BAB I
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
Komputer merupakan alat modern yang tidak bisa dilepaskan
dari kehidupan sehari-hari. Mulai dari mengerjakan pekerjaan kantor,
multimedia,bahkan hiburan. Dewasa ini perkembangan komputer semakin berkembang
dan masih akan terus berkembang tanpa batas. Kita sebagai manusia mau tidak mau
harus mengikuti perkembangan kemajuan teknologi khususnya bidang komputerisasi
agar kita tidak termakan oleh alat yang kita buat sendiri.
Atas dasar itu kami mencoba membahasnya dalam bentuk makalah
dengan harapan dapat berguna bagi orang lain khususnya bagi kami. Banyak sekali
pembahasan tentang komputer, tapi kami coba menulis makalah dengan judul Sistem
Komputer yang di jelaskan secara umum atau garis besarnya saja, jika kami
membahas secara keseluruhan itu membutuhkan waktu yang tidak sedikit dan
referensi yang banyak. Makalah ini kami susun sangat simpel agar para pembaca
mudah mencernanya dan tidak bosan membacanya, Kami selaku penulis mohon maaf
jika ada pembahasan yang kurang tepat dan menyimpang, karena kami masih dalam
proses belajar
A.
Latar Belakang
Manajemen Input Output yang dibahas kali ini bukanlah Manajemen yang seringkali dibahas pada jurusan Sistem informasi , tetapi lebih pada pengaturan pada Input ataupun Output pada komputer tersebut. Oleh karena itu , kali ini kami akan membahas mengenai Manajemen Input Output Komputer.
- Salah satu fungsi utama sistem Operasi adalah mengatur Operasi Input/Output beserta perangkatnya.
- Sistem Operasi harus dapat memberikan perintah ke perangkat-perangkat tersebut, menangkap interupsi , dan menangani error / kesalahan yang terjadi.
- Selain itu sistem Operasi juga menyediakan fasilitas antarmuka (interface) antara perangkat-perangkat tersebut dengan keseluruhan sistem yang ada.
Manajemen Input Output yang dibahas kali ini bukanlah Manajemen yang seringkali dibahas pada jurusan Sistem informasi , tetapi lebih pada pengaturan pada Input ataupun Output pada komputer tersebut. Oleh karena itu , kali ini kami akan membahas mengenai Manajemen Input Output Komputer.
- Salah satu fungsi utama sistem Operasi adalah mengatur Operasi Input/Output beserta perangkatnya.
- Sistem Operasi harus dapat memberikan perintah ke perangkat-perangkat tersebut, menangkap interupsi , dan menangani error / kesalahan yang terjadi.
- Selain itu sistem Operasi juga menyediakan fasilitas antarmuka (interface) antara perangkat-perangkat tersebut dengan keseluruhan sistem yang ada.
B. Pembatasan
Masalah
Dalam penulisan makalah ini, penulis membatasi masalahnya sebagai berikut :
a. Klasifikasi Perangkat I/O
b. Teknik Pengoperasian Perangkat I/O
c. Prinsip – Prinsip Perangkat I/O
d. Hirarki Pengelolaan I/O
C. Tujuan Penulisan Makalah
Sesuai dengan permasalah yang telah dikemukakan di atas, maka tujuan penulisan ini diarahkan untuk :
a. Untuk mengetahui Klasifikasi Perangkat I/O
b. Untuk mengetahui Teknik Pengoperasian Perangkat I/O
c. Untuk mengetahui Prinsip – Prinsip Perangkat I/O
d. Untuk mengetahui Hirarki Pengelolaan I/O
Dalam penulisan makalah ini, penulis membatasi masalahnya sebagai berikut :
a. Klasifikasi Perangkat I/O
b. Teknik Pengoperasian Perangkat I/O
c. Prinsip – Prinsip Perangkat I/O
d. Hirarki Pengelolaan I/O
C. Tujuan Penulisan Makalah
Sesuai dengan permasalah yang telah dikemukakan di atas, maka tujuan penulisan ini diarahkan untuk :
a. Untuk mengetahui Klasifikasi Perangkat I/O
b. Untuk mengetahui Teknik Pengoperasian Perangkat I/O
c. Untuk mengetahui Prinsip – Prinsip Perangkat I/O
d. Untuk mengetahui Hirarki Pengelolaan I/O
BAB II
PEMBAHASAN
Struktur Komputer didefinisikan
sebagai cara-cara dari tiap-tiap komponen yang menyusun computer saling
berkaitan, komponen-komponen disusun dengan alur-alur bus yang mengalirkan
data, alat dan mengendalikan antar komponen tersebut.
Struktur computer terdiri
Suatu
sistem komputer terdiri dari lima unit struktur dasar, yaitu:
- Unit masukan (Input Unit)
- Unit kontrol (Control Unit)
- Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit / ALU)
- Unit memori/penyimpanan (Memory / Storage Unit)
- Unit keluaran (Output Unit)
Control Unit
dan ALU membentuk suatu unit tersendiri yang disebut Central Processing Unit
(CPU). Hubungan antar masing-masing unit yang membentuk suatu sistem komputer
dapat dilihat pada gambar berikut:
Data
diterima melalui Input Device dan dikirim ke Memory. Di dalam Memory data
disimpan dan selanjutnya diproses di ALU. Hasil proses disimpan kembali ke
Memory sebelum dikeluarkan melalui Output Device. Kendali dan koordinasi
terhadap sistem ini dilakukan oleh Control Unit. Secara ringkas prinsip kerja
komputer adalah Input – Proses – Output, yang dikenal dengan singkatan IPO.
