Hardware Input dan Output

Input/output berfungsi memindahkan informasi antara CPU atau memori utama dengan dunia luar melalui bus atau bagian komputer yang bertugas menangani komunikasi dengan piranti-piranti diluar sistem komputer (periferal)

A.     Hardware Input/Output

Hardware Input/Output merupakan bagian dari komputer untuk menerima data maupun mengeluarkan/menampilkan data setelah diproses oleh Processor. Untuk mempermudah pembahasan tentang Input/Output unit, pada buku ini akan dijelaskan dalam dua bagian, yaitu : 

1. Port I/O

Port I/O merupakan Port atau Gerbang atau tempat dipasangnya conector dari peralatan I/O. Dimana setiap port I/O dibawah kontrol dari Processor.

a)      Port Paralel (LPT1 atau LPT2)

Merupakan port bagi peralatan yang bekerja dengan transmisi data secara parallel. Contoh peralatan yang menggunakan port ini adalah : Printer, Scanner dll.

b)      Port Serial (Com1, Com2 )

Merupakan port bagi peralatan yang bekerja dengan transmisi data secara serial. Contoh peralatan yang menggunakan port ini adalah : Mouse, Modem , dll.

c)      Port AT / PS2

Port ini umumnya digunakan untuk masukan dari Keyboard, Mouse.

d)      USB Port

USB Port (Universal Serial Bus ) Port merupakan Port Serial universal bagi peralatan yang bekerja dengan transmisi data secara serial. Contoh Perlatan yang menggunakan USB port : Camera Digital

e)      Port VGA

Merupakan port yang berhubungan langsung dengan monitor. Port VGA didapatkan dari pemasangan VGA Card.

f)        6. Port Audio

Merupakan port yang berhubungan langsung dengan peralatan audio seperti Tape, Radio, Speaker, Microphone, dll.

2. Peripheral I/O

Peripheral adalah sesuatu yang mengacu ke peralatan external yang dihubungkan dengan komputer. Peripheral komputer dapat dibagi ke dalam dua kategori berdasarkan fungsi. Kategori pertama terdiri atas peralatan yang melaksanakan operasi input dan output, kategori ini meliputi keyboard, trackball, mouse, printer, dan display video. Kategori kedua terdiri atas peralatan yang diutamakan pada penyimpan data sekunder, yang mana penyimpan utamanya disediakan oleh memori utama komputer.Ada banyak sekali peralatan penyimpan, seperti disk magnetic, optical disk, magnetic tapes, yang mampu untuk menyimpan data yang besar.

B.     Klasifikasi Perangkat I/O

Pengelolaan perangkat I/O merupakan aspek perancangan sistem operasi yang terluas karena beragamnya peralatan dan begitu banyaknya aplikasi dari peralatanperalatan itu.
Manajemen I/O mempunyai fungsi, di antaranya:

v     Mengirim perintah ke perangkat I/O agar menyediakan layanan.

v     Menangani interupsi peralatan I/O

v     Menangani kesalahan pada peralatan I/O

v     Memberi interface ke pemakai.

Berdasarkan sasaran komunikasi, klasifikasi perangkat I/O dibagi menjadi:

a)      Peralatan yang terbaca oleh manusia (Human Readable Machine)

Yaitu, peralatan yang cocok untuk komunikasi dengan user. Contohnya, Video Display Terminal (VDT) yang terdiri dari layar, keyboard, dan mouse.

b)      Peralatan yang terbaca oleh mesin (Machine Readable Machine)

Yaitu peralatan yang cocok untuk komunikasi dengan peralatan elektronik. Contohnya disk dan tape, sensor, controller.

