MODUL PEMBELAJARAN
TAHUN PELAJARAN 2017-2018
Nama Sekolah : SMK Ma’arif 1 Kebumen Mata Pelajaran : Sistem KomputerKelas/Semester : XI /Gasal
Materi Pokok : Sistem Input-Proses-Output
A. MATERI
1. SYSTEM INPUT PROSES OUTPUT
Sistem komputer dalam memiliki tiga komponen utama, yaitu : CPU, memori (primer dan sekunder), dan peralatan masukkan/keluaran (I/O devices) seperti printer, monitor, keyboard, mouse dan modem. Modul I/O tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus computer.
Alasan kenapa piranti – piranti tidak langsung dihubungkan dengan bus sistem komputer, yaitu:
1. Bervariasinya metode operasi piranti peripheral.
2. Kecepatan transfer data lebih lambat dari pada laju transfer data 3. Format data dan panjang data seringkali berbeda dengan CPU.
Dari beberapa alasan di atas, 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.
2. SISTEM MASUKKAN (INPUT)
Sistem input adalah suatu jaringan yang bekerja sama dan saling berhubungan untuk memasukkan data ke dalam sistem komputer yang akan diolah oleh suatu program tertentu melalui sebuah perangkat masukkan (input device).
Perangkat masukkan (input device) merupakan peralatan yang digunakan untuk menerima data yang akan diolah ke dalam komputer. Prinsip kerja yang dilakukan perangkat input adalah mengubah perintah dalam bentuk yang difahami oleh manusia kepada data berupa kode-kode biner (binary encoded information) yang dimengerti oleh komputer.
A. FUNGSI INPUT
Fungsi Masukkan (Input), antara lain: 1. Kontrol dan pewaktuan (control & timing)
apabila ada fungsi kontrol dan pewaktuan yang mengatur sistem secara keseluruhan.
2. Komunikasi CPU, dan komunikasi perangkat eksternal
Fungsi komunikasi antara input masukkan dengan CPU dan perangkat eksternal memungkinkan adanya sebuah transfer data yang tidak akan terlepas keterkaitannya dengan penggunaan sistem bus, maka akan melibatkan kontrol dan pewaktuan sebuah arbitrasi bus atau lebih.
3. Pem-buffer-an data.
Fungsi selanjutnya adalah 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.
Fungsi masukkan/alat input menurut Jogiyanto adalah untuk memasukkan data ke dalam sistem computer, memasukkan program ke dalam sistem computer, sebagai alat input sendiri dan sebagai alat output untuk menampilkan hasil, alat input/output demikian disebut dengan terminal.
Terminal dapat digolongkan sebagaiberikut: 1. Non Intelligent Terminal (dumb terminal)
Non intelligent terminal terbatas hanya berfungsi sebagai alat pemasukkan input dan penampil output saja. Terminal seperti ini tidak bisa diprogram, karena tidak mempunyai processor. Non intelligent terminal disebut juga dengan nama dumb terminal.
2. Smart Terminal
Smart terminal mempunyai suatu microprocessor dan beberapa internal memory di dalamnya. Dengan smart terminal, input yang sudah terlanjut dimasukkan dapat dikoreksi kembali. Smart terminal tidak dapat diprogram oleh pemakai komputer.
3. Intelligent Terminal (logic terminal atau programmable terminal)
Intelligent terminal disebut juga dengan nama logic terminal atau programmable terminal, karena dapat diprogram oleh pemakai komputer. intelligent terminal juga mempunyai microprocessor dan internal memory di dalamnya. Input dapat dimasukkan ke terminal ini, dikoreksi kembali bila masih salah, dan dapat dikirimkan ke pusat komputer bila dihubungkan dengan pusat komputer untuk diproses.
B. STRUKTUR INPUT
Struktur input dalam (Supriyanto, 2005, hal. 49) berupa interupsi input, DMA (Direct Memory Access) serta perbedaan dalam penanganan interupsi. 1. Interupsi Input
Pada saat operasi input dijalankan ada dua kemungkinan, yaitu synchronous input dan asynchronous input. Pada synchronous input, kendali dikembalikan ke proses pengguna setelah proses masukkan selesai dikerjakan. Sedangkan pada asynchronous input, kendali dikembalikan ke proses pengguna tanpa menunggu proses input selesai. Sehingga proses input dan proses pengguna dapat dijalankan secara bersamaan.
2. DMA (Direct Memory Access)
Direct Memory Access (DMA) merupakan suatu metode penanganan input dimana device controller langsung berhubungan dengan memori tanpa campur tangan CPU. Setelah menset buffers, pointers, dan counters untuk perangkat input, device controller mentransfer blok data langsung ke penyimpanan tanpa campur tangan CPU.
