dan merupakan sebuah komputer yang memiliki
tugas sendiri. Dengan arsitektur seperti ini, perangkat I/O dalam jumlah yang banyak dapat
dikontrol, dengan keterlibatan CPU yang minimal.Penggunaan arsitektur seperti itu adalah untuk
mengontrol komunikasi dengan terminal yang interaktif.Prossser I/O dapat sebagian besar
tugasnya yang melibatkan pengontrolan CPU.
Dengan perkembangan seluruh evolusi ini, semakin banyak fungsi I/O yang terbentuk. CPU
sangat terbantu dengan tugas-tugas yang melibatkan I/O, yang akhirnya akan meningkatkan
kinerja keseluruhan. Pada dua langkah terakhir (5-6), terjadi perubahan besar dengan berhasil
dibuatnya modul I/O yang mampu mengeksekusi program. Pada langkah5, modul I/O sering kali
disebut sebagai saluran I/O (I/O chanel). Pada langkah 6, sering digunakan istilah processor I/O
.kedua istilah itu sering digunakan untuk hal yang sama. Untuk Nnmun senlanjutnya kita akan
menggunakan istilah salur
an I/O.
2.0 Karakteristik Saluran I/O
Saluran I/O mempresentasikan pengembagan konsep DMA.Saluran I/O memiliki kemampuan
untuk megeksekusi intruksi I/O, yang memberikan kontrol sepenuhnya terhadap operasai-operasi
I/O instruksi itu dapat disimpan di dalam memori utama untuk selanjutnya dapat di eksekusi oleh
processor yang terdapat didilam saluran I/O itu sendiri. Jadi, CPU akan memulai pemindahan I/O
dengan mengintruksi saurn I/O untuk mengeksekusi program di dalam memori. Program akan
menentukan perangkat, daerah memori untuk menyimpan, prioritas, dan aksi yang akan diambil
staatus error tertentu. Saluran I/O akan mengikuti instruksi-instruksi dan kontrol-kontrol transfer
data ini.
2.1 BUS
Motherboard (Parentboard, untuk istilah yang sebenarnya). Motherboard berisi keping CPU,
beberapa slot tempat dimana modul-modu DIMM dapat dipasang, dan berbagai macam chip
pendukung. Motherboard juga memuat bus yang diletakkan pada seluruh panjangnya, dan soket-
soket dimana tepi penghubung papan I/O dapat dimasukkan. Masing-masing piranti I/P terdiri
ats dua bagian : Bagian pertama memuat sebagian besar elektronik, yang disebut pengontrol, dan

12. bagian satunya lagi memuat pirant I/O , seperti misalnya disk driver. Pengontrol biasanya
terpasang pada sebuah papan yang disisipkan kedalam slot bebas , kecuali pengontrol yang
bukan merupakan opsional/pilihan (seperti misalnya keyboard), yang kadang-kadang terletak
pada motherboard.
Tugas pengontrol adalah untuk mengontrol piranti I/O dan menangani akses bus untuk piranti
I/O tersebut. Dan juga tugas pengontrol adalah untuk memilah-milahkan aliran bit menjadi
satuan-satuan, dan menuliskan setiap satuan kedalam memori. Sebuah satuan adalah satu word
atau lebih. Sebuah pengontrol yang membaca atau menuliskan data pada atau memori tanpa
Intervensi CPU akan dikatakan sebagai melakukan Akses Memori Langsung, yang lebih dikenal
sebagai DMA .Ketika transfer menunda menjalankan programnya saat ini mulai menjalankan
suatu prosedur khusus, yang disebut Interrup Hander. Ketika interrup handlear diselesaikan, CPU
melanjutkan dengan program yang telah ditunda ketika interrup terjadi.
Apa yang terjadi jika CPU dan pengontrol I/O ingin menggunakan bus pada saat yang sama?
Jawabannya adalah bahwa chip yang disrebut Bus Arbiter memumutuskan siapa yang mendapat
giliran pertama. Tetapi bagaimanapun juga, ketika piranti I/O tertentu juga sedang bekerja, maka
piranti itu akan meminta dan diberi bus ketika ia membutuhkannya. Proses tersebut dinamakan
Siklus Pengambilalihan dan akan memperlambat komputer. IBM mengganti PC IBM dengan
PS/2 range, PS/2 range memiliki sebuah bus PC lama, yang disebut ISA(Industri Standart
Architectur). Bus EISA (Exetended ISA), bus yang paling populer dari bus-bus saat ini adalah
bus PCI (Peripheral Component Interconect) bus ini dirancang oleh Intel. Selain itu Bus PCI
memiliki sebuah penghubung kepada bus ISA, sehingga pengontrol ISA dan piranti-pirantinya
masih bisa digunakan.
2.2 TERMINAL
Terminal-terminal komputer terdiri dari dua bagian yaitu KetTerminal-terminal komputer terdiri
dari dua bagian yaitu Keyboard dan Layar :
Keyboard IBM awalnya muncul dengan keyboard yang memiliki skalar aksi tekan dibawah
setiap tombol yang memberikan umpan balik taktis suatu klik ketika tombol diklik.
Layar CRT (Cathode Ray Tube) adalah sebuah tabung didalam layar/monitor yang dapat
menembakkan seberkas sinar elektron kepada layar tesfosforensi.Tiga jenis terminal yang telah
digunakan secara umum : Terminal-terminal Peta Karakter, Terminal-terminal Peta-Bit, dan
Terminal-terminal RS-323-C. Terminal-terminal tersebut semua dapat menggunakan tipe
keyboard, tetap masing-masing komputer berbeda caranya dalam berkomunikasi dengan
terminal-terminal tersebut dan juga dalam menangani output.Terminal-terminal Peta-Bit adalah
terminal yang menggunakan peta bit, Pixel adalah susunan dari elemen-elemen gambar.Windows
adalah suatu area pada layar yang digunakan oleh satu program.Color Pallete adalah tabel
penggabungan warna dasar pada Hardware yang memuat 256 entri dimana masing-masing
mempunyai nilai RGB-bit, warna terindeks adalah warna yang dihasilkan berdasarkan urutan
penggabungan warna dasar. Terminal-Terminal RS-232-C memiliki penghubung 25-pin yang
distandarisasikan Standart RS-232-C menentukan ukuran mekanis dan bentuk penghububung,
level voltase, dan arti setiap sinyal pada pin.Modem adalah sebuah alat yang dapat
menghubungkan komputer yang saling berjauhan dengan bantuan telepon yang dikonversi dan
ditransmisikan sinyalnya oleh modem ke komputer.
2.2 Mouse
Tiga jenis mouse yang telah diproduksi Mouse Mekanise, Mouse Optike, Mouse
Optomekanise.Ketika mouse digerakkan terhadap tegak lurus sumbu utamanya, roda satunya lagi
akan berputar. Setiap roda menggerakkan resistor variabel (potensioner). Dengan mengukur

13. perubahan-perubahan dalam resistensi, akan dimungkinkan untuk seberapa banyak roda yang
telah berputar dan dengan demikian dapat menghitung seberapa jauh mouse telah digerakkan
dalam masing-masing arah. Jenis mouse kedua adalah Mouse Optik, jenis ini tidak mempunyai
roda atau bola. Mouse ini memiliki sebuh Diode LED (Light Emitting) dan sebuah fotodetektor
pada bagian bawahnya.Mouse Optik ini digunakan diatas bantalan plastik khusus yang memuat
titik rektangular dari garis-garis yang berspasi rapat.Ketika mouse digerakkan diatas titik,
Fotokondektor merasakan perlintasan-perlintasan garis dengan melihat perubahan-perubahan
dalam jumlah sinar yang dipantulkan kembali ke LED. Mouse Ketiga adalah Optomekanise,
mouse ini mempunyai roda berputar yang memutar kedua gagang yang dipasang dengan sudut
900 satu sama lainnya.Gagang tersebut dihubungkan dengan yang memiliki bilah dimana
melaluinya sinar dapat lewat. Ketika Mouse bergerak, shaft berputar, dan pulsa-pulsa sinar
menerpa detektor bilamana suatu bilah muncul diantara LED dan detektornya.jumlah pulsa yang
terdeteksi sama dengan jumlah gerakan.
