input output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-io.pdf · perintah...
TRANSCRIPT
![Page 1: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/1.jpg)
Input Output
![Page 2: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Input :Memasukkan data dari luar kedalam mikroprosesorContoh: Keyboard, mouse
Output:Menampilkan dataContoh: Monitor, printer
Unit Input/Output dalam bekerja memerlukan sinyal kontrol
![Page 3: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Modul I/O:Interface bagi sistem bus untuk mengendalikan satu atau lebihperangkat
Alasan perangkat I/O tdk terhubung langsung ke sistem BUS• Bervariasinya metode operasi piranti peripheral• Kecepatan transfer data piranti peripheral umumnya lebih
lambat daripada laju transfer data pada CPU maupunmemori.
• Format data dan panjang data pada piranti peripheralseringkali berbeda dengan CPU, sehingga perlu adanyamodul yang berfungsi untuk menyelaraskannya.
![Page 4: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Sistem I/O
![Page 5: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Fungsi Modul I/O
• Bertanggung jawab atas pengendalianperangkat luar
• Bertanggung jawab pula dalam pertukaran dataantara perangkat luar tersebut dengan memoriutama ataupun dengan register–register dalamCPU.
![Page 6: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Tugas Modul I/O
• Kontrol dan pewaktuan.• Komunikasi CPU.• Komunikasi perangkat eksternal.• Pem-buffer-an data.• Deteksi kesalahan.
![Page 7: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Contoh Kontrol dan Pewaktuan
Pemindahan data dari peripheral ke CPU melaluisebuah modul I/O dapat meliputi langkah–langkah1. 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 sehinggapaket–paket data dapat diterima CPU dengan baik.
![Page 8: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Komunikasi CPU dan I/O
1. Command Decoding, yaitu modul I/O menerima perintah–perintahdari CPU yang dikirimkan sebagai sinyal ke kontrol bus. Misalnya,sebuah modul I/O untuk disk dapat menerima perintah: Read sector,Scan record ID, Format disk.
2. Data, pertukaran data antara CPU dan modul I/O melalui bus data.3. Status Reporting, yaitu pelaporan kondisi status modul I/O maupun
perangkat peripheral, umumnya berupa status kondisi Busy atauReady. Juga status bermacam–macam kondisi kesalahan (error).
4. Address Recognition, bahwa peralatan atau komponen penyusunkomputer dapat dihubungi atau dipanggil maka harus memilikialamat yang unik, begitu pula pada perangkat peripheral, sehinggasetiap modul I/O harus mengetahui alamat peripheral yangdikendalikannya.
![Page 9: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Komunikasi Dengan Perangkat Eksternal
![Page 10: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Buffering
Tujuan Utama:Mendapatkan penyesuaian data sehubunganperbedaan laju transfer data dari perangkatperipheral dengan kecepatan pengolahan padaCPU
![Page 11: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Deteksi Kesalahan
Apabila pada perangkat peripheral terdapatmasalah sehingga proses tidak dapat dijalankan,maka modul I/O akan melaporkan kesalahantersebut.
Misalnya informasi kesalahan pada peripheralprinter seperti: kertas tergulung, tinta habis,kertas habis, dan lain – lain. Teknik yang
![Page 12: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Contoh Modul I/O
Intel 8255 A IC PPI(Programmable PeripheralInterface)
![Page 13: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/13.jpg)
13
I/O Terprogram
Perintah I/O:1. Perintah control.Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral danmemberitahukan tugas yang diberikan kepadanya.
2. Perintah test.Perintah ini digunakan CPU untuk menguji berbagai kondisi statusmodul I/O dan peripheralnya. CPU perlu mengetahui perangkatperipheralnya dalam keadaan aktif dan siap digunakan, juga untukmengetahui operasi–operasi I/O yang dijalankan serta mendeteksikesalahannya.
