SUBSISTEM INPUT OUTPUT

Buffer (penyangga)
Area penyimpanan temporer yg menyangga data selama berbagai
tahapan peng-inputan dan peng-outputan.
Buffer terdiri dari 2 jenis :
a. area buffer internal
area penyimpanan utama yg dirancang sebagian utk menyangga data yg
sedang menunggu pengoutputan atau data yg saat itu diinput namun
belum diproses.
b. register buffer
register ini dialokasikan pada berbagai posisi sepanjang lintasan data
antara perangkat I/O dan prosesor
Channel
Lintasan sepanjang yg dilalui arus sinyal data I/O
Bus (highway)
Item data hardware yg ada dalam prosesor sebagai tempat berlalunya
sinyal data dari salah satu sumber ke salah satu tujuan
Interface
Item hardware yg dialokasikan pada tiap channel yg bersebelahan dgn
prosesor. Ia mengubah sinyal control dan sinyal data dari prosesor yg
ada dalam bentuk standar menjadi bentuk yg dapat digunakan oleh
perangkat yg dikoneksikan ke interface itu. Ia juga mengubah semua
input peripheral ke satu bentuk standar utk prosesor.
Bagian interface yg dikoneksikan ke perangkat, ada device control
circuitry, sebaian merupakan bagian terpadu dari interface. Control circuitry
mampu melakukan autonomous operation dalam jumlah besar, namun
bekerja dgn melakukan respon terhadap kondisi yg ditetapkan atau dibangun
oleh I/O control circuitry
Metode I/O sederhana
3 register khusus yg ada dalam card interface :
a. data buffer atau data buffer register
menyangga satu karakter yg telah diterima dari perangkatatau yg
akan dikirim ke perangkat
b. busy register atau control bit register
register bit tunggal yg ada dibawah kendali control I/O, tidak
dipengaruhi oleh perangkat tersebut. Di set 1 saat channel terbuka
Pengantar PDE 2
sampai dapat memulai pentransferan, di set 0 jika channel tidak akan
digunakan
c. done register atau device status register
register bit tunggal yg biasanya di set 0 selagi bit busy di set 1.
register ini di set 1 jika sinyal diterima dari perangkat, karena ia
menyelesaikan transfer antara dirinya sendiri dan register buffer data.
Register bit tunggal jenis ini sering disebut flag
gambar typical Input Output :
I/O sederhana dgn perangkat lain
a. document reader
instruksi ekstra dibutuhkan utk tindakan non-read seperti pengeluaran
dokumen dari hopper. Register status perangkat bukan hanya register
flag tunggal namun menyangga kode-kode yg memberi informasi
mengenai kapan dokumen ada di bawah station read, kapan tidak ada
dokumen yg ditinggalkan atau kapan dokumen dilompatkan.
b. line printer
register penyangga data akan menyangga sejumlah karakter yg
bersesuaian dgn bagian dari satu jalur atau keseluruhan jalur.
c. graph plotter
meliputi tindakan menaikkan dan menurunkan pena, menggerakkan
pen satu unit menurut arah Y, menggerakkan pena satu unit menurut
arah X
􀂃 Penyanggan (buffering)
Adalah pentransferan data ke dalam penyimpanan temporer sebelum
diproses atau di output, hingga memungkinkan pengoperasian
perangkat-perangkat secara serentak.
DEVICE DATA BUFFER
DONE
BUSY
AND
INTERFACE CPU
Pengantar PDE 3
Read Dokumen 1 Dokumen 2 Dokumen 3
Proses Dokumen 1 Dokumen 2 Dokumen 3
Print Dokumen 1 Dokumen 2 Dokumen 3
Waktu yg dibutuhkan setelah pembacaan dokumen pertama, semua
pembacaan, pemrosesan dan pencetakan berikutnya dapat ditumpangtindih,
dgn demikian waktu total yg diperlukan sedikit melebihi kecepatan perangkat
yg terlambat
􀂃 Multiplexing
Melibatkan pentransmisian kode karakter dari jumlah perangkat
sepanjang datu channel. Perangkat hardware yg menjalankan tugas ini
disebut multiplexor
Multiplexor mempunyai register penyangga sendiri yg digunakana utk
menerima perangkat yg dikoneksikan ke multiplexor. Multiplexor dapat
bertindak secara sinkron (transfer data pada frekuensi waktu yg teratur)
atau secara sinkron (mentransfer data bial sudah siap)
Multiplexor komunikasi
Mentransmisikan data dari sejumlah terminal yg dikoneksikan kepadanya
􀂃 Channel data
Channel data mencuri siklus memori dari instruksi yg saat ini sedang
dijalankan agar dapat melakukan transfer.karena hanya 1 akses
memory yg dapat ditangani tiap kali, maka akses oleh channel data
memperlambat kecepatan akses memory program.
Menggunakan channel data dgn unit disk magnetis
1. men set register pencacah alamat memory utk menetapkan lokasi
pertama area penyangga internal
2. hardware mencuri siklus memory selagi mentransfer blok data
3. memilih head baca/tulis permukaan
4. menggerakkan head di atas track yg sesuai
􀂃 Kontrol Sistem
a. system pengoperasian adalah tempat program yg melakukan
pengontrolanatas operasi computer
time
Devices multiplexor I/O Channel
Pengantar PDE 4
b. system pengoperasian minimum dan pusat suatu system yg besar
merupakan program executive atau supervisor yg mengontrol dan
menjadwal penggunaan hardware
c. program yg memerlukan penginputan dan pengoutputan data
melakukan pekerjaan melalui system pengoperasian
􀂃 Interrup
Adalah pemutusan terhadap control berangkai otomatis normal hingga
dari pada menjemput instruksi berikutnya sebagai bagian dari
pelaksanaan siklus penjemputan-eksekusi, unit control menjemput
instruksi pertama program lain atau menjemput instruksi dari bagian
lain dari program yg sama.
Penggunaan interrupt dalam I/O
a. melakukan request interrupt dgn men set flag done ke 1
b. sebelum menjemput instruksi berikutnya selama perangkat instruksi
normal, hardware prosesor secara otomatis mengecek utk melihat
apakah terdapat interrupt request
c. pengecekan interrupt hanya akan dilakukan jika sisten interrupt
diaktifkan
d. karena ada lebih dari satu perangkat yg dapat melakukan request
pada waktu tertentu, maka tiap perangkat diberi posisi prioritas
e. program yg ingin meng output data dapat me request interrupt dgn
menggunakan suatu instruksi yg menset bit interrupt khusus ke 1
Peranan Supervisor
a. satu lokasi tertentu digunakan utk menyangga alamat instruksi
pertama dalam program supervisor
b. request interrupt menyebabkan hardware prosesor melakukan jump
tak kondisional ke instruksi yg alamatnya ditetapkan dalam lokasi 0
c. ketika dimasukkan supervisor melakukan :
i. menyimpan link utk kembali ke program utama
ii. menyimpan isi semua akumulator hingga diganti sebelum
kembali ke program utama.
iii. Jika interrupt terjadi selama pengeksekusian suatui routine,
yg ia sendir menangani I/O dari perangkat, akan
menyebabkan hilangnya data.
iv. Jika system interrupt dibiarkan selagi menangani satu
interrupt, dimungkinkan bahwa interrupt lain akan terjadi.
Kecepatan perangkat
Perangkat berprioritas rendah cenderung menunggu lama utk
mendapatkan layanan. perangkat lamban jika diberi prioritas rendah
akan menghalangi aktivitas pemrosesan karena tidak dapat menginput
data yg cukup. Karena itu umumnya perangkat berkecepatan rendah
diberi prioritas yg lebih tinggi.

Manajemen IO

Sering disebut device manager. Menyediakan "device driver" yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam (membuka, membaca, menulis, menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang sama untuk membaca file pada hard-disk, CD-ROM dan floppy disk.

Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O : 
• Buffer : menampung sementara data dari/ke perangkat I/O. 
• Spooling : melakukan penjadwalan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.). 
• Menyediakan "driver" untuk dapat melakukan operasi "rinci" untuk perangkat keras I/O tertentu. 
Manajemen perangkat masukan/keluaran merupakan aspek perancangan sistem 
operasi terluas dan kompleks karena sangat beragamnya perangkat dan 
aplikasinya.
Beberapa fungsi manajemen input/ouput (I/O) :
a. Mengirim perintah ke perangkat I/O agar menyediakan layanan.
b. Menangani interupsi perangkat I/O.
c. Menangani kesalahan perangkat I/O.
d. Menyediakan interface ke pemakai.

