1.
Apa itu I/O ?
Disini saya
memiliki beberapa referensi tentang pengertian I/O, berikut pengertiannya :
Ø Unit
Input/Output (I/O) adalah
bagian dari sistem mikroprosesor yang digunakan oleh mikroprosesor untuk
berhubungan dengan dunia luar.
Unit input adalah unit luar yang digunakan untuk memasukkan
data dari luar ke dalam mikroprosesor, contohnya data yang berasal dari
keyboard atau mouse. Sementara Unit
output biasanya digunakan untuk menampilkan data, atau dengan kata lain
untuk menangkap data yang dikirimkan oleh mikroprosesor, contohnya data yang
akan ditampilkan pada layar monitor atau printer.
Ø Input
divice (unit masukan)
Unit ini berfungsi sebagai media untuk memasukkan data dari luar ke dalam
suatu memori dan processor untuk diolah guna menghasilkan informasi yang
diperlukan.
Output device (unit keluaran)
Unit keluaran adalah alat untuk menampilkan hasil pengolahan yang dilakukan
oleh CPU. Dalam teori kontrol, output dari suatu sistem adalah apa yang dapat
diukur. Spesifik, output dibedakan dari negara.
Ø I/O adalah Suatu perangkat yg berhubungan
dengan sistem komputer dengan cara mengirim sinyal melalui suatu kabel atau
bahkan melalui udara.
I/O merupakan salah satu komponen
computer yang penting, I/O devices menjadikan komputer berguna bagi manusia,
Sebuah sistem kontrol I/O bertujuan untuk memberikan bantuan kepada user untuk
memungkinkan mereka mengakses berkas, tanpa memperhatikan detail dari
karakteristik dan waktu penyimpanan. Kontrol I/O menyangkut manajemen berkas
dan peralatan manajemen yang merupakan bagian dari sistem operasi.
- Pengertian Input
Input adalah semua data dan perintah yang dimasukkan ke dalam memori
komputer untuk selanjutnya diproses lebih lanjut oleh prosesor. Sebuah
perangkat input adalah komponen piranti keras yang memungkinkan user atau
pengguna memasukkan data ke dalam komputer, atau bisa juga disebut sebagai unit
luar yang digunakan untuk memasukkan data dari luar ke dalam mikroprosesor.
Pengertian Output
Output adalah data yang telah diproses menjadi bentuk yang dapat digunakan.
Artinya komputer memproses data-data yang diinputkan menjadi sebuah informasi.
Yang disebut sebagai perangkat output adalah semua komponen piranti keras yang
menyampaikan informasi kepada orang-orang yang menggunakannya.
I/O system terdiri dari beberapa bagain penting yaitu:
a. I/O Hardware
b. Application I/O Interface
c. Kernel I/O Subsystem
d. I/O Requests to Hardware Operations
e. Streams
f. Performance
- I/O Hardware
Secara umum, I/O Hardware terdapat beberapa jenis seperti device
penyimpanan
(disk,tape),transmission device (network card, modem), dan human-interface
device (screen, keyboard,mouse). Device tersebut dikendalikan oleh instruksi
I/O. Alamat-alamat yang dimiliki device akan digunakan oleh direct I/O
instruction dan memory-mapped I/O. Beberapa konsep yang umum digunakan ialah
port, bus (daisy chain/ shared direct access), dan controller (host adapter).
- Port adalah koneksi yang digunakan oleh
device untuk berkomunikasi dengan mesin.
- Bus adalah koneksi yang menghubungkan
beberapa device menggunakan kabel-kabel.
- Controller adalah alat-alat elektronik yang
berfungsi untuk mengoperasikan port, bus, dan device.
- Application I/O Interface
Merupakan suatu mekanisme untuk mempermudah pengaksesan, sehingga sistem
operasi melakukan standarisasi cara pengaksesan peralatan I/O.