c)      Komunikasi
Yaitu, peralatan yang cocok untuk komunikasi dengan peralatan-peralatan jarak jauh. Contohnya modem. Terdapat perbedaan-perbedaan besar antarkelas peralatan tersebut. Bahkan untuk satu kelas saja terdapat berbedaan sangat besar. Perbedaan perbedaan pokok antara lain mengenai:

v     Data rate

v     Aplikasi

v     Kompleksitas pengendalian

v     Unit yang ditransfer

v     Representasi data

v     Kondisi-kondisi kesalahan

Keberagaman yang sangat besar pada peralatan I/O membuat pendekatan seragam dan konsisten terhadap I/O baik dari pandangan sistem operasi maupun proses sangat sulit diperoleh.
Klasifikasi lain yang dapat dilakukan terhadap peralatan I/O adalah berdasarkan unit transfer yang dilakukan perangkat I/O, yaitu sbb:

a)      Perangkat berorientasi blok (block-oriented devices)

Peralatan mentransfer dari dan ke peralatan dengan satuan transfer adalah satu blok (sekumpulan karakter) yant telah ditentukan.

b)      Perangkat berorientasi aliran karakter (character-oriented devices)

Peralatan mentransfer dari dan ke peralatan berupa aliran karakter.

c)      Teknik Pengoperasian Perangkat I/O

Teknik Pengoperasian Perangkat I/O meliputi:

v     Perangkat I/O terprogram (programmed I/O)

Merupakan perangkat I/O komputer yang dikontrol oleh program. Contohnya,
perintah mesin in, out, move. Perangkat I/O terprogram tidak sesuai, untuk pengalihan data dengan kecepatan tinggi karena dua alasan yaitu:

·   Memerlukan overhead (ongkos) yang tinggi, karena beberapa perintah program harus dieksekusi untuk setiap kata data yang dialihkan antara peralatan eksternal dengan memori utama.

·        Banyak peralatan periferal kecepatan tinggi memiliki mode operasi sinkron, yaitu pengalihan data dikontrol oleh clock frekuensi tetap, tidak tergantung CPU.

v     Perangkat berkendalikan interupsi (Interrupt I/O)

Interupsi lebih dari sebuah mekanisme sederhana untuk mengkoordinasi
pengalihan I/O. Konsep interupsi berguna di dalam sistem operasi dan pada
banyak aplikasi kontrol di mana pemrosesan rutin tertentu harus diatur dengan
seksama, relatif peristiwa-peristiwa eksternal.

v     DMA (Direct Memory Address)

Merupakan suatu pendekatan alternatif yang digunakan sebagai unit pengaturan khusus yang disediakan untuk memungkinkan pengalihan blok data secara langsung antara peralatan eksternal dan memori utama tanpa intervensi terus menerus oleh CPU. Evolusi telah terjadi pada sistem komputer. Evolusi antara lain terjadi peningkatan kompleksitas dan kecanggihan komponen-komponen system komputer. Evolusi sangat tampak pada fungsi-fungsi I/O, yaitu sbb:

·        pemroses secara langsung mengendalikan peralatan I/O.

Teknik ini masih dilakukan sampai saat ini, yaitu untuk peralatan sederhana yang dikendalikan mikroprosesor untuk menjadi intelligent device.

·        Peralatan dilengkapi pengendali I/O (I/O controller).

Pemroses masih menggunakan I/O terprogram tanpa interupsi. Pada tahap ini, pemroses tak perlu memperhatikan rincian-rincian spesifik interface peralatan.

·        Tahap ini sama dengan tahap 2 ditambah fasilitas interupsi. Pemroses tidak
perlu menghabiskan waktu untuk menunggu selesainya operasi I/O. Teknik
ini meningkatkan efisiensi pemroses.

·        Pengendali I/O diberi kendali memori langsung lewat DMA.

Pengendali dapat memindahkan blok data ke atau dari memori tanpa melibatkan pemroses kecuali di awal dan akhir transfer.

·        Pengendali I/O ditingkatkan menjadi pemroses yang terpisah dengan instruksi-instruksi khusus yang ditujukan untuk operasi I/O. Pemroses pusat mengendalikan/memerintahkan pemroses I/O untuk mengeksekusi program I/O yang terdapat di memori utama. Pemroses I/O mengambil dan mengeksekusi instruksi-instruksi ini tanpa intervensi pemroses utama (pusat). Dengan teknik ini dimungkinkan pemroses pusat menspesifikasikan barisan aktivitas I/O dan hanya diinterupsi ketika seluruh barisan telah diselesaikan.

