INPUT OUTPUT
PENGERTIAN
Port I/O merupakan sebuah port atau tempat dipasangnya conector I/O dimana setiap port I/O dibawah control processor. Port I/O ini sering kita jumpai di bagian motherboard berupa sekumpulan port yang siap dihubungkan ke hardware lain. Port adalah suatu lubang atau jalur yang terdapat pada komputer yang berfungsi sebagai jalur untuk akses transfer data.
Didalam sebuah komputer terdapat dus jenis Port, yaitu Port Fisik (physical Port) dan Port logika (logical Port).
Port Fisik (physical Port) adalah socket atau slot yang terdapat dibagian belakang CPU yang digunakan sebagai penghubung perangkat komputer Mouse, keyboard, monitor, dsb.
Port Logika (logical Port) adalah socket atau port yang digunakan oleh software untuk melakukan koneksi dengan komputer lain ataupun dengan internet tentunya.
I. JENIS-JENIS PORT
Port merupakan colokan yang terpasang di bagian belakang case yang berfungsi sebagai penghubung antara komponen di dalam unit system dengan piranti diluar, sebagai contoh, port untuk menghubungkan camera digital, monitor, mouse dsb.
Port dikelompokkan menjadi beberapa bagian yaitu ; Port Serial, Port Parallel, Port USB, port SCSI, Port Infra merah serta port-port yang lain.
Dibawah ini termasuk PORT FISIK :
a. Port Serial (COM 1 dan COM 2) (Communication Port)
Biasa digunakan untuk melakukan tranmisi data yang beroreintasi pada pengiriman sebuah bit per waktu, kareana sifatnya demikian pegiriman data berjalan agak lambat, biasanya digunakan untuk mengoneksi piranti seperti : printer, mouse, modem, PLC (programmable Logic
controller), pembaca kartu maknetik dan pembaca barcode. Port ini sering dinyatakan dengan nama COM. Konektor yang digunakan adalah RS-232C dengan 9 pin atau 25 pin. Port Serial yaitu port yang mempunyai kemampuan transfer data dengan kecepatan lebih rendah dibanding jenis port parallel. Kabel connector untuk COM1 adalah 9 pin dan untuk COM2 25 pin.
Alamat IRQ dan I / O Port Standar
Port serial memerlukan dua sumber daya perangkat keras: alamat port IRQ dan I / O. Tabel 3-1 berisi daftar alamat port IRQ dan I / O standar yang digunakan untuk port COM 1–4. Beberapa sistem dan kartu add-on memungkinkan IRQ alternatif untuk digunakan, baik melalui blok jumper (kartu lama) atau melalui perangkat lunak / konfigurasi Pengelola Perangkat (kartu yang lebih baru).
Standard Settings for COM (Serial) Ports 1–4
COM Port # IRQ I/O Port Address 1 4 3F8-3FFh
2 3 2F8-2FFh 3 4 3E8-3EFh 4 3 2E8-2EFh
Konflik IRQ secara historis telah menjadi kutukan bagi teknisi PC. Misalnya, IRQ 4 dibagikan secara default antara COM 1 dan COM 3; IRQ 3 dibagi secara default antara COM 2 dan COM 4. Namun, dengan port serial yang menggunakan IRQ yang sama, berbagi tidak berarti bahwa kedua port serial dapat digunakan pada saat yang bersamaan. Jika perangkat pada COM 1 dan
perangkat pada COM 3 yang berbagi IRQ yang sama digunakan pada saat yang sama, kedua perangkat berhenti berfungsi dan mereka mungkin mematikan sistem.
b. Port Parallel
Port Parallel atau sering disebut port LPT bekerja atas dasar 8 bit perwaktu, cocok untuk pengiriman data dengan cepat, tetapi dengan kabel yang pendek (tidak lebih dari 15 kaki).
Umumnya digunakan untuk printer parallel, hard disk eksternal dan zip drive. Konektor yang digunakan adalah DB-25 yang terdiri dari 25 pin. Port Parallel yaitu port yang mempunyai kemampuan transfer data dengan kecepatan standard parallel Port 200 kb/s. Hardware yang dapat digunakan dengan port ini adalah Printer, Scanner.