Interface aplikasi I/O melibatkan abstraksi, enkapsulasi, dan software
layering. Device driver mengenkapsulasi tiap-tiap peralatan I/O ke dalam
masing-masing 1 kelas yang umum (interface standar). Tujuan dari adanya lapisan
device driver ini adalah untuk menyembunyikan
perbedaan-perbedaan yang ada pada device controller dari subsistem I/O
pada kernel. Karena hal ini, subsistem
I/O dapat bersifat independen dari hardware. Beberapa hal yang berhubungan
dengan Application I/O Interface adalah:
- Peralatan Block dan Karakter :
- Perangkat Block termasuk disk drive
- Perintah termasuk baca, tulis dan cari
- Raw I/O atau akses file-sistem
- Pemetaan memori untuk pengaksesan file
- Perangkat karakter termasuk keyboad, mouse
dan serial port
- Perintahnya seperti get, put
- Library layered dalam proses pengeditan
- Peralatan Jaringan
Adanya perbedaan pengalamatan dari jaringan I/O, maka sistem operasi
memiliki interface I/O yang berbeda dari baca, tulis dan pencarian pada disk.
Salah satu yang banyak digunakan pada sistem operasi adalah interface socket.
Socket berfungsi untuk menghubungkan komputer ke jaringan. System call pada
socket interface dapat memudahkan suatu aplikasi untuk membuat local socket, dan menghubungkannya ke remote
socket.Dengan menghubungkan komputer ke socket, maka komunikasi antar komputer
dapat dilakukan.
- Jam dan Timer
Jam dan timer pada hardware komputer, memiliki tiga fungsi :
- memberi informasi waktu saat ini
- memberi informasi lamanya waktu sebuah
proses
- sebagai trigger untuk suatu operasi pada
suatu waktu.
- Fungsi ini sering digunakan oleh sistem
operasi. Akan tetapi, system call untuk pemanggilan fungsi ini tidak di-standarisasi antar sistem
operasi. Hardware yang mengukur waktu dan melakukan operasi trigger
dinamakan programmable interval timer yang dapat di set untuk menunggu
waktu tertentu dan kemudian melakukan interupsi.
- C.Kernel I/O subsystems
Kernel menyediakan banyak service yang berhubungan dengan I/O. Pada bagian
ini, kita akan mendeskripsikan beberapa service yang disediakan oleh kernel I/O
subsystem, dan kita akan membahas bagaimana caranya membuat infrastruktur
hardware dan device-driver. Service yang akan kita bahas adalah I/O scheduling,
buffering, caching, pooling, reservasi device, error handling.
- I/O Scheduling
Untuk menjadualkan sebuah set permintaan I/O, kita harus menetukan urutan
yang bagus untuk mengeksekusi permintaan tersebut. Scheduling dapat
meningkatkan kemampuan sistem secara keseluruhan, dapat membagi device secara
rata di antara proses-proses, dan dapat mengurangi waktu tunggu rata-rata untuk
menyelesaikan I/O.
- 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.
- Caching
Sebuah cache adalah daerah memori yang cepat yang berisikan data kopian.
Akses ke sebuah kopian yang di-cached lebih efisien daripada akses ke data
asli. Sebagai contoh, instruksi-instruksi dari proses yang sedang dijalankan
disimpan ke dalam disk, dan ter-cached di dalam memori physical, dan kemudian
dicopy lagi ke dalam cache secondary and primary dari CPU. Perbedaan antara
sebuah buffer dan ache adalah buffer dapat menyimpan satu-satunya informasi
datanya sedangkan sebuah cache secara definisi hanya menyimpan sebuah data dari
sebuah tempat untuk dapat diakses lebih cepat. Caching dan buffering adalah dua
fungsi yang berbeda, tetapi terkadang sebuah daerah memori dapat digunakan
untuk keduanya.
- Spooling dan Reservasi Device
Sebuah spool adalah sebuah buffer yang menyimpan output untuk sebuah
device, seperti printer, yang tidak dapat menerima interleaved data streams.