Fungsi
Utama dari masing-masing Unit akan dijelaskan berikut ini:
A. Unit Masukan
(Input Unit)
Berfungsi untuk menerima masukan (input)
kemudian membacanya dan diteruskan ke Memory / penyimpanan. Dalam hubungan ini
dikenal istilah peralatan masukan (input device) yaitu alat penerima dan
pembaca masukan serta media masukan yaitu perantaranya. Berikut beberapa alat
contoh uniti masukan :
· Keyboard, merupakan peranti
masukan yang terdiri dari kumpulan huruf, angka dan karakter khusus. Keyboard
juga memberikan kemudahan bagi user untuk memberikan perintah yang diperlukan
apabila menekan kombinasi antara karakter yang ada pada keyboard dengan
tombol-tombol tertentu.
· Mouse, Peranti masukan dengan
bentuk seperti tikus ini berfungsi untuk memindahkan pointer atau kursor secara
cepat.
· Scanner, berfungsi untuk menyalin
(copy) file atau dokumen baik berupa teks atau gambar menjadi teks atau gambar
digital.
· Floopy Disk Drive, adalah alat
untuk menulis, membaca data, dan merekam data.
· CD-ROM ( Compact Disc-Read Only
Memory), adalah alat untuk membaca CD (Compact Disc) atau VCD (Video Compact
Disk) pada komputer.
· CD-RW (Compact Disk-Read and
Write), yaitu alat sertupa CD-ROM namun selain dapat membaca CD, dapat
juga merekam data ke CD.
· DVD-ROM (Digital Video Disc-Read
Only Memory) adalah alat untuk membaca CD, VCD, atau DVD pada komputer.
· DVD RW (Digital Video Disc-Read
and Write), yaitu alat seperti DVD-ROM namun selain dapat membaca CD, VCD dan
DVD, dapat juga merekam data pada keping DVD.
· Touchpad, biasanya terdapat pada
notebook. Memiliki fungsi yang sama dengan mouse namun dalam penggunaannya
hanya cukup dengan memberikan sentuhan jari.
· Joystick, merupakan alat yang
biasa digunakan pada permainan (games) komputer
· Light pen, yaitu pointer
elektronik untuk memodifikasi dan mendesain gambar dengan screen (monitor).
· Barcode, berfungsi untuk membaca
suatu kode yang berbentuk kotak atau garis-garis vertikal tipis dan tebal
yang selanjutnya diterjemahkan dalam bentuk angka-angka. Biasanya kode barcode
ini ditemukan pada kemasan makanan, minuman, buku, alat elektronik serta
produk-produk. Biasanya barcode ini memudahkan kasir yang ada di toko swalayan
atau departemen store untuk mengidentifikasi suatu barang yang dibeli.
· Kamera digital, merupakan kamera
modern yang telah dimodifikasi sehingga tidakmemerlukan roll film. Kamera ini
dapat langsung dihubungkan dengan komputer melalui kabel data, sehingga
memudahkan user untuk mentransfer data baik berupa image (gambar) digital
ataupun video.
· Voice input, adalah alat yang
berfungsi merubah suara sehingga terekam ke dalam komputer menjadi suara
digital.
· Graphics pads, Merupakan suatu
peranti yang dapat digunakan untuk menggambar suatu objek pada monitor.
B. Unit Kontrol
(Control Unit)
Berfungsi untuk melaksanakan tugas
pengawasan dan pengendalian seluruh sistem komputer. Ia berfungsi seperti
pengatur rumah tangga komputer, memutuskan urutan operasi untuk seluruh sistem,
membangkitkan dan mengendalikan sinyal-sinyal kontrol untuk menyesuaikan
operasi-operasi dan arus data dari bus alamat (address bus) dan bus data
(data bus), serta mengendalikan dan menafsirkan sinyal-sinyal kontrol
pada bus kontrol (control bus) dari sistem komputer. Pengertian mengenai
bus dapat dilihat di bagian bawah halaman ini. Control Unit juga bertugas
mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem komputer.
Control unit mengatur kapan alat input menerima data dan kapan data diolah
serta kapan ditampilkan pada alat output. Control Unit mengartikan
instruksi-instruksi dari program komputer, membawa data dari alat input ke main
memory, mengambil data dari main memory untuk diolah. Bila ada instruksi untuk
perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, control unit mengirim
instruksi tersebut ke aritmetic and logic unit. Hasil dari pengolahan data ini
dibawa oleh control unit ke main memory lagi untuk disimpan.