DMA digunakan untuk perangkat input dengan kecepatan tinggi. Hanya terdapat satu interupsi setiap blok, berbeda dengan perangkat yang mempunyai kecepatan rendah dimana interupsi terjadi untuk setiap byte (word).
C. TEKNIK INPUT OUTPUT
Menurut Stalling (Stalling, 1997, hal. 70) terdapat tiga buah teknik dalam operasi Input-Output, yaitu:
1. I/O terprogram
Pada I/O terprogram, data (pemindahan data, pengiriman perintah baca maupun tulis, dan monitoring perangkat) saling dipertukarkan antara CPU dan modul I/O.
Kelemahan teknik ini adalah CPU akan menunggu sampai operasi I/O selesai dilakukan modul I/O sehingga akan membuang waktu. Terdapat empat klasifikasi perintah I/O, yaitu:
a. Perintah control
Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang diperintahkan padanya.
b. Perintah test
Perintah ini digunakan CPU untuk menguji berbagai kondisi status modul I/O dan peripheralnya.CPU perlu mengetahui perangkat peripheralnya dalam keadaan aktif dan siap digunakan, juga untuk mengetahui operasi – operasi I/O yang dijalankan serta mendeteksi kesalahannya.
c. Perintah read
Perintah pada modul I/O untuk mengambil suatu paket data kemudian menaruh dalam buffer internal. Proses selanjutnya paket data dikirim melalui bus data setelah terjadi sinkronisasi data maupun kecepatan transfernya
d. Perintah write
Dalam teknik I/O terprogram, terdapat dua macam inplementasi perintah I/O yang tertuang dalam instruksi I/O, yaitu:
a. Memory-mapped I/O
Dalam memory-mapped I/O, terdapat ruang tunggal untuk lokasi memori dan perangkat I/O. CPU memperlakukan register status dan register data modul I/O sebagai lokasi memori dan menggunakan instruksi mesin yang sama untuk mengakses baik memori maupun perangkat I/O. Keuntungan memory mapped I/O adalah efisien dalam pemrograman, namun memakan banyak ruang memori alamat.
b. Isolated I/O
Dalam teknik isolated I/O, dilakukan pemisahan ruang pengalamatan bagi memori dan ruang pengalamatan bagi I/O. Dengan teknik ini diperlukan bus yang dilengkapi dengan saluran pembacaan dan penulisan memori ditambah saluran perintah output. Keuntungan isolated I/O adalah sedikitnya instruksi I/O.
2. Interrupt-Drivenn I/O
Teknik interrupt driven I/O memungkinkan proses tidak membuang-buang waktu. Dalam teknik ini kendali perintah masih menjadi tanggung jawab CPU, baik pengambilan perintah dari memori maupun pelaksanaan isi perintah tersebut.
Cara kerja teknik interupsi pada modul I/O adalah modul I/O menerima perintah, kemudian melaksanakan perintah dari peripheral dan meletakkan paket data ke register data modul I/O, selanjutnya modul mengeluarkan sinyal interupsi ke CPU melalui saluran kontrol. Kemudian modul menunggu datanya diminta CPU.
Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telah menyelesaikan sebuah operasi I/O adalah sebagai berikut:
a. Perangkat I/O akan mengirimkan sinyal interupsi ke CPU. b. CPU menyelesaikan interupsi tersebut.
c. CPU mempersiapkan pengontrolan transfer ke rountine interupsi dengan menyimpan informasi berupa: Status prosesor, Lokasi intruksi berikutnya. d. Kemudian CPU akan menyimpan PC (Program Counter) eksekusi sebelum
interupsi ke stack pengontrol bersama informasi PSW. e. Selanjutnya CPU memproses interupsi sampai selesai.
f. Apabila pengolahan interupsi selesai, CPU akan memanggil kembali informasi yang telah disimpan pada stack pengontrol. Terdapat bermacam teknik yang digunakan CPU dalam menangani program interupsi ini, diantaranya: Multiple Interrupt Lines, Software Poll, Daisy Chain, Arbitrasi bus.
3. Direct Memory Access (DMA)
Prinsip kerja DMA adalah CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada DMA dan akhir proses saja. Dengan demikian CPU dapat menjalankan proses lainnya tanpa banyak terganggu dengan interupsi.
Dalam melaksanakan transfer data secara mandiri, DMA memerlukan pengambilalihan kontrol bus dari CPU. Teknik terakhir lebih umum digunakan sering disebut cycle-stealing, karena modul DMA mengambil alih siklus bus.
3. PERANGKAT PEMROSES SISTEM
Menurut Jogiyanto, perangkat pemroses adalah alat dimana intruksi-intruksi program diproses untuk mengolah data yang sudah dimasukkan lewat alat input dan hasilnya akan ditampilkan di alat output. Perangkat pemroses atau pengolah data dalam komputer menurut Supriyanto adalah prosesor (processor) atau CPU (Central Processor Unit).
Tugas CPU adalah melaksanakan dan mengawal keseluruhan operasi komputer sehingga sering dinamakan sebagai otak komputer. CPU memiliki 3 komponen utama yang merupakan bagian tugas utama CPU yaitu:
1. Unit Kendali (Control Unit/CU)
Unit Kendali (Control Unit/CU) bertugas:
a. Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output b. Mengambil intruksi-intruksi dari main memory
c. Mengambildata dari main memory
d. Mengirim intruksi ke arithmetic and logic unit bila ada perhitungan aritmatika e. Menyimpan hasil proses ke main memory.
2. Arithmetic and Logic Unit (ALU)
Arithmetic and Logic Unit (ALU), bertugas melakukan semua perhitungan aritmatika atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program dan melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika (logical operation) meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu:
a. Sama dengan ( = )
b. Tidak sama dengan ( <> ) c. Kurang dari ( < )
d. Kurang atau sama dengan dari ( <= ) e. Lebih besar dari ( > )
f. Lebih besar atau sama dengan dari ( >= ) 3. Register
Register, merupakan simpanan kecil yang mempunyai kecepatan tinggi. Ada 3macam ingatan yang dipergunakan di dalam sistem komputer, yaitu:
a. Register
Register dipergunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses
Main memory dipergunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang akan diproses dan hasil dari pengolahan.
c. Ekternal memory
Ekternal memory (simpanan luar) dipergunakan untuk menyimpan program dan data secara permanen.
Register yang berhubungan dengan instruksi yang sedang diproses adalah instruction register dan program counter.
Fitur-Fitur Perangkat Pemroses (Processor), yaitu: SMM (System Management Mode), Superscalar Execution, MMX, SSE (Streaming SIMD Extention). Tipe-Tipe Perangkat Pemroses (Processor), yaitu menempel langsung (on-board) pada motherboard da nada yang disajikan secara terpisah, sehingga akan memberikan kemudahan dalam melakukan upgrade (penggantian) tipe kapasitas prosesor. Jenis koneksi soket yang pemasangannya berdasarkan pin-pin (jari-jari). Sedangkan jenis koneksi slot bentuknya seperti slot pada ISA atau PCI.
Banyak model soket atau slot yang dikenal sesuai dengan perkembangan kecepatan prosesor seperti soket1, soket2, soket3, soketA, slot 1 dan sebagainya.
Merek-merek mikroprosesor yang dikenal seperti Intel (tipe Pentium, Celeron, Xeon, dan sebagainya), AMD (Athlon, Duron, dan sebagainya), Cyrix atau Motorolla (bisaanya digunakan untuk Macintosh).
4. SISTEM KELUARAN (OUTPUT)
System keluaran computer (output) adalah hasil dari suatu proses menerima data dari hasil pengolahan pada bagian pemroses. Perangkat keluaran digunakan untuk menampilkan hasil yang dikerjakan oleh prosesor.Hasil tersebut bisa ditampilkan dalam bentuk hardcopy atau cetakan.
B. SOAL Pilihan Ganda
1. Tiga komponen utama system computer menurut Stalling, antara lain… a. CPU, memori primer, memori tersier
b. Modem, CPU, memori tersier
c. CPU, memori (primer dan sekunder), dan I/O devices d. I/O devices, CPU, modem
e. CPU, I/O device, Keyboard
2. Di bawah ini merupakan peralatan masukkan/keluaran (I/O devices), kecuali…
a. Printer d. Keyboard
b. Monitor e. Mouse
c. CPU
3. Fungsi modul I/O antara lain sebagai berikut, kecuali… a. Sebagai piranti antarmuka ke internet
e. Sebagai piranti antarmuka dengan menggunakan link data tertentu.