Typical Parallel Port Hardware Configuration Settings
LPT Port # IRQ I/O Port Address Range LPT1 7 378-37Fh or 3BC-38Fh
LPT2 5 278-27Fh or 378-37Fh LPT3 5 278-27Fh
Beberapa kartu ekspansi multi-I / O dapat menempatkan port paralel pada setiap IRQ yang tersedia. Dalam beberapa kasus, ketika ini dilakukan, beberapa kartu ekspansi dapat berbagi IRQ
c. Port USB (Universal Serial Bus)
Port USB merupakan port yang akhir-akhir ini sangat populer digunakan, yang dapat digunakan untuk menghubungkan berbagai piranti seperti camera digital, printer, scanner, zip drive dan sebagainya, port ini mempunyai kecepatan tinggi bila dibandingkan dengan port serial maupun port paralel. USB (Universal Serial Bus) merupakan port serial universal bagi peralatan yang bekerja dengan transmisi data secara serial. Contoh peralatan yang menggunakan USB Port adalah Flashdisk, Keyboard USB, dan hardware lain yang menggunakan USB sebgai konektornya.
Tipe Port USB, Kecepatan, dan Detail Teknis
Ada tiga jenis standar port USB yang perlu Anda ketahui :
USB 1.1
USB 2.0 (juga disebut Hi-Speed SB) USB 3.0 (juga disebut SuperSpeed SB)
d. Port SCSI (Small Computer System Interface)
Port SCSI adalah Small Compter System Interface yang merupakan jenis port yang
memungkinkan koneksi antar piranti dalam bentuk sambung menyambung. Port mempunyai kecepatan tinggi, dengan kecepatan tranfernya 32 bit per waktu, biasa digunakan untuk
menghubunkan hard drive, scanner, printer dan tape drive, konektor yang digunakan adalah DB- 25 dan 50 pin Centronics SCSI.
Popular SCSI Standards
Popular Name Speed Number of Devices Data Bus Signal Type Fast 10MBps 7 8-bit SE1
Fast-Wide 10MBps 15 16-bit SE Ultra 20MBps 7 8-bit SE
Ultra-Wide 20MBps 15 16-bit SE Ultra2 40MBps 7 8-bit LVD2 Ultra2Wide 80MBps 15 16-bit LVD Ultra 160 160MBps 15 16-bit LVD Ultra 320 320MBps 15 16-bit LVD
Versi 8-bit SCSI menggunakan kabel 50-pin atau kabel 25-pin; versi lebar (16-bit) menggunakan kabel 68-pin.
Adapter host SCSI umumnya kompatibel ke belakang, memungkinkan standar SCSI yang lebih lama dan lebih baru untuk dicampur pada adaptor host yang sama. Namun, pencampuran perangkat yang lebih lambat dan lebih cepat dapat menyebabkan perangkat yang lebih cepat melambat kecuali Anda menggunakan adaptor host dengan bus ganda yang dapat berjalan pada kecepatan yang berbeda.
Dukungan Beberapa Perangkat dengan Adaptor Host SCSI
Semua adapter host SCSI yang sebenarnya dirancang untuk mendukung banyak perangkat, meskipun beberapa adaptor host SCSI murah yang dibuat khusus untuk pemindai dan drive Zip mungkin tidak mendukung banyak perangkat (juga dikenal sebagai daisy-chaining). Beberapa fitur SCSI mengizinkan daisy-chaining:
Peripheral SCSI eksternal memiliki dua port SCSI, memungkinkan daisy-chaining dari beberapa perangkat.
Kabel pita SCSI internal menyerupai kabel data IDE, hanya lebih lebar.
Baik periferal SCSI internal dan eksternal memungkinkan pengguna untuk memilih nomor ID perangkat unik untuk setiap perangkat untuk membedakan satu perangkat dari yang lain dalam rantai daisy.
