Sistem I/O

Sistem I/O terdiri dari :

1.Perangkat Keras I/O

2.Aplikasi Antarmuka I/O

3.Kernel I/O Subsystem

4.Mengubah I/O Request Menjadi Operasi Perangkat Keras

5.Streams

6.Performance

Perangkat Keras I/O terdiri dari :

1.Banyaknya jenis perangkat keras I/O

2.Konsep Umum :

a. Port

b. Bus (Daisy chain atau shared direct access)

c. Controller (host adapter)

3.Perangkat kontrol instruksi I/O

4.Perangkat-perangkat tersebut memiliki alamat, digunakan untuk:

a. Instruksi I/O langsung

b. Memory-mapped I/O

Jenis Perangkat Keras terdiri dari :

1.Perangkat penyimpan data

2.Perangkat penghubung

3.Perangkat antarmuka dengan user

Konsep Umum Sistem I/O ialah :

1.Suatu perangkat berhubungan dengan sistem komputer dengan cara mengirim sinyal melalui suatu kabel atau bahkan melalui udara.

2.Perangkat tersebut berkomunikasi dengan mesin melalui port

3.Struktur komputer yang umum dipakai adalah Daisy Chain

Referensi : http://free.vlsm.org/v06/Kuliah/SistemOperasi/2003/49/produk/transparan/s7.pdf

Intel Celeron

Celeron adalah keluarga mikroprosesor buatan Intel Corporation dengan arsitektur Pentium II, tetapi dengan sedikit pengurangan memori cache demi mempertahankan faktor ekonomis. Memori cache L2 Celeron hanya berukuran 128 KB, sementara Pentium II memiliki memori cache L2 sebesar 512 KB. Celeron dapat dipasang pada papan induk yang mempunyai slot 1 maupun soket PGA 370.

Jenis dari Intel Celeron sebagai berikut :
* Covington (generasi awal)
* Mendocino
* Coppermine (128)
* Tualatin (Tualeron)
* Celeron M
* Banias (512)
* Dothan (1024)
* Shelton (Banias)
* Yonah (1024)
* Celeron NetBurst
* Willamette (128)
* Northwood (128)
* Prescott (256, Celeron D)
* Prescott-V (Celeron D)
* Cedar Mill (512, Celeron D)

Referensi : Eviana Puspaningrum, Univ. Negeri Malang

Pentium II

Prosesor Intel Pentium II ialah prosesor penerus Pentium Pro, yang dilengkapi dengan teknologi MMX yang diluncurkan pertama kali pada Mei 1997. Sebelum diberi nama Pentium II, prosesor ini dikenal dengan codename Klamath.Pentium II sebenarnya sama seperti Pentium Pro, dan prosesor generasi keenam dari keluarga P6 lainnya , akan tetapi desainnya yang sedikit ke arah radikal membuatnya menjadi pembeda. Dengan menggunakan teknologi 350 nanometer (0.35 mikron) dan 250 nanometer (0.25 mikron) dan dilengkapi dengan instruksi MMX, prosesor ini menjadi prosesor untuk mainstream setelah Pentium MMX, setelah Pentium Pro mengalami kegagalan pada kelas desktop dan hanya bisa dipakai untuk server.

Desain dudukan prosesornya dinamakan SECC (Single Edge Contact Cartridge), atau Slot-1. Cache Level-1 sebesar 32 KB terintegrasi pada die, akan tetapi cache Level-2 dimasukkan ke dalam cartridge, sehingga menyebabkan kecepatan L2 tidaklah seperti kecepatan prosesor, melainkan setengahnya. Kontak dengan motherboard pun beda. Dengan fisik seperti card adapter, Pentium II ini dibentuk, berbeda dengan kebanyakan CPU yang beredar waktu itu yang masih menggunakan ZIF socket-7. Inti prosesor Pentium II Klamath yang berjalan pada kecepatan 233 Mhz hingga 333 MHz dibuat dengan teknologi 0.35 mikron (350 nanometer). Akan tetapi inti prosesor Pentium II Deschutes, yang berlari pada kecepatan 333 Mhz hingga 450 Mhz menggunakan teknologi proses 0.25 mikron. Semua inti Pentium II didasarkan pada teknologi yang sama seperti Pentium Pro, dengan semua keungggulannya (kecuali L2 cache), dan terintegrasikannya instruksi MMX yang telah diperbaiki. Dengan semua keunggulan itu, chip pun menjadi semakin kecil, sehinga frekuensi semakin tinggi dan daya yang dibutuhkan pun menjadi lebih rendah, dan yang paling penting harganya yang lebih murah dibandingkan dengan Pentium Pro. Intel hanya merilis Pentium II untuk pasar desktop saja, mengingat mereka juga membuat prosesor yang dibangun dengan teknologi yang sama dengan Pentium II yang dikhususkan untuk workstation dan server dengan nama Pentium II Xeon. Karenanya, pada Pentium II, tidak terdapat fitur multiprosesor, seperti halnya Pentium Pro.

