Materi I / O System

I/O SYSTEM

·         Pengertian input adalah semua data dan perintah yang dimasukan kedalam memory komputer untun selanjutnya di proses lebih lanjut oleh processor. Sebuah perangkat input adalah komponen piranti keras yang memungkan user atau pengguna memasukkan data kedalam komputer, atau bisa disebut juga sebagai unit luar yang digunakan untuk memasukan data dari luar kedalam microprocessor

·         Pengertian output adalah data yang telah di proses menjadi bentuk yang dapat digunakan. Artinya komputer memproses data – data yang di inputkan menjadi sebuah informasi. Yang disebut juga sebagai perangkat output adalah komponen piranti keras yang menyampaikan informasi kepada orang orang yang menggunakannya.

Sistem input dan output atau sering disebut juga dengan i/o adalah mekanisme pengiriman data secara bertahap dan terus menerus melalui suatu aliran data dari proses ke piranti dan begitupun sebaliknya, fungsi i/o pada dasarnya adalah mengimplementasikan alogaritma i/o pada level aplikasi. Hal ini dikarenakan kode aplikasi sangat fleksibel dan bugs aplikasi tidak mudah menyebabkan sistem crash.

Tekhnik pengoprasian perangkat i/o

i/o system terdiri beberapa bagian penting seperti :

a.       i/o hardware, secara umum i/o hardware terdapat beberapa jenis penyimpanan seperti disk/tape

b.      aplication i/o interface, merupakan suatu mekanisme untuk mempermudah pengaksesan, sehingga sistem operasi melakukan standarisasi cara pengaksesan i/o

c.       kernel i/o subsystem, kernel yang menyediakan banyak sevice yang berhubungan dengan dengan i/o system seperti i/o schedulling, buffering, caching, spooling dan reservasi device, error handling, juga kernel data structure

d.      i/o requests to hardware, seperti ilustrasi pada waktu boot, system mula – mula meminta bus piranti keras untuk menentukan device

e.      stream, i/o stream adalah suatu mekanisme pengiriman data secara bertahap dan terus menerus melalui suatu aliran data dua arah. Bisa digunakan sebagai mana halnya network protocol dan menggunakan massage passing dalam mentransfer data.

INTERFACE

Antrarmuka (interface) merupakan mekanisme komunikasi antara pengguna (user) dan memberikan informasi kepada pengguna. Dalam hubungan perangkat lunak, dapat diartika sebagai sarana atau medium atau sistem operasi yang digunakan untuk menghubungkan antara perangkat microprocessor agar dapat berkomunikasi dengan user (pengguna) sedangkan dalam konteks perangkat keras berarti komponen elektronika yang menghubungkan atau mengkomunikasikan processor dengan komponen atau perangkat lain dalam suatu sistem.

Interface (antarmuka) adalah suatu atau salah satu layanan yang disediakan sistem operasi sebagai sarana interaksi antar pengguna dengan sistem operasi. Antarmuka adalah komponen sistem operasi yang bersentuhan langsung dengan pengguna, terdapat dua jenis antarmuka yaitu command line interface (CLI) dan ghrapic user interface (GUI)

·         CLI adalah tipe interface dimana user beinteraksi dengan suatu sistem operasi melalu text terminal. pengguna menjalankan perintah atau program sistem operasi tersebut dengan cara mengetik baris tertentu sepeti Command promt (CMD)

·         GUI adalah tipe antarmuka yang digunakan pengguna untuk berinteraksi dengan sistem operasi melalu gamba-gambar atau grapik, ikon menu,dan menggunakan perangkat petunjuk (pointing device) seperti mouse dan trackball. Element – element utama GUI bisa diringkas dalam konsep WIMP (windows, icon, menu, pointing device).

Fitur antarmuka pengguna jenis telematika dalam antarmuka telematika terdapat 6 jenis fitur seperti :

1.       Heads up display system merupakan sebuah tampilan transparan yang menampilkan data tanpa harus menggunakan atau melihat ke arah lainnya dari sudut pandang biasanya.