Walau pun printer hanya dapat melayani satu pekerjaan pada waktu yang sama,
beberapa aplikasi dapat meminta printer untuk mencetak, tanpa harus mendapatkan
hasil output mereka tercetak secara bercampur. Sistem operasi akan menyelesaikan
masalah ini dengan meng-intercept semua output kepada printer. Tiap output
aplikasi sudah di-spooled ke disk file yang berbeda. Ketika sebuah aplikasi
selesai mengeprint, sistem spooling akan melanjutkan ke antrian berikutnya. Di
dalam beberapa sistem operasi, spooling ditangani oleh sebuah sistem proses
daemon.
- Error Handling
Sebuah sistem operasi yang menggunakan protected memory dapat menjaga
banyak kemungkinan error akibat hardware mau pun aplikasi. Devices dan transfer
I/O dapat gagal dalam banyak cara, bisa karena alasan transient, seperti
overloaded pada network, mau pun alasan permanen yang seperti kerusakan yang
terjadi pada disk controller. Sistem operasi seringkali dapat mengkompensasikan
untuk kesalahan transient. Seperti, sebuah kesalahan baca pada disk akan
mengakibatkan pembacaan ulang kembali dan sebuah kesalahan pengiriman pada
network akan mengakibatkan pengiriman ulang apabila protokolnya diketahui. Akan
tetapi untuk kesalahan permanent, sistem operasi pada umumnya tidak akan bisa
mengembalikan situasi seperti semula.
- Kernel Data Structure
Kernel membutuhkan informasi state tentang penggunakan komponen I/O. Kernel
menggunakan banyak struktur yang mirip untuk melacak koneksi jaringan,
komunikasi karakter-device, dan aktivitas I/O lainnya. UNIX menyediakan akses
sistem file untuk beberapa entiti, seperti file user, raw devices, dan alamat
tempat proses. Walau pun tiap entiti ini didukung sebuah operasi baca,
semantics-nya berbeda untuk tiap entiti. Seperti untuk membaca file user, kernel
perlu memeriksa buffer cache sebelum memutuskan apakah akan melaksanakan I/O
disk. Untuk membaca sebuah raw disk, kernel perlu untuk memastikan bahwa ukuran
permintaan adalah kelipatan dari ukuran sektor disk, dan masih terdapat di
dalam batas sektor. Untuk memproses citra, cukup perlu untuk mengkopi data ke
dalam memori. UNIX mengkapsulasikan perbedaan-perbedaan ini di dalam struktur
yang uniform dengan menggunakan teknik object oriented.Beberapa sistem operasi
bahkan menggunakan metode object oriented secara lebih extensif.
- I/O Requests to Hardware Operations
Salah satu contohnya adalah:
- Ilustrasi membuka sebuah
- Device mana tempat file yang akan dibuka
- Menerjemahkan _nama_ ke dalam device yang
dimaksud
- Membaca secara fisik file yang hendak dibuka
- Data sudah siap untuk diakses
- Mengembalikan kontrol pada proses
- Ilustrasi lain pada waktu boot
Sistem mula-mula meminta bus piranti keras untuk menentukan device apa yang
ada.
- Streams
I/O stream adalah suatu mekanisme pengiriman data secara bertahap dan terus
menerus melalui suatu aliran data (dua arah).Biasa digunakan dalam network
protocol dan menggunakan message
passingdalam men-transferdata Stream terdiri atas :
o
sebuah
stream head yang merupakan antarmuka dengan user process,
o
sebuah
driver end yang mengontrol device,
o
dan
nol atau lebih stream modules
f. Performance
Faktor utama dalam performa sistem :
- Permintaan CPU untuk menjalankan device
driver, kode kernel I/O
- Keadaan/state untuk melayani interrupt
- Copy data
- Network traffic khususnya pada beban kinerja
Improving Perfomance :
- Menurunkan jumlah alih konteks.
- Mengurangi jumlah pengkopian data ke memori
ketika sedang dikirimkan antara device dan aplikasi.