Jadi tugas dari control unit adalah :
Jadi tugas dari control unit adalah :
1. mengatur dan mengendalikan
alat-alat input dan output
2. mengambil instruksi-instruksi
dari main memory
3. mengambil data dari main memory
kalau diperlukan oleh proses
4. mengirim instruksi ke aritmaetic
and logic unit bila perhitungan aritmatik atau perbandingan logika serta
mengawasi kerja aritmatik dan logika
5. menyimpan hasil proses ke main
memory
C. Unit Logika & Aritmatika (Arithmetical & Logical Unit)
ALU merupakan bagian inti dari suatu
sistem komputer. Arithmetic And Logic Unit (ALU) Tugas utama dari ALU adalah
melakukan semua perhitungan aritmatik atau matematika yang terjadi sesuai
dengan instruksi program. ALU melaukan operasi aritmatik dengan dasar
pertambahan, sedang operasi aritmatik yang lainnya seperti pengurangan,
perkalian dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. Sehingga sirkuit
elektronik di ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi aritmatik ini
disebut adder.
Tugas lain ALU adalah melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu =, <>, <, >, <+, >=. ALU juga sering disebut mesin bahasa karena ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit aritmetika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
Tugas lain ALU adalah melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu =, <>, <, >, <+, >=. ALU juga sering disebut mesin bahasa karena ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit aritmetika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
a. Fungsi Aritmatika pada sebuah ALU
Ada banyak jenis angka yang berbeda
dan untuk setiap jenis angka yang berbeda tersebut ada perbedaan cara untuk
mewakili angka di dalam sistem computer. Berbagai jenis data yang berbeda
biasanya mencakup bilangan bulat, bilangan real, dan bilangan desimal
berkode-biner. Pada umumnya, data digambarkan dalam notasi sign-magnitude,
one’s complememnt atau two’s complement. Karena itu logika ALU
untuk proses tertentu merupakan fungsi dari jenis angka yang sedang diproses
dan bagaimana mereka direpresentasikan. Jika bilangan bulat digambarkan dalam
notasi sign-magnitude, maka penambahan pertama-tama dikerjakan dengan
memeriksa sign bit dan kemudian menambah atau mengurangi angka, tergantung pada
magnitude relatifnya.
b. Fungsi logika pada sebuah ALU
Dibandingkan fungsi aritmatika,
fungsi logika pada ALU lebih sederhana. Untuk segala operasi logika yang ingin
diterapkan, hanya perlu memuat sejumlah n gerbang logika tertentu untuk
operasi tersebut (satu untuk setiap pasangan bit input). Kesederhanaan fungsi
logika ini disebabkan oleh tidak adanya sinyal lateral carry-borrow
seperti yang dibutuhkan pada fungsi aritmatika. Semua operasi logika secara
ketat dijalankan pada posisi bit tunggal dengan tidak menggunakan informasi
dari posisi bit sebelumnya atau pengiriman informasi apapun ke posisi bit
berikutnya.
ALU dapat diset untuk menangani
berapapun jumlah operasi-mikro logika. Empat operasi logika dasar
biasanya adalah AND, OR, NOR, dan XOR sedangkan operasi logika lainnya yang
tidak tercakup secara eksplisit dapat diturunkan dari keempat operasi dasar
ini. Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika)
yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan semua operasi
aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan
disebut adder. Kebanyakan operasi komputer dieksekusi dalam unit aritmatika dan
logika pada prosesor. Perhatikanlah suatu contoh umum:
Misalkan dua bilangan yang
berada dalam memori ditambahkan. Bilanga tersebut dibawa ke
prosesor dan penambahan yang sesungguhnya dilakukan
oleh ALU. Jumlahtersebut kemudian disimpan dalam memori atau tetap
dalam prosesor untuk segera digunakanOperasi aritmatika atau logika yang lain
misalnya, perkalian, pembagian, atau perbandingan bilangan, diawali dengan
membawa operan yang diperlukan ke prosesor, di mana operasi tersebut dilakukan
oleh ALU. Pada saat operan dibawa ke prosesor, operan tersebut disimpan dalam
elemen penyimpanan kecepatan tinggi yang disebut register. Tiap
register dapat menyimpan satu word data. Waktu akses ke register lebih cepat
daripada waktu akses ke unit cache tercepat hierarki memori.
Pada beberapa sistem komputer untuk
memperingan dan membantu tugas ALU dari CPU ini diberi suatu peralatan tambahan
yang disebut coprocessor sehingga khususnya proses perhitungan serta
pelaksanaan pekerjaan pada umumnya menjadi lebih cepat. Pengertian mengenai coprocessor
dapat dilihat di bagian bawah halaman ini.
D. Unit Memori / Penyimpan (Memory / Storage unit)
Berfungsi untuk menampung
data/program yang diterima dari unit masukan sebelum diolah oleh CPU dan juga
menerima data setelah diolah oleh CPU yang selanjutnya diteruskan ke unit
keluaran. Pada suatu sistem komputer terdapat dua macam memori, yang
penamaannya tergantung pada apakah alat tersebut hanya dapat membaca atau dapat
membaca dan menulis padanya. Bagian memori yang hanya dapat membaca tanpa bisa
menulis padanya disebut ROM (Read Only Memory), sedangkan bagian memori
yang dapat melaksanakan membaca dan menulis disebut RAM (Random Access
Memory).