2.       Tangible user interface, antarmuka dimana seseorang dapat berinteraksi dengan informasi digital lewat lingkungan fisik

3.       Computer Vision merupakan ilmu pengetahuan tekhnologi dasar dari mesin yang melihat sepeti camera

4.       Browsing audio data adalah kemampuan mesin untuk mencari data dengan menggunakan input audio

5.       Speech recognition merupakan salah satu fitur antarmuka telematika yang merubah suara (audio) menjadi tulisan

6.       Speech syntetis merupakan hasil kecerdasan buatan dari pembicaraan manusia.

Pada komputer sendiri interface merupakan fungsi penting dalam menghubungkan microprocessor secara lagsung degan piranti yang ingin dijalankannya. Diperlukan suatu tekhnik intuk mengantarmukakan (interfacing) pemproses utama dengan piranti dari luar, tekhnik ini dapat digunakan melalui :

1.       Perangkat lunak, berupa program yakni suatu prosedur tertentu untuk menjalankan piranti. Dalam isitilah komputer program ini lebih dikenal dengan driver/installer. Adapun pula perangkat lunak yang ditanamkan kedalam perangkat keras yang disebut sebagai firmware

2.       Perangkat keras, yakni berupa piranti khusus untuk memulai dari serpih (IC) yang terintegrasi dalam sebuah papan induk (chipset – onboard) berupa sistem port atau bahkan terintegrasi kedalam papan yang ditancapkan pada sistem bus (Card)

DEVICE

Input device adalah suatu unit yang berfungsi sebagai media untuk memasukan data dari luar kedalam suatu memory dan processor untuk diolah guna menghasilkan informasi yang diperlukan. Input device umumnya berbagai macam dan bentuk tergantung fungsinya masing – masing . data yang dimasukkan kedalam komputer berbentuk signal input dan maintance input seperti :

1.       Keyboard. Adalah papan yang terdiri dari tombol dan huruf, angka dan symbol. Keyboard berfungsi sebagai memasukkan huruf, angka, karakter khusus serta media bagi user untuk melakukan perintah perintah  lainnya yang diperlukan, seperti menyimpan file, membuka file dan perintah lainya.

2.       Mouse adalah suatu alat input (masukan) komputer yang digerakkan oleh tangan dan berfungsi mengubah gerak menjadi instruksi / perintah dengan kata lain mouse berfungsi untuk memindahkan pointer atau kursor secara tepat dan akurat.

3.       Touchpad. Unit ini biasanya terdapat pada komputer portable atau bisa disebut juga dengan laptop atau notebook yaitu dengan menggunakan sentuhan jari. Biasanya touchpad ini digunakan sebagai pengganti mouse dan memiliki fungsi yang sama dengan mouse

4.       Light pen adalah pointer elektronik yang digunakan untuk memodifikasi dan mendesain gambar dengan screen (monitor)

Banyak lagi hal seputar tentang divice yang belum dijelaskan sepeti diatas.

MODUL

Modul i/o adalah suatu komponen dalam sistem komputer yang lebih bertanggung jawab juga dalam pertukaran data antara perangkat luar tersebut dengan memori utama ataupun dengan register-register cpu.

Dalam mewujudkan hal ini diperlukan antarmuka internal dengan komputer (Cpu dan memori utama) dan antarmuka dengan perangkat eksternalnya untuk menjalankan fungsi-fungsi pengontrolan. Fungsi pengontrolan dalam menjalankan tugas bagi modul i/o dapat dibagi menjadi beberapa kategori yaitu :

-          Kontrol dan pewaktuan

-          Komunikasi CPU

-          Komunikasi perangkat eksternal

-          Pem-buffer-an

-          Deteksi kesalahan

Adapun fungsi dan komunikasi cpu dan modul i/o meliputi proses-proses berikut :

·         Command Decoding, yaitu modul i/o menerima perintah – perintah dari CPU yang dikirimkan sebagai sinyal bagi bus control.