·     Pengendali I/O mempunyai memori lokal yang menjadi miliknya dan komputer juga memiliki memori sendiri. Dengan arsitektur ini, sekumpulan besar peralatan I/O dapat dikendalikan dengan keterlibatan pemroses pusat yang minimum. Arsitektur ini digunakan untuk pengendalian komunikasi dengan terminalterminal interaksi. Pemroses I/O mengambil alih kebanyakan tugas yang melibatkan pengendalian terminal.

Evolusi berlangsung terus, jalur yang dilalui oleh evolusi adalah agar fungsifungsi I/O dapat dilakukan lebih banyak dan lebih banyak lagi tanpa keterlibatan pemroses pusat. Pemroses pusat yang tidak disibukkan dengan tugas-tugas yang berhubungan dengan I/O akan meningkatkan kinerja sistem. Tahap 5 & 6 merupakan tahap perubahan utama, yaitu konsep pengendali I/O mampu mengeksekusi program sendiri.

C.     Prinsip-Prinsip Perangkat I/O

Terdapat dua sasaran perancangan perangkat I/O, yaitu:

a)      Efisiensi
Merupakan aspek penting karena operasi I/O karena sering menjadi operasi yang menimbulkan bottleneck pada sistem komputer/komputasi.

b)      Generalitas (Device-independence)

c)      Selain berkaitan dengan simplisitas dan bebas dari kesalahan diharapkan juga menangani semua gerak peralatan secara beragam. Pernyataan ini diterapkan dari cara proses-proses memandang peralatan I/O dan cara sistem operasi mengelola peralatan-peralatan dan operasi-operasi I/O. Perangkat lunak diorganisasikan sebagai satu barisan lapisan. Lapisan-lapisan lebih bawah berurusan menyembunyikan kepelikan-kepelikan perangkat keras. Untuk untuk lapisan-lapisan lebih atas berurusan memberikan interface yang bagus, bersih, nyaman dan seragam ke pemakai.

Masalah-masalah penting yang terdapat dan harus diselesaikan pada perancangan manajemen I/O adalah:

a)      Penamaan yang seragam (uniform naming)

Nama berkas atau peralatan adalah string atau integer, tidak tergantung
pada peralatan sama sekali.

b)      Penanganan kesalahan (error handling)

Umumnya penanganan kesalahan ditangani sedekat mungkin dengan perangkat keras.

c)      Transfer sinkron vs asinkron

Kebanyakan fisik I/O adalah asinkron. Pemroses mulai transfer dan mengabaikannya untuk melakukan kerja lain sampai interupsi tiba. Programprogram pemakai sangat lebih mudah ditulis jika operasi-operasi I/O berorientasi blok. Setelah perintah read, program kemudian secara otomatisditunda sampai data tersedia di buffer.

d)      Shareable vs dedicated

Beberapa peralatan dapat dipakai bersama seperti disk, tapi ada juga peralatan yang harus hanya satu pemakai yang dibolehkan memakainya pada satu saat. Contohnya peralata yang harus dedicated misalnya printer.

