Pengertian
Sistem
Sistem
berasal dari bahasa Latin (systema) dan bahasa Yunani (sustema) adalah suatu
kesatuan yang terdiri dari komponen atau elemen yang dihubungkan bersama untuk
memudahkan aliran informasi, materi atau energi. Istilah ini sering
dipergunakan untuk menggambarkan suatu set entitas yang berinteraksi, di mana
suatu model matematika seringkali bisa dibuat.
Pengertian
Sistem Input (Masukan)
Pengertian
input (masukan) yaitu energi yang dimasukkan ke dalam sistem dan menentukan
keluaran sistem. Masukan dapat berupa masukan perawatan (maintenance input) dan
masukan sinyal (signal input). Umumnya data yang diperlukan adalah sebagai
masukan sistem yang diturunkan dari kebutuhan informasi. Agar data dapat
diterima oleh komputer dengan baik, komputer memiliki peralatan yang berfungsi
untuk hal ini yang disebut dengan input device. Input device (Perangkat Keras
Masukan) adalah Perangkat untuk memasukkan data dari luar ke dalam suatu memori
dan processor untuk diolah guna menghasilkan informasi yang diperlukan.
Beberapa alat input mempunyai fungsi ganda,yaitu disamping sebagai alat input
juga berfungsi sebagai alat output sekaligus. Alat yang demikian disebut
sebagai terminal. Terminal dapat dihubungkan ke sistem komputer dengan
menggunakan kabel langsung atau lewat alat komunikasi. Contoh: Modem, Ethernet,
ATM, PDA, kamera digital dll.
Terminal
digolongkan menjadi :
intelligent
terminal, mempunyai alat pemroses dan memori di dalamnya sehingga input yang
terlanjur dimasukkan dapat dikoreksi kembali dan dapat diprogram oleh pemakai.
Contoh: PC.
non
intelligent terminal (dumb terminal),
hanya
berfungsi sebagai alat memasukkan input dan penampil output, dan tidak bisa
diprogram karena tidak mempunyai alat pemroses. Contoh : Teleprinter.
Smart Terminal , mempunyai alat pemroses dan memori didalamnya sehingga
input yang terlanjur dimasukkan dapat dikoreksi kembali, tetapi tidak dapat
diprogram oleh pemakai kecuali pabrik pembuatnya.
Contoh
: Calculator, Telepon.
Pengertian
Sistem Output (Keluaran)
Pengertian
output (keluaran)
yaitu
hasil dari suatu proses atau aktifitas menerima data dari hasil pengolahan pada
bagian pemrosesan. Tentu saja pada bagian ini diperlukan juga peralatan yang
bekerja, dimana peralatan tersebut disebut dengan output device. Output device
(Perangkat Keras Keluaran) Adalah Perangkat yang berfungsi untuk mengeluarkan
hasil pemrosesan ataupun pengolahan data yang berasal dari CPU kedalam suatu
media yang dapat dibaca oleh manusia ataupun dapat digunakan untuk penyimpanan
data hasil proses. Berdasarkan bentuk
outputnya,
unit output terdiri dari :
a.
Hardcopy device,
alat
yang digunakan untuk mencetak output ( misal: tulisan, angka, karakter dan
simbol-simbol ) serta image ( grafik dan gambar ) pada media hard ( keras )
seperti kertas dan film. Contoh : Printer.
b.
Drive device,
berupa
alat yang digunakan untuk merekam atau menyimpan hasil output dapam bentuk yang
hanya dapat dibaca oleh mesin, dan juga berfungsi sebagai alat output maupun
alat input. Contoh : Flashdisk, Harddisk, Disket dan CD.
c.
Softcopy device,
alat
yang digunakan untuk menampilkan tulisan ( kata, angka, karakter dan
simbol-simbol ) serta image ( grafik dan gambar ) ke dalam sinyal elektronik.
Contoh : Monitor, Alpha Numerik Display, Projector dan Speaker.
Input
dan Output terbagi menjadi dua bagian, yaitu :
1. Mekanisme
I/O (alat input dan output) perangkat dari input dan output itu sendiri seperti
keyboard, paper feeder, tape head dan sebagainya.
2. Pengontrol
I/O (I/O controller/system I/O) komponen yang mengatur aliran informasi antara
perangkat I/O dan komputer
2.
Perangkat
yang hanya berfungsi sebagai alat input,digolongkan menjadi alat input langsung
dan alat inputtidak langsung
ž Alat input langsung Input
yang dimasukkan langsung diproses oleh alat pemroses. Contoh :
Ø Keyboard.