Memori dalam komputer dibagi dalam
dua bagian yaitu :
1. Memori Utama
2. Memori cadangan
6. Memori Utama (Main Memory)
Merupakan elemen yang penting dari
suatu komputer yang digunakan sebagai penyangga data dan instruksi program
untuk digunakan oleh prosesor.
Fasilitas Penyimpanan Utama adalah :
a. operasinya secara keseluruhan
bersifat elektronis, operasi sangat cepat dan handal.
b. Data hampir bisa diakses secara
sekaligus dari memori utama karena operasinya elektronis dan proksimitasnya
mendekati prosesor
c. Data harus ditransfer ke pntimpan
utama sebelum dapat diproses oleh prosesor
Penyimpan utama digunakan untuk
meyimpan semua data yang memrlukan pemrosessan guna mencapai kecepatan
pemrosesan yang maksimum ini disebut memori jangka pendek.
Penyimpanan utama dapat menyimpan :
a. instruksi yang menunggu dipatuhi
b. instruksi yang saat itu sedang
dipatuhi
c. data yang saat itu sedang
diproses
d. data yang menunggu pemrosesan
e. data yang sedang menunggu
dikeluarkan (output)
Akses Random (direct access)
Proses menjemput data dari lokasi
dalam penyimpanan utama dengan urutan acak dan lama waktu yang diperlukan tidak
tergantung pada posisi dari lokasi tersebut .
Satuan Unit Data
1. Word adalah lokasi dalam
penyimpanan utama atau penyangga unit data. Pembagian word dapat berdasarkan
Fixed Word-length computer (word machine) dan Variabel word – length computer.
Pada Fixed Word-length computer (word machine) dimana satu word adalah satu
lokasi dalam penyimpanan utama, yakni data ditransfer ke satu lokasi dalam
penyimpanan utama setiap kali, word length adalah jumlah bit dalam setiap
lokasi (word). Pada Variabel word – length computer satu word memiliki panjang
satu lokasi atau beberapa lokasi dan di set (ditetapkan panjangnya) menurut
panjang yang diperlukan pada setiap transfer data. Jenis word lengtha adalah
byte dan character machine, dimana dalam byte setiap lokasi mempunyai 8 bit dan
pada character machine setiap lokasi mempunyai panjang 16 bit.
2. Byte adalah unit-unit yang lebih
kecil dari word
Berikut contoh beberapa cara
penyimpanan data pada bebrapa jenis komputer :
1. Komputer 8 bit mikrokomputer
Mempunyai word length sebesar 8 bit
untuk menyangga satu karakter ASCII, satu karakter BCD, satu karakter EBCDIC,
atau dua nilai numeric BCD
2. Komputer 16 bit
Satu lokasi penyimpanan dapat
menyangga dua karakter dan mempuyai fasilitas untuk mengakses setengah bagian
kanan dan bagian kiri dari setiap word secara terpisah guna menangani karakter
secara terpisah.
3. Komputer 32 bit
Mempunyai keragaman cara untuk
mengakses semua atau sebagian dari setiap lokasi memori
Jenis memori semi konduktor
1. RAM ( Random Access memory)
Digunakan sebagai memori baca tulis,
artinya dapat diisi dan isinya dapat dibaca kembali
Ada 2 macam RAM :
- SRAM (Static RAM); dapat tetap
menyimpan data selama ada catu daya
- DRAM (Dynamic RAAM); akan tetap
menyimpan data jika data tersebut secara periodic ditulis kembali dalam sel
memory yang bersangkutan 9di refresh)
Beberapa teknologi DRAM :
Teknologi
|
Keterangan
|
DRAM
Konvensional
|
Merupakan DRM kuno dan tidak
dipergunakan lagi dalam system komputer masa kini
|
Fast Page Mode (FPM)
DRAM
|
Lebih cepat dari DRAM biasa,
pemakaiannya tidak memerlukan kompatibilitas teknologi
|
Extended Data Out (EDO) DRAM
|
Lebih cepat dari FDM, biasanya
dipakai pada Pentium dan beberapa system 486
|
Burst Extended Data Out (BEDO) RAM
|
Merupakan perbaikan dari EDO RAM,
memungkinkan penggunaan bus dengan kecepatan yang lebih tnggi dari EDO
|
Synchronous DRAM (SDRAM)
|
Terikat pada pulsa detak system, mendukung
penggunaan bus
|
RAMbus RAM (RDRAM)
|
Dikembangkan oleh intel sebagai
system memori PC masa depan
|
Video RAM (VRAM)
|
Merupakan memori khusus yang
digunaka untuk keperluan video monitor
|
2. ROM (Read Only Memory)
Digunakan untuk menyimpan urutan
instruksi tertentu yang sering digunakan sehingga lebih efisien jika selalu
tersedia di memori. Contoh BIOS (Basic Input Output System)
Beberapa jenis ROM :
Jenis
|
Keterangan
|
ROM
|
Digunakan untuk program yang
bersifat static (jarang berubah) dan diproduksi masal
|
Programmable ROM (PROM)
|
Dapat diprogram dengan menggunakan
peralatan khusus dan dilakukan sekali. Pola datanya tersimpun digabungkan
secara permanen ke dalam chip dengan menggunakan “mask”
|
Erasable PROM
|
Dapat diprogram beberapa kali
dengan peralatan khusus. Jika ingin menghapus harus dikeluarkan dari komputer
dengan sinar ultra violet.