Prosesor ini adalah prosesor 32-bit. Meski ia memiliki address-bus sebesar 36-bit yang mampu mengalamati hingga 64 Gigabyte, limitasi pada arsitektur 32-bit menyebabkan prosesor ini hanya mampu mengalamati hingga 4 Gigabyte saja. Pengecualian terjadi pada sistem multiprosesor, yang dikonfigurasikan dalam mode NUMA (Non-Uniform Memory Access) di mana setiap prosesor memiliki jalur memorinya sendiri-sendiri. Dengan menggabungkan beberapa prosesor Pentium II (Xeon tentunya), batas 4 Gigabyte arsitektur 32-bit pun dapat dilewati.

Referensi : Organisasi Dan Arsitektur Komputer, Eviana Puspaningrum, Universitas Negeri Malang

Intel Pentium Pro

Pentium Pro adalah mikroprosesor berarsitektur x86 buatan Intel. Prosesor ini merupakan jajaran teratas dari prosesor Pentium pada tahun 1995. Kinerja untuk aplikasi 32-bit yang tinggi, cache L2 dalam tubuh yang berjalan setara dengan kecepatan prosesor hingga 1.024 KB (1 MB) adalah keunggulannya. Kata Pro dalam Intel Pentium Pro merupakan singkatan dari Precision RISC Organization. Chip Pentium Pro sangat unik jika dibandingkan dengan prosesor lain karena konstruksinya yang sama sekali berbeda. Intel Pentium Pro menggunakan konstruksi Multi-Chip Module(MCM), berbeda dengan Pentium MMX yang hanya menggunakan konstruksi Single-Chip Module. Konstruksi MCM ini disebut oleh Intel sebagai PGA Dual-Cavity.
Pada Pentium Pro terdapat dua inti prosesor, yang pertama adalah chip Pentium Pro itu sendiri dan yang lainnya adalah cache L2 SRAM berukuran 256 KB, 512 KB, atau 1.024 KB. Inti prosesorPentium Pro memiliki 5.500.000 transistor dan SRAM 256 KB pada cache L2-nya memiliki 15.500.000 transistor. Berarti, Pentium Pro yang memiliki cache L2 sebesar 1.024 KB memiliki kira-kira 67.500.000 transistor.
Inti prosesor utama memiliki cache L1 sebesar 16 KB yang dibagi menjadi dua, 8 KB untuk instruksi berjenis asosiatif dua lajur dan 8 KB untuk cache data yang berjenis asosiatif empat lajur. Cache L2 merupakan salah satu keunggulannya. Dengan mengintegrasikan cache L2 pada tubuh prosesor dan memisahkannya dari papan induk, Pentium Pro memiliki kecepatan cache L2 yang setara dengan kecepatan prosesor (full core speed) ketimbang menjalankannya pada FSB 66 MHz yang justru akan memperlambat performanya, bahkan kinerjanya tidak akan jauh berbeda dengan prosesor generasi kelima Intel, yaitu Pentium. Dengan mengintegrasikancache L2 pada prosesor, maka papan induk pun menjadi semakin murah karena tidak ada lagi SRAM yang harus dibeli secara terpisah. Konsekuensinya, harga prosesor semakin melambung. Beberapa produsen papan induk mungkin masih mengintegrasikan SRAM pada papan induk yang mereka buat, tetapi hal ini akan menjadikannya turun tingkat menjadi L3. Sudah menjadi rahasia umum apabila cache L3 yang berjalan pada kecepatan FSB yang kurang akan memberikan peningkatan kinerja pada Pentium Pro, dibandingkan dengan Pentium.
Salah satu fitur cache L2 dalam tubuh prosesor adalah peningkatan kinerja yang sangat signifikan. Ketimbang mendukung SMP seperti pada Pentium, maka Pentium Pro memiliki dukungan MPS (Multi-Processor Specification) versi 1.1. Pentium Pro dan MPS dapat menjalankan empat prosesor bersamaan. Tidak seperti konfigurasi multiprosesor lainnya, Pentium Pro dapat menghindari ketidaksamaan kecepatan cache karena setiap chip memiliki cachenya sendiri, didukung cache L1 dan L2 yang sudah termasuk dalam tubuh prosesor. Pengujian yang melibatkan lebih dari 200 prosesor Pentium Pro yang dipasang bersamaan menggunakan sistem operasiUNIX, sebuah laboratorium dapat menembus 1 triliun Floating Point Operation per detik (TFLOPS) sehingga memecahkan rekor “Superkomputer Tercepat” dari Guinness World Book of Record.
Papan induk berbasis prosesor Pentium Pro memiliki bus PCI yang sangat eksklusif serta bus ISA. Intel sendirilah yang membuat chipset untuk Pentium Pro (seri Intel 450). Intel mendesain rancang bangun ATX untuk memberikan dukungan yang lebih baik pada Pentium Pro dan prosesor masa depan, seperti Pentium II, Pentium III, dan Pentium 4 maupun AMD Sempron, Athlon, dan Opteron. Pentium Pro juga bisa digunakan pada rancang bangun selain ATX, tergantung jenis papan induk yang digunakan. Banyak produsen sistem Pentium Pro malah tergoda untuk merangkai Pentium Pro pada rancang bangun Baby-AT dan mempertahankan desain tersebut. Masalah besar pun muncul, prosesor menjadi terlalu panas karena Pentium Pro mengonsumsi daya lebih dari 25 Watt.
Kekurangan Pentium Pro adalah
1. sangat lemah apabila dihadapkan pada perangkat lunak berbasis 16-bit karena rancang bangunnya berbasis pada RISC (Reduced Instruction Set Computing), FPU (Floating Point Unit) yang cepat, dan cache L2 terintegrasi. Apalagi kala itu, sistem operasi yang digunakan pun masih berbasis DOS dan Windows 95. Hanya sistem operasi murni 32-bit sajalah yang bisa mendongkrak potensinya, seperti IBM OS/2, OS/2 Warp, keluarga UNIX, dan Microsoft Windows NT.
2. Prosesor ini tidak pernah bisa dipakai di kalangan pemilik komputer desktop. Prosesor ini sangat sukses dijadikan sebagai otak sebuah server dalam suatu jaringan. Prosesor ini adalah pendahulu dari prosesor Intel Pentium II dan Xeon. Jadi, prosesor ini memang ditujukan untuk kalangan workstation maupun server yang menangani banyak perintah tiap detiknya.
3. Kelemahan lain prosesor ini adalah 5 kali lebih mahal daripada Pentium MMX yang dirilis pada tahun 1997.