D.     Hirarki Pengelolaan Perangkat I/O

a)      Interrupt Handler
Interupsi adalah suatu peristiwa yang menyebabkan eksekusi satu program ditundan dan program lain yang dieksekusi. Interrupt adalah sinyal dair peralatan luar dau permintaan dari program untuk melaksanakan suatu tugas khusus. Jika interrupt terjadi, maka program dihentikan dahulu untuk menjalankan rutin interrupt. Ketika program yang sedang berjalan tadi
dihentikan, prosesor menyimpan nilai register yang berisi alamat program ke stack, dan mulei menjalankan rutin interrupt. Secara garis besar, kita mengenal dua macam interupsi terhadap prosesor, yatu interupsi secara langsung dan interupsi melalui polling. Sekalipun
caranya berbeda, akibat dari kedua cara interupsi tersebut sama. Cara interupsi secara langsung: penghentian prosesor untuk suatu proses dapat berasal dari berbagai sumber daya di dalam sistem komputer, karena sumber daya tertentu pada sistem komputer tersebut menginterupsi kerja prosesor. Karena cara terjadinya interupsi adalah secara langsung dari sumber daya, maka kita menamakan cara interupsi ini sebagai interupsi langsung. Banyak interupsi terhadap prosesor di dalam sistem computer termasuk ke dalam jenis interupsi langsung. Cara interupsi polling: selain komputer menunggu sampai diinterupsi oleh sumber daya komputer, kita mengenal pula cara interupsi sebaliknya. Pada cara interupsi ini, prakarsa penghentian kerja prosesor berasal dari prosesor atau melalui prosesor tsb. Dalam hal ini, secara berkala prosesor akan bertanya (poll) kepada sejumlah sumber daya. Apakah ada di antara mereka yang akan memeerlukan prosesor? Jika ada, maka prosesor akan menghentikan kegiatan semulanya, serta mengalihkan kerjanya ke sumber daya tersebut. Perbedaan antara interupsi langsung dengan interupsi polling terletak pada cara mengemukakan interupsi tersebut. Jenis-Jenis Interupsi
Dilihat dari cara kerja prosesor, tidak semua interupsi itu sama pentingnya bagi proses yang sedang dilaksanakan oleh kerja prosesor tsb. Kalau sampai interupsi yang kurang penting ikut menginterupsi kerja prosesor, maka pelaksanaan proses itu akan menjadi lama. Karena itu biasanya SO membagi interupsi ke dalam dua jenis, yaitu:

v     Software, yaitu interrupt yang disebabkan oleh software, sering disebut
dengan system call.

v     Hardware
Terjadi karena adanya akse pada perangkat keras, seperti penekanan tombol keyboard atau menggerakkan mouse. Selain untuk mengendalikan pengalihan I/O, beberapa kegunaan interupsi juga antara lain:

·        Pemulihan kesalahan
Komputer menggunakan bermacam-macam teknik untuk memastikan bahwa semua komponen perangkat keras beroperasi semestinya. Jika kesalahan terjadi, perangkat keras kontrol mendeteksi kesalahan dan memberi tahu CPU dengan mengajukan interupsi.

·        Debugging
Penggunaan penting lain dari interupsi adalah sebagai penolong dalam debugging program. Debugger menggunakan interupsi untuk menyediakan dua fasilitas penting, yaitu:

ü      Trace

ü      Break point.

·        Komunikasi Antarprogram Perintah interupsi perangkat lunak digunakan oleh sistem operasi untuk berkomunikasi dengan dan mengontrol eksekusi program lain.

b)      Device Driver

Setiap device driver menangani satu tipe peralatan. Device driver bertugas menerima permintaan abstrak perangkat lunak device independent di atasnya dan melakukan layanan sesuai permintaan itu. Mekanisme kerja device driver

v     Menerjemahkan perintah-perintah abstrak menjadi perintah-perintah
konkret.

v     Begitu telah dapat ditentukan perintah-perintah yang harus diberikan ke pengendali, device driver mulai menulis ke register-register pengendali peralatan.

v     Setelah operasi selesai dilakukan peralatan, device driver memeriksa kesalahan-kesalahan yang terjadi.

v     Jika semua berjalan baik, device driver melewatkan data ke perangkat lunak device independent.

v     Device melaporkan informasi status sebagai pelaporan kesalahan ke pemanggil.