4. Peralatan yang dapat digunakan untuk menerima data yang akan diolah ke dalam computer disebut…
a. Receiver device d. Terminal device b. Machine readable form e. Input device c. Control device
5. Fungsi menjalankan tugas bagi perangkat masukkan, kecuali… a. Kontrol dan pewaktuan d. Pem-buffer-an data
b. Komunikasi CPU e. Komunikasi perangkat eksternal c. Komunikasi perangkat internal
6. Terminalyang dihubungkan dengan pusat komputer yang letaknya jauh dari terminal melalui alat telekomunikasi disebut…
a. Remote Batch Terminal d. Non Intelligent Terminal b. Smart Terminal e. Far Terminal
c. Intelligent Terminal
7. Intelligent terminal biasanya digunakan untuk sistem komputer yang berbentuk… a. Network d. Netbook
b. Visual display e. Line c. Internal memory
8. Tugas Interupsi input adalah…
a. Menentukan operasi apa yang harus dilakukan
b. Memulai operasi input, CPU meload register yang bersesuaian ke device controller c. Mengembalikan ke proses pengguna setelah proses masukkan selesai dikerjakan d. Penanganan input dimana device controller langsung berhubungan dengan memori
tanpa campur tangan CPU
e. Memeriksa isi register tanpa campur tangan CPU 9. Empat klasifikasi perintah I/O, antara lain…
a. Control, test, ride, write d. Control, test, read, write b. Control, set, ride, write e. Control, task, ride, write c. Control, set, read, write
10. Perintah write yaitu…
a. Mengambil suatu paket data kemudian menaruh dalam buffer internal
b. Memerintahkan modul I/O untuk mengambil data dari bus data untuk diberikan pada perangkat peripheral tujuan lain
c. Memerintahkan modul I/O untuk mengambil data dari bus data untuk diberikan pada perangkat peripheral tujuan data tersebut
d. Mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang diperintahkan padanya
e. Menguji berbagai kondisi status modul I/O dan peripheralnya 11.Teknik interrupdriven I/O, yaitu…
a. Memungkinkan proses tidak membuang-buang data b. Memungkinkan proses tidak membuang-buang piranti
c. Mengeksekusi program yang memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung d. Membuang-buang waktu
12.Mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang diperintahkan padanya, merupakan perintah…
a. Write d. Test
b. Read e. Aktivate
c. Control
13.Keuntungan memory mapped I/O, yaitu… a. Efisien dalam pemrograman
b. Tidak memakan banyak ruang memori alamat
c. Tidak diperlukan bus yang dilengkapi dengan saluran pembacaan d. Tidak diperlukan bus yang dilengkapi dengan penulisan memori e. Sedikitnya instruksi I/O
14. Alat dimana intruksi-intruksi program diproses untuk mengolah data yang sudah dimasukkan lewat alat input dan hasilnya akan ditampilkan di alat output disebut… a. Perangkat input d. Perangkat pemrogram
b. Perangkat pemroses e. Perangkat penginstruksi c. Perangkat output
15. Tugas CPU adalah…
a. Melaksanakan dan mengawal sebagian operasi komputer b. Melaksanakan dan mengawal keseluruhan operasi komputer c. Mengolah data yang sudah dimasukkan lewat alat output d. Menyajikan data yang akan ditampilkan pada alat input e. Menghubungkan dengan internet
16. Melakukan semua perhitungan aritmatika atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program merupakan tugas…
a. CU d. Aritmatician
b. Register e. Memori
c. ALU
17. Operasi logika (logical operation) meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika. Di bawah ini merupakan operator logika, kecuali… a. Lebih kurang (><) d. Lebih besar dari ( > )
b. Sama dengan ( = ) e. Lebih besar atau sama dengan dari ( >= ) c. Kurang dari ( < )
18. ALU melakukan operasi aritmatika dengan dasar… a. Pertambahan d. Perkalian b. Pengurangan e. Logaritma c. Pembagian
19.Yang bukan merupakan fitur-fitur pada teknologi prosesor, yaitu… a. Superscalar Attention d. MMX
b. SMM (System Management Mode) e. Superscalar Execution c. SSE (Streaming SIMD Extention)
20.Yang bukan merupakan model soket atau slot yang dikenal sesuai dengan perkembangan kecepatan prosesor, yaitu…
ESSAY
1. Jelaskan mengapa piranti – piranti tidak langsung dihubungkan dengan bus sistem komputer!
2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan sistem input! 3. Sebutkan fungsi masukkan!
4. Jelaskan tiga buah teknik dalam operasi Input-Output menurut Stalling! 5. Jelaskan kelemahan teknik I/O terprogram
6. Jelaskan yang dimaksud dengan perangkat proses! 7. Jelaskan 3 komponen utama CPU!
8. Sebutkan tugas dari control unit!
9. Sebutkan fitur-fitur perangkat pemroses!