![Page 14: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/14.jpg)
14
I/O Terprogram
Perintah I/O:3. Perintah read.Perintah pada modul I/O untuk mengambil suatu paket datakemudian meletakkannya dalam buffer internal. Paket data dikirimmelalui bus data setelah terjadi sinkronisasi data maupun kecepatantransfernya.
4. Perintah write.Perintah ini kebalikan dari read. CPU memerintahkan modul I/Ountuk mengambil data dari bus data untuk diberikan padaperangkat peripheral yang merupakan tujuan dari data tersebut.
![Page 15: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/15.jpg)
15
INTERUPT-DRIVEN I/O
Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telahmenyelesaikan sebuah operasi I/O adalah sebagaiberikut :1. Perangkat I/O akan mengirimkan sinyal interupsi ke
CPU.2. CPU menyelesaikan operasi yang sedang
dijalankannya kemudian merespon interupsi.3. CPU memeriksa interupsi tersebut, kalau valid maka
CPU akan mengirimkan sinyal acknowledgment keperangkat I/O untuk menghentikan interupsinya.
![Page 16: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/16.jpg)
16
INTERUPT-DRIVEN I/O
Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telahmenyelesaikan sebuah operasi I/O adalah sebagaiberikut :4. CPU mempersiapkan pengendalian transfer ke routine
interupsi. Hal yang dilakukan adalah menyimpan informasiyang diperlukan untuk melanjutkan operasi yang tadidijalankan sebelum adanya interupsi. Informasi yangdiperlukan berupa:
a. Status prosesor, berisi register yang dipanggil PSW (programstatus word).b. Lokasi intruksi berikutnya yang akan dieksekusi.Informasi tersebut kemudian disimpan dalam stack pengendalisistem.
![Page 17: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/17.jpg)
17
INTERUPT-DRIVEN I/O
Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telahmenyelesaikan sebuah operasi I/O adalah sebagaiberikut :5. Kemudian CPU akan menyimpan PC (program counter)
eksekusi sebelum interupsi ke stack pengendali bersamainformasi PSW. Selanjutnya mempersiapkan PC untukpenanganan interupsi.
6. Selanjutnya CPU memproses interupsi sempai selesai.7. Apabila pengolahan interupsi selasai, CPU akan memanggil
kembali informasi yang telah disimpan pada stack pengendaliuntuk meneruskan operasi sebelum interupsi.
![Page 18: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Direct Memory Access
Teknik yang dijelaskan sebelumnya yaitu I/Oterprogram dan Interrupt-Driven I/O memilikikelemahan, yaitu proses yang terjadi pada modulI/O masih melibatkan CPU secara langsung.Hal ini berimplikasi pada :• Kelajuan transfer I/O yang tergantung pada
kecepatan operasi CPU.• Kerja CPU terganggu karena adanya interupsi
secara langsung.
![Page 19: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Direct Memory Access
Prinsip kerja DMA adalah• CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada
DMA,• CPU hanya akan terlibat pada awal proses
untuk memberikan instruksi lengkap padaDMA dan pada akhir proses saja.
![Page 20: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Konfigurasi Modul Direct Memory Access
![Page 21: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/21.jpg)
21
Perangkat Eksternal
Kategori:• Human Readable, yaitu perangkat yang berhubungan
dengan manusia sebagai pengguna komputer. Contohnya:monitor, keyboard, mouse, printer, joystick, disk drive.
• Machine readable, yaitu perangkat yang berhubungandengan peralatan. Biasanya berupa modul sensor dantranduser untuk monitoring dan kontrol suatu peralatanatau sistem.
• Communication, yatu perangkat yang berhubungan dengankomunikasi jarak jauh. Misalnya: NIC dan modem.
![Page 22: Input Output - gembong.lecture.ub.ac.idgembong.lecture.ub.ac.id/files/2014/04/6-IO.pdf · Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052208/5ce7a68b88c9932d758cb4ba/html5/thumbnails/22.jpg)
22