Klasifikasi perangkat I/O

Perangkat I/O dapat dikelompokkan berdasarkan :
a. Sifat aliran datanya, yang terbagi atas :
1 Perangkat berorientasi blok.
Yaitu menyimpan, menerima, dan mengirim informasi sebagai blok-blok berukuran tetap yang berukuran 128 sampai 1024 byte dan memiliki alamat tersendiri, sehingga memungkinkan membaca atau menulis blok-blok secara independen, yaitu dapat membaca atau menulis sembarang blok tanpa harus melewati blok-blok lain. Contoh : disk,tape,CD ROM, optical disk.
2 Perangkat berorientasi aliran karakter.
Yaitu perangkat yang menerima, dan mengirimkan aliran karakter tanpa membentuk suatu struktur blok. Contoh : terminal, line printer, pita kertas, kartu-kartu berlubang, interface jaringan, mouse.
b. Sasaran komunikasi, yang terbagi atas :.
1 Perangkat yang terbaca oleh manusia.
Perangkat yang digunakan untuk berkomunikasi dengan manusia.
Contoh : VDT (video display terminal) : monitor, keyboard, mouse.
2 Perangkat yang terbaca oleh mesin.
Perangkat yang digunakan untuk berkomunikasi dengan perangkat elektronik.
Contoh : Disk dan tape, sensor, controller.
3 Perangkat komunikasi.
Perangkat yang digunakan untuk komunikasi dengan perangkat jarak jauh.
Contoh : Modem.

Faktor-faktor yang membedakan antar perangkat :
o Kecepatan transmisi data (data rate).
o Jenis aplikasi yang digunakan.
o Tingkat kerumitan dalam pengendalian.
o Besarnya unit yang ditransfer.
o Representasi atau perwujudan data.
o Kondisi-kondisi kesalahan.
Teknik pemograman perangkat I/O


Terdapat 3 teknik, yaitu :
a. I/O terprogram atau polling system.
Ketika perangkat I/O menangani permintaan, perangkat men-set bit status di register status perangkat. Perangkat tidak memberitahu ke pemroses saat tugas telah selesai dilakukan sehingga pemroses harus selalu memeriksa register tersebut secara periodik dan melakukan tindakan berdasar status yang dibaca. Software pengendali perangkat (driver) dipemroses harus mentransfer data ke/dari pengendali. Driver mengekseksui perintah yang berkomunikasi dengan pengendali (adapter) di perangkat dan menunggui sampai operasi yang dilakukan perangkat selesai.
Driver berisi kumpulan instruksi : 
1 Pengendalian.
Berfungsi mengaktifkan perangkat eksternal dan memberitahu yang perlu dilakukan. Contoh : unit tape magnetik diinstruksikan untuk kembali ke posisi awal, bergerak ke record berikut, dan sebagainya.
2 Pengujian.
Berfungsi memeriksa status perangkat keras berkaitan dengan perangkat I/O.


3 Pembacaan/penulisan
Berfungsi membaca/menulis untuk transfer data antara register pemroses dan perangkat eksternal.Masalah utama I/O terprogram adalah pemroses diboroskan untuk menunggu dan menjagai operasi I/O. Diperlukan teknik lain untuk meningkatkan efisiensi pemroses.

b. I/O dikendalikan interupsi.
Teknik I/O dituntun interupsi mempunyai mekanisme kerja sebagai berikut :
o Pemroses memberi instruksi ke perangkat I/O kemudian melanjutkan 
melakukan pekerjaan lainnya.
o Perangkat I/O akan menginterupsi meminta layanan saat perangkat telah 
siap bertukar data dengan pemroses.
o Saat menerima interupsi perangkat keras (yang memberitahukan bahwa 
perangkat siap melakukan transfer), pemroses segera mengeksekusi 
transfer data.
Keunggulan :
o Pemroses tidak disibukkan menunggui dan menjaga perangkat I/O untuk 
memeriksa status perangkat.
Kelemahan :
o Rate transfer I/O dibatasi kecepatan menguji dan melayani operasi 
perangkat.
o Pemroses terikat ketat dalam mengelola transfer I/O. Sejumlah intruksi 
harus dieksekusi untuk tiap transfer I/O.

c. Dengan DMA (direct memory access).
DMA berfungsi membebaskan pemroses menunggui transfer data yang dilakukan perangkat I/O. Saat pemroses ingin membaca atau menulis data, pemroses memerintahkan DMA controller dengan mengirim informasi berikut :
o Perintah penulisan/pembacaan.
o Alamat perangkat I/O.
o Awal lokasi memori yang ditulis/dibaca.
o Jumlah word (byte) yang ditulis/dibaca.
Setelah mengirim informasi-informasi itu ke DMA controller, pemroses dapat melanjutkan kerja lain. Pemroses mendelegasikan operasi I/O ke DMA. DMA mentransfer seluruh data yang diminta ke/dari memori secara langsung tanpa melewati pemroses. Ketika transfer data selesai, DMA mengirim sinyal interupsi ke pemroses. Sehingga pemroses hanya dilibatkan pada awal dan akhir transfer data. Operasi transfer antara perangkat dan memori utama dilakukan sepenuhnya oleh DMA lepas dari pemroses dan hanya melakukan interupsi bila operasi telah selesai.
Keunggulan :
o Penghematan waktu pemroses.
o Peningkatan kinerja I/O.
Evolusi fungsi perangkat I/O
Sistem komputer mengalami peningkatan kompleksitas dan kecanggihan komponen-komponennya, yang sangat tampak pada fungsi-fungsi I/O sebagai berikut :
a. Pemroses mengendalikan perangkat I/O secara langsung.
Masih digunakan sampai saat ini untuk perangkat sederhana yang dikendalikan mikroprosessor sehingga menjadi perangkat berintelijen (inteligent device).
b. Pemroses dilengkapi pengendali I/O (I/O controller).
Pemroses menggunakan I/O terpogram tanpa interupsi, sehingga tak perlu memperhatikan rincian-rincian spesifik antarmuka perangkat.
c. Perangkat dilengkapi fasilitas interupsi.
Pemroses tidak perlu menghabiskan waktu menunggu selesainya operasi I/O, sehingga meningkatkan efisiensi pemroses.

d. I/O controller mengendalikan memori secara langsung lewat DMA. Pengendali dapat memindahkan blok data ke/dari memori tanpa melibatkan pemroses kecuali diawal dan akhir transfer.

e. Pengendali I/O menjadi pemroses terpisah.
Pemroses pusat mengendalikan.memerintahkan pemroses khusus I/O untuk mengeksekusi program I/O di memori utama. Pemroses I/O mengambil dan mengeksekusi intruksi-intruksi ini tanpa intervensi pemroses pusat. Dimungkinkan pemroses pusat menspesifikasikan barisan aktivitas I/O dan hanya diinterupsi ketika seluruh barisan intruksi diselesaikan.

f. Pengendali I/O mempunyai memori lokal sendiri.
Perangkat I/O dapat dikendalikan dengan keterlibatan pemroses pusat yang minimum.

Arsitektur ini untuk pengendalian komunikasi dengan terminal-terminal interaktif. Pemroses I/O mengambil alih kebanyakan tugas yang melibatkan pengendalian terminal.
Evolusi bertujuan meminimalkan keterlibatan pemroses pusat, sehingga pemroses tidak disibukkan dengan tugas I/O dan dapat meningkatkan kinerja sistem.

Prinsip manajemen perangkat I/O
Terdapat dua sasaran perancangan I/O, yaitu :
a. Efisiensi.
Aspek penting karena operasi I/O sering menimbulkan bottleneck.
b. Generalitas (device independence).
Manajemen perangkat I/O selain berkaitan dengan simplisitas dan bebas kesalahan, juga menangani perangkat secara seragam baik dari cara proses memandang maupun cara sistem operasi mengelola perangkat dan operasi I/O.

Software diorganisasikan berlapis. Lapisan bawah berurusan menyembunyikan kerumitanperangkat keras untuk lapisan-lapisan lebih atas. Lapisan lebih atas berurusanmemberi antar muka yang bagus, bersih, nyaman dan seragam ke pemakai.
Masalah-masalah manajemen I/O adalah :
a. Penamaan yang seragam (uniform naming).
Nama berkas atau perangkat adalah string atau integer, tidak bergantung pada perangkat sama sekali.
b. Penanganan kesalahan (error handling).
Umumnya penanganan kesalahan ditangani sedekat mungkin dengan perangkat keras.
c. Transfer sinkron vs asinkron.
Kebanyakan I/O adalah asinkron. Pemroses mulai transfer dan mengabaikan untuk melakukan kerja lain sampai interupsi tiba. Program pemakai sangat lebih mudah ditulis jika operasi I/O berorientasi blok. Setelah perintah read, program kemudian ditunda secara otomatis sampai data tersedia di buffer. 
d. Sharable vs dedicated.
Beberapa perangk dapat dipakai bersama seperti disk, tapi ada juga perangkat yang hanya satu pemakai yang dibolehkan memakai pada satu saat. Contoh : printer.
Hirarki manajemen perangkat I/O
Hirarki manajemen perangkat I/O :
a. Interrupt handler.
Interupsi harus disembunyikan agar tidak terlihat rutin berikutnya. Device driver di blocked saat perintah I/O diberikan dan menunggu interupsi. Ketika interupsi terjadi, prosedur penanganan interupsi bekerja agar device driver keluar dari state blocked.