Ø Pointing Devices, contoh
: mouse, touch pad.
Ø Scanning Devices, contoh
: barcode reader, scanner.
Ø Image Capturing dan
Digitising Devices. Image Capturing Device, contoh : kamera digital, webcams.
Digitising Device, contoh : graphics tablets, digital notebook.
Ø Voice Recognizer, contoh
: microphone. Alat Input tidak langsun Melalui media tertentu sebelum suatu
inputdiproses oleh alat pemroses.
ž Keypunch Yang dilakukan
melalui media punched card (kartu plong).
ž Key-to-tape Yang merekam
data ke media berbentuk pita (tape) sebelum diproses alat pemroses.
ž Key-to-disk
Yang
merekam data ke media magnetic disk (misalnya disket atau harddisk) sebelum
diproses lebih lanjut
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
1.
Pembacaan di sisi Manusia (Human readable) : perangkat yang berhubungan dengan
manusia sebagai pengguna komputer. Screen, printer, keyboard mouse, printer,
joystick, disk drive
2.
Pembacaan disisi mesin (Machine readable) : perangkat yang berhubungan dengan
peralatan. Biasanya berupa modul sensor dan tranduser untuk monitoring dan
kontrol suatu peralatan atau
sistem.
Monitoring dan control
3.
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, proyektor dan
printer. Perangkat input misalnya: keyboard, mouse, joystick, scanner, mark
reader, bar code reader.
MODUL
I/O
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.
FUNGSI
MODUL I/O
Control
& Timing
Fungsi
kontrol dan pewaktuan (control & timing) merupakan hal yang penting untuk
mensinkronkan
kerja masing - masing komponen penyusun komputer. Dalam sekali waktu CPU
berkomunikasi dengan satu atau lebih perangkat dengan pola tidak menentu dan
kecepatan transfer komunikasi data yang beragam, baik dengan perangkat internal
seperti register - register, memori utama, memori sekunder, perangkat
peripheral. Proses tersebut bisa berjalan apabila ada fungsi kontrol dan
pewaktuan yang mengatur sistem secara keseluruhan.
Contoh
kontrol pemindahan data dari peripheral ke CPU melalui sebuah modul I/O dapat
meliputi langkah-langkah penanganan I/O sbb :
1
Permintaan dan pemeriksaan status perangkat dari CPU ke modul I/O.
2
Modul I/O memberi jawaban atas permintaan CPU.
3
Apabila perangkat eksternal telah siap untuk transfer data, maka CPU akan
mengirimkan perintah ke modul I/O.
4
Modul I/O akan menerima paket data dengan panjang tertentu dari peripheral.
5
Selanjutnya data dikirim ke CPU setelah diadakan sinkronisasi panjang data dan
kecepatan transfer oleh modul I/O sehingga paket - paket data dapat diterima
CPU dengan baik.
Transfer
data tidak akan lepas dari penggunaan sistem bus, maka interaksi CPU dan modul
I/O akan melibatkan kontrol dan pewaktuan sebuah arbitrasi bus atau lebih.
Komunikasi
CPU
Adapun
fungsi komunikasi antara CPU dan modul I/O meliputi proses - proses berikut :
•
Command Decoding, yaitu modul I/O menerima perintah - perintah dari CPU yang
dikirimkan sebagai sinyal bagi bus kontrol. Misalnya, sebuah modul I/O untuk
disk dapat menerima perintah: Read sector, Scan record ID, Format disk.
•
Data, pertukaran data antara CPU dan modul I/O melalui bus data.
•
Status Reporting, yaitu pelaporan kondisi status modul I/O maupun perangkat
peripheral, umumnya berupa status kondisi Busy atau Ready. Juga status bermacam
macam kondisi kesalahan (error).
•
Address Recognition, bahwa peralatan atau komponen penyusun komputer dapat
dihubungi atau dipanggil maka harus memiliki alamat yang unik, begitu pula pada
perangkat peripheral, sehingga setiap modul I/O harus mengetahui alamat
periphera yang dikontrolnya.
Komunikasi
Perangkat (device communication) Meliputi perintah, informasi status dan data
Data
Buffering
Tujuan
utama buffering adalah mendapatkan penyesuaian data
sehubungan perbedaan laju transfer data dari perangkat peripheral dengan
kecepatan pengolahan pada CPU. Umumnya laju transfer data dari perangkat
peripheral lebih lambat dari kecepatan CPU maupun media penyimpan.