·         Status reporting, yaitu pelaporan kondisi status model i/o maupun perangkat peripheral, umumnya berupa status kondisi busy dan ready , juga status berbagai macam – macam kondisi kesalahan (error)

·         Buffering, tujuan utamanya buffering adalah mendapatkan penyesuaian data sehubung perbedaan laju transfer data dari perangkat peripheral dengan kecepatan pada pengolahan pada CPU. Umumnya laju transfer data dari perangkat peripheral lebih lambat dari kecepatan CPU maupun media penyimpanan

·         Fungsi terakhir adalah Error Detection, apabila ada perangkat peripheral terdapat masalah sehingga proses tersebut tidak dapat dijalankan, maka i/o mdul akan melaporkan kesalan tersebut kepada user.

Materi System Memory

SYSTEM MEMORY

Memory adalah ukuran bite yang dinomori, masing – masing berisi informasi perintah untuk komputer dan mengatakan apa yang harus dilakukan.

Memory menyimpan berbagai bentuk informasi seperti angka biner. Informasi yang berbentuk angka biner akan dipecahkan (encoded) dengan sejumlah instruksi yang mengubah menjadi sebuah angka  atau urutan angka – angka instruksi yang lebih komplek digunakan untuk menyimpan gambar, suara, video dan berbagai macam informasi lainnya. Informasi yang disimpan dalam 1 cell dinamakan dengan byte. Untuk ukuran masing – masing dari cell dan jumlah cell berubah secara hebat dari komputer ke komputer, dan tekhnologi didalam pembuatan memory sudah berubah secara hebat dari relay elektromagnetik dan hal itu memiliki beberapa klasifikasi memory seperti :

Register memory

Register adalah memory yang berukuran sangat kecil dengan kecepatan akses yang sangat tinggi. Register digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses, sementara data itu dimasukkan data dan instruksi lainnya menunggu giliran diproses akan disimpan kedalam main memory. Register didalam CPU terdiri dari :

1.       Instructure Register (IR) digunakan untuk menyimpan instruksi yang sedang diproses.

2.       Program Counter (PC) adalah register yang digunakan untuk menyimpan alamat lokasi dari main memory yang berisi instruksi yang sedang diproses.

3.       General Purpose Register (GPR) yaitu register yang mempunyai berbagai macam fungsi yang berhubungan dengan data  yang sedang diproses. Jika menampung data olahan yang sedang dikerjakan disebut sebagai Operand register sedangkan hasil olahan tersebut sebagai Accumulator

4.       Memory Data Register (MDR) yaitu register yang digunakan untuk menampung data atau instruksi yang dikirimkan dari main memory ke CPU, atau menampung data yang akan disimpan ke main memory sebagai hasil olahan CPU

5.       Memory Addres Register (MAR) digunakan untuk menampung alamat atau instruksi pada main memory yang akan diambil atau yang akan diletakkan.

RAM

Ram merupakan singkatan dari Random Acces Memory adalah perangkat keras komputer yang berfungsi menyimpan berbagai data dan instruksi program. Berbeda dengan tape magnetik atau disk yang mengakses data secara berurutan. Isi ram dapat di akses secara random atau tidak mengacu pada pengaturan letak data. Data didalam ram  bersifat sementara, ram biasanya disebut juga sebagai memory utama (main memory). Ram merupakan salah satu jenis instruksi internal yang mendukung kecepatan prosesor dalam mengolah data dan instruksi, dengan menggunakan RAM tambahan kedalam komputer dapat menghasilkan pengaruh positif kinerja komputer, meskipun RAM sebenarnya tidak menentukan kecepatan Komputer

