Tugas 3 (Input/Output Unit dan Famili IBM)

1. Input/Output Unit

Operasi modul I/O adalah pertukaran data dari dan ke dalam komputer. Berdasakan pandangan internal, modul I/O dipandang sebagai sebuah memori dengan operasi pembacaan dan penulisan. Seperti telah dijelaskan pada bab 6 bahwa modul I/O dapat mengontrol lebih dari sebuah perangkat peripheral. Modul I/O juga dapat mengirimkan sinyal interrupt.

Sistem BUS

1. Penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya
2. Komponen komputer :

1. CPU
2. Memori
3. Perangkat I/O

Transfer data antar komponen komputer.

1. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus
2.  Melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan sistem bus
3. Kecepatan komponen penyusun komputer harus diimbangi kecepatan dan manajemen bus yang baik

Mikroprosesor

• Melakukan pekerjaan secara paralel
• Program dijalankan secara multitasking
• Sistem bus tidak hanya lebar tapi juga cepat

Interkoneksi komponen sistem komputer dalam menjalankan fungsinya

• Interkoneksi bus
• Pertimbangan–pertimbangan perancangan bus

Struktur Interkoneksi adalah Kompulan lintasan atau saluran berbagai modul  (CPU,Memori,I/O)

Struktur interkoneksi bergantung pada

1. Jenis data
2. Karakteristik pertukaran data

Jenis Data

Memori :

Memori umumnya terdiri atas N word memori dengan panjang yang sama. Masing–masing word diberi alamat numerik yang unik (0, 1, 2, …N-1). Word dapat dibaca maupun ditulis pada memori dengan kontrol Read dan Write. Lokasi bagi operasi dispesifikasikan oleh sebuah alamat.

Standar Input / Output Interface

Input / Output standar (I / O) pelaksanaan komponen dirancang untuk menciptakan server-side memperluas metode dalam salah satu bahasa scripting beberapa di UNIX berbasis server. Anda bisa menerapkan komponen I / O standar menggunakan sebuah program yang dikompilasi, tetapi Dynamic Link Library (DLL) akan jauh lebih efisien. Pilihan I / O penerapan standar tidak tersedia untuk server yang berjalan di bawah Microsoft Windows 95 atau Microsoft Windows NT ®, dan hanya dapat digunakan untuk mengimplementasikan server-side memperluas metode, dan bukan sisi klien metode edit.
Pelaksanaan I / O Standar ini dirancang untuk menjadi seperti mirip dengan program CGI tradisional mungkin. Data akan diteruskan ke komponen I / O Standar dalam dua cara. Variabel lingkungan CGI dilewatkan melalui lingkungan proses '. Dua lainnya kamus (atribut komponen dan variabel bentuk) yang digabungkan menjadi satu kamus, dan diteruskan ke implementasi komponen melalui file input standar proses dalam WWW-FORM-URLENCODED format. Ini adalah format yang sama diharapkan oleh setiap skrip CGI standar yang mengharapkan untuk menangani pengiriman form. File output standar yang digunakan untuk mengembalikan HTML yang dihasilkan.
Jika Anda ingin membuat komponen dalam bahasa scripting selain Perl dan Tcl (bahasa yang digunakan dalam contoh SDK FrontPage), Anda perlu memastikan bahwa bahasa scripting mendukung standar I / O, dan Anda perlu membuat prosedur yang mem-parsing membentuk data dari file input standar ke struktur data internal. Ada banyak contoh rutinitas seperti untuk bahasa lain yang tersedia di Internet.
Untuk memungkinkan pelaksanaan program komponen untuk memisahkan pasangan nama-nilai merger menjadi kamus yang terpisah, nama komponen atribut semua diawali dengan awalan _BOT_. Formulir nama variabel tidak dimodifikasi. Awalan _BOT_ adalah fitur dari I / O standar mengikat dan tidak pernah digunakan dengan DLL mengikat.
Untuk menerapkan beberapa komponen dalam naskah tunggal atau program, prosedur utama Anda harus memeriksa variabel komponen kustom _BOT_bot , yang berisi nama singkat komponen. Anda kemudian dapat beralih ke prosedur pengolahan komponen-spesifik memperluas didasarkan pada nilai ini.

Pengaksesan Peralatan input dan output meliputi:

1)    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.

2)   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,

a. Mekanisme Dasar Interupsi

Ketika CPU mendeteksi bahwa sebuah controller telah mengirimkan sebuah sinyal ke interrupt request line (membangkitkan sebuah interupsi), CPU kemudian menjawab interupsi tersebut (juga disebut menangkap interupsi)dengan menyimpan beberapa informasi mengenai state terkini CPU –contohnya nilai instruksi pointer, dan memanggil interrupt handler agar handler tersebut dapat melayani controller atau alat yang mengirim interupsi tersebut.

b.  Fitur Tambahan pada Komputer Modern

Pada arsitektur komputer modern, 3 fitur disediakan oleh CPU dan interrupt controller (pada perangkat keras) untuk dapat menangani interrupsi dengan lebih bagus. Fitur-fitur ini antara lain adalah kemampuan menghambat sebuah proses interrupt handling selama prosesi berada dalam critical state, efisiensi penanganan interupsi sehingga tidak perlu dilakukan polling untuk mencari device yang mengirimkan interupsi, dan fitur yang ketiga adalah adanya sebuah konsep multilevel interupsi sedemikian rupa sehingga terdapat prioritas dalam penanganan interupsi (diimplementasikan dengan interrupt priority level system) .