c)      Perangkat Lunak Sistem Operasi Device Independent

Fungsi utama perangkat lunak tingkat ini adalah membentuk fungsi-fungsi I/O yang berlaku untuk semua peralatan dan memberi interface seragam ke perangkat lunak tingkat pemakai. Fungsi-fungsi yang biasa dilakukan antara lain:

v     Interface seragam untuk seluruh driver-driver

v     Penamaan peralatan

v     Proteksi peralatan

v     Memberi ukuran blok peralatan agar bersifat device independent

v     Melakukan buffering

v     Alokasi penyimpanan pada block devices

v     Alokasi pelepasan dedicated devices

v     Pelaporan kesalahan

d)      Buffering I/O

Buffering merupakan teknik untuk melembutkan lonjakan-lonjakan kebutuhan pengaksesan I/O secara langsung. Buffering adalah cara untuk meningkatkan efisiensi sistem operasi dan kinerja proses-proses. Terdapat beragam cara buffering, antara lain:

v     Single Buffering

Teknik ini merupakan buffering paling sederhana. Ketika proses pemakai memberikan perintah I/O, sistem operasi menyediakan buffer bagian memori utama sistem untuk operasi.
Untuk peralatan berorientasi blok, transfer masukan dibuat ke buffer sistem. Ketika transfer selesai, proses memeindahkan blok ke ruang pemakai dan segera meminta blok lain. Teknik ini disebut reading ahead atau anticipated input. Teknik ini dilakukan dengan harapan bahwa blok tersebut akan segera diperlukan. Untuk banyak tipe komputasi, asumsi ini berlaku. Hanya akhir barisan pemrosesan maka blok yang dibaca tidak diperlukan. Pendekatan ini umumnya meningkatkan kecepatan dibanding tanpa buffering.

v     Double buffering

Peningkatan atas single buffering dapat dibuat dengan mempunyai dua buffer sistem untuk operasi. Proses dapat transfer ke (atau dari) satu buffer sementara sistem operasi mengosongkan (atau mengisi) buffer lain. Double buffering menjamin proses tidak akan menunggu operasi I/O.
Peningkatan atas single buffering diperoleh, namun harus dibayar dengan kompleksitas yang meningkat.

E.      Interface

Penghubung antara dua sistem atau alat. Media penghubung antara satu subsistem dengan subsistem lainnya. Melalui penghubung ini memungkinkan sumber daya mengalir dari satu subsistem ke subsistem yang lainnya. Keluaran (output) dari suatu subsistem akan menjadi masukan (input) untuk subsistem lainnya dengan melalui penghubung. Dengan penghubung satu subsistem dapat terintegrasi dengan subsistem yang lainnya membentuk satu kesatuan.

Interface ini, meliputi:

a.   Perangkat yang dipakai untuk mengerjakan sesuatu, dan perangkat yang secara tidak langsung mengontrol perangkat lunak.

b.      

      Prosedur pemakaian perangkat.

Dalam terminologi perangkat lunak, interface bisa diartikan sebagai tampilan atau cara perangkat lunak bersangkutan berinteraksi dengan penggunanya. Sedangkan dalam terminologi perangkat keras, interface mengacu kepada standar yang digunakan oleh suatu peripheral tertentu untuk berhubungan dengan peripheral lainnya dalam satu sistem.

Jenis-jenis interface :

a.       T Interface 

      Adalah interface yang kompatibel dengan ISDN

b.      

      U Interface

     Saluran telepon : Telephone yang menggunakan 2 buah kabel (sepasang) ISDN (Integrated Services Digital Network).

c.      

      Gi Interface

      Titik referensi di antara jaringan GPRS dengansuatu jaringan data paket eksternal.

d.    

            Gn Interface

      Suatu antarmuka antar-GSN dalam PLMN yang sama yang berada dalam satu jaringan GPRS

e.       

      Gp Interface

      Antarmuka antara GSN dalam PLMN yang berbeda di suatu jaringan GPRS.

Keterangan :

ü      Register kendali (CR) digunakan untuk mencatat berbagai perintah dan informasi lainnya dalam peripheral.

ü      Register status (SR) digunakan untuk menyimpan status piranti dan memberitahukan pesan-pesan kesalahan .

ü      Register data input (IDR) dan register data output (ODR) masing-masing berfungsi sebagai bufer data untuk operasi input dan output.