|
Electrically Erasable PROM
|
Dapat diprogram dengan menggunakan
perangkat lunak. Dihapus dengan pulsa tegangan listrik. Diguakan untuk
menyimpan BIOS
|
Electrically Alterable ROM
|
Dapat dibaca, dihapus dan ditulisi
kembali tanpa mengeluarkannya dari komputer. Proses penghapusan dan
penulisannya kembali sangat lambat bila dibandingkan proses pembacaan yang
disebut RMM (Read Mostly Memories)
|
Electrically Erasable ROM
|
Pada dasarnya sam dengan EAROM
|
Proses manufacturing dasar semi
konduktor adalah :
a. Teknologi Bipolar ; mini komputer
dan mainframe komputer misal Schottly bipolar dan I2L (integrated
injection logic)
b. Teknologi MOS; mikrokomputer,
misal PMOS, CMOS, SOS, VMOS, HMOS
3. BUS
Data biasanya ditransfer antara
penyimpanan utama dan prosesor melalui perangkat (bus) yang secara efektif
berarti pengirim beberapa (banyak) bit data secara parallel.
|
MAIN
MEMORY |
PROCESSOR
|
B U S
|
Penyimpanan utama yang dikoneksikan
ke prosesor dengan bus
4. Memory Cache
Area penyanggaan temporer untuk data
yang sedang diakses berulang-ulang dan untuk lewat semua data serta instruksi.
|
MAIN
MMORY |
PROCESSOR
|
CACHE
MEMORY
|
Penggunaan memori cache
7. Memori Cadangan (backing Storage)
Disediakan untuk menyimpan program
dan file yang besar yakni program-program dan file yang tidak sedang
dioperasikan saat itu, namun akan ditensfer ke penyimpan utama ketika
diperlukan.
Media Penyimpan Cadangan
1. Unit Disk Magnetis – disk
magnetis
Fasilitas unit disk tetap (fixed)
a. dapat menampung sejumlah disk
yang tidak bisa dikeluarkan
b. mempunyai head baca tulis yang
mungkin dilokasikan pada ujung/akhir (end) “arms” atau mungkin melayani setiap
track.
c. Mempunyai motor yang merotasikan
drive tersebut pada kecepatan konstan yang tinggi
2. Unit disket magnetis – disket
magnetis (Floppy Disk)
Floppy Disk disebut disket media
penyimpanan pada system mikrokomputer ukuran 8”, 5i/4”, 31/2”
Fasilitas unit Floppy Disk :
a. unit sigle drive yang dapat
menyangga disk tunggal
b. setiap disk dimasukkan ke dalam
celah sempit yang ada di depan disk drive yang mempunyai penutup
c. head baca tulis digerakkan maju
mundur disepanjang disk guna membaca data pada permukaan disk
d. dapat berotasi pada kecepatan
sekitar 360 rpm
Fasilitas Floppy Disk
a. disklentur yang secara permanan
disegel dalam selubung plastik protektif, terlkapisi secara tipis dan bersifat
keras
b. data disimpan dalam rack
c. ukuran yang umum 8”, 5i/4”, 31/2”
d. kapasitas penyimpanan
berjangkauan 60.000 – 11/4 juta byte
Fungsi Floppy Disk ;
a. media untuk menyimpan software
b. media untuk tempat dikumpulkannya
dan dimasukkannya data yang akan diteranfer atau diinput pada system lain
c. sebagai media backup untuk
harddisk kecil
3. Unit Disk Optis – disk optis
Menggunakan laser untuk menulis atau
membaca data
Ada 3 jenis pokok Disk Optis
a. CD – ROM (Compact Disk Read Only
Memory)
Dapat menyangga sekitar 55 MB data,
kecepatan aksesnya cenderung lamban dari pada disk magnetis. Digunakan untuk
menyediakan pekerjaan referensi, katalog, directory, ensiklopedia, softaware,
deskripsi font, tampilan grafik dan suara.
b. WORM (Write Once Read Memory)
Datanya dituliskan ke dalam disk
dengan cara menanamkan pola permanen ke dalam permukaan disk tersebut dengan
menggunakan sinar laser berkecepatan tinggi, bersifat exchangeable (dapat
diubah). Mempunyai permukaan sebear 40.000 track yang masing-masing dibagi
menjadi 25 sektor dan kapasitasnya sekitar 16 MBV. Penggunaan untuk system yang
dirancang untuk mengarsip jumlah data yang besar dan ditempatlan secara
on-line.
c. EO (Erasable Optical)
Datanya
dituliskan ke dalam disk dengan cara panas laser menyorot pada permukaan disk
yang terbuat dari campuran logam. Kapasitas sekitar 650 MB.