- Mengurangi frekuensi interupsi, dengan
menggunakan ukuran transfer yang besar, smart controller, dan polling.
- Meningkatkan concurrency dengan controller
atau channel yang mendukung DMA.
- Memindahkan kegiatan processing ke perangkat
keras, sehingga operasi kepada device controller dapat berlangsung
bersamaan dengan CPU.
- Menyeimbangkan antara kinerja CPU, memory
subsystem, bus, dan I/O.
2.
Contoh I/O
Contoh Input :
Keyboard
Keyboard Qwerty
Keyboard Dvorak
Keyboard Klockenberg
Keyboard
merupakan unit input yang paling penting dalam suatu pengolahan data dengan
komputer. Keyboard dapat berfungsi memasukkan huruf, angka, karakter khusus
serta sebagai media bagi user (pengguna) untuk melakukan perintah-perintah
lainnya yang diperlukan, seperti menyimpan file dan membuka file. Penciptaan
keyboard komputer berasal dari model mesin ketik yang diciptakan dan
dipatentkan oleh Christopher Latham pada tahun 1868, Dan pada tahun 1887
diproduksi dan dipasarkan oleh perusahan Remington. Keyboard yang digunakanan
sekarang ini adalah jenis QWERTY, pada tahun 1973, keyboard ini diresmikan
sebagai keyboard standar ISO (International Standar Organization). Jumlah
tombol pada keyboard ini berjumlah 104 tuts. Keyboard sekarang yang kita kenal
memiliki beberapa jenis port, yaitu port serial, ps2, usb dan wireless.
Jenis-Jenis
Keyboard :
1.) QWERTY
2.) DVORAK
3.) KLOCKENBERG
Keyboard yang
biasanya dipakai adalah keyboard jenis QWERTY, yang bentuknya ini mirip seperti
tuts pada mesin tik. Keyboard QWERTY memiliki empat bagian yaitu :
1. typewriter key
2. numeric key
3. function key
4. special
function key.
Mouse
Mouse adalah
salah unit masukan (input device). Fungsi alat ini adalah untuk perpindahan
pointer atau kursor secara cepat. Mouse mulai digunakan secara maksimal sejak
sistem operasi telah berbasiskan GUI (Graphical User Interface). sinyal-sinyal
listrik sebagai input device mouse ini dihasilkan oleh bola kecil di dalam
mouse, sesuai dengan pergeseran atau pergerakannya. Sebagian besar mouse
terdiri dari tiga tombol, umumnya hanya dua tombol yang digunakan yaitu tombol
kiri dan tombol kanan. Saat ini mouse dilengkapi pula dengan tombol penggulung
(scroll), dimana letak tombol ini terletak ditengah. Istilah penekanan tombol
kiri disebut dengan klik (Click) dimana penekanan ini akan berfungsi bila mouse
berada pada objek yang ditunjuk, tetapi bila tidak berada pada objek yang
ditunjuk penekanan ini akan diabaikan. Selain itu terdapat pula istilah lainnya
yang disebut dengan menggeser (drag) yaitu menekan tombol kiri mouse tanpa
melepaskannya dengan sambil digeser. Drag ini akan mengakibatkan objek akan
berpindah atau tersalin ke objek lain dan kemungkinan lainnya. Penekanan tombol
kiri mouse dua kali secara cepat dan teratur disebut dengan klik ganda (double
click) sedangkan menekan tombol kanan mouse satu kali disebut dengan klik kanan
(right click)Mouse terdiri dari beberapa port yaitu mouse serial, mouse ps/2,
usb dan wireless.
Touchpad
Unit masukkan ini
biasanya dapat kita temukan pada laptop dan notebook, yaitu dengan menggunakan
sentuhan jari. Biasanya unit ini dapat digunakan sebagai pengganti mouse.
Selain touchpad adalah model unit masukkan yang sejenis yaitu pointing stick
dan trackball.