Referensi : Organisasi Dan Arsitektur Komputer, Eviana Puspaningrum, Universitas Negeri Malang

Pentium MMX

Generasi ketiga dari prosesor Pentium adalah Pentium MMX (yang memiliki nama kode P55C) yang dirilis pada tahun 1997. Intel memasukkan tambahan 57 instruksi MMX baru ke dalam prosesor, tanpa melakukan perombakan terhadap desain. karena modul MMX hanya ditambahkan begitu saja ke dalam rancangan Pentium tanpa rancang ulang, Intel terpaksa membuat unit MMX dan FPU melakukan sharing, dalam arti saat FPU aktif MMX non-aktif, dan sebaliknya. Sehingga Pentium MMX dalam mode MMX tidak kompatibel dengan Pentium. Prosesor ini tersedia dalam frekuensi kecepatan/bus 166MHz/66MHz, 200MHz/66MHz, dan 233/66MHz. Selain ditujukan untuk prosesor desktop, prosesor ini juga tersedia untuk prosesor mobile, yang bekerja pada frekuensi 266MHz/66MHz. Ukuran Cache pun ditingkatkan pada prosesor ini: Pentium MMX memiliki 16 KB Data cache yang bersifat write-back (yang pada versi Pentium sebelumnya hanya terdapat 8 KB). Chip prosesor Pentium MMX diproduksi dengan menggunakan teknik manufaktur Bipolar CMOS 350 nanometer, dan tegangan yang digunakannya adalah 2.8 Volt. Prosesor untuk komputer portabel (yang dibangun dengan teknologi 250 nanometer) yang begitu membutuhkan penghematan daya bahkan hanya membutuhkan 1.8 Volt.

Intel mengganti dudukan prosesor ke socket baru, Socket-7 321-pin, yang memiliki fitur pengatur voltase secara otomatis (Automatic Voltage Regulator Module). Untuk menggunakan prosesor ini, akhirnya pengguna dipaksa lagi untuk mengganti motherboard-nya.

Referensi : Organisasi Dan Arsitektur Komputer, Eviana Puspaningrum, Universitas Negeri Malang