E. Unit Keluaran (Output Unit)
Berfungsi
untuk menerima hasil pengolahan data dari CPU melalui memori. Seperti halnya
pada unit masukan maka pada unit keluaran dikenal juga istilah peralatan
keluaran (Output device) dan media keluaran (Output media).
Unit
keluaran adalah alat untuk menampilkan hasil pengolahan yang dilakukan oleh
CPU. Dalam teori kontrol, output dari suatu sistem
adalah apa yang dapat diukur. Specifically, outputs are differentiated from states .
Spesifik, output dibedakan dari negara.
2.
An observable output, such as distance moved or velocity , of a mechanical system. Sebuah diamati keluaran,
seperti jarak dipindahkan atau kecepatan, dari sistem mekanis.
Dalam
interaksi manusia-komputer, output informasi yang dihasilkan oleh program komputer dan dirasakan oleh pengguna. The kinds of output the program produces, and the kinds
of input
the program accepts, define the user interface of the program. Jenis-jenis program
menghasilkan keluaran, dan jenis-jenis input
program menerima, menentukan antarmuka pengguna program. In this context, feedback and output are often used interchangeably. Dalam konteks
ini, umpan balik dan keluaran sering digunakan secara bergantian.
However, output tends to refer specifically to explicit output, something that
is intentionally provided for the user, whereas feedback also encompasses
byproducts of operation that happen to contain information (see low-key feedback ). Namun, output cenderung untuk merujuk
pada output eksplisit, sesuatu yang sengaja disediakan untuk user, sedangkan
produk sampingan umpan juga meliputi operasi yang terjadi pada berisi informasi
(lihat kunci rendah umpan balik).
Dalam
pengolahan informasi, output adalah proses transmisi informasi atau informasi yang ditransmisikan itu sendiri. The
output of one process may well form the input
for another information processor . Output dari satu proses mungkin membentuk masukan
untuk lain prosesor informasi. Essentially, output is any data exiting a
computer system. Pada dasarnya, output data keluar sistem komputer. This could
be in the form of printed paper, audio, video. Ini bisa dalam bentuk kertas cetakan,
audio, video. In the medical industry this might include CT scans or x-rays.
Dalam industri medis ini mungkin termasuk CT scan atau x-ray. Typically in
computing, data is entered through various forms (input) into a computer, the
data is often manipulated, and then information is presented to a human
(output). Biasanya dalam komputer, data yang dimasukkan melalui berbagai bentuk
(input) ke dalam komputer, data sering dimanipulasi, dan kemudian informasi
yang disajikan kepada manusia (output).
Berapa
alatunit keluaran, di antaranya sebagai berikut :
a. Monitor
Monitor adalah alatr yang berfungsi menampilkan dua data atau
informasi dalam bentuk teks atau grafik. Terdapat bermacam-macam jenis monitor.
jenis yang paling terpopuler, yaitu Cathode Ray Tube (CRT) yang
berbentuk tabung dan Flat Panel / Liquid Crystal Display (LCD) yang
memiliki bentuk permukaan datar sehingga lebih praktis.
b. Printer
Printer adalah alat untuk mencetak
informasi yang dihasilkan oleh komputer.
c. Speaker
Speaker adalah unit keluaran yang
menghasilkan suara. pasang aplikasi pemutar lagu (misalnya winamp), kemudian
dengarkan suara yang keluar dari Speaker komputer anda.
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:
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 peralatan elektronik. 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:
- Data rate
- Aplikasi
- Kompleksitas pengendalian
- Unit yang ditransfer
- Representasi data
- Kondisi-kondisi kesalahan
Keberagaman yang sangat besar pada peralatan I/O membuat pendekatan seragam dan konsisten terhadap I/O baik dari pandangan sistem operasi maupun proses sangat sulit diperoleh.
Klasifikasi lain yang dapat dilakukan terhadap peralatan I/O adalah berdasarkan unit transfer yang dilakukan perangkat I/O, yaitu sbb:
1. Perangkat berorientasi blok (block-oriented devices)
Peralatan mentransfer dari dan ke peralatan dengan satuan transfer adalah satu blok (sekumpulan karakter) yant telah ditentukan.
2. Perangkat berorientasi aliran karakter (character-oriented devices)
Peralatan mentransfer dari dan ke peralatan berupa aliran karakter.
B. Teknik Pengoperasian Perangkat I/O.
Teknik Pengoperasian Perangkat I/O meliputi:
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:
1. Memerlukan overhead (ongkos) yang tinggi, karena beberapa perintah program harus dieksekusi untuk setiap kata data yang dialihkan antara peralatan eksternal dengan memori utama.
2. 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 sbb:
1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
Arsitektur ini digunakan untuk pengendalian komunikasi dengan terminalterminal interaksi. Pemroses I/O mengambil alih kebanyakan tugas yang melibatkan pengendalian terminal. Evolusi berlangsung terus, jalur yang dilalui oleh evolusi adalah agar fungsi-fungsi I/O dapat dilakukan lebih banyak dan lebih banyak lagi tanpa keterlibatan pemroses pusat. Pemroses pusat yang tidak disibukkan dengan tugas-tugas yang berhubungan dengan I/O akan meningkatkan kinerja sistem. Tahap 5 & 6 merupakan tahap perubahan utama, yaitu konsep pengendali I/O mampu mengeksekusi program sendiri.