Jenis-Jenis RAM

·         DRAM adalah jenis ram yang menyimpan setiap bit data yang terpisah dalam kapasitor status sirkuit terpadu. Data yang terkandung didalamnya harus disegarkan secara berkala oleh CPU agar tidak hilang. DRAM secara dinamis dibandingkan memory lainnya, dalam strukturnya DRAM hanya memerlukan satu transistor dan kapasitor per byte. Sehingga memiliki kecepatan yang tinggi

·         SRAM (static random Acces Memory) adalah jenis ram (sejenis memory semi konduktor) yang tidak menggunakan kapasitor. Hal ini mengakibatkan ram tidak perlu lagi disegarkan secara berkala seperti halnya DRAM. Ini sekaligus membuat kecepatan lebih tinggi dari DRAM berdasarkan fungsinya terbagi menjadi Asynchronous dan Synchorous

·         EDORAM (extended Data Out Random Acces Memory) adalah jenis ram yang dapat menyimpan dan mengambil isi memory secara bersamaan, sehingga kecepatan baca / tulis pun menjadi lebih cepat, umumnya digunakan pada pc terdahulu sebagai pengganti fast page memory (FPM) RAM

·         SDRAM (Synchronous Dynamic Random Acces Memory) adalah jenis ram dinamis yang kemampuan ramnya lebih cepat dari EDORAM dari kepingannya yang terdiri dari 168 pin. Ram ini disinkronasi oleh clock system dan cocok untuk sistem dari bus yang memiliki kecepatan 100 Mhz

·         RDRAM (Rambus Dynamic Random Acces Memory) adalah salah satu type ram dinamis sinkron yang diproduksi Rambus Corporation menggunakan Bus Speed sebesar 800 Mhz tetapi memiliki jalur data yang sempit  (8bit). RDRAM memiliki Controller yang canggih sehingga tidak semua motherboard mendukungnya.

·         NVRAM (Non-Volatile Random Acces Memory) merupakan jenis ram yang menggunakan baterai litium didalamnya sehingga data yang tersimpan tidak akan hilang meskipun catu daya dimatikan

·         VGRAM (Video Ghrapic Random Acces Memory) adalah jenis ram yang dibuat khusus unutk video adapter , kapasitas VGRAM sangat menentukan Kualitas Gambar yang dihasilkan oleh video adapter

·         CAM (Content Addreseble Memory) adalah jenis khusus dari memory computer yang digunakan dalam kecepatan yang sangat tinggi tertentu pencarian aplikasi. Hal ini terkenal dengan memory associatif

MEMORY CACHE / FLASH

Cache adalah memory berukuran kecil yang sifatnya temporary (sementara) walaupun ukuran filenya sangat kecil, namun kecepatannya sangat tinggi. Dalam terminologi hardware, istilah ini merujuk kepada  memory berkecapatan tinggi yang menjembatani data antara processor dengan memory utama. Penggunaan cache ditujukan untuk meminimalisir terjadinya bottleneck dalam aliran data antara processor dan ram. Cache umumnya terbagi menjadi beberapa jenis seperti L1 cahce, L2 cache, dan L3 cache.

  

·        Fungsi dan Kegunaan Cache

Cache berfungsi sebagai tempat penyimpanan sementaea untuk data atau instruksi yang diperlukan processor atau cache berfungsi sebagai untuk mempercepat acces data pada komputer karena cahce menyimpan data/informasi yang telah di akses oleh suatu buffer, sehingga meringankan kerja proses komputer Processor. Dalam internet sebuah proxy cache dapat mempercepat proses browsing dengan cara menyimpan data yang telah di akses dikomputer yang berjarak dekat dengan komputer pengakses. Kemudian jika ada user yang mengakses data yang sama, proxy cache akan mengirim data tersebut di cachenya bukan dari tempat yang lama di akses dengan mekanisme HTTP, data yang diberikan Proxy selalu data terbaru, karena proxy server mencocokkan data yang ada di cache dengan data dari server luar.