Light Pen
Light pen adalah
pointer elektronik yang digunakan untuk modifikasi dan men-design gambar dengan
screen (monitor). Light pen memiliki sensor yang dapat mengirimkan sinyal
cahaya ke komputer yang kemudian direkam, dimana layarmonitor bekerja dengan
merekam enam sinyal elektronik setiap baris per detik.
Scanner
Scanner adalah
sebuah alat yang dapat berfungsi untuk meng copy atau menyalin gambar atau teks
yang kemudian disimpan ke dalam memori komputer. Dari memori computer
selanjutnya, disimpan dalam harddisk ataupun floppy disk. Fungsi scanner ini
mirip seperti mesin fotocopy, perbedaannya adalah mesin fotocopy hasilnya dapat
dilihat pada kertas sedangkan scanner hasilnya dapat ditampilkan melalui
monitor terlebih dahulu sehingga kita dapat melakukan perbaikan atau modifikasi
dan kemudian dapat disimpan kembali baik dalam bentuk file text maupun file
gambar. Selain scanner untuk gambar terdapat pula scan yang biasa digunakan
untuk mendeteksi lembar jawaban komputer. Scanner yang biasa digunakan untuk
melakukan scan lembar jawaban komputer adalah SCAN IR yang biasa digunakan
untuk LJK (Lembar Jawaban Komputer) pada ulangan umum dan Ujian Nasional. Scan
jenis ini terdiri dari lampu sensor yang disebut Optik, yang dapat mengenali
jenis pensil 2B. Scanner yang beredar di pasaran adalah scanner untuk meng-copy
gambar atau photo dan biasanya juga dilengkapi dengan fasilitas OCR (Optical
Character Recognition) untuk mengcopy atau menyalin objek dalam bentuk teks.
Contoh Alat
Output :
Speaker
Speaker akan
memberikan informasi dalam bentuk suara. Apabila Anda mendengarkan lagu melalui
komputer yang terhubung Internet dan terhubung pada saluran pemancar radion
online, maka unit keluaran yang diperlukan adalah speaker.
Printer
Printer adalah
sebuah peralatan dari komputer yang dapat mencetak teks atau gambar ke media
kertas atau media lainnya seperti kertas transparansi. Perinter berdasarkan
alat mekanik atau prose kerjanya yang digunakan, adalah.
· Impact, printer secara bekerja dengan
kertas dimana proses cetaknya dengan menggunakan jarum yang menghasilkan titik
kotak (dot matrix).
· Non Impact, printer yang bekerja
secara mekanik, yaitu penyemprotan; dan elektronik pada media cetaknya.
· Berdasarkan pekembangan teknologinya :
· Pin Dot matrix
· Ink jet
· Laser
· Thermal
Monitor
Monitor merupakan
unit keluaran yang memberikan informasi kepada pengguna computer dari hasil
peoses dan masih dalam bentuk softcopy.
Plotter
Plotter adalah
alat yang digunakan untuk mencetak gambar dengan ukuran besar.
3.
Perangkat Eksternal
·
Operasi-operasi
I/O diperoleh melalui sejumlah perangkat ekternal dengan menggunakan link
(fungsinya untuk pertukaran kontrol,status dan data antara modul I/O dengan
device eksternalnya)
·
Perangkat
Eksternal dikategorikan menjadi 3
o
Pembacaan
di sisi Manusia (Human readable) :perangkat yang
berhubungan dengan manusia sebagai pengguna komputer.
Screen, printer, keyboard mouse, printer, joystick, disk drive
o
Pembacaan
disisi mesin (Machine readable) : perangkat
yang berhubungan dengan peralatan. Biasanya berupa
modul sensor dan tranduser untuk monitoring kontrol suatu peralatan atau
sistem.
o
Monitoring
dan control
Komunikasi
(memungkinkan komputer untuk saling bertukar data dengan perangkat jarak jauh).