c.  Interrupt Request Line

Pada peranti keras CPU terdapat kabel yang disebut interrupt request line , kebanyakan CPU memiliki dua macam interrupt request line , yaitu nonmaskable interrupt dan maskable interrupt. Maskable interrupt dapat dimatikan / dihentikan oleh CPU sebelum pengeksekusian deretan critical instruction (critical instruction sequence) yang tidak boleh diinterupsi. Biasanya, interrupt jenis ini digunakan oleh device controller untuk meminta pelayanan CPU.

d.  Interrupt Vector dan Interrupt Chaining

Sebuah mekanisme interupsi akan menerima alamat interrupt handling routine yang spesifik dari sebuah set, pada kebanyakan arsitektur komputer yang ada sekarang ini, alamat ini biasanya berupa sekumpulan bilangan yang menyatakan offset pada sebuah tabel (biasa disebut interrupt vector ).Tabel ini menyimpan alamat- alamat interrupt handler spesifik di dalam memori. Keuntu ngan dari pemakaian vektor adalah untuk mengura ngi kebutuhan akan sebuah interrupt handler yang harus men cari semua kemungkinan sumber interupsi untuk menemukan pengirim interupsi.

2. Arsitektur Famili Komputer (IBM)

Famili IBM PC dan turunannya

Komputer personal pertama kali muncul setelah diperkenalkan mikroprosesor, yaitu chip tunggal yang terdiri dari set register , ALU dan unit control computer.

IBM PC merupakan arsitektur bus tunggal yang disebut PC I/O Channel BUS atau PC BUS. PC BUS melengkapi PC dengan8 jalurdata, 20 jalur alamat, sejumlah jalur control dan ruang alamat fisik PC adalah 1 MB. Sejak diluncurkan oleh IBM, IBM PC memiliki beberapa keluarga, yakni :

•       IBM 4860 PCjr
•       IBM 5140 Convertible Personal Computer (laptop)
•       IBM 5150 Personal Computer (PC yang asli)
•       IBM 5155 Portable PC (sebenarnya merupakan PC XT yang portabel)
•       IBM 5160 Personal Computer/eXtended Technology
•       IBM 5162 Personal Computer/eXtended Technology Model 286 (sebenarnya merupakan PC AT)
•       IBM 5170 Personal Computer/Advanced Technology

Konfigurasi microcomputer dasar

Berdasarkan UkurannyaBerdasarkan ukurannya, komputer digolongkan ke dalam micro computer (komputer mikro), mini computer (komputer mini), small computer (komputer kecil), medium computer (komputer menengah), large computer (komputer besar) dan super computer (komputer super).1.Micro ComputerMicro Computer (Mikro Komputer) disebut juga dengan nama personal computer (komputer personal) . ukuran main memory komputer mikro sekarang berkisar dari 16 MB sampai lebih dari 128 MB, dengan konfigurasi operand register 8 bit, 16 bit, atau 32 bit. Kecepatan komputer mikro sekarang berkisar 200 Mhz sampai dengan 500 Mhz.Komputer mikro umumnya adalah single-user (pemakainya tunggal), yaitu satu komputer hanya dapat digunakan untuk satu pemakai saja untuk tiap saat.

                     1. Chipset adalah set dari chip yang mendukung kompatibel yang mengimplementasikan berbagai fungsi tertentu seperti pengontrol interupt, pengontrol bus dan timer.

2. Chip khusus yang di sebut koprosesor yang beroperasi bersama dengan CPU guna meningkatkan fungsionalitasnya

Komponen IBM PC

1. Sistem Kontrol BUS : Pengontrol BUS, Buffer Data, dan Latches Alamat

2. Sistem Kontrol Interrupt : Pengontrol Interrupt

3. Sistem Kontrol RAM dan ROM : Chip RAM dan ROM, Decoder Alamat, dan Buffer

4. Sistem Kontrol DMA : Pengontrol DMA

5. Timer : Timer Interval Programmable

6. Sistem Kontrol I/O : Interface Paralel Programmable

Sistem software

Agar user dapat memasukkan dan menjalankan program aplikasi, maka komputer harus sudah berisi beberapa software sistem dalam memori-nya. Software sistem adalah kumpulan program yang dieksekusi seperlunya untuk menjalankan fungsi seperti:
            - Menerima dan menginterpretasikan perintah user
            - Memasukkan dan tnengedit program aplikasi dan rnenyimpannya sebagai file dalam peralatan penyimpanan sekunder
            - Mengatur penyimpanan dan pengambilan file dalam peralatan penyimpanan sekunder
            - Menjalankan program aplikasi standar seperti word processor, spreadsheet, atau game, dengan data yang disediakan oleh user
            - Mengontrol unit I/O untuk menerima informasi input dan menghasilkan output
            - Mentranslasikan program dari bentuk source yang disediakan oleh user menjadi bentuk objek yang berisi instruksi mesin
            - Menghubungkan dan menjalankan program aplikasi user-written dengan rutin library standar yang ada, seperti paket komputasi numerik

             Software sistem-lah yang bertanggungjawab untuk koordinasi semua aktifitas dalam sistem komputasi. Tujuan bagian ini adalah untuk memperkenalkan beberapa aspek dasar software sistem.

MANFAAT ARSITEKTURAL ARSITEKTUR PC

1. Kemudahaanpenggunaan

2. DayaTempa

3. DayaKembang

4. Expandibilitas

Referensi :

http://salahh.blogspot.com/2011/12/ibm-pc-keluarganya.html

http://funsday.blogspot.com/2009/04/84-sistem-software.html

http://funsday.blogspot.com/2009/04/82-konfigurasi-mikro-komputer-dasar.html