b. Device drivers.
Semua kode bergantung perangkat ditempatkan di device driver. Tiap device driver menangani satu tipe (kelas) perangkat dan bertugas menerima permintaan abstrak perangkat lunak device independent diatasnya dan melakukan layanan permintaan.
Mekanisme kerja device driver :
o Menerjemahkan perintah abstrak menjadi perintah konkret.
o Setelah ditentukan perintah yang harus diberikan ke pengendali, device 
driver mulai menulis ke register-register pengendali perangkat.
o Setelah operasi selesai dilakukan perangkat, device driver memeriksa 
status kesalahan yang terjadi.
o Jika berjalan baik, device driver melewatkan data ke perangkat lunak 
device independent.
o Kemudian device driver melaporkan status operasinya ke pemanggil.

c. Perangkat lunak device independent.
Bertujuan membentuk fungsi-fungsi I/O yang berlaku untuk semua perangkat 
dan memberi antarmuka seragam ke perangkat lunak tingkat pemakai.
Fungsi-fungsi lain yang dilakukan : 
o Sebagai interface seragam untuk seluruh device driver.
o Penamaan perangkat.
o Proteksi perangkat.
o Memberi ukuran blok perangkat agar bersifat device independent.
o Melakukan buffering.
o Alokasi penyimpanan pada block devices.
o Alokasi dan pelepasan dedicated devices.
o Pelaporan kesalahan.

d. Perangkat lunak level pemakai.
Kebanyakan perangkat lunak I/O terdapat di sistem operasi. Satu bagian kecil berisi pustaka-pustaka yang dikaitkan pada program pemakai dan berjalan diluar kernel. System calls I/O umumnya dibuat sebagai prosedur-prosedur pustaka. Kumpulan prosedur pustaka I/O merupakan bagian sistem I/O. Tidak semua perangkat lunak I/O level pemakai berupa prosedur- prosedur pustaka. Kategori penting adalah sistem spooling. Spooling adalah cara khusus berurusan dengan perangkat I/O yang harus didedikasikan pada sistem multiprogramming.

Buffering I/O
Buffering adalah melembutkan lonjakan-lonjakan kebutuhan pengaksesan I/O, sehingga meningkatkan efisiensi dan kinerja sistem operasi.
Terdapat beragam cara buffering, antar lain :
a. Single buffering.
Merupakan teknik paling sederhana. Ketika proses memberi perintah untuk perangkat I/O, sistem operasi menyediakan buffer memori utama sistem untuk operasi.Untuk perangkat berorientasi blok.Transfer masukan dibuat ke buffer sistem. Ketika transfer selesai, proses memindahkan blok ke ruang pemakai dan segera meminta blok lain. Teknik ini disebut reading ahead atau anticipated input. Teknik ini dilakukan dengan harapan blok akan segera diperlukan. Untuk banyak tipe komputasi, asumsi ini berlaku. Hanya di akhir pemrosesan maka blok yang dibaca tidak diperlukan.
Keunggulan :
Pendekatan in umumnya meningkatkan kecepatan dibanding tanpa buffering. Proses pemakai dapat memproses blok data sementara blok berikutnya sedang dibaca. Sistem operasi dapat menswap keluar proses karena operasi masukan berada di memori sistem bukan memori proses pemakai.
Kelemahan :
o Merumitkan sistem operasi karena harus mencatat pemberian buffer-buffer sistem ke proses pemakai.
o Logika swapping juga dipengaruhi. Jika operasi I/O melibatkan disk 
untuk swapping, maka membuat antrian penulisan ke disk yang sama yang digunakan untuk swap out proses. Untuk menswap proses dan melepas memori utama tidak dapat dimulai sampai operasi I/O selesai, dimana waktu swapping ke disk tidak bagus untuk dilaksanaka Buffering keluaran serupa buffering masukan. Ketika data transmisi, data lebih dulu dikopi dari ruang pemakai ke buffer sistem. Proses pengirim menjadi bebas untuk melanjutkan eksekusi berikutnya atau di swap ke disk Jika perlu.
Untuk perangkat berorientasi aliran karakter.

Single buffering dapat diterapkan dengan dua mode, yaitu :
o Mode line at a time.
Cocok untuk terminal mode gulung (scroll terminal atau dumb terminal). Masukan pemakai adalah satu baris per waktu dengan enter menandai akhir baris. Keluaran terminal juga serupa, yaitu satu baris per waktu. 
Contoh mode ini adalah printer.
Buffer digunakan untuk menyimpan satu baris tunggal. Proses pemakai 
ditunda selama masukan, menunggu kedatangan satu baris seluruhnya. 
Untuk keluaran, proses pemakai menempatkan satu baris keluaran pada buffer dan melanjutkan pemrosesan. Proses tidak perlu suspend kecuali bila baris kedua dikirim sebelum buffer dikosongkan.
o Mode byte at a time.
Operasi ini cocok untuk terminal mode form, dimana tiap ketikan adalah penting dan untuk peripheral lain seperti sensor dan pengendali. 

b. Double buffering.
Peningkatan dapat dibuat dengan dua buffer sistem.Proses dapat ditransfer ke/dari satu buffer sementara sistem operasi mengosongkan (atau mengisi) buffer lain. Teknik ini disebut double buffering atau buffer swapping. Double buffering menjamin proses tidak menunggu operasi I/O. Peningkatan ini harus dibayar dengan peningkatan kompleksitas. Untuk berorientasi aliran karakter, double buffering mempunyai 2 mode alternatif, yaitu :
o Mode line at a time.
Proses pemakai tidak perlu ditunda untuk I/O kecuali proses secepatnya mengosongkan buffer ganda.
o Mode byte at a time.
Buffer ganda tidak memberi keunggulan berarti atas buffer tunggal. 
Double buffering mengikuti model producer-consumer.

c. Circular buffering.
Seharusnya melembutkan aliran data antara perangkat I/O dan proses. Jika kinerja proses tertentu menjadi fokus kita, maka kita ingin agar operasi I/O mengikuti proses. Double buffering tidak mencukupi jika proses melakukan operasi I/O yang berturutan dengan cepat. Masalah sering dapat dihindari denga menggunakan lebih dari dua buffer. Ketika lebih dari dua buffer yang digunakan, kumpulan buffer itu sendiri diacu sebagai circulat buffer. Tiap bufferindividu adalah satu unit di circular buffer.

Algoritma penjadwalan disk
Pada sistem multiprogramming, banyak proses yang melakukan permintaan membaca dan menulis rekord-rekord disk. Proses-proses membuat permintaan-permintaan lebih cepat dibanding yang dapat dilayani disk, membentuk antrian permintaan layanan disk. Diperlukan penjadwalan disk agar memperoleh kinerja yang optimal.

Terdapat dua tipe penjadwalan disk, yaitu :
1. Optimasi seek.
2. Optimasi rotasi (rotational latency).
Karena waktu seek lebih tinggi satu orde dibanding waktu rotasi, maka kebanyakan algoritma penjadwalan berkonsentrasi meminimumkan seek kumpulan atau antrian permintaan layanan disk. Meminimumkan latency biasanya berdampak kecil pada kinerja seluruh sistem. Penjadwalan disk melibatkan pemeriksaan terhadap permintaan-permintaan yang belum dilayani untuk menentukan cara paling efisien melayani permintaan-permintaan. Penjadwal disk memeriksa hubungan posisi diantara permintaan-permintaan. Antrian permintaan disusun kembali sehingga permintaan-permintaan akan dilayani dengan pergerakan mekanis minimum.

Beberapa kriteria penjadwalan disk, yaitu :
o Throughput, yaitu berusaha memaksimumkan.
o Waktu tanggap rata-rata, nilai ini diusahakan minimum.
o Variansi waktu tanggap, diusahakan minimum.