C. Prinsip-Prinsip Perangkat I/O
Terdapat dua sasaran perancangan perangkat I/O, yaitu:
a. Efisiensi
Merupakan aspek penting karena operasi I/O karena sering menjadi operasi yang menimbulkan bottleneck pada sistem komputer/komputasi.
b. Generalitas (Device-independence)
Selain berkaitan dengan simplisitas dan bebas dari kesalahan diharapkan juga menangani semua gerak peralatan secara beragam. Pernyataan ini diterapkan dari cara proses-proses memandang peralatan I/O dan cara sistem operasi mengelola peralatan-peralatan dan operasi-operasi I/O.
Perangkat lunak diorganisasikan sebagai satu barisan lapisan. Lapisan-lapisan lebih bawah berurusan menyembunyikan kepelikan-kepelikan perangkatkeras. Untuk untuk lapisan-lapisan lebih atas berurusan memberikan interface yang bagus, bersih, nyaman dan seragam ke pemakai.
Masalah-masalah penting yang terdapat dan harus diselesaikan pada perancangan manajemen I/O adalah:
1. Penamaan yang seragam (uniform naming)
Nama berkas atau peralatan adalah string atau integer, tidak tergantung pada peralatan sama sekali.
2. Penanganan kesalahan (error handling)
Umumnya penanganan kesalahan ditangani sedekat mungkin dengan perangkat keras.
3. Transfer sinkron vs asinkron
Kebanyakan fisik I/O adalah asinkron. Pemroses mulai transfer dan mengabaikannya untuk melakukan kerja lain sampai interupsi tiba. Programprogram pemakai sangat lebih mudah ditulis jika operasi-operasi I/O berorientasi blok. Setelah perintah read, program kemudian secara otomatis ditunda sampai data tersedia di buffer.
4. Shareable vs dedicated
Beberapa peralatan dapat dipakai bersama seperti disk, tapi ada juga peralatan yang harus hanya satu pemakai yang dibolehkan memakainya pada satu saat. Contohnya peralata yang harus dedicated misalnya printer.
D. Hirarki Pengelolaan Perangkat I/O
1. Interrupt Handler
Interupsi adalah suatu peristiwa yang menyebabkan eksekusi satu program ditundan dan program lain yang dieksekusi. Interrupt adalah sinyal dari peralatan luar dau permintaan dari program untuk melaksanakan suatu tugas khusus. Jika interrupt terjadi, maka program dihentikan dahulu untuk menjalankan rutin interrupt. Ketika program yang sedang berjalan tadi dihentikan, prosesor menyimpan nilai register yang berisi alamat program ke stack, dan mulei menjalankan rutin interrupt. Secara garis besar, kita mengenal dua macam interupsi terhadap prosesor, yatu interupsi secara langsung dan interupsi melalui polling. Sekalipun caranya berbeda, akibat dari kedua cara interupsi tersebut sama. Cara interupsi secara langsung: penghentian prosesor untuk suatu proses dapat berasal dari berbagai sumber daya di dalam sistem komputer, karena sumber daya tertentu pada sistem komputer tersebut menginterupsi kerja prosesor. Karena cara terjadinya interupsi adalah secara langsung dari sumber daya, maka kita menamakan cara interupsi ini sebagai interupsi langsung. Banyak interupsi terhadap prosesor di dalam sistem komputer termasuk ke dalam jenis interupsi langsung. Cara interupsi polling: selain komputer menunggu sampai diinterupsi oleh sumber daya komputer, kita mengenal pula cara interupsi sebaliknya. Pada cara interupsi ini, prakarsa penghentian kerja prosesor berasal dari prosesor atau melalui prosesor tsb. Dalam hal ini, secara berkala prosesor akan bertanya (poll) kepada sejumlah sumber daya. Apakah ada di antara mereka yang akan memeerlukan prosesor? Jika ada, maka prosesor akan menghentikan kegiatan semulanya, serta mengalihkan kerjanya ke sumber daya tersebut. Perbedaan antara interupsi langsung dengan interupsi polling terletak pada cara mengemukakan interupsi tersebut.
Jenis-Jenis Interupsi
Dilihat dari cara kerja prosesor, tidak semua interupsi itu sama pentingnya bagi proses yang sedang dilaksanakan oleh kerja prosesor tsb. Kalau sampai interupsi yang kurang penting ikut menginterupsi kerja prosesor, maka pelaksanaan proses itu akan menjadi lama. Karena itu biasanya SO membagi interupsi ke dalam dua jenis, yaitu:
a. Software, yaitu interrupt yang disebabkan oleh software, sering disebut dengan system call.
b. Hardware
Terjadi karena adanya akse pada perangkat keras, seperti penekanan tombol keyboard atau menggerakkan mouse.
