1.
Input / Output Unit
Salah satu fitur dasar komputer adalah
kemampuannya untuk mempertukarkan data dengan perangkat lain. Kemampuan
komunikasi ini memungkinkan operator manusia misalnya, untuk menggunakan
keyboard dan layer display untuk mengolah teks dan grafik. Manusia
mengembangkan penggunaan komputer untuk berkomunikasi dengan komputer lain
melalui internet dan mengakses informasi di seluruh dunia.
Dalam aplikasi lain, komputer tidak
begitu tampak tetapi sama pentingnya. Komputer menjadi bagian integral pada
alat-¬alat rumah tangga, peralatan manufacturing, sistem transportasi,
perbankan dan terminal point¬ of ¬sale. Dalam aplikasi semacam itu, input ke
suatu komputer dapat berasal dari sensor switch, kamera digital, mikrofon, atau
alarm kebakaran. Out put dapat berupa sinyal suara yang dikirim ke speaker atau
perintah yang dikodekan secara digital untuk mengubah kecepatan motor, membuka
katup, atau menyebabkan suatu robot bergerak dengan cara tertentu. Singkatnya,
general ¬purpose komputer harus memiliki kemampuan untuk mempertukarkan
informasi dengan sejumlah perangkat dalam lingkungan yang bervariasi.
Sistem Bus
Prosesor,
memori utama, dan perangkat I/O dapat diinterkoneksikan dengan rnenggunakan bus
bersama yang fungsi utama nya adalah menyediakan jalur komunikasi untuk
transfer data. Bus tersebut menyertakan jalur yang diperlukan untuk mendukung
interrupt dan arbitration. Protokol bus adalah set aturan yang mengatur
kelakuan berbagai perangkat yang terhubung ke bus yaitu kapan harus meletakkan informasi
kedalam bus, menyatakan sinyal kontrol, dan lain sebagainya. Jalur bus yang
digunakan untuk mentransfer. Data dapat dikelompokkan rnenjadi tiga tipe jalur
data, alamat, dan kontrol.Sinyal control menetapkan apakah operasi baca atau
tulis yang akan dilakukan. Biasanya digunakan jalur R/ W tunggal.Jalur tersebut
menetapkan Read pada saat di setke 1 dan Write pada saat di¬setke 0. Apabila
dirnungkinkan menggunakan beberapa ukuran operand, seperti byte, word, atau
long word, rnaka ukuran data yang diminta juga diindikasikan.
Standart
Input/ Output Interface
Ketika suatu
aplikasi ingin membuka data yang ada dalam suatu disk, sebenarnya aplikasi
tersebut harus dapat membedakan jenis disk apa yang akan diaksesnya. Untuk
mempermudah pengaksesan, sistem operasi melakukan standarisasi cara pengaksesan
pada peralatan I/O. Pendekatan inilah yang dinamakan interface aplikasi
I/O. Interface aplikasi I/O melibatkan abstraksi, enkapsulasi, dan software
layering. Abstraksi dilakukan dengan membagi-bagi detail
peralatan-peralatan I/O ke dalam kelas-kelas yang lebih umum. Dengan adanya
kelas-kelas yang umum ini, maka akan lebih mudah untuk membuat fungsi-fungsi
standar (interface) untuk mengaksesnya. Lalu kemudian adanya device
driver pada masing-masing peralatan I/O, berfungsi untuk enkapsulasi
perbedaan-perbedaan yang ada dari masing-masing anggota kelas-kelas yang umum
tadi. Device driver mengenkapsulasi tiap -tiap peralatan I/O ke dalam
masing-masing 1 kelas yang umum tadi (interface standar).
Tujuan dari
adanya lapisan device driver ini adalah untuk menyembunyikan perbedaan-perbedaan
yang ada pada device controller dari subsistem I/O pada kernel. Karena
hal ini, subsistem I/O dapat bersifat independen dari hardware. Karena
subsistem I/O independen dari hardware maka hal ini akan sangat
menguntungkan dari segi pengembangan hardware. Tidak perlu menunggu
vendor sistem operasi untuk mengeluarkan support code untuk hardware-hardware
baru yang akan dikeluarkan oleh vendor hardware.
Mengakses
Perangkat I/O
Pengaturan sederhana untuk menghubungkan
perangkat I/O ke suatu komputer adalah dengan menggunakan pengaturan bus
tunggal. Bus tersebut meng¬enable semua perangkat yang dihubungkan padanya
untuk mempertukarkan informasi. Biasanya, pengaturan tersebut terdiri dari tiga
set jalur yang digunakan untuk membawa alamat, data, dan sinyal kontrol. Tiap
perangkat I/O ditetapkan dengan suatu set alamat yang unik. Pada saat prosessor
meletakkan suatu alamat pada jalur alamat, perangkat yang mengenali alamat ini
merespon perintah yang dinyatakan pada jalur kendali. Prosessor meminta operasi
baca atau tulis, dan data yang di -request ditransfer melalui jalur data. Pada
saat perangkat I/O dan memori berbagi ruang alamat yang sama, pengaturan
tersebut disebut memory mapped I/O.