Beberapa algoritma penjadwalan disk, antara lain :
> First come first serve (FCFS).
Disk driver melayani satu permintaan sesuai urutan kedatangannya, merupakan metode yang adil. Saat rate permintaan sangat berat, FCFS dapat menghasilkan waktu tunggu sangat panjang. Dengan FCFS, sangat Sedikit usaha optimasi waktu seek. FCFS dapat menyebabkan banyak waktu untuk seek silinder yang paling dalam ke silinder paling luar. Ketika permintaan-permintaan terdistribusi seragam pada permukaan permukaan disk, penjadwalan FCFS menghasilkan pola seek yang acak. FCFS mengabaikan keterhubungan posisi diantara permintaan-permintaan yang menunggu di antrian. FCFS tidak membuat upaya optimasi pola seek.FCFS dapat diterima ketika beban disk masih ringan, tetapi begitu beban tumbuh cenderung menjenuhi perangkat dan menyebabkan waktu tanggap membesar.
> Shortest seek first (SSF).
Algoritma ini melayani permintaan seek track terdekat dari track dimana head berada. Kekurangan : lengan disk akan berkutat ditengah disk. Permintaan didaerah ekstrim (pinggir) akan menunggu sampai fluktuasi statistik menyebabkan tidak ada permintaan track-track tengah. Terdapat konflik antara meminimalkan waktu tanggao dengan fairness (adil).
> Elevator (SCAN).
Yaitu head bergerak searah sampai tidak ada permintaan ke arah itu, kemudian berbalik arah. Diperlukan bit tambahan untuk mencatat arah gerak head. Kebaikan : batas atas jumlah gerak adalah tetap yaitu dua kali jumlah silinder.
> Elevator dimodifikasi (C-SCAN).
Lengan head hanya bergerak searah, setiap kali mencapai silinder tertinggi, maka head akan bergerak ke silinder terendah dan dilanjutkan terus head bergerak searah. Ada kontroller yang dapat mengetahui pada track mana ia berada, dengan ini dapat dibuat optimasi untuk mencari sektor yang ada pada track tersebut. 

> N-step scan.
Lengan disk bergerak maju mundur seperti algoritma SCAN, tapi dengan semua permintaan yang tiba selama menyapu dalam satu arah dikumpulkan dulu dan disusun kembali agar layanan optimal selama penyapuan balik.

> Exchenbach scheme.
Pergerakan lengan disk sirkular seperti C-SCAN, tapi dengan beberapa kekecualian penting setiap silinder dilayani tepat satu track informasi baik terdapat permintaan atau tidak untuk silinder itu. Permintaan-permintaan disusun untuk layanan dalam silinder itu untuk mendapatkan keunggulan posisi secara rotasi (agar dapat diterapkan optimasi rotasi), tapi jika terdapat dua permintaan dengan sektor-sektor yang overlap dalam satu silinder, hanya satu permintaan yang dilayani pada satu kesempatan.

Penanganan masalah operasi disk
Beberapa tipe kesalahan saat operasi disk dikategorikan sebagai berikut:
o Programming error.
Kesalahan disebabkan programming. Driver memerintahkan mencari track, membaca sektor, menggunakan head atau mentransfer ke atau dari memori yang tak ada. Biasanya tiap controller memeriksa parameter sehingga tidak melakukan operasi yang tak valid. Kesalahan ini seharusnya tidak pernah ada.
o Transient checksum error.
Kesalahan disebabkan adanya debu diantara head dengan permukaan disk. Untuk mengeliminasi kesalahan ini maka dilakukan pengulangan operasi pada disk.
o Permanent checksum error.
Kesalahan disebabkan kerusakan disk.
o Seek error.
Kesalahan ini ditanggulangi dengan mengkalibrasi disk supaya berfungsikembali.
o Controller error.
Kesalahan ini ditanggulangi dengan menukar pengendali yang salah dengan pengendali yang baru.
o Track at time caching. 
Kontroller mempunyai memori untuk menyimpan informasi track dimana ia berada, permintaan pembacaan blok track dilakukan tanpa pergerakan mekanik.

Clock

Perangkat keras clock.
Komputer dilengkapi dengan RTC (real time clock). Tipe perangkat clock, 
terdiri dari :
> Clock yang ditimbulkan impulse tegangan listrik.
Clock in menginterupsi 50-60 interupt tiap detik sesuai dengan frekuensi listrik.
> Programmable interval timer (PIT).
Clock ini terdiri dari crystal oscilator, counter, dan holding register.
Dua keunggulan PIT, yaitu :
>> Mempunyai akurasi tinggi.
>> Frekuensi interupsi dapat diatur secara perangkat lunak.
Dengan crystal oscilator 2 MHz, menggunakan 16 bit holding registe, interupsi yang terjadi dapat diatur antara 1 ms sampai 65.536 ms.
PIT biasa digunakan sebagai :
>> Waktu sistem.
>> Pembangkit band rate.
>> Penghitung kejadian.
>> Pembangkit musik.
>> Dan diberagam aplikasi yang memerlukan pewaktuan.
Ketika digunakan untuk pewaktuan PIT menghasilkan interupsi secara periodik. PIT bekerja dengan menghitung pulsa eksternal yang diberikan crystal oscilator. Keluaran PIT berupa pulsa yang diteruskan secara langsung ke IRQm(Interupt Request) sehingga menimbulkan interupsi kepemroses. Periode waktu antara dua interupsi timer berturutan dapat diprogram dengan memasukkan nilai ke holding register. Interval interupsi mempunyai rumus sebagai berikut :Interval = (periode clock) x (nilai holding register).
Contoh :
Dikehendaki interval pewaktuan setiap 10 ms.
Frekuensi crystal oscilator adalah 2 MHz.
Berapa nilai yang harus dimasukkan ke holding register ?
Perhitungan :
Periode clock = 1/(2x106) = 0.5 x 10-6 = 0,5mms.
Nilai yang harus diberikan ke holding register = (10x10-3)/(0.5x10-6)=
20x103.
Agar PIT menimbulkan interupsi dengan waktu interval 10 ms, maka 
holding register diset dengan nilai 20.000.


Metode pemrograman PIT.
Terdapat dua mode pemograman PIT, yaitu :
1. One shot mode.
Setiap kali PIT diinisialisasi maka dikopikan nilai holding register ke counter.Counter diturunkan setiap terjadi pulsa crystal oscilator.Ketika counter bernilai 0, PIT membuat interupsi ke pemroses dan berhenti. PIT menunggu diinisialisasi secara eksplisit oleh perangkat lunak. Mode ini hanya untuk menghasilkan satu kejadian tunggal, diperlukan ketika clock diaktifkan berdasarkan kejadian.
2. Square wave mode.
Sesudah counter mencapai 0 maka menyebabkan interupsi ke pemroses. Holding register dikopikan secara otomatis ke counter dan seluruh proses diulangi lagi sampai tak berhingga. Periode ini disebut clock ticks. Mode ini untuk menghasilkan kejadian-kejadian interupsi timer secara periodik, dilakukan secara otomatis tanpa melibatkan pemroses(perangkat lunak untuk inisialisasi kembali). Biasanya chip berisi dua atau tiga PIT independen dan mempunyai banyak option pemrograman (seperti menghitung keatas, pematian interupsi, dan sebagainya).

Perangkat lunak clock.

Beberapa fungsi clock disistem operasi, antara lain :

1. Mengelola waktu dan tanggal (waktu nyata).
Tekniknya adalah counter dinaikkan setiap terjadi clock tick. 
Teknik ini bermasalah karena keterbatasan jumlah bit counter. 
Counter berukuran 32 bit akan overflow setelah 2 tahun bila clock 
ratenya bernilai 60Hz, solusinya adalah :

o Menggunakan counter 64 bit.
o Waktu dihitung dalam detik bukan dalam clock tick.
o Waktu dihitung relatif dengan saat komputer dihidupkan.

2. Mencegah proses berjalan lebih dari waktu yang ditetapkan.
Setiap kali proses dimulai, penjadwal inisialisasi counter dalam hitungan clock ticks. Setiap kali terjadi clock ticks, counter diturunkan. Saat counter mencapai 0 maka penjadwal mengalihkan pemroses ke proses lain.
3. Menghitung penggunaan pemroses (CPU).
Bila dikehendaki penghitungan dengan akurasi tinggi maka dilakukan dengan menggunakan timer kedua. Timer kedua terpisah dari timer sistem utama. Begitu proses dimulai, timer diaktifkan, saat proses berhenti maka timer dibaca. Timer menunjukkan lama waktu yang telah digunakan proses. Akurasi rendah dapat diperoleh dengan mengelola pointer ke tabel proses dan counter global.
4. Menangani system call alarm yang dibuat proses pemakai.
Mensimulasi banyak clock dengan membuat senarai semua permintaan clock, terurut berdasar waktu. Isinya adalah jumlah clock ticks setelah signal proses sebelumnya.
5. Mengerjakan profiling, monitoring dan pengumpulan statistik.
Untuk membuat data statistik kegiatan komputer.

RAM Disk.
Adalah perangkat disk yang disimulasikan pada memori akses acak (RAM). RAM disk sepenuhnya mengeliminasi waktu tunda yang disebabkan pergerakan mekanis dalam seek dan rotasi. Kegunaannya untuk aplikasi yang memerlukan kinerja disk yang tinggi. Perangkat blok mempunyai dua perintah, yaitu membaca dan menulis blok. Normalnya blok-blok disimpan di disk berputar yang memerlukan mekanisme fisik.Gagasannya adalah meniru perangkat dengan mengalokasikan terlebih satu bagian memori utama untuk menyimpan blok-blok data. Keunggulan : 
berkecepatan tinggi karena pengaksesan sesaat (tidak ada waktu tunda seek dan rotational latency), sangat baik untuk menyimpan program atau data yang sering diakses. Memori utama dibagi menjadi n blok berukuran sama, bergantung banyak memori yang dialokasikan. Ketika driver untuk RAM disk menerima perintah membaca atau menulis suatu blok, driver tinggal menghitung dimana lokasi memori tempat blok berada kemudian membaca atau menuliskannya.

