1. Perangkat Keras I/O
1.1. Piranti I/O
1.1.1. Kelompok
1.1.1.1. Karakteristik
1.1.1.1.1. Modus transfer data
1.1.1.1.2. Metode akses
1.1.1.1.3. Jadwal transfer
1.1.1.1.4. Sharing
1.1.1.1.5. Kecepatan akses
1.1.1.2. fungsionalitas
1.1.1.2.1. Piranti antarmuka pengguna
1.1.1.2.2. Piranti transmisi
1.1.1.2.3. Piranti penyimpanan data
1.2. Device Controller
1.2.1. Pengendali digital piranti I/O
1.2.2. komunikasi data antara piranti I/O dengan sistem internal komputer
1.2.3. Port Controller
1.2.3.1. device controller khusus yang berfungsi sebagai pengatur dalam pengiriman data antara bus I/O internal
1.3. Bus I/O
1.3.1. Bus data, alamat, dan kontrol
1.3.2. Menghubungkan device controller dengan elemen internal komputer
2. Organisasi Sistem I/O
2.1. Piranti I/O
2.1.1. -> Komponen mekanik dