Modul Input-Output

Universitas Indonesia TimurProgram S1 Teknik InformatikaFIKOM

Pertemuan ini menjelaskan:• Pengertian Modul I/O• Latar belakang diperlukannya Modul

I/O• Fungsi Modul I/O• Apa yang dilakukan di dalam Modul

I/O

Pengertian Modul I/O • Sebuah modul yang memberi CPU

kemampuan untuk berkomunikasi dengan komponen Input/Output.

Model Generic Modul I/O

• Input dari bus sistem berupa data, alamat dan kontrol untuk dihubungkan ke perangkat eksternal

• Operasi I/O diperoleh dari sejumlah perangkat eksternal yang menyediakan alat untuk pertukaran data di antara lingkungan luar dengan unit pemrosesan komputer.

• Link ke peripheral sebagai media pertukaran kontrol, status dan data.

Pengelompokan perangkat Eksternal (Stalling - 1998)• Human Readable• Machine Readable• Communication

Human Readable • Perangkat peripheral untuk

berkomunikasi antara manusia dengan mesin.

• Contoh : monitor, printer.

Machine Readable• Perangkat peripheral untuk

berkomunikasi antar mesin.• Contoh : floppy disk, compact disk,

magnetic tape, sensor, akuator, dll

Communication • Perangkat peripheral untuk

berkomunikasi antara mesin dengan perangkat lainnya yang terpisahkan oleh jarak tertentu.

• Contoh : modem, terminal, dll

Latar Belakang• Adanya aneka ragam peripheral yang

memiliki macam-macam metode operasi.• Perbedaan kecepatan transfer data antara

sistem bus dengan piranti I/O.• Peripheral seringkali menggunakan format

data dan panjang word yang berlainan dengan komputer.

• Perbedaan besar tegangan dan arus data yang diperlukan untuk transfer informasi dari dan peripheral dengan sistem bus.

Fungsi • Fungsi Control and Timing• Fungsi Komunikasi CPU• Fungsi Komunikasi Perangkat• Data Buffering• Fungsi Deteksi Error

Fungsi Control and Timing• Fungsi modul untuk

mengkoordinasikan arus lalu lintas sumber daya internal dengan perangkat eksternal.

• Contoh : kontrol pemindahan data dari perangkat eksternal ke CPU.

Fungsi Komunikasi CPU• Command decoding

mampu menerima perintah tertentu dr CPU• Komunikasi data

pertukaran data melalui bus data• Status reporting

mengetahui status modul I/O• Address recognition

mengetahui address peripheral yang dikontrol

Fungsi Komunikasi Perangkat• Modul I/O mampu

mengkomunikasikan CPU dengan perangkat peripheral.

• contoh : mengkomunikasikan perintah, data, info status, dll

Data Buffering• Menyimpan data sementara.

Fungsi Deteksi Error• Fungsi untuk mendeteksi error pada

perangkat dan melaporkan error yang terjadi ke CPU.

Struktur Modul I/O

• Modul dihubungkan dengan perangkat eksternal komputer melalui saluran signal

• Data yang dipindahkan dari dan ke modul di bufferkan dalam satu/lebih register data.

• Register status/kontrol menerima informasi kontrol secara detail dari CPU.

• Logic berinteraksi dengan CPU melalui sejumlah saluran kontrol untuk signal arbitrasi dan status.

• Modul mengetahui dan menghasilkan alamat perangkat yang dikontrol

Antar Muka I/O• Menginterprestasikan alamat dan

isyarat pilih memori I/O untuk menentukan apakah sedang dipilih.

• Menentukan operasi masukan/keluaran dan menerima keluaran data dari bus.

• Memasukkan dan mengeluarkan data dari piranti I/O dan mengubah format data paralel ke format yang diterima

• Mengirim isyarat ready jika data diterima atau diletakkan pada bus

• Mengirim permintaan interupsi• Menerima isyarat reset dan

melakukan inisialisasi ulang

Tentang Interupsi• Mekanisme penghentian/pengalihan

pengolahan instruksi dalam CPU kepada routine interupsi.

• Manajemen pengeksekusian rountine instruksi agar komunikasi CPU dan modul I/O maupun memori lebih efektif dan efisien

• Fungsi interupsi sebagai sinkronisasi kerja antar modul

Sinyal Interupsi dalam CPU• Interupsi Program• Interupsi Timer• Interupsi I/O• Interupsi Hardware Failure

Interupsi Program• Interupsi yang dibangkitkan dengan

beberapa kondisi yang terjadi pada hasil eksekusi program

Interupsi Timer• Interupsi yang dibangkitkan

pewaktuan dalam prosessor.

Interupsi I/O• Sinyal interupsi yang dibangkitkan

modul I/O sehubungan kondisi error dan penyelesaian suatu operasi

Interupsi Hardware Failure• Interupsi yang dibangkitkan oleh

kegagalan data / kesalahan paritas memori.

Prioritas Interupsi• Dalam proses, CPU menolak interupsi

lain terjadi, saat suatu interupsi ditangani prosessor. Baru ditangani ketika interupsi selesai (pengolahan interupsi berurutan)

• Interrupt handler menerapkan prioritas interupsi yaitu mengizinkan interupsi berprioritas lebih tinggi ditangani lebih dahulu (pengolahan interupsi bersarang)

Sekian…