Terminal
Beberapa alat input mempunyai fungsi ganda, yaitu disamping sebagai alat input juga berfungsi sebagai alat output sekaligus. Alat yang demikian disebut sebagai terminal. Terminal dapat dihubungkan ke sistem komputer dengan menggunakan kabel langsung atau lewat alat komunikasi. 
Terminal dapat digolongkan menjadi non intelligent terminal, smart terminal, dan intelligent terminal. Non intelligent terminal hanya berfungsi sebagai alat memasukkan input dan penampil output, dan tidak bisa diprogram karena tidak mempunyai alat pemroses. Peralatan seperti ini juga disebut sebagai dumb terminal. Smart terminal mempunyai alat pemroses dan memori di dalamnya sehingga input yang terlanjur dimasukkan dapat dikoreksi kembali. Walaupun demikian, terminal jenis ini tidak dapat diprogram oleh pemakai, kecuali oleh pabrik pembuatnya. Sedangkan intelligent terminal dapat diprogram oleh pemakai.

Desain Input-Output

DESAIN INPUT 

       Masukkan atau input merupakan awal dimulainya proses informasi. Bahan mentah dari informasi adalah data yang terjadi dari transaksi yang dilakukan oleh Organisasi, Dinas atau Instansi.

Data hasil dari transaksi merupakan dasar untuk memasukkan suatu sistem informasi. Dokumen dasar biasanya berbentuk formulir yang digunakan untuk menangkap (Capture) data yang terjadi (Jogiyanto. HM, 1991, Hal : 375-378).

Fungsi dari dokumen dasar ini antara lain :

1. Dapat menunjukkan macam dari data yang harus dikumpulkan dan ditangkap.

2. Data dapat diralat dengan jelas, konsisten dan akurat.

3. Dapat mendorong lengkapnya data, disebabkan data yang dibutuhkan disebutkan satu per satu di dalam dokumen dasarnya.

4. Bertindak sebagai pendistribusian data, karena sejumlah tembusan dari formulir tersebut dapat diberikan pada individu atau departemen yang membutuhkan.

5. Dokumen dasar dapat membantu di dalam pembuktian terjadinya suatu transaksi yang sah, sehingga sangat berguna untuk audit trail (pelacakan pemeriksaan).

6. Dokumen dasar gunakan sebagai cadangan atau pelindung (back-up) dari file yang ada pada komputer.

Tujuan dari desain input adalah :

1. Untuk mengefektifkan biaya pemasukkan data.

2. Untuk mencapai keakuratan yang tinggi.

3. Untuk menjamin pemasukan data dapat diterima dan dimengerti oleh pemakai.

Tipe Input ada beberapa macam, misalnya :

1. Eksternal

Pada pemasukan ini pemasukan data berasal dari luar organisasi.

2. Internal

Merupakan pemasukan data hasil komunikasi pemakai dengan sistem.

3. Operasional

Merupakan pemasukan data hasil komunikasi komputer dengan sistem.

DESAIN OUTPUT

Desain output dimaksudkan untuk menentukan kebutuhan output dari sistem yang dirancang dari proses pembentukannya.

Ada 2 macam bentuk output, yaitu sebagai berikut :

a. Output berbentuk laporan dari media keras.

b. Output yang berbentuk dialog layar terminal dari media lunak.

Desain output atau keluaran merupakan hal yang tidak diabaikan karena laporan atau keluaran yang dihasilkan harus memudahkan bagi setiap unsur manusia yang memerlukan yaitu :

1. Eksternal

Tujuan output untuk informasi di luar organisasi pemakai.

2. Internal

Tujuan output hanya untuk lingkungan organisasi pemakai.

3. Operasional

Tujuan output untuk bagian komputer saja.

Yang harus diperhatikan dalam desain output adalah :

a. Tipe data

b. Isi output

c. Format

d. Frekuensi.

DESAIN INPUT, OUTPUT, LAYAR

Desain input terinci

Masukan (input) merupakan awal dimulainya proses informasi. Bahan mentah dari infromarsi adalah

data yang terjadi dari transaksi-transaksi. Sampah yang masuk sampah yang keluar (garbage in

garbage out). Oleh karena itu desain input harus benar-benar menerima input bukan sampah.

Desain input terinci dimulai dari desain dokumen dasar sebagai penangkap input yang pertama

kali. Jika dokumen dasar tidak didesain dengan baik, kemungkinan input yang tercatat dapat

salah bahkan kurang atau berlebihan.

Dokumen dasar (source document) merupakan formulir yang digunakan untuk menangkap (capture)

data yang terjadi. Data yang sudah dicatat di dokumen dasar kemudian dimasukkan sebagai input

ke sistem informasi untuk diolah. Dokumen dasar dapat membantu di dalam penanganan arus data

sebagai berikut :

a. Dapat menunjukkan macam dari data yang harus dikumpulkan dan ditangkap.

b. Data dapat dicatat dengan jelas, konsisten dan akurat.

c. Dapat mendorong lengkapnya data, disebabkan data yang dibutuhkan disebutkan satu persatu

di dalam dokumen dasarnya.

d. Bertindak sebagai pendistribusian data, karena sejumlah tembusan dari formulir tersebut

dapat diberikan kepada individu-individu atau departemen-departemen yang membutuhkannya.

e. Dapat membantu di dalam pembuktian terjadinya suatu transaksi yang sah, sehingga sangat

berguna untuk audit trail (pelacakan pemeriksaan).

f. Dapat sebagai cadangan atau pelindung (back up) dari file-file data di komputer.

Untuk mencapai maksud tersebut, dokumen dasar harus dirancang dengan baik.

Berikut merupakan petunjuk-petunjuk di dalam perancangan dokumen dasar yang baik, antara lain :

a. Kertas yang digunakan, pertimbangan

· Lamanya dokumen dasar disimpan.

· Penampilan dokumen dasar.

· Banyaknya dokumen dasar yang ditangani.

· Bagaimana menanganinya : secara halus, kasar, dilipat atau dibawa-bawa.

· Lingkunga sekitarnya : berlemak, kotor, panas, dingin, lembab atau mengandung asam.

· Metode pengisian dokumen dasar : ditulis tangan atau dicetak.

· Keamanan terhadap pudarnya data yang dicatat.

b. Ukuran kertas dari dokumen dasar.(gunakan ukuran standar umum/kelipatan).

c. Warna yang digunakan (untuk mudah dibaca).

d. Judul dokumen dasar (menunjukkan jenis dan kegunaan dokumen).

e. Nomor dokumen dasar (menunjukkan sumber dan jenis sumber data).

f. Nomor urut dokumen dasar (untuk pelacakan pemeriksaan dan pengarsipan).

g. Nomor dan jumlah halaman.

h. Pembagian area (area judul, halaman, kontrol, organisasi, obyek, tubuh, berita, otorisasi dan area nomer)..

i. Caption (siapa yang harus mengisi dan data apa yang diisikan).

j. Instruksi didalam dokumen dasar (jelas, supaya pengisi tidak banyak bertanya/paham).

k. Jendela di amplop (sehingga mengurangi penulisan ulang).

l. Jumlah tembusan (seefisien dan seefektif mungkin).

Cara-cara untuk mengurangi jumlah masukan :

1. Menggunakan kode.

2. Data yang relatif konstan disimpan di file induk acuan.

3. Jam dan tanggal diambilkan dari sistem.

4. Rutin perhitungan dilakukan oleh sistem.

Petunjuk pembuatan kode :

1. Harus mudah diingat, unik, fleksibel, efisien, konsisten.

2. Harus distandarisasi.

3. Spasi dan karakter mirip dihindari (O,0.I,1,Z,2,S,5,V,U).

4. Panjang kode harus sama.

Tipe dari kode :

1. Kode mnemonik.

Dibuat dengan dasar singkatan atau mengambil sebagian dari item yang akan mewakili dengan

kode ini. (P untuk Pria, W untuk Wanita, YG untuk Yogyakarta).

2. Kode urut / kode seri.

Merupakan kode yang nilainya urut antara satu kode dengan kode berikutnya.

Contoh :

001 Kas.

002 Piutang dagang

003 Persediaan produk selesai

004 Persediaan produk dalam proses

005 Persediaan bahan baku

Kebaikannya :

a. Sangat sederhana.

b. Mudah diterapkan.

c. Kode pendek tetapi unik.

d. Mudah dicari bila kodenya sudah diketahui.

e. Cocok untuk rekaman di file yang menggunakan nomor record relaitf, sehingga nomor record

dapat sama dengan kodenya, dengan demikian file tidak perlu diindeks.

f. Baik untuk pengendalia, karena kode yang hilang dapat mudah diketahui.

