Modul I/O
Modul I/O Adalah interface atau central switch untuk mengendalikan satu atau lebih peripheral atau perangkat input output. Konektor mekanis berisi fungsi logik untuk komunikasi antara bus dan peripheral. Tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus computer.
Modul I/O adalah komponen dalam system computer:
1) Bertanggung jawab atas pengontrolan sebuah perangkat luar
2) Bertanggung jawab atas pertukaran data antar perangkat luar tersebut dengaan memori utama ataupun dengan register-register CPU
3) Antarmuka internal dengan computer (CPU dengab memori utama)
4) Antarmuka internal dengan perangkat external untuk menjalankan fungsi-fungsi pengontrolan
Fungsi utama modul I/O:
1) Sebagaai piranti antarmuka ke CPU dan memori ke bus system
2) Sebagaai piranti antarmuka dengan peraalatan periperaal lainnyaa dengaan menggunakan link data tertentu
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat gambar dibawah ini:
Fungsi modul I/O:
o Control dan timing
o Komunikasi CPU
– sebagai media komunikasi dari CPU menuju device eksternal
o Komunikasi perangkat
-sebagai media komunikasi dari device eksternal menuju CPU
o Data Buffering
-berfungsi sebagai penampung data sementara baik dari CPU/memori maupun dari peripheral peripheral
o Deteksi error
-berfungsi sebagai pendeteksi kesalahan yang ditimbulkan oleh device
Skema perangkat peripheral
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.
Syaharuddin 