Dukungan berbagai perangkat memungkinkan berbagai jenis perangkat yang terdaftar sebelumnya untuk bekerja pada adaptor host SCSI tunggal. Untuk menentukan ID perangkat mana yang digunakan, Anda bisa :
Periksa secara fisik setiap pengaturan ID perangkat perangkat SCSI.
Pindai bus SCSI dengan program perangkat lunak seperti Adaptec SCSI Interrogator atau dengan rutin BIOS yang dibangun ke dalam beberapa adapter host SCSI.
Lihat properti untuk setiap perangkat SCSI di Windows Device Manager.
Jumper Block dan DIP Switch Pengaturan untuk ID Perangkat
Setiap perangkat SCSI harus memiliki ID perangkat unik untuk membedakan dirinya dari perangkat SCSI lain yang terhubung ke saluran SCSI yang sama. Perangkat SCSI yang sempit (kabel data 50 pin) menggunakan satu set tiga jumper atau switch DIP untuk mengatur ID perangkat. Perangkat SCSI (kabel data 68-pin) yang luas menggunakan seperangkat empat jumper atau switch DIP untuk mengatur ID perangkat. Tergantung pada jenis SCSI, Anda dapat memiliki maksimal 8 perangkat (ID 0-7) atau 16 perangkat maksimum (ID 0-15).
e. Port Infra Merah
Port ini digunakan untuk mendukung hubungan tanpa kabel, misalnya untuk menghubungkan mouse yang menggunakan infra merah sebagai media tranmisi, mengirim data dari ponsel, dan sebagainya
f. Port PS/2
Port ini umumnya digunakan untuk menghubungkan keyboard dan mouse.
g. Port VGA
Merupakan port yang langsung berhubungan dengan monitor. Port VGA didapatkan dari pemasangan VGA Card.
h. Port Audio
Merupakan port yang berhubungan langsung dengan peralatan audio seperti tape, radio, speaker, dan lain-lain.
i. Port LAN
Port yang digunakan untuk komunikasi antar komputer, sehingga komputer dapat saling berbagi informasi dengan komputer lainnya.
j. Port Ethernet
Port Ethernet adalah port yang digunakan untuk menghubungkan kabel LAN (Local Area Network ) dengan komputer. Salah satu kabel yang masuk pada port ini adalah kabel UTP.
k. Port Midi/Game
Port ini digunkan untuk menghubungkan komputer dengan perangkat game, seperti joystick. Port ini mendukung perangkat tambahan yang berhubungan dengan game.
l. Port Audio Line Out
Port audio ini berwarna hijau. Fungsinya menghubungkan komputer dengan speaker yang akan menghasilkan output suara dai komputer.
m. Port Audio Line In
Port audio ini berwarna biru. Berfungsi untuk menghubungkan komputer dengan perangkat input suara.
n. Port Microphone
Port ini berwarna merah muda. Berfungsi untuk menghubungkan komputer dengan perangkat input suara berupa Microphone.
o. HDMI (High Definition Multimedia Interface)
Port yang menghubungkan komputer dengan TV.
Port HDMI yang terdapat pada komputer adalah untuk digunakan menghubungkan komputer dengan TV, lebih gampangnya menonton video di TV yang disimpan dikomputer dengan mengubungkannya dengan kabel dan port ini.
p. 1394 (IEEE 1394)
Standar bus serial untuk komunikasi berkecepatan tinggi dan real-time transfer data.
Port ini biasanya digunakan untuk menghubungkan antara komputer dengan kamera video atau disk drive exsternal yang mendukung socket port ini.
Teknologi ini juga disebut FireWire.
Keyboard
Secara singkat, untuk memudahkan anda mendeteksi perubahan yang terjadi pada keyboard, anda bisa memeriksa port, memeriksa hapalan(memory) komputer atau dengan menggunakan interupt. Jika menggunakan port atau dengan menggunakan unit hapalan, maka sistem yang harus digunakan adalah dengan sistem polling. Dimana program secara berulang ulang memeriksa port yang dimaksud apakah sudah terisi data atau belum.
