Unit Masukan dan Keluaran (I/O Device)
A. Pengertian dan Fungsi
Modul I/O atau modul masukan/keluaran merupakan peralatan antarmuka (interface) bagi sistem bus atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral. Tidak hanya sekedar modul
penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus komputer. Piranti atau perangkat eksternal tidak langsung
dihubungkan dengan bus sistem komputer disebabkan karena bervariasinya metode operasi
piranti peripheral, Kecepatan transfer data piranti peripheral umumnya lebih lambat dari pada laju transfer data pada CPU maupun memori.Modul I/O adalah suatu komponen
dalam sistem komputer yang bertanggung jawab atas pengontrolan perangkat luar serta pertukaran data antara perangkat luar tersebut dengan memori utama ataupun dengan register–register CPU.
Adapun fungsi modul I/O lainnya meliputi :
1. kontrol dan pewaktuan,
2. komunikasi CPU
3. komunikasi perangkat eksternal
4. pem-buffer-an data serta deteksi kesalaha.
B. Struktur dan Teknik Modul I/O
Modul I/O mengalamai berbagai macam perkembangan.
Antarmuka modul I/O ke CPU melalui bus sistem komputer terdapat tiga saluran yaitu :
1. saluran data,
2. saluran alamat
3. saluran kontrol.
Bagian terpenting dari modul ini adalah blok logika I/O yang berhubungan dengan semua peralatan
antarmuka peripheral.
Metode akses perangkat eksternal terhadap modul Input Output terbagi menjadi tiga yaitu :
1. programmed
2.interrupt driven
3.Direct Memory Access (DMA).
CPU mengeksekusi program yang memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung yang melliputi
pemindahan data, pengiriman perintah baca maupun tulis dan monitoring perangkat.
~Kelemahan dari programmd I/O adalah bahwa CPU akan menunggu sampai operasi I/O selesai dilakukan 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.Pada programmed I/O implementasi perintah dalam instruksi
I/O terbagi menjadi dua yaitu memory-mapped I/O dan isolated I/O.
Memory-mapped I/O terdapat ruang tunggal untuk lokasi memori dan perangkat I/O.Keuntungan memory-mapped I/O adalah efisien dalam pemrograman, namun
memakan banyak ruang memori alamat.
Pada impelemtasi 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.
Pada teknik Interrupt – Driven I/O proses pengaksesan dilakukan lebih optimal dengan tidak membuang – buang waktu. Prosesnya yang terjadi yaitu CPU mengeluarkan perintah I/O
pada modul I/O, bersamaan perintah I/O dijalankan modul I/O maka CPU akan melakukan
eksekusi perintah – perintah lainnya. Apabila modul I/O telah selesai menjalankan instruksi yang diberikan padanya akan melakukan interupsi pada CPU bahwa tugasnya telah selesai.
Cara kerja teknik interupsi di sisi modul I/O yaitu modul I/O menerima perintah, misal read.
Modul I/O melaksanakan perintah pembacaan dari peripheral dan meletakkan paket data ke
register data modul I/O. Modul mengeluarkan sinyal interupsi ke CPU melalui saluran kontrol.
Modul menunggu datanya diminta CPU. Saat permintaan terjadi modul meletakkan data pada
bus data dan modul siap menerima perintah selanjutnya.
Fungsi DMA adalah sebagai modul tambahan (hardware) pada sistem bus dimana kontroler DMA mengambil alih
tugas dari CPU untuk penanganan I/O. Cara kerja DMA menyesuaikan instruksi dari CPU pada
saat CPU memberitahu DMA controller untuk melakukan tugas seperti membaca atau menulis
data, mengetaui alamat perangkat, memulai alamat blok memori data, serta mencari tahu jumlah data yang akan ditransfer.
Konfigurasi DMA terbagi menjadi tiga jenis yang pertama yaitu Single Bus, Detached DMA controller. Pada konfigurasi ini setiap transfer menggunakan bus dua kali seperti perjalanan data dari I/O ke DMA lalu DMA ke memori sehingga pada saat sistem bus
digunakan dua kali maka kerja CPU juga ditunda dua kali.
Konfigurasi kedua disebut sebagai Single Bus, Integrated DMA controller. Pada konfigurasi ini controller dapat mendukung lebih dari satu perangkat sehingga setiap terjadi perpindahan atau transfer data maka sistem menggunakan bus hanya satu kali seperti perpindahan data dari DMA ke memori.
Konfigurasi jenis ketiga yaitu Separate I/O Bus (system I/O bus yang terpisah). Konfigurasi bus yang dibangun mendukung semua perangkat DMA yang aktif. Dalam kedua kasus ini, sistem bus digunakan secara bersama oleh modul DMA, prosesor dan memori. Namun pada praktiknya penggunaan jalur bus ini hanyalah untuk pertukaran data antara DMA dengan memori.
NAMA:SILVI ANDRIANI(119229075)