Deteksi
Error
Apabila
pada perangkat peripheral terdapat masalah sehingga proses tidak dapat
dijalankan, maka modul I/O akan melaporkan kesalahan tersebut. Misal informasi
kesalahan pada peripheral printer seperti: kertas tergulung, pinta habis,
kertas habis, dan lain - lain. Teknik yang umum untuk deteksi kesalahan adalah
penggunaan bit paritas.
Blok
Diagram Struktur Modul I/O
Antarmuka
modul I/O ke CPU melalui bus sistem komputer terdapat tiga saluran, yaitu
saluran data, saluran alamat dan saluran kontrol. Bagian terpenting adalah blok
logika I/O yang berhubungan dengan semua peralatan antarmuka peripheral,
terdapat fungsi pengaturan dan switching pada blok ini.
Direct Memory Access (DMA)
DMA
ialah sebuah prosesor khusus (special purpose processor) yang berguna untuk
menghindari pembebanan CPU utama oleh program I/O (PIO). 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 transfer, dan
jumlah byte yang ditransfer, ke memori. CPU kemudian menuliskan alamat command
block ini ke pengendali DMA, sehingga pengendali DMA dapat kemudian
mengoperasikan bus memori secara langsung dengan menempatkan alamatalamat 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 perangkat,
operasi yang akan ditampilkan, alamat memori yang menjadi sumber dan tujuan
data, dan banyaknya byte yang ditransfer.
2.
Pengendali DMA memulai operasi (menyiapkan bus, menyediakan alamat, menulis dan
membaca data), sampai seluruh blok sudah di transfer.
3.
Pengendali DMA meng-interupsi prosesor, dimana selanjutnya akan ditentukan
tindakan berikutnya.
Pada
dasarnya, DMA mempunyai dua metode yang berbeda dalam mentransfer data. Metode
yang pertama ialah metode yang sangat baku dan sederhana disebut HALT, atau
Burst Mode DMA, karena pengendali DMA memegang kontrol dari sistem bus dan
mentransfer semua blok data ke atau dari memori pada single burst. Selagi
transfer masih
dalam
prosres, sistem mikroprosessor diset idle, tidak melakukan instruksi operasi
untuk menjaga internal register. Tipe operasi DMA seperti ini ada pada
kebanyakan komputer.
Metode
yang kedua, mengikutsertakan pengendali DMA 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 pengendali DMA harus mempunyai kepintaran untuk merasakan
waktu pada saat sistem bus terbuka.
Saluran
I/O
Tujuan
dari saluran I/O adalah sebagai perantara antara CPU-main memory dengan unit
pengontrol penyimpan. CPU berkomunikasi dengan saluran melalui beberapa
perintah yang sederhana.
Saluran
akan memberi perintah :
Test
I/O, untuk menentukan apakah jalur (pathway) yang menuju peralatan sedang
sibuk.v
Start
I/O, pada peralatan tertentu.v
Halt
I/O, pada peralatan tertentu.v
Saluran
biasanya berkomunikasi dengan CPU melalui cara interupsi. Interupsi akan
terjadi, jika keadaan error terdeteksi, misalnya instruksi CPU yang salah atau
jika aktifitas I/O telah diakhiri.
Jika
interupsi terjadi, kontrol akan bercabang melalui rutin pengendali interupsi
(interrupt-handler routine), dimana kontrol akan menentukan penyebab dari
interupsi, melakukan kegiatan yang tepat, kemudian mengembalikan kontrol pada
pemanggil (caller).
Jika
sebuah program membutuhkan READ dari berkas file, maka yang terjadi adalah ;
1.
Program mengeluarkan READ, yang akan menginterupsi I/O
2.
Pengontrol I/O membuat sebuah saluran program pada memori utama
3.
Saluran program dibaca dan dieksekusi oleh pemanggil saluran
4.
Sinyal yang tepat akan ditransmisi ke pemanggil unit control
5.
Kemudian sinyal tersebut diterjemahkan oleh unit control dan digunakan untuk
mengontrol peralatan operasi untuk membaca data yang diminta
6.
Data yang diminta akan mengalir dari peralatan pathway ke file buffer area
dalam ruang memori utama
7.
Interupsi yang dikeluarkan oleh saluran digunakan untuk meneruskan sinyal pada
waktu eksekusi program
8.
Kemudian control kembali ke program
Data
dibaca ke dalam buffer, dimana buffer merupakan suatu tempat pada memori utama
yang disediakan untuk menampung data, bila buffer penuh program akan segera
menggunakan data tersebut.