Kelemahannya :

a. Penambahan kode hanya dapat ditambahkan pada akhir urutan dan tidak dapat disisipkan.

b. Tidak mempunyai dasar logika tentang informasi item yang diwakilinya, kecuali hanya

berdasarkan urutannya saja.

c. Tidak fleksibel bila terjadi perubahan kode.

3. Kode blok.

Mengklasifikasikan item ke dalam kelompok blok (range) tertentu yang mencerminkan satu

klasifikasi tertentu atas dasar pemakaian maksimum yang diharapkan.

Contoh :

Blok Kelompok

1000 - 1999 Aktiva lancar

2000 - 2499 Aktiva tetap

2500 - 3000 Hutang lancar

Kebaikannya :

a. Nilai dari kode mempunyai arti, yaitu masuk dalam blok yang sudah tertentu.

b. Mudah diperluas.

c. Kode dapat ditambah atau dibuang sebagian.

d. Proses pembuata laporan keuangan dapat dilakukan dengan lebih mudah karean tiap-tiap

kelompok rekening dapat diketahui dari blok kodenya.

Kelemahannya :

a. Panjang kode tergantung dari jumlah bloknya, akibatnya kode menjadi cukup panjang.

b. Kurang mudah diingat.

4. Kode group.

Merupakan kode yang berdasarkan field-field (posisi ke-) dan taip-tiap field kode mempunyai

arti. Contoh 2 digit dari kiri menunjukkan tahun angkatan, 1 digit selanjutnya menunjukkan

program studi yang diambil da5 digit berikutnya menunjukkan nomor induk mahasiswa.

Kebaikannya :

a. Nilai dari kode mempunyai arti.

b. Mudah diperluas.

c. Dapat ditambah atau dibuang sebagian.

d. Dapat menunjukkan panjang dari data.

Kelemahannya :

a. Kode dapat menjadi panjang.

5. Kode desimal.

Mengklasifikasikan kode atas dasar 10 unit angka desimal dimulai dari angka 0 sampai dengan

angka 9 atau dari 00 sampai dengan 99 tergantung dari banyaknya kelompok.

6.2 Desain ouput terinci

Bentuk dari laporan yang dihasilkan oleh sistem informasi, yang paling digunakan adalah dalam

bentuk tabel dan berbentuk grafik atau bagan.

a. Tabel

Berbagai macam bentuk tabel yang menekankan kualitas isi serta kegunaannya :

a.1.1 Notice report.

Merupakan bentuk laporan yang memerlukan perhatian khusus, yang harus dibuat

sesederhana mungkin, tetapi jelas, karena dimaksudkan supaya permasalahan-permasalahan

yang terjadi tampak dengan jelas sehingga dapat langsung ditangani.

a.1.2 Equipoised report.

Isi dari equipoised report adalah hal-hal yang bertentangan dan biasanya untuk maksud

perencanaan, sehingga dapat dijadikan sebagai dasar di dalam pengambilan keputusan.

a.1.3 Variance report.

Bentuk laporan ini menunjukkan selisih (variance) antara standar yang sudah ditetapkan

dengan hasil kenyataannya atau sesungguhnya.

a.1.4 Comparative report.

Bentuk laporan ini adalah untuk membandingkan antara satu hal dengan hal yang lainnya.

Misalnya pada laporan rugi/laba atau neraca dapat dibandingkan antara nilai-nilai

elemen tahun berjalan dengan tahun-tahun sebelumnya.

b. Grafik

Laporan yang berbentuk grafik atau bagan dapat diklasifikasikan diantaranya sebagai bagan

garis (line chart), batang (bar chart) dan bagan pastel (pie chart).

b.1 Bagan garis.

Variasi data data yang ditunjukkan dengan suatu garis atau kurva. Bagan garis mempunyai

beberapa kebaikan, yaitu :

· Dapat menunjukkan hubungan antara nilai dengan baik.

· Dapat menunjukkan beberapa titik.

· Tingkat ketepatannya dapat diatur sesuai dengan skalanya.

· Mudah dimengerti.

Kelemahannya :

· Bila terlalu banyak garis / kurva ( > 4), maka akan tampak ruwet.

· Hanya terbatas pada 2 dimensi.

· Spasi dapat menyesatkan.

b.2 Bagan batang.

Nilai-nilai data dalam bagan batang digambarkan dalam bentuk batang-batang vertikal

ataupun horisontal.

Kebaikannya :

· Baik untuk perbandingan.

· Dapat menunjukkan nilai dengan tepat.

· Mudah dimengerti.

Kelemahannya :

· Terbatas hanya pada satu titik saja.

· Spasi dapat menyesatkan.

b.3 Bagan pastel.

Merupakan bagan yang berbentuk lingkaran. Tiap-tiap potong dari pie dapat menunjukkan

bagian dari data.

Kebaikannya :

· Baik untuk perbandingan sebagian dengan keseluruhannya.

· Mudah dimengerti.

Kelemahannya :

· Penggunaannya terbatas.

· Ketepatannya kurang.

· Tidak dapat menunjukkan hubungan beberapa titik.

Pedoman desain laporan :

a. Untuk laporan formal, sedapat mungkin dibagi menjadi tiga bagian utama, yaitu : judul

laporan, tubuh laporan dan catatan kaki yang dapat berisi ringkasan subtotal, atau

grand total.

b. Untuk laporan-laporan yang penting, gunakanlah kertas yang berkualitas baik, tidak

mudah sobek serta tidak mudah kotor.

c. Untuk tiap-tiap batas tepi laporan (margin), sebaiknya diberi jarak 2 ½ cm, sehingga

bila pinggir laporan tersobek tidak akan mengenai isi laporannya.

d. Gunakan spasi baris yang cukup, sehingga laporan mudah dibaca.

e. Untuk hal-hal yang ingin ditonjolkan, dapat ditulis dengan huruf besar, tebal atau

digaris bawahi.

f. Gunakanlah bentuk huruf cetak yang jelas dan tidak membingungkan serta hindari

penggunaan font yang sulit dimengerti.

g. Jika isi laporan menjelaskan suatu daftar urutan, gunakan tanda bullet atau nomor urut.

h. Letakkan informasi yang mendetail di lampiran dan gunakanlah penunjuk yang mudah

dipahami untuk menjelaskan kepada pemakai laporan letak dari informasi detail tersebut.

i. Usahakan di dalam laporan berisi keterangan-keterangan yang diperlukan yang mungkin

akan ditanyakan oleh pemakai laporan bila keterangan-keterangan tersebut tidak ada.

j. Laporan untuk tingkat manajemen yang lebih tinggi, sebaiknya lebih tersaring dan untuk

tingkat manajemen yang lebih rendah lebih terinci.

k. Laporan harus dibuat dan distribusikan tepat pada waktunya.

l. Laporan harus sederhana tetapi jelas.

m. Laporan harus diungkapkan dalam bentuk dan bahasa yang mudah dimengerti dan dipahami

oleh pemakainya.

n. Isi laporan harus akurat.

o. Laporan bilamana mungkin harus distandarisasi. Bentuk-bentuk laporan yang selalu

berubah akan menyebabkan kebingunan bagi mereka yang menggunakannya.

p. Laporan harus berguna.

q. Biaya pembuatan laporan harus dipertimbangkan.

6.3 Desain dialog layar terminal

Merupakan rancang bangun dari percakapan antara pemakai sistem (user) dengan komputer.

Percakapan ini dapat terdiri dari proses memasukkan data ke sistem, menampilkan output informasi

kepada user atau dapat keduanya.

Pedoman desain dialog :

a. User harus dibuat sadar/paham tentang apa yang harus dikerjakan selanjutnya.

Sistem harus menyediakan instruksi-instruksi apa yang harus dikerjakannya.

b. Layar dialog dibentuk sedemikian rupa sehingga informasi, instruksi dan bantuan-bantuan

selalu ditampilkan pada area yang sudah pasti, sehingga layar dibagi dalam bentuk jendela

(judul, instruksi, tubuh, escape).

c. Didalam jendela tubuh, dialog seharusnya dibatasi untuk satu ide saja tiap frame-nya.

d. Paging dan scrolling digunakan untuk menampilkan informasi di jendela tubuh.

e. Berita, instruksi, atau informasi yang ditampilkan harus tetap dtampilkan dalam waktu yang

cukup lama sesuai kendali tombol (tidak terlalu cepat bergulir atau berganti halaman).

f. Gunakan kalimat yang sederhana, mudah dimengerti dan hindari penggunaan istilah-istilah

atau jargon.

g. Hindari penggunaan singkatan-singkatan.

h. Hindari penggunaan simbol-simbol yang dapat membingungkan user.

i. Gunakanlah kata yang konsisten, misalnya kata KOREKSI layar satu, RUBAH dilayar dua, EDIT

dilayar tiga.

Strategi dialog :

a. Menu.

Menu banyak digunakan karena merupakan jalur pemakai yang mudah dipahami dan digunakan.