Selain untuk mengendalikan pengalihan I/O, beberapa kegunaan interupsi juga antara lain:
1. Pemulihan kesalahan
Komputer menggunakan bermacam-macam teknik untuk memastikan bahwa semua komponen perangkat keras beroperasi semestinya. Jika kesalahan terjadi, perangkat keras kontrol mendeteksi kesalahan dan memberi tahu CPU dengan mengajukan interupsi.
2. Debugging
Penggunaan penting lain dari interupsi adalah sebagai penolong dalam debugging program. Debugger menggunakan interupsi untuk menyediakan dua fasilitas penting, yaitu:
- Trace
- Break point.
3. Komunikasi Antarprogram
Perintah interupsi perangkat lunak digunakan oleh sistem operasi untuk berkomunikasi dengan dan mengontrol eksekusi program lain.
2. Device Driver
Setiap device driver menangani satu tipe peralatan. Device driver bertugas menerima permintaan abstrak perangkat lunak device independent di atasnya dan melakukan layanan sesuai permintaan itu.
Mekanisme kerja device driver
- Menerjemahkan perintah-perintah abstrak menjadi perintah-perintah konkret.
- Begitu telah dapat ditentukan perintah-perintah yang harus diberikan ke pengendali, device driver mulai menulis ke register-register pengendali peralatan.
- Setelah operasi selesai dilakukan peralatan, device driver memeriksa kesalahan-kesalahan yang terjadi.
- Jika semua berjalan baik, device driver melewatkan data ke perangkat lunak device independent.
- Device melaporkan informasi status sebagai pelaporan kesalahan ke pemanggil.
3. Perangkat Lunak Sistem Operasi Device Independent
Fungsi utama perangkat lunak tingkat ini adalah membentuk fungsi-fungsi I/O yang berlaku untuk semua peralatan dan memberi interface seragam ke perangkat lunak tingkat pemakai.
Fungsi-fungsi yang biasa dilakukan antara lain:
- Interface seragam untuk seluruh driver-driver
- Penamaan peralatan
- Proteksi peralatan
- Memberi ukuran blok peralatan agar bersifat device independent
- Melakukan buffering
- Alokasi penyimpanan pada block devices
- Alokasi pelepasan dedicated devices
- Pelaporan kesalahan
4. Buffering I/O
Buffering merupakan teknik untuk melembutkan lonjakan-lonjakan kebutuhan pengaksesan I/O secara langsung. Buffering adalah cara untuk meningkatkan efisiensi sistem operasi dan kinerja proses-proses. Terdapat beragam cara buffering, antara lain:
a. Single Buffering
Teknik ini merupakan buffering paling sederhana. Ketika proses pemakai memberikan perintah I/O, sistem operasi menyediakan buffer bagian memori utama sistem untuk operasi. Untuk peralatan berorientasi blok, transfer masukan dibuat ke buffer sistem. Ketika transfer selesai, proses memeindahkan blok ke ruang pemakai dan segera meminta blok lain. Teknik ini disebut reading ahead atau anticipated input. Teknik ini dilakukan dengan harapan bahwa blok tersebut akan segera diperlukan. Untuk banyak tipe komputasi, asumsi ini berlaku. Hanya akhir barisan pemrosesan maka blok yang dibaca tidak diperlukan. Pendekatan ini umumnya meningkatkan kecepatan dibanding tanpa buffering.
b. Double buffering
Peningkatan atas single buffering dapat dibuat dengan mempunyai dua buffer sistem untuk operasi. Proses dapat transfer ke (atau dari) satu buffer sementara sistem operasi mengosongkan (atau mengisi) buffer lain. Double buffering menjamin proses tidak akan menunggu operasi I/O. Peningkatan atas single buffering diperoleh, namun harus dibayar dengan kompleksitas.
BAB III
PENUTUP
Struktur
Komputer didefinisikan sebagai cara-cara dari tiap-tiap komponen yang menyusun
computer saling berkaitan, komponen-komponen disusun dengan alur-alur bus yang
mengalirkan data, alat dan mengendalikan antar komponen tersebut.
Struktur komputer terdiri dari lima
unit struktur dasar, yaitu:
- Unit masukan (Input Unit)
- Unit kontrol (Control Unit)
- Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit / ALU)
- Unit memori/penyimpanan (Memory / Storage Unit)
- Unit keluaran (Output Unit)
Kelima Struktur tersebut Saling
berkaita dan tidak dapat dipisahkan.
KESIMPULAN
Secara umum perangkat I/O dibagi menjadi :
- Perangkat Blok adalah perangkat yang menyimpan informasi dalam bentuk blok-blok berukuran tertentu dan setiap blok memiliki alamat masing-masing.
- Perangkat Karakter adalah perangkat yang mengirim atau menerima sebarisan karakter , tanpa menghiraukan struktur blok.
Unit I/O terdiri dari dua komponen , yaitu :
- Komponen mekanis yakni perangkat M/K itu sendiri , seperti mouse , layar (screen) , keyboard, dan lainnya.
- Komponen elektronis disebut pengendali perangkat I/O (device controller)
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.
DAFTAR PUSTAKA
iya sama sama
BalasHapus