Modem, Network Interface Card (NIC)
- Pengklasifikasian
juga bisa berdasarkan arah datanya, yaitu perangkat output, perangkat input dan kombinasi output-input. Contoh perangkat
output: monitor, proyektordan printer. Perangkat input misalnya: keyboard, mouse, joystick, scanner, mark
reader, bar code reader.
4. Modul – 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 antar
muka internal dengan komputer (CPU dan memori utama) dan antarmuka dengan perangkat
eksternalnya untuk menjalankan fungsi – fungsi pengontrolan, atau dalam pengertian
lain diartikan sebagai berikut :
·
Merupakan
Interface bagi CPU dan Memory atau Interface untuk 1/lebih perangkat peripheral.
·
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.
5. I/O Terprogram
·
CPU
langsung mengendalikan operasi I/O secara keseluruhan dengan menjalankan serangkaian
instruksi I/O dengan program tertentu
·
Karakteristik
:
1.
Terdapat
program untuk memulai-mengarahkan- menghentikan operasi I/O
2.
Membutuhkan
perangkat keras register, Register status,
register buffer register
point buffer dan register counter data
3.
perluwaktu
proses yang menyitawaktupemanfaatan CPU
Perintah
– perintah I/O
·
Untuk
mengeksekusi instruksi yg berkaitan dengan I/O, CPU menerbitkan address
o
Identifikasimodul(&
device if >1 per module)
·
Perintahnya
o
Control
– untuk mengaktivasi peripheral dan membertitahu tugas yang harus dilakukan
o
Menggulung
ulang atau memajukan sebuah record (spin up disk)
·
Test
– mengecek status
·
Aktif?, Error?
·
Read/Write
·
Modul
akan menstanfer data lewat buffer dari/ke device
Metode
pengaksesan sistem I/O
·
Memory
mapped I/O
o
Terdapat
ruang alamat tunggal untuk lokasi memori dan perangkat I/O.
o
CPU
memperlakukan regiter status dan register data modul I/O sebagai lokasi memori read/write.
o
Tidak
ada perintah khusus untuk I/O.
·
Memory
Isolated I/O
o
Terpisah
ruang alamat
o
Port-port
I/O hanya dapat diakses dengan perintah I/O khusus
o
Perintah
khusus untuk I/O
Kesimpulan
Apa itu I/O ?
Dari beberapa referensi diatas saya dapat menyimpulkan bahwa
I/O adalah sebuah komponen yang berhubungan dengan sistem komputer yang
berperan sangat penting dalam pemrosesan data yang dikerjakan oleh komputer
dengan perintah - perintah atau intruksi - intruksi dengan suatu media yang disebut
dengan media input dengan cara mengirimkan sinyal melalui kabel dan disajikan
melalui media yang disebut media Output.
Contoh I/O ?
Contoh Input :
·
Keyboard
·
Mouse
·
touchpad
·
scanner
Contoh Output :
·
Speaker
·
Printer
·
Monitor
·
Plotter
Perangkat Eksternal
Perangkat Eksternal adalah Operasi I/O yang dilakukan
melalui sejumlah perangkat eksternal yang bertujuan untuk mengontrol pertukaran
data antara modul I/O dengan device eksternalnya.
Perangkat Eksternal dibagi menjadi 3 :
·
Pembacaan dari sisi manusia ( Human readable )
·
Pembacaan dari sisi mesin ( Machine readable )
·
Monitoring dan control.
Modul - modul I/O
Dari kesimpulan saya Modul I/O adalah suatu komponen dalam
sistem komputer yang berfungsi dan bertanggung jawab untuk mengontrol kerja
perangkat eksternal yang bertukar data antara perangkat eksternal dengan memori
utama komputer.
I/O Terpogram
I/O terpogram adalah operasi I/O dengan menjalankan
serangkaian intruksi yang dikendalikan oleh CPU dan sudah terpogram dengan
program tertentu.
Referensi :
- https://www.youtube.com/watch?v=KzxVZgO-iOA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar