Sistem Input Dan Output Komputer atau sering juga disingkat dengan I/O adalah suatu mekanisme pengiriman data secara bertahap dan terus menerus melalui suatu aliran data dari proses ke peranti (begitu pula sebaliknya). Fungsi I/O pada dasarnya adalah mengimplementasikan algoritma I/O pada level aplikasi. Hal ini dikarenakan kode apliksi sangat fleksibel, dan bugs aplikasi tidak mudah menyebabkan sebuah sistem crash.
Teknik Pengoperasian Perangkat I/O
a. Perangkat I/O terprogram (programmed I/O)
Merupakan perangkat I/O komputer yang dikontrol oleh program. Contohnya, perintah mesin in, out, move. Perangkat I/O terprogram tidak sesuai, untuk pengalihan data dengan kecepatan 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, yaitu pengalihan data dikontrol oleh clock frekuensi tetap, tidak tergantung CPU.
b. 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 mana pemrosesan rutin tertentu harus diatur dengan seksama, relatif peristiwa-peristiwa eksternal.
c. DMA (Direct Memory Address)
Merupakan suatu pendekatan alternatif yang digunakan sebagai unit pengaturan khusus yang disediakan 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 dilakukan sampai saat ini, yaitu untuk peralatan sederhana yang dikendalikan mikroprosesor untuk menjadi intelligent device.
- Peralatan dilengkapi pengendali I/O (I/O controller). Pemroses masih menggunakan I/O terprogram tanpa interupsi. Pada tahap ini, pemroses tak perlu memperhatikan rincian-rincian spesifik interface peralatan.
- Tahap ini sama dengan tahap 2 ditambah fasilitas interupsi. Pemroses tidak perlu menghabiskan waktu untuk menunggu selesainya operasi I/O. Teknik ini meningkatkan efisiensi pemroses.
- Pengendali I/O diberi kendali memori langsung lewat DMA. Pengendali dapat memindahkan blok data ke atau dari memori tanpa melibatkan pemroses kecuali di awal dan akhir transfer.
- Pengendali I/O ditingkatkan menjadi pemroses yang terpisah dengan instruksi-instruksi khusus yang ditujukan untuk operasi I/O. Pemroses pusat mengendalikan/memerintahkan pemroses I/O untuk mengeksekusi program I/O yang terdapat di memori utama.
- Pemroses I/O mengambil dan mengeksekusi instruksi-instruksi ini tanpa intervensi pemroses utama (pusat). Dengan teknik ini dimungkinkan pemroses pusat menspesifikasikan barisan aktivitas I/O dan hanya diinterupsi ketika seluruh barisan telah diselesaikan.
- Pengendali I/O mempunyai memori lokal yang menjadi miliknya dan komputer juga memiliki memori sendiri. Dengan arsitektur ini, sekumpulan besar peralatan I/O dapat dikendalikan dengan keterlibatan pemroses pusat yang minimum.
Perangkat Sistem I/O
A. Klasifikasi Perangkat I/O
Pengelolaan perangkat I/O merupakan aspek perancangan sistem operasi yang
terluas karena beragamnya peralatan dan begitu banyaknya aplikasi dari peralatanperalatan
itu.
Manajemen I/O mempunyai fungsi, di antaranya:
- Mengirim perintah ke perangkat I/O agar menyediakan layanan.
- Menangani interupsi peralatan I/O
- Menangani kesalahan pada peralatan I/O
- Memberi interface ke pemakai.
Berdasarkan sasaran komunikasi, klasifikasi perangkat I/O dibagi menjadi:
Pengelolaan perangkat I/O merupakan aspek perancangan sistem operasi yang
terluas karena beragamnya peralatan dan begitu banyaknya aplikasi dari peralatanperalatan
itu.
Manajemen I/O mempunyai fungsi, di antaranya:
- Mengirim perintah ke perangkat I/O agar menyediakan layanan.
- Menangani interupsi peralatan I/O
- Menangani kesalahan pada peralatan I/O
- Memberi interface ke pemakai.
Berdasarkan sasaran komunikasi, klasifikasi perangkat I/O dibagi menjadi:
a.
Peralatan yang terbaca oleh manusia (Human Readable Machine)
Yaitu, peralatan yang cocok untuk komunikasi dengan user. Contohnya, Video
Display Terminal (VDT) yang terdiri dari layar, keyboard, dan mouse.
b. Peralatan yang terbaca oleh mesin (Machine Readable Machine)
Yaitu, peralatan yang cocok untuk komunikasi dengan user. Contohnya, Video
Display Terminal (VDT) yang terdiri dari layar, keyboard, dan mouse.
b. Peralatan yang terbaca oleh mesin (Machine Readable Machine)
Yaitu peralatan yang cocok untuk komunikasi dengan peralatan elektronik.
Contohnya disk dan tape, sensor, controller.
c. Komunikasi
Contohnya disk dan tape, sensor, controller.
c. Komunikasi
Yaitu, peralatan yang cocok untuk komunikasi dengan peralatan-peralatan jarak
jauh. Contohnya modem.
Terdapat perbedaan-perbedaan besar antarkelas peralatan tersebut. Bahkan untuk
satu kelas saja terdapat berbedaan sangat besar. Perbedaan-perbedaan pokok antara
lain mengenai:
jauh. Contohnya modem.
Terdapat perbedaan-perbedaan besar antarkelas peralatan tersebut. Bahkan untuk
satu kelas saja terdapat berbedaan sangat besar. Perbedaan-perbedaan pokok antara
lain mengenai:
- Data
rate
-
Aplikasi
- Kompleksitas pengendalian
- Unit yang ditransfer
- Representasi data
- Kondisi-kondisi kesalahan
- Kompleksitas pengendalian
- Unit yang ditransfer
- Representasi data
- Kondisi-kondisi kesalahan
Modul Sistem I/O
Fungsi 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.
Fungsi dalam menjalankan tugas bagi modul I/O dapat dibagi
menjadi beberapa katagori,
yaitu:
• Kontrol dan pewaktuan.
• Komunikasi CPU.
• Komunikasi perangkat eksternal.
• Pem-buffer-an data.
• Deteksi kesalahan.
I/O Terprogram
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 maupun tulis, dan monitoring perangkat. Kelemahan teknik ini adalah CPU akan menunggu sampai operasi I/O selesai dilakukan modul I/O sehingga akan membuang waktu, apalagi CPU lebih cepat proses operasinya.
Kesimpulan: Sebuah sistem tidak terlepas dari Input dan Output. Sistem I/O merupakan 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. Sistem I/O juga memerlukan perangkat yang merupakan aspek perancangan sistem operasi yang terluas karena beragamnya peralatan dan begitu banyaknya aplikasi dari peralatanperalatan itu.