Menu berisi alternatif pilihan yang disediakan untuk user. Teknologi canggih memungkinkan

memilih menu dengan sentuhan langsung denga tangan, light pen atau mouse. Jika pilihan menu

cukup banyak dapat dikelompokkan secara berjenjang.

b. Kumpulan instruksi (instruction set).

Yaitu dengan menuliskan suatu instruksi oleh user dan sistem akan mengartikan instruksi

serta memberikan respon jawabannya.

c. Dialog pertanyaan/jawaban (question/answer dialog).

Sistem akan menampilkan lebih dahulu pertanyaan dan user menjawabnya untuk mendapatkan respon

lebih lanjut dari sistem. Contoh : "Masukkan kode langganan : ….". Jika kode langganan yang

dimasukkan tidak benar, maka akan didapatkan respon berita "Kode salah, ulangi !" atau

"Langganan tidak ada, ulangi !".

INPUT OUTPUT

PERANGKAT EKSTERNAL

z   Operasi-operasi I/O diperoleh melalui sejumlah perangkat ekternal dengan menggunakan link (fungsinya untuk pertukaran kontrol,status dan data antara modul I/O dengan device eksternalnya)

z   Perangkat Eksternal dikategorikan menjadi 3

y   Pembacaan di sisi Manusia (Human readable) : perangkat  yang  berhubungan  dengan  manusia  sebagai pengguna komputer.

x   Screen, printer, keyboard mouse, printer, joystick, disk drive

y   Pembacaan disisi mesin (Machine readable) : perangkat yang berhubungan dengan peralatan. Biasanya berupa modul sensor dan tranduser untuk monitoring dan kontrol suatu peralatan atau
sistem.

x  Monitoring dan control

y   Komunikasi (memungkinkan komputer untuk saling bertukar data dengan perangkat jarak jauh)

x   Modem

x   Network Interface Card (NIC)

z         Pengklasifikasian juga bisa berdasarkan arah datanya, yaitu perangkat output, perangkat input dan kombinasi output-input. Contoh perangkat output: monitor, proyektor dan printer. Perangkat input misalnya: keyboard, mouse, joystick, scanner, mark reader, bar code reader.

MODUL I/O

z         Merupakan Interface bagi CPU dan Memory atau Interface untuk 1/lebih perangkat peripheral

z         modul I/O memiliki dua buah fungsi utama, yaitu :

            1. Sebagai piranti antarmuka ke CPU dan memori melalui bus sistem.

          2. Sebagai piranti antarmuka dengan peralatan peripheral lainnya dengan menggunakan link  

              data tertentu.

 

FUNGSI MODUL I/O

z  Control & Timing

Fungsi kontrol dan pewaktuan (control & timing) merupakan hal yang penting untuk
mensinkronkan kerja masing - masing komponen penyusun komputer. Dalam sekali waktu CPU berkomunikasi dengan satu atau lebih perangkat dengan pola tidak menentu dan kecepatan transfer komunikasi data yang beragam, baik dengan perangkat internal seperti register - register, memori utama, memori sekunder, perangkat peripheral. Proses tersebut bisa berjalan apabila ada fungsi  kontrol  dan  pewaktuan  yang  mengatur  sistem  secara  keseluruhan.

Contoh kontrol pemindahan data dari peripheral ke CPU melalui sebuah modul I/O dapat meliputi langkah-langkah penanganan I/O sbb :

1    Permintaan dan pemeriksaan status perangkat dari CPU ke modul I/O.

2    Modul I/O memberi jawaban atas permintaan CPU.

3    Apabila  perangkat  eksternal  telah  siap  untuk  transfer  data,  maka  CPU  akan mengirimkan perintah ke modul I/O.

4    Modul I/O akan menerima paket data dengan panjang tertentu dari peripheral.

5    Selanjutnya data dikirim ke CPU setelah diadakan sinkronisasi panjang data dan   kecepatan transfer oleh modul I/O sehingga paket - paket data dapat diterima CPU       dengan baik.

Transfer data tidak akan lepas dari penggunaan sistem bus, maka interaksi CPU dan modul I/O akan melibatkan kontrol dan pewaktuan sebuah arbitrasi bus atau lebih.

z  Komunikasi CPU

Adapun fungsi komunikasi antara 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 kontrol. Misalnya, sebuah modul I/O untuk disk             dapat menerima perintah: Read sector, Scan record ID, Format disk.

•     Data, pertukaran data antara CPU dan modul I/O melalui bus data.

•     Status  Reporting,  yaitu  pelaporan  kondisi  status  modul  I/O  maupun  perangkat          peripheral, umumnya berupa status kondisi Busy atau Ready. Juga status bermacam          macam kondisi kesalahan (error).

•     Address  Recognition,  bahwa  peralatan  atau  komponen  penyusun  komputer  dapat      dihubungi atau dipanggil maka harus memiliki alamat yang unik, begitu pula pada         perangkat peripheral, sehingga setiap modul I/O harus mengetahui alamat peripheral

      yang dikontrolnya.

z  Komunikasi Perangkat (device communication)

y  Meliputi perintah, informasi status dan data

 

z  Data Buffering

Tujuan  utama  buffering  adalah  mendapatkan penyesuaian data sehubungan perbedaan laju transfer data dari perangkat peripheral dengan kecepatan pengolahan pada CPU. Umumnya laju transfer data dari perangkat peripheral lebih lambat dari kecepatan CPU maupun media penyimpan.

z  Deteksi Error

Apabila pada perangkat peripheral terdapat masalah sehingga proses tidak dapat dijalankan, maka modul I/O akan melaporkan kesalahan tersebut. Misal informasi kesalahan pada peripheral printer seperti: kertas tergulung, pinta habis, kertas habis, dan lain - lain. Teknik yang umum untuk deteksi kesalahan adalah penggunaan bit paritas.

 

Blok Diagram Struktur Modul I/O 

Antarmuka modul I/O ke CPU melalui bus sistem komputer terdapat tiga saluran, yaitu saluran data,  saluran  alamat  dan  saluran  kontrol.  Bagian  terpenting  adalah  blok  logika  I/O  yang berhubungan dengan semua peralatan antarmuka peripheral, terdapat fungsi pengaturan dan switching pada blok ini.

 

TEKNIK – TEKNIK I/O (Metode Operasi Sistem I/O)

    Terdapat tiga buah teknik dalam operasi I/O, yaitu: I/O terprogram, interrupt - driven I/O, dan DMA (Direct Memory Access).

 

1. I/O Terprogram

z    CPU langsung mengendalikan operasi I/O secara keseluruhan dengan menjalankan serangkaian instruksi I/O dengan program tertentu

z    Karakteristik :

    1. Terdapat program untuk memulai-mengarahkan- menghentikan  operasi I/O

    2. Membutuhkan perangkat keras register

        Register status, register buffer register point

        buffer dan register counter data

    3. perlu waktu proses yang menyita waktu pemanfaatan CPU

 

PERINTAH-PERINTAH I/O

z   Untuk mengeksekusi instruksi yg berkaitan dengan I/O, CPU menerbitkan address

y   Identifikasi modul(& device if >1 per module)

z   Perintahnya

y   Control – untuk mengaktivasi peripheral dan membertitahu tugas yang harus dilakukan

x  Menggulung ulang atau memajukan sebuah record (spin up disk)

y   Test – mengecek status

x  Aktif? ,  Error?

y   Read/Write

x  Modul akan menstanfer data lewat buffer dari/ke device

 

METODE PENGAKSESAN SISTEM I/O

z   Memory mapped I/O

y   Terdapat ruang alamat tunggal untuk lokasi memori dan perangkat I/O

y   CPU memperlakukan regiter status dan register data modul I/O sebagai lokai memori read/write

y   Tidak ada perintah khusus untuk I/O

z   Memory Isolated I/O

y   Terpisah ruang alamat

y   Port-port I/O hanya dapat diakses dengan perintah I/O khusus

y   Perintah khusus untuk I/O

 

2. I/O Interupsi (Interrupt Driven I/O)

 

z   CPU akan bereaksi ketika suatu piranti mengeluarkan permintaan untuk pelayanan

   

z    Karakteristik :

     1. Lebih efesian dalam pemanfaatan CPU

     2. Menunggu interupsi dari piranti I/O

     3. Ada 2 metode pemilihan prioritas layanan :

          polling dan vector interrupt

 

Operasi Dasar Interrupt Driven I/O

z  CPU mengeluarkan perintah read

z  Modul I/O mendapatkan data dari peripheral saat CPU mengerjakan perintah lain

z  Modul I/O akan menginterupsi CPU

z  CPU meminta data

z  Modul I/O akan mentransfer data

 

Design Issues

z  How do you identify the module issuing the interrupt?

z  How do you deal with multiple interrupts?

y  i.e. an interrupt handler being interrupted

 