Dengan memory mapped I/O, tiap instruksi mesin yang dapat mengakses memori dapat digunakan untuk mentransfer data ke atau dari perangkat I/O. Misalnya,
jika DATAIN adalah alamat input buffer yang terhubung dengan keyboard, maka instruksi
Move DATAIN, R0 Membaca data dari DATAIN dan menyimpannya dalam register prosessor R0. Serupa dengan instruksi Move R0, DATAOUT Mengirim isi register R0 ke lokasi DATAOUT, yang mungkin berupa buffer data output dari unit display atau printer.
Kebanyakan system komputer menggunakan memory mapped I/O.
Dengan memory mapped I/O, tiap instruksi mesin yang dapat mengakses memori dapat digunakan untuk mentransfer data ke atau dari perangkat I/O. Misalnya,
jika DATAIN adalah alamat input buffer yang terhubung dengan keyboard, maka instruksi
Move DATAIN, R0 Membaca data dari DATAIN dan menyimpannya dalam register prosessor R0. Serupa dengan instruksi Move R0, DATAOUT Mengirim isi register R0 ke lokasi DATAOUT, yang mungkin berupa buffer data output dari unit display atau printer.
Kebanyakan system komputer menggunakan memory mapped I/O.
Beberapa prosessor memiliki instruksi In
dan Out khusus untuk menjalankan transfer I/O. Misalnya, prosessor dalam famili
Intel memiliki instruksi I/O khusus dan ruan g alamat1 6-bit terpisah untuk
perangkat I/O. Pada saat membangun sistem komputer yang berbasis pada prosessor
ini, desainer memiliki pilihan dalam mengkoneksikan I/O dengan menggunakan
ruang alamat I/O khusus atau hanya dengan menggabungkannya sebagai bagian dari
ruang alamat memori. Pendekatan paling akhir tersebut sejauh ini merupakan yang
paling umum karena melibatkan penggunaan software yang lebih sederhana.
Salah satu manfaat ruang alamat terpisah adalah perangkat I/O menangani lebih sedikit jalur alamat. Perhatikan bahwa alamat I/O terpisah tidak harus berarti jalur alamat I/O tersebut terpisah secara fisik dari jalur alamat I/O tersebut terpisah secara fisik dari jalur alamat memori.
Salah satu manfaat ruang alamat terpisah adalah perangkat I/O menangani lebih sedikit jalur alamat. Perhatikan bahwa alamat I/O terpisah tidak harus berarti jalur alamat I/O tersebut terpisah secara fisik dari jalur alamat I/O tersebut terpisah secara fisik dari jalur alamat memori.
Perangkat I/O beroperasi pada kecepatan
yang sangat berbeda dengan prosessor. Pada saat operator manusia memasukkan
karakter pada keyboard, prosessor mampu mengeksekusi jutaan instruksi antar ¬entri
karakter yang berurutan. Suatu instruksi yang membaca karakter dari keyboard
sebaiknya hanya dieksekusi pada saat karakter tersebut tersedia dalam input
buffer ant armuka keyboard.
2. Arsitektur
Family IBM PC
IBM PC adalah sebutan untuk
keluarga komputer pribadi buatan IBM. IBM PC diperkenalkan pada 12 Agustus 1981, dan
“dipensiunkan” pada tanggal 2 April 1987. 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
Famili IBM PC dan Turunannya
Komputer personal pertamakali muncul
setelah diperkenalkan mikroprosesor, yaitu chip tunggal yang terdiri dari set
register , ALU dan unit kontrol computer. IBM PC merupakan arsitektur bus
tunggal yang disebut PC I/O Channel BUS atau PC BUS. PC BUS melengkapi PC
dengan 8 jalur data, 20 jalur alamat, sejumlah jalur kontrol dan ruang alamat
fisik PC adalah 1 MB
Konfigurasi Mikrokomputer Dasar :
1. Chipset adalah set dari chip yagn
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 Intrerrupt :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
1. Penetapan Alamat Port I/O
2. Penetapan Vector Interrupt
3. ROM BIOS
4. Penetapan Alamat Memori
Manfaat IBM PC
1.Expandibilitas
2.Kemudahaan penggunaan
3.Daya Kembang
4.Daya Tempa