Adapula interupt adalah sistem komputer yang akan membuat komputer terhenti supaya menangani suatu keadaan tertentu, itu sebabnya teknik ini disebut sebagai interupt(selaan).
Untuk menggunakan interupt pada mode 16-bit biasanya cukup mudah, anda cukup mengganti, misalkan, untuk mouse, alamat IRQ (Interupt Request) 12 dengan alamat program anda.
Sehingga setiap mouse bergerak, maka program anda akan dipanggil dan dikirimi data. Akan tetap di mode 32-bit, IRQ ini tidak berfungsi, karena perbedaan pengalamatan data, dan perbedaan jumlah rentang instruksi, dimana seperti dari namanya, mode 16-bit hanya
mempunyai panjang 16-bit, dan mode 32-bit mempunyai panjang 32-bit. Mengubah alamat IRQ pada mode 32-bit biasanya sangat sukar, sehingga penggunaan polling port lebih disukai.
Port Keyboard dan Mouse mempunyai saluran data yang sama yaitu di alamat 60h, angka 60 ini dalam hexa yang kalau didesimalkan berarti alamat port 96(d). Port keyboard dan mouse ini ditangani oleh mikrontroler khusus yang bernama 2352(BSJS/CMIIW). Setiap port, mempunyai panjang 8-bit, dimana terkadang tiap tiap bit mempunyai makna tertentu, misalkan bit 0, bit pertama paling kiri, jika bernilai satu, maka keyboard aktif, dan jika bernilai nol maka keyboard tidak aktif. Keyboard dan Mouse, dikontrol melalui port 64h, atau port, 100 desimal. Port tersebut adalah port 2 arah, selain bisa menjadi input, bisa juga dijadikan sebagai output.
Sebagai input, tiap tiap bit di port 64h mempunyai definisi sebagai berikut :
; Bit Function
; 7 1 = Parity error
; 6 1 = General Time Out
; 5 1 = Auxiliary output buffer full
; 4 1 = Inhibit switch
; 3 1 = Command/data
; 2 1 = System flag
; 1 1 = Input buffer full
; 0 1 = Output buffer full
Setiap kali anda hendak mengirimkan data ke port 64h ini, anda harus menunggu bit ke 1 yang tidak lain adalah “input buffer” bit sampai mempunyai nilai 0. Karena jika bernilai 1, berarti input penuh dan data akan diabaikan. Algoritma untuk mengirimkan data bagi port ini adalah
sebagai berikut:
1. Ambil data dari port 64h 2. Tes, apakah bit bernilai 0
3. Jika tidak kembali ke langkah satu.
Atau dalam bahasa mesin sebagai berikut :
mov dx,64h ; Pindahkan nilai 64h ke register dx penanda_1:
in al,dx ; Ambil data dari port yang ditunjuk DX; Simpan ke register al
bt al,1 ; Test bit ke 1 dengan cara mennyalin bit; ke-1 dari al ke penanda prosesor Carry
jc penanda_1 ; Jika penanda prosesor carry di set atau ; Bernilai 1, maka lompat ke “penanda_1?
out dx,data ; Kirimkan data
Program akan terus melompat ke penanda selama angka yang dimaksud tidak didapat. Jika terjadi kerusakan di saluran 064h bukan tidak mungkin komputer anda akan “hang” dan tidak bisa digunakan, karena seluruh proses menunggu sampai bisa mengirimkan data ke perangkat keras.
Di komputer IBM, Port untuk input biasanya berada di port 060h. Seharusnya port 60h ini hanya untuk input saja, akan tetapi di komputer modern ini, selain sebagai input, bisa juga dijadikan sebagai output, terutama untuk mouse. Karena menggunakan mouse lebih rumit daripada keyboard.
@@@@@
Perangkat eksternal yang dihubungkan modul I/O seringkali disebut perangkat peripheral, atau untuk mudahnya disebut peripheral.