ü      Urutan operasi interface:

o       Unit logika handshaking memasok unit kendali dengan empat sinyal.

o       Dua sinyal, register kendali penulisan (WCR atau write control register) dan register status pembacaan (RSR atau read status register), masing-masing berhubungan dengan CR dan SR.

o       Sedangkan dua sinyal lainnya adalah register pembacaan data input (RIDR atau read input data register) dan register penulisan data output (WODR atau write output data register ), masing-masing mengendalikan IDP dan ODR.

Pengaksesan I/O terdiri dari 2 cara :

1.      Memory mapped I/O

Piranti I/O dihubungkan sebagai lokasi memori virtual dimana port I/O tergantung memori utama.

Karakteristik:

·        Port I/O dihubungkan ke bus alamat.

·     Piranti input sebagai bagian memori yang memberikan data ke bus data. Piranti output sebagai bagian memori yang memiliki data yang tersimpan didalamnya.

·    Port I/O menempati lokasi tertentu pada ruang alamat dan diakses seolah-olah adalah lokasi memori.

2.      Mapped I/O (I/O isolated)

Piranti I/O dihubungkan sebagai lokasi terpisah dengan lokasi memori, dimana port I/O tidak tergantung pada memori utama.

Karakteristik:

·        Port I/O tidak tergantung memori utama.

·        Transfer informasi dilakukan di bawah kendali sinyal kontrol yang menggunakan instruksi INPUT danOUTPUT.

·        Operasi I/O tergantung sinyal kendali dari CPU.

·     lnstruksi I/O mengaktifkan baris kendali read/write pada port I/O, sedangkan instruksi memori akan mengaktifkan baris kendali read/write pada memori.

·        Ruang memori dan ruang alamat I/O menyatu, sehingga dapat memiliki alamat yang sama.

Kelebihan dan kekurangan:

·        Mapped I/O Iebih cepat dan efisien, karena lokasi I/O terpisah dengan lokasi memori.

·        Mapped I/O mempunyai keterbatasan jumlah instruksi yang dapat digunakan untuk operasi I/O.

Operasi I/O terbagi menjadi 3 metode :

1.      I/O terprogram

Metode di mana CPU mengendalikan operasi I/O secara keseluruhan dengan menjalankan serangkaian instruksi I/O dengan sebuah program.

Karakteristik:

Ø      Program tersebut digunakan untuk memulai, mengarahkan dan menghentikan operasi-operasi I/O.

Ø      Membutuhkan sejumlah perangkat keras (register) yaitu:

ü      Register status, berisi status piranti I/O dan data yang akan dikirimkan.

ü      Register buffer, menyimpan data sementara sampai CPU siap menerimanya

ü    Pointer buffer, menunjuk ke lokasi memori di mana sebuah karakter harus ditulis atau dan mana karakter tersebut harus dibaca.

ü      Counter data, tempat penyimpanan jumlah karakter dan akan berkurang nilainya jika karakter ditransfer.

ü      Membutuhan waktu proses yang lama dan tidak efesien dalarn pemanfaatan CPU.

2.      I/O interupsi

Metode di mana CPU akan bereaksi ketika suatu piranti mengeluarkan permintaan untuk pelayanan.

Karakteristik:

Ø      Lebih efisien dalam pemanfaatan CPU, karena tidak harus menguji status dari piranti.

Ø      Interupsi dapat berasal dari piranti I/O, interupsi perangkat keras misalnya : timer, memori, power supply, dan Interupsi perangkat lunak misalnya : overflow, opcode/data yang ilegal, pembagian dengan nol.

Ada 2 jenis interupsi:

a.       lnterupsi maskable

Interupsi yang dapat didisable (dimatikan) untuk sementara dengan sebuah instruksi disable interupsi khusus.

b.      Interupsi nonmaskable

Interupsi yang tidak dapat didisable dengan instruksi perangkat lunak. Dalam sistem komputer terdapat lebih dari satu piranti yang memerlukan pelayanan interupsi, dapat digunakan metode:

ü      Polling/polled interupt

Berdasarkan urutan prioritas yang telah ditentukan sebelum piranti memerlukan interupsi.