IDENTIFIKASI MODUL INTERRUPT
(dalam suatu perancangan)

z  Saluran Interrupt berjumlah banyak (Multiple Interrupt Lines)

y  Masing-masing interrupt mempunyai prioritas

y  Prioritas tinggi dapat menginterupsi prioritas rendah

z  Software poll

y  Pada saat CPU mengetahui adanya interupt maka CPU akan menuju ke routine layanan interrupt yg tugasnya melakukan poll seluruh modul I/O

y  Poll berbentuk baris perintah yg terpisah

y  Kerugian : lambat

z   Daisy Chain or Hardware poll

y   Saluran Interrupt Acknowledgeadalah daisy chain yg melalui modul-modul

y   Module memberikan respon dengan maletakkan vektor (word) pada saluran data

y   CPU menggunakan vektor untuk mengidentifikasikan routine layanan

z   Arbitrasi Bus

y   Memanfaatkan interrupt bervektor

y   Modul I/O harus memperoleh kontrol bus sebelum modul menggunakan saluran permintaan interrupt

x  PCI & SCSI

 

Example - PC Bus

z  80x86 has one interrupt line

z  8086 based systems use one 8259A interrupt controller

z  8259A has 8 interrupt lines

 

Sequence of Events

z  8259A accepts interrupts

z  8259A determines priority

z  8259A signals 8086 (raises INTR line)

z  CPU Acknowledges

z  8259A puts correct vector on data bus

z  CPU processes interrupt

 

PC Interrupt Layout

 

ISA Bus Interrupt System

z  ISA bus chains two 8259As together

z  Link is via interrupt 2

z  Gives 15 lines

y  16 lines less one for link

z  IRQ 9 is used to re-route anything trying to use IRQ 2

y  Backwards compatibility

z  Incorporated in chip set

 

ISA Interrupt Layout

 

3. Direct Memory Access (DMA)

z   DMA meliputi modul2 tambahan pada sistem bus

z   Modul DMA mampu menirukan CPU dan mengambil alih kontrol sistem dari CPU

z   Metode transfer data secara langsung antara memori dan piranti dan pengendalian CPU

z   Hanya dapat dilakukan pada piranti I/O berkecepatan tinggi dan mampu mentransfer data besar dalam waktu singkat

 

OPERASI DMA

z    Pada saat CPU ingin membaca/tulis, CPU mengirimkan perintah ke modul DMA yang berisi:

y   Read/Write yang diminta

y   Alamat perangkat I/O yang dilibatkan

y   Lokasi awal blok memori data

y   Jumlah data yg akan ditransfer

z    CPU melanjutkan pekerjaan lainnya

z    DMA controller memindahkan seluruh data, word per word secara langsung ke/dari memori anpa harus melalui CPU, setelah selesai

z    DMA controller mengirimkan signal interrupt ke CPU

z    CPU hanya dilibatkaan pada AWAL dan AKHIR pemindahan saja.

 

DMA Transfer
Cycle Stealing

z  DMA controller takes over bus for a cycle

z  Transfer of one word of data

z  Not an interrupt

y  CPU does not switch context

z  CPU suspended just before it accesses bus

y  i.e. before an operand or data fetch or a data write

z  Slows down CPU but not as much as CPU doing transfer

Aside

z  What effect does caching memory have on DMA?

z  Hint:  how much are the system buses available?

 

DMA Configurations (1)

z    Pada Bus tunggal, dimana semua modul menggunakan bersama bus sistem yang sama

z    Fungsi modul DMA sebagai pengganti CPU

z    Menggunakan I/O terprogram untuk pertukaran data antara memori dengan modul I/O melalui modul I/O

z    Harga cukup murah dan efisien

z    Setiap transfer sebuah word membutuhkan 2 siklus bus

DMA Configurations (2)

z   Single Bus, Diintegrasikan modul DMA dengan sebuah atau lebih modul I/O yg tidak melibatkan sistem bus

z   Modul DMA dapat mengontrol >1 device

z   Masing-masing transfer menggunakan bus sekali saja

xDMA to memory

 

DMA Configurations (3)

z  Menghubungkan modul-modul I/O ke modul DMA dengan menggunakan sebuah bus I/O

z  Dapat mengurangi jumlah interface I/O didalam modul DMA menjadi satu buah

 

SALURAN I/O

z    LANGKAH – LANGKAH EVOLUSI FUNGSI I/O:

y   CPU mengontrol peripheral secara langsung

y   Ditambahkannya sebuah pengontrol/modul I/O. CPU menggunakan I/O terprogram tanpa interrupt

y   Interrupt digunakan sehingga CPU tidak memerlukan waktu untuk menunggu terbentuknya operasi I/O sehingga menjadi efisien

y   Modul I/O diberi akses langsung ke memori melalui DMA tanpa melibatkan CPU

y   Modul I/O ditingkatkan kemampuannya menjadi sebuah prosesor yang mempunyai tugas tersendiri

y   Modul I/O mempunyai memori lokal sendiri dan merupakan komputer yang memiliki tugasnya sendiri

z    Terdapat 2 jenis saluran I/O yang umum dipakai: selector channel dan multiplexor channel

 

INTERFACING I/O

z    Suatu alat yang digunakan untuk menghubungkan suatu piranti dengan CPU melalui BUS

z    Interface ke peripheral modul I/O harus disesuaikan dengan sifat dan operasi peripheralnya.

z    Karakteristiknya : SERIAL atau PARALEL

y   PARALEL : terdapat sejumlah saluran yang terhubung ke modul I/O dan peripheral dan sejumlah bit dipindahkan secara simultan

•   Digunakan untuk peripheral berkecepatan tinggi

•   Contoh Disk, Pita

y   SERIAL : Hanya terdapat saluran yang digunakan untuk mentrasmisikan data dan bit-bit ditransmisikan satu per satu

•   Contoh Printer dan terminal

 

z    Fungsi Umum:

    Mensinkronkan data transfer antara CPU dan piranti I/O

 

Small Computer Systems Interface (SCSI)

z    Mulanya dipopulerkan oleh Macintosh pada 1984

z    Parallel interface

z    Merupakan interface standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio dan perangkat penyimpan eksternal berukuran besar

z    Parallel interface dengan 8, 16, 32 bit saluran data

z    Merupakan Daisy chained yang mempunyai 2 konektor untuk input dan output dan salah satu ujungnya dihubungkan dengan komputer host

z    Seluruh perangkat independen dapat bertukar data satu sama lain dengan sistem host

z    Data dapat dipindahkan dalam bentuk paket-paket pesan

 

VERSI-VERSI SCSI

z  SCSI 1

y  ORISINAL dibuat awal 1980-an,memiliki 8 saluran data dan berkecepatan 5 MHz, kelajuan data 5 Mbyte/detik

y  Sampai sejarang memungkinkan 7 perangkat untuk dihubungkan secara daisy chain

z  SCSI 2

^y    Tahun 1992 memiliki 16 and 32 bit, kecepatan 10 MHz, kelajuan data maksimum20 or 40 Mbyte/detik

 

SCSI Signaling (1)

z  Between initiator and target

y  Usually host & device

z  Bus free?  (c.f. Ethernet)

z  Arbitration - take control of bus (c.f. PCI)

z  Select target

z  Reselection

y  Allows reconnection after suspension

y  e.g. if request takes time to execute, bus can be released

 

SCSI Signaling (2)

z  Command - target requesting from initiator

z  Data request

z  Status request

z  Message request (both ways)

SCSI Bus Phases

 

SCSI Timing Diagram

 

Configuring SCSI

z  Bus must be terminated at each end

y  Usually one end is host adapter

y  Plug in terminator or switch(es)

z  SCSI Id must be set

y  Jumpers or switches

y  Unique on chain

y  0 (zero) for boot device

y  Higher number is higher priority in arbitration

 

IEEE 1394 FireWire

z  High performance serial bus

z  Fast

z  Low cost

z  Easy to implement

z  Also being used in digital cameras, VCRs and TV

 

FireWire Configuration

z  Daisy chain

z  Up to 63 devices on single port

y  Really 64 of which one is the interface itself

z  Up to 1022 buses can be connected with bridges

z  Automatic configuration

z  No bus terminators

z  May be tree structure

 

FireWire 3 Layer Stack

z  Physical

y  Transmission medium, electrical and signaling characteristics

z  Link

y  Transmission of data in packets

z  Transaction

y  Request-response protocol

 

FireWire - Physical Layer

z  Data rates from 25 to 400Mbps

z  Two forms of arbitration

y  Based on tree structure

y  Root acts as arbiter

y  First come first served

y  Natural priority controls simultaneous requests

x i.e. who is nearest to root

y  Fair arbitration

y  Urgent arbitration

FireWire - Link Layer

z  Two transmission types

y  Asynchronous

x Variable amount of data and several bytes of transaction data transferred as a packet

x To explicit address

x Acknowledgement returned

y  Isochronous

x Variable amount of data in sequence of fixed size packets at regular intervals

x Simplified addressing

x No acknowledgement