(Jelaskan struktur antar hubungan dan beri contohnya.)
Sistem komputer terdiri dari sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara dua buah komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sisterm komputer. Sebuah bus yang menghubungkan komponen-komponen utama komputer (CPU, memori, input/output) disebut bus sistem. Struktur interkoneksi komputer yang umum didasarkan pada penggunaan satu bus sistem atau lebih.Secara umum, I/O Hardware terdapat beberapa jenis seperti device penyimpanan (disk,tape) transmission device (network card, modem), dan human-interface device (screen, keyboard, mouse). Device tersebut dikendalikan oleh instruksi I/O. Alamat-alamat yang dimiliki oleh device akan digunakan oleh direct I/O instruction dan memory-mapped I/O. Beberapa konsep yang umum digunakan ialah port, bus (daisy chain/ shared direct access), dan controller (host adapter).
o
Port adalah koneksi yang digunakan oleh
device untuk berkomunikasi dengan mesin.
o Bus adalah koneksi yang menghubungkan
beberapa device menggunakan kabel-kabel.
o
Controller adalah alat-alat elektronik yang
berfungsi untuk mengoperasikan port, bus, dan device.
Apa
itu Sistem Bus?
Sistem
Bus merupakan lintasan komunikasi yang menghubungkan dua atau lebih komponen computer
dan sebagai media transmisi yang dapat digunakan bersama oleh sejumlah
perangkat yang terhubung padanya. Diperlukan aturan main agar tidak terjadi
tabrakan data atau kerusakan data yang ditransmisikan. Walaupun digunakan bersama
namun dalam satu waktu hanyaada sebuah perangkat yang dapat menggunakan bus. Berikut
adalah macam – macam system bus pada computer :
A.
Saluran
Data ( Data Bus )
Saluran data
memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini
secara kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32
saluran, jumlah saluran diakitakan denang lebar bus data. Karena pada suatu
saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah
saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. Lebar bus
data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja sistem secara
keseluruhan. Misalnya, bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi
panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap
siklus instruksinya.
B.
Saluran
Alamat ( Address Bus )
Saluran alamat
digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Misalnya, bila
CPU akan membaca sebuah word data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat
word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat akan menentukan
kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga
dipakai untuk mengalamati port-port input/outoput. Biasanya, bit-bit berorde
lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada modul.
C.
Saluran
Kontrol ( Control Bus )
Saluran kontrol
digunakan untuk mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data dan
saluran alamat. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh
komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Sinyal-sinyal
kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun informasi pewaktuan diantara
modul-modul sistem. Sinyal-sinyal pewaktuan menunjukkan validitas data dan
informasi alamat. Sinyal-sinyal perintah mespesifikasikan operasi-operasi yang
akan dibentuk. Umumnya saluran kontrol meliputi : memory write, memory read,
I/O write, I/O read, transfer ACK, bus request, bus grant, interrupt request,
interrupt ACK, clock, reset.
JENIS DATA
o
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
o
Modul
I/O
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.
o
CPU
CPU berfungsi sebagai
pusat pengolahan dan eksekusi data berdasarkan routine–routine program yang
diberikan padanya. CPU mengendalikan seluruh sistem komputer sehingga sebagai
konsekuensinya memiliki koneksi ke seluruh modul yang menjadi bagian sistem
komputer. Dari jenis pertukaran data yang diperlukan modul–modul komputer, maka
struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data.
· Memori
ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari
memori.
· CPU
ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke
memori.
· I/O
ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O.
· CPU
ke I/O : CPU mengirimkan data ke perangkat peripheral melalui modul
I/O.
· I/O
ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem DMA
Scheduling dapat
meningkatkan kemampuan sistem secara
keseluruhan, dapat membagi device secara rata di antara roses-proses,
dan dapat mengurangi waktu tunggu rata-rata untuk menyelesaikan I/O. Ini
adalah contoh sederhana untuk menggambarkan definisi di atas. Jika sebuah arm
disk terletak di dekat permulaan disk, dan ada tiga aplikasi yang memblokir
panggilan untuk membaca untuk disk tersebut. Aplikasi 1 meminta sebuah
blok dekat akhir disk, aplikasi 2 meminta blok yang dekat dengan awal,
dan aplikasi 3 meminta bagian tengah dari disk. Sistem operasi dapat mengurangi jarak yang harus ditempuh
oleh arm disk dengan melayani aplikasi tersebut dengan urutan 2,
3, 1. Pengaturan urutan pekerjaan kembali
dengan cara ini merupakan inti dari I/O scheduling. Sistem operasi mengembangkan implementasi scheduling
dengan menetapkan antrian permintaan untuk tiap device. Ketika sebuah
aplikasi meminta sebuah blocking sistem I/O, permintaan tersebut
dimasukkan ke dalam antrian untuk device tersebut. Scheduler I/O mengatur
urutan antrian untuk meningkatkan efisiensi dari sistem dan waktu respon
rata-rata yang harus dialami oleh aplikasi. Sistem operasi juga mencoba
untuk bertindak secara adil, seperti tidak ada aplikasi yang menerima
service yang buruk, atau dapat seperti memberi prioritas service untuk
permintaan penting yang ditunda. Contohnya, pemintaan dari subsistem
mungkin akan mendapatkan prioritas lebih tinggi daripada permintaan dari
aplikasi. Beberapa algoritma scheduling untuk disk I/O akan dijelaskan ada
bagian Disk Scheduling.Satu cara untuk meningkatkan efisiensi I/O
subsistem dari sebuah computer adalah dengan mengatur operasi I/O. Cara lain
adalah dengan menggunakan tempat penyimpanan pada memori utama atau pada
disk, melalui teknik yang disebut buffering, caching, dan spooling.
(Umumnya perangkat berprioritas paling rendah memiliki waktu tunggu rata-rata yang paling singkat. Dengan dasar ini biasanya CPU diberi perioritas tertinggi pada SBI. Sebutkan alasan perangkat berprioritas 16 memiliki waktu tunggu rata-rata paling rendah? Dibawah kondisi seperti apa keadaan diatas tidak berlaku?)
Bus data : Saluran yang memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul system. Umumnya Bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran, jumlah saluran dikaitkan dengan lebar Bus data, jalur-jalur data adalah dua arah (bidirectional). Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat diindahkan pada suatu saat. Lebar Bus data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja system secara keseluruhan. Bila Bus data lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus 2 kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.
Source :
https://masterimulya.wordpress.com/2015/01/10/3-5-memahami-kinerja-io-bus-komputer-terapan-jaringan/