Misal: piranti A dan B mempunyai urutan prioritas A Iebih dulu dari B, maka jika A dan B secara bersamaan memerlukan pelayanan interupsi, maka piranti A akan didahulukan.

ü      Vector Interupt

Peralatan yang berinterupsi diidentifikasikan secara Iangsung dan dihubungkan routine pelayanan vector interupt.

INTR = Sinyal yang dikeluarkan oleh peralatan.

INTA = Sinyal kendali yang digunakan CPU untuk menyiapkan pelayanan interupt

Cara yang biasa digunakan dengan metode daisy chain dan encoder prioritas.

3.      Direct Memory Access (DMA)

Metode transfer data secara langsung antara memori dengan piranti tanpa pengawasan dan pengendalian CPU.

a.       Skema transfer blok DMA dual port

CPU dan DMA controller mengakses memori utama melalui MAR dan MBR dengan menggunakan sebuah memori utama dual port (2 port).

Port I ----> melayani CPU

Port II ----> melayani DMA controller

b.      Skema transfer blok DMA cycle stealing (pencurian siklus)

Hanya memerlukan sebuah memori port tunggal di mana CPU dan piranti I/O beradu cepat pada basis asinkron, prioritas utama akan diberikan pada piranti I/O.

Transfer data

a)      Format transfer

1.     Paralel : semua bit pada karakter (word dengan panjang tertentu) dikirim secara bersamaan dalam batas waktu yang diberikan.

2.      Serial : Data dikirim secara berurutan dalam satu saluran.

Transfer data secara paralel lebih cepat daripada secaraserial karena saluran transmisinya banyak, kelemahannya kalau terlalu panjang akan terjadi interferensi antar saluran.

b)                             Mode transfer data

1.      Synchronous mode

Baris kendali digunakan untuk mengsinkronkan waktu pada semua kejadian yang terjadi selama periode waktu tertentu.

Kelemahan:

Tiap piranti I/O berbeda-beda kecepatan operasinya, sehingga harus diturunkan pada kecepatan yang paling rendah.

2.      Asynchronous mode

Menggunakan teknik jabat tangan (hand shaking) untuk menyakinkan transfer data antara pengirim dan penerima tidak ada kesalahan (data valid)

Kelemahan :

ü      memerlukan lebih banyak kendali

ü      kecepatan transfer lebih rendah dari yang sebenarnya.

Kelebihan :

ü  memungkinkan penggunaan piranti I/O yang memiliki berbagai varasi kecepatan dalama system yang sama.

Sistem Prosesor I/O

1.      Saluran I/O

Merupakan sebuah prosesor khusus dengan kemampuan terbatas yang disusun untuk interface beberapa piranti I/O ke memori.

ü      Saluran I/O dapat melakukan pendeteksian dan pembetulan kesaIahan dan beroperasi dalam basis cycle stealing.

ü   Saluran I/O berkomunikasi dengan CPU sebagai suatu fasiIitas DMA dan berkomunikasi dengan piranti I/O seolah-olah sebuah CPU.

Karena piranti I/O mempunyai kecepatan transfer yang berbeda-beda, maka saluran dibagi menjadi 3 pelayanan, yaitu:

a.       Saluran Multiplexer

Digunakan untuk menghubungkan piranti yang berkecepatan rendah dan sedang serta serta mengoperasikannya secara bersamaan dengan multiplexing.

b.      Saluran Selektor

Digunakan untuk menghubungkan piranti I/O yang berkecepatan tinggi tanpa multiplexing. Contoh: pita magnetis, disk

c.       Saluran Multiplexer Blok

Merupakan kombinasi dari dua pelayanan diatas.

2.      Prosesor I/O (IOP)

Merupakan komputer umum yang berkomunikasi dengan memori utama melalui fasilitas DMA system bus dan dengan piranti I/O atas satu atau lebih bus I/O.

Ada 2 mode yaitu :

a.       Single Shared bus

Setiap IOP mengendalikan sejumlah piranti I/O tertentu yang tetap.

b.      Switching matriks bus

Setiap IOP mengendalikan satu piranti I/O

= Baca Juga Sob =