Sistem komputer tidak akan berguna tanpa adanya peralatan input dan output. Operasi – operasi I/O diperoleh melalui sejumlah perangkat eksternal yang menyediakan alat untuk pertukaran data di antara lingkungan luar dengan komputer. Perangkat eksternal dihubungkan dengan komputer olehsuatu link dengan modul I/O
Link digunakan untuk pertukaran kontrol, status, dan data antara modul I/O sering kali disebut sebagai perangkat peripheral, atau untuk mudahnya disebut peripheral.
A. KLASIFIKASI
Secara umum perangkat eksternal diklasifikasikan menjadi 3 katagori :
1. Human Readable
Yaitu perangkat yang berhubungan dengan manusia sebagai pengguna komputer.
Cocok untuk berkomunikasi dengan pengguna komputer.
Contohnya: monitor, keyboard, mouse, printer, joystick, disk drive.
2. Machine readable
Yaitu perangkat yang berhubungan dengan peralatan. Biasanya berupa modul sensor dan tranduser untuk monitoring dan control suatu peralatan atau sistem.
Cocok untuk berkomunikasi dengan peralatan.
3. Communication
Yaitu perangkat yang berhubungan dengan komunikasi jarakjauh. Misalnya: NIC dan modem.
Cocok untuk berkomunikasi dengan perangkat jarak jauh.
Interface ke modul I/O adalah dalam bentuk signal – signal control, status dan data.
B. CARA KERJA SECARA UMUM
Perangkat eksternal dihubungkan dengan komputer oleh suatu link dengan modul I/O. Link digunakan untuk pertukaran control, status dan data antara modul I/O dengan perangkat eksternal.
Data berbentuk sekumpulan bit untuk dikirimkan ke modul I/O atau diterima dari modul I/O.
Control Signal menentukan fungsi – fungsi yang akan dilakukan perangkat, seperti mengirimkan data ke modul I/O (INPUT atau READ), menerima data dari modul I/O (OUTPUT atau
WRITE), report status, atau membentuk fungsi control tertentu keperangkat. Signal status menandai status perangkat. Misalnya READY/NOT READY untuk menunjukan kesiapan perangkat untuk mengirimkan data.
Control logic berkaitan dengan perangkat yang mengontrol operasi perangkat dalam memberikan respons yang berasal dari modul I/O. Transducer mengubah data dari energy listrik menjadi energy lain selama berlangsungnya output dan dari bentuk energy tertentu menjadi energy listrik selama berlangsungnya input. Umumnya, suatu buffer dikaitkan dengan transducer untuk
menampung sementara data yang ditransfer di antara modul I/O dan dunia luar. Ukuran buffer yang umum adalah 8 hingga 16 bit.
Prinsip kerja yang dilakukan perangkat input adalah merubah perintah yang dapat dipahami oleh manusia kepada bentuk yang dipahami oleh komputer (machine readable form), ini berarti mengubahkan perintah dalam bentuk yang dipahami oleh manusia kepada data yang dimengerti oleh komputer yaitu dengan kode – kode binary (binary encoded information). Perangkat input dapat digolongkan menjadi dua golongan, yaitu perangkat input langsung dan perangkat input tidak langsung. Perangkat input langsung yaitu input yang digunakan langsung diproses di CPU, tanpa melalui media lain. Sedangkan perangkat input tidak langsung adalah input yang
dimasukkan tidak langsung diproses di CPU.
C. PERANGKAT MASUKAN DAN KELUARAN
Sering disebut device manager. Menyediakan device driver yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam (membuka, membaca, menulis, menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang sama untuk membaca berkas pada perangkat keras, CD-ROM dan floppy disk.
Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O:
1. Penyangga: menampung sementara data dari/ ke perangkat I/O.
2. Spooling: melakukan penjadualan pemakaian I/Osistem supaya lebih efisien (antrian dsb.).
3. Menyediakan driver: untuk dapat melakukan operasi rinci untuk perangkat keras I/O
D. PRINSIP PERANGKAT KERAS I/O
Batasan : bagaimana hardware tersebut di program
Manajemen perangkat I/O mempunyai beragam fungsi, diantaranya :
1. Mengirimkan perintah ke perangkat I/O agar menyediakan layanan 2. Menangani interupsi perangkat I/O
3. Menangani kesalahan pada perangkat I/O 4. Menyediakan interface ke pemakai
E. I/O DEVICE
Perangkat I/O dapat dibedakan berdasarkan :
1. Sifat aliran data, Berdasarkan aliran data dibedakan menjadi:
- Perangkat berorientasi blok (block-oriented devices) Contohnya : disk, tape, CD-ROM, Optical disk
- Perangkat berorientasi karakter (character-oriented devices) Contohnya: terminals, line printer, punch card, network interfaces, pita kertas, mouse
Klasifikasi diatas tidak mutlak, karena ada beberapa perangkat yang tidak termasuk kategori diatas, misalnya : Clock, Memory Mapped Screen, Sensor
2. Sasaran komunikasi, Berdasarkan sasaran komunikasi dibedakan menjadi:
- Perangkat yang terbaca oleh manusia (human readable device) Contohnya : VDT (Video Display Terminal) terdiri dari monitor, keyboard (+mouse)
- Perangkat yang terbaca oleh mesin (machine readable device) Contohnya : disk, tape, sensor, controller
- Untuk komunikasi Contohnya : modem
F. DEVICE CONTROLLER
1. Komponen elektronik
Device controller / adapter adalah untuk mengaktifkan perangkat eksternal dan memberitahukan yang perlu dilakukan oleh perangkat / driver.
Contoh : unit tape megnetik di instruksikan kembali ke posisi awal, bergerak ke record berikutnya.
2. Komponen mekanik
Contohnya : head, motor stepper, printer
G. KONEKSI
Perangkat eksternal dapat dipasang melalui saluran, port, atau colokan tertentu.Pada komputer PC, saluran ini biasanya adalah saluran serial, saluran paralel, saluran USB, dan saluran PCMCIA. Dalam beberapa aplikasi, misalnya untuk menggabungkan dengan telepon seluler, dapat juga digunakan saluran infra merah (IrDA).
Tujuan communication Synchronization adalah agar data yang dikirimkan dapat ditafsirkan (dimengerti) oleh penerima dengan tepat dan benar.
Fungsi sinkronisasi:
1. Agar penerima mengetahui dengan tepat dan benar apakah sinyal yang diterima merupakan bit dari suatu data (sinkronisasi bit).
2. Agar penerima mengetahui dengan tepat bit data (data bit) yang membentuk sebuah karakter (sinkronisasi karakter).
G. Fungsi Modul Input/Output 1. Control and 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.
2. Komunikasi CPU
Adapun fungsi komunikasi antara CPU dan modul I/O meliputi proses – proses berikut :
1. Command Decoding, yaitu modul I/O menerima perintah – perintah dari CPU yang dikirimkan sebaga isinya bagi bus kontrol. Misalnya, sebuah modul I/O untuk disk dapat menerima perintah: Read sector, Scan record ID, Format disk.
2. Data, pertukaran data antara CPU danmodul I/O melalui bus data.
3. 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).
4. 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 peripheral yang dikontrolnya.
3. 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.
4. 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, pintahabis, kertashabis, dan lain – lain. Teknik yang umum untuk deteksi kesalahan adalah penggunaan bit paritas.
H. Struktur Modul Input/Output
Terdapat berbagai macam modul I/O seiring perkembangan komputer itu sendiri,contoh yang sederhana dan fleksibel adalah Intel 8255A yang sering disebut PPI(Programmable Peripheral Interface).Bagaimanapun kompleksitas suatu modul I/O,terdapat kemiripan struktur, seperti terlihat pada gambar
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.