·         Kecepatan cache memory

Transfer data dari L1 cache ke processor terjadi paling cepat dibandingkan L2 cache maupun L3 cache (bila ada). Kecepatannya mendekati kecepatan register. L1 ini dikunci pada kecepatan yang sama dengan processor, secara fisik L1 cache tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. L1 cache adalah lokasi paling pertama yang di akses oleh processor ketika mencari pasokan data. Kapasitas simpan datanya paling kecil, antara puluhan hingga ribuan byte tergantung jenis processor. Pada beberapa jenis processor pentium kapasitasnya 16 kb terbagi menjadi 2 bagian, yaitu 8 kb untuk menyimpan instruksi, dan 8 kb untuk menyimpan data. Transfer data tercepat kedua setelah L1 cache adalah L2 cache. Processor dapat mengambil data dari cache L2 yang terintegrasi (on-chip) lebih cepat daripada L2 cache yang tidak terintegrasi. Kapasitas simpan datanya lebih besar dibandingkan L1 cache antara ratusan byte hingga jutaan byte tergantung jenis processornya. Kapasitas simpan data L3 cache lebih besar lagi, bisa ratusan juta byte hingga ratusan megabyte.

Large Storage

Adalah media penyimpanan data permanen, jadi tidak akan hilang meskipun listrik sudah dimatikan, harddisk lah salah satu contoh large storage tersebut.

Hardisk berisi cakram magnetik yang mampu menyimpan data. Prinsip kerjanya harddisk seperti sebuah peranti baca – tulis elektromagnetik yang disebut denga “heads” ditempatkan pada kedua permukaan pelat. Heads berukuran kecil ini ditempatkan pada sebuah silinder, sehingga heads bisa membaca data dan informasi yang telah tersimpan pada pelat dan merekam informasi kedalam pelat tersebut. Sebuah pelat hard disk umumnya memiliki daya tampung 10 atau 20 gigabyte. Dalam sebuah hard disk terdapat berbagai macam ruang kecil (direktory) yang di kelompokkan berdasarkan fungsi dan kegunaannya

Type – Type hard disk

·         Disk ATA / EIDE

EIDE ( enchanted integred drive Electronic ) atau type ATA (advenced tekhnology attachment) adalah standar versi terbaru hard disk yang sesuai dengan koneksi bus. Keuntungan drive eide/ata yang signifikan adalah harganya yang murah, salah satu kekurangannya adalah diperlukanya kontroller terpisah pada setiap drive jika ada dua drive yang digunakan bersama – sama untuk meningkatkan performa.

·         Disk SCSI

Banyak Disk memiliki antarmuka yang di desain untuk koneksi ke bus SCSI standar, disk tersebut cenderung lebih mahal, tetapi memiliki performa yang lebih baik yang dimungkinkan karena kelebihan bus SCSI dari pada bus CPI. Akses yang bersama dapat dilakukan kebanyak disk drive karena antarmuka disk drive secara aktif dihubungkan ke bus SCSI hanya pada saat drive tersebut siap untuk metranfer data.

·         Disk RAID

Menjanjikan performa yang luar biasa dan menyediakan penyimpanan yang lebih besar dan handal. Disk tersebut digunakan baik dalam komputerperforma tinggi atau dalam sistem yang memerlukan keandalan yang lebih tinggi dari tingkat normal.

·         Disk SATA

Hard disk dengan tipe SATA (Serial Advenced Technology Attachment) yaitu interface disk ATA dengan versi serialnya menggunakan kabel tipis yang memiliki total kabel kecil sekitar 2/3 dari total kabel kabel hard disk dengan tipe EIDE atau ATA disk yang berjumlah 39 pins dan SATA mempunyai kecepatan pengiriman data sangat tinggi serta mengurangi latency sehingga bus serial ini mampu melebihi kecepatan bus paralel.