Struktur
Interkoneksi
Komputer terdiri
dari satu set komponen atau modul dari tiga tipe dasar (prosesor, memori, i /
o) yang berkomunikasi satu sama lain. Pada dasarnya, komputer adalah jaringan
modul bacis. Sehingga harus ada jalan untuk menghubungkan modul. Koleksi
jalan yang menghubungkan berbagai modul disebut struktur interkoneksi. Desain
struktur ini akan tergantung pada pertukaran yang harus dilakukan antara
modul. Angka 3,15 menunjukkan jenis pertukaran yang dibutuhkan oleh yang
menunjukkan bentuk utama dari input dan output untuk setiap jenis modul
Struktur interkoneksi adalah kumpulan lintasan yang menghubungkan berbagai
komponen-komponen seperti CPU, Memory dan i/O, yang saling berkomunikasi satu
dengan lainnya.
1.
CPU
CPU
membaca instruksi dan data, menulis data setelah diolah, dan menggunakan
signal-signal kontrol untuk mengontrol operasi sistem secara keseluruhan. CPU
juga menerima signal-signal interupt.
2.
MEMORY
Memory
umumnya modul memory terdiri dari n word yang memiliki panjang yang sama.
Masing-masing word diberi alamat numerik yang unik(0,1…,N-1). Sebuah word data
dapat dibaca dari memory atau ditulis ke memori. Sifat operasinya ditandai oleh
signal-signal control read dan write. Lokasi bagi operasi dispesifikasikan oleh
sebuah alamat.
3.
I/O
I/O
berfungsi sama dengan memory.Terdapat dua buah operasi, baca dan tulis. Selain
itu, modul-modul i/O dapat mengontrol lebih dari 1 perangkat eksternal. Kita
dapat mengaitkan interface ke perangkat eksternal sebagai sebuah port dan
memberikan alamat yang unik (misalnya,0,1,…,M-1) ke masing-masing port
tersebut. Di samping itu, terdapat juga lintasan-lintasan data internal bagi
input dan output data dengan suatu perangkat eksternal. Terakhir, modul i/O
dapat mengirimkan sinyal-sinyal interupt ke cpu.
4.
PROCESSOR
Prosesor
membaca dalam instruksi dan data, menulis data setelah keluar pengolahan, dan
menggunakan sinyal kontrol untuk mengendalikan keseluruhan sistem operasi. Juga
menerima sinyal interupt. Dari jenis pertukaran data yang diperlukan modul –
modul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data
berikut :
a.
Memori ke CPU (CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari memori.)
b.
CPU ke Memori (CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori.)
c.
I/O ke CPU (CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O.)
d.
CPU ke I/O (CPU mengirimkan data ke perangkat peripheral melalui modul I/O.)
e.
I/O ke Memori atau dari Memori ke I/O (digunakan pada sistem DMA.)
Saat
ini terjadi perkembangan struktur interkoneksi, namun yang banyak digunakan
adalah sistem bus. Sistem bus ada yang digunakan yaitu sistem bus tunggal dan
struktur sistem bus campuran, tergantung karakteristik sistemnya.
A.
Kesimpulan
Ø Sistem adalah suatu
kesatuan yang terdiri komponen atau elemen yang dihubungkan bersama untuk
memudahkan aliran informasi, materi atau energi.
Ø Input dan Output terbagi
menjadi dua bagian, yaitu : Mekanisme I/O yaitu perangkat dari input dan output
itu sendiri. Pengontrol I/O (I/O controller/system I/O) komponen yang mengatur
aliran informasi antara perangkat I/O dan computer.
Ø Alat Input terbagi
menjadi dua, yaitu : Alat Input Langsung Alat Input Tidak Langsung
Ø Terdapat dua sasaran
perancangan perangkat Input / Ouput, yaitu : Efisiensi Generalitas
(Device-independence)
Ø Port adalah gerbang
konektor Input/Output pada computer. Ada 2 jenis port : Port Fisika
Port Logika (Non Fisik)
Ø Komponen input/ouput
merupakan suatu rangkaian masukan atau keluaran dengan berbagai macam bentuk
dan karakter yang berbeda-beda serta bekerja dengan level tegangan yang
bervariasi. Komponen input/ouput agar dapat bekerja dan berhubungan dengan
mikroprosesor dilengkapi dengan rangkaian antar muka (interface).
Ø Teknik proses pemindahan
data dari input/output ke dalam komputer ada 3,
yaitu
: I/O Terprogram Pengendalian Intrupsi I/O Dan Melalui Direct
Memory Acces.
Sumber
:
System
Input Output Akhmad Mukhamim, S.T. POLITEKNIK DHARMA PATRIA KEBUMEN
Tidak ada komentar:
Posting Komentar