I. Teknik Input/Output
Terdapat tiga buah teknik operasi I/O, yaitu : I/O terprogram, interrupt-driven I/O, dan DMA (Dirrect Memory Access)
1. 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 CPUsecara langsung seperti pemindahan data, pengiriman perintah baca atautulis dan monitoring perangkat. I/O terprogram mempunyai kelemahan sebagai berikut :
1. CPU akan menunggu sampai operasi I/O selesai dilakukan modul I/Osehingga 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.
2. Seluruh proses merupakan tanggung jawab CPU sampai operasi lengkap dilaksanakan Untuk melaksanakan perintah-perintah I/O, CPU akan mengeluarkan sebuah alamat bagi modul I/O dan perangkat periperhalnya sehingga terspesifikasi secara khusus dan sebuah perintah I/O yang akan dilakukan.Terdapat empat klasifikasi perintah input/output, yaitu:
3. Perintah Control yaitu perintah yang digunakan untuk mengaktivasi perangkat periperhal dan memberitahukan tugas yang diperintahkan kepadanya.
4. Perintah Test, yaitu perintah yang digunakan CPU untuk menguji berbagaikondisi status modul I/O dan periperhalnya. CPU perlu mngetahui perangkat periperhalnya dalam keadaan aktif dan siap digunakan, juga untuk megetahui operasi-operasi I/O yang dijalankan serta mendeteksi kesalahannya.
5. Perintah Read, yaitu perintah pada modul I/O untuk mengambil suatu paket data kemudian menaruhnya di dalam buffer internal. Proses selanjutnya paket data dikirim melalui bus data setelah terjadi sinkronisasi data maupun kecepatan transfernya.
6. Perintah Write, Perintah ini kebalikan dari read. CPU memerintahkan modul I/O untuk mengambil data dari bus data untuk diberikan pada perangkat periperhal tujuan data tersebut
2. Interrupt – Driven I/O
Teknik interupt driven I/O memungkinkan proses memungkinkan proses tidak membuang-buang waktu. Prosesnya adalah CPU mengeluarkan perintah I/O pada modul I/O, bersamaan perintah I/O dijalankan oleh modul I/O, maka CPU melakukan eksekusi perintah-perintah lainnya.
Apabila modul I/O telah selesai menjalankan instruksi yang diberikan padanya, maka modulI/O tersebut kemudian akan memberikan interupsi pada CPU bahwa tugasnya telah selesai.Dalam teknik ini kendali perintah masih menjadi tanggung jawab CPU, baik pengambilan perintah dari memori maupun pelaksanaan isi perintah tersebut. Terdapat selangkah kemajuan dari teknik sebelumnya,yaitu CPU melakukan multitasking beberapa perintah sekaligus sehingga tidak ada waktu tunggu bagi CPU. Cara kerja teknik interupsi di sisimodul I/O adalah modul I/O
menerima perintah, misalnya read. Kemudianmodul I/O melaksanakan perintah pembacaan dari periperhal dan meletakkan paket data ke register data modul I/O, selanjutnya modul
mengeluarkan sinyal interupsi ke CPU melalui saluran kontrol. Kemudian mosul menunggu datanya diminta CPU. Saat permintaan terjadi, modul meletakkan data pada bus data dan modul siap menerima perintah selanjutnya.
3. Direct Memory Access (DMA)
Teknik yang dijelaskan sebelumnya yaitu I/O terprogram dan Interrupt-Driven I/O memiliki kelemahan, yaitu proses yang terjadi pada modul I/O masih melibatkan CPU secara langsung.
Hal ini berimplikasi pada :
1. Kelajuan transfer I/O yang tergantung pada kecepatan operasi CPU.
2. Kerja CPU terganggu karena adanya interupsi secara langsung.
Bertolak dari kelemahan di atas, apalagi untuk menangani transfer data bervolume besar dikembangkan teknik yang lebih baik, dikenal dengan Direct Memory Access (DMA). Prinsip kerja DMA adalah CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada DMA, CPU hanya akan terlibat pada awal proses untuk memberikan instruksi lengkap pada DMA dan akhir proses saja. Dengan demikian CPU dapat menjalankan proses lainnya tanpa banyak terganggu dengan interupsi.