2.4 PRINTER
Jenis printer yang paling murah yaitu Printer Matriks, dimana sebuah head pencetakan yang
berisi antara 7 sampai 24 jarum yang dapat diaktifkan secara elektromaknetik dan ditampilkan
disepanjang tiap baris cetak. Printer Low End memiliki 7 jarum, katakanlah, 80 karakter dalam
matrik 5×7 sepanjang baris. Sebagai akibat, bais cetak kemudian terdiri atas 7 baris huorisontal,
masing-masing terdiri dari atas 5×80= 400 dot. Setiap dot dapat dicetak, tergantung pada
karakter-karakter yang akan di cetak, kualitas cetakan printer ini sangat andal tapi berisik,lambat
dan buruk percetakan grafik. Printer ini sering digunkan dalam mesin ATM, Slip transaksi kartu
kredit, atau broading pass perusahaan. Printer Injek adalah printer yang menggunakan head
percetakan berupa cartridge tinta yang digerakkan melinrtasi kertas sambil menyemprotkan tinta
diatas kertas.Printer ini menggunakan prinsip Nozzle disemprotkan melalui nozzle-nozzle kecil,
yang telah disemprotkan secara elektrik.Printer Laser alat menggunakan citra kualitas tinggi
fleksibel berkecepatan tinggi, dalam satu periper.Printer CMY adalah printer berwarna yang
menggunakkan empat warna dasar yaitu Chyan, kuning, magenta dan hitam.Gamut adalah
rangkaian warna lengkap yang dihasilkan oleh sebuah printer terserbut.Tinta berbasis warna
adala tinta yang menggunakan bahan-bahan berwarna yang dilarutkan dilarutkan di dalam
pelarut cair.Tinta berbasis Pigmen adalah tinta yang menggunakan partikel-partikel pigmen
padatan yang dilartkan di dalam partikel cair.
2.4 MODEM
Sinyal gelombang sinus murni dengan frekuensi 1000 sampai 2000 Hz, yang mempunyai distorsi
kecil yang ditransmisikan disebut Pembawa. Modulasi adalah proses untuk menganekaragamkan
amplitudo, frekwensi, dan fase. Modulasi amplitido adalah moduasi 2 level tegangan berbeda
pada frekwensi yang konstans. Modulasi Frekwensi adalah modulasi dengan level tegangan
konstans pada frekwensi yang berbeda. Modulasi Fase adalah modulasi pada modulasi pada
frekwensi dan aplitudo yang konstans dengan fase pembawa yang berbeda.Tingkat baut adalah
jumlah perubahan sinyal potensial per detik. Modem Full-Duplek adalah modem yang dapat
mentransmisiikan pada dua arah pada waktu yang sama. Sedangkan modem Half-Duplek adalah
modem yang hanya dapat mentransmisikan pada satu arah “SIMPEX”. ISDN (Integrated Service
Internet Network) adalah standart untuk telepon, post, Telegraph Administrator standart jaringan
digital.
BAB III PENUTUP
KESIMPULAN

14. Di samping CPU dan sejumlah modul memori, elemen penting ketiga sistem komputer adalah
sejumlah I/O. Modul tersebut merupakan interface bagi bus sistem atau switch sentral dan
mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral. Modul I/O bukan hanya merupakan konektor
mekanis sederhana yang menghubungkan suatu perangkat dengan bus sistem.Akan tetapi modul
I/O berisi suatu yang “cerdas”, yaitu berisi logik untuk melakukan fungsi komunikasi antara
peripheral dengan bus.
• Terdapat beraneka ragam peripheral yang memiliki bermacam-macam metode operasi. Maka
akan tidak sangat praktis untuk menggabungkan logik tertentu kedalam CPU dengan maksud
untuk mengontrol sejumlah perangkat.
• Laju transfer data peripheral sering kali jauh lebih lambat dibanding dengan laju transfer data
memori atau CPU. Jadi, tidaklah praktis menggunakan bus sistem berkecepatan tinggi untuk
melakukan komunikasi langsung dengan peripheral.
• Peripheral sering kali menggunakan format data dan panjang word yang berlainan
dibandingkan dengan komputer yang disambungan dengannya. Jadi, diperlukan modul I/O.
Modul ini mempunyai dua fungsi utama.
• Sebagai interface ke CPU dan memori via bus sistem atau switch sentral.
• Sebagai interface ke sebuah perangkat peripheral atau lebih dengan menggunakan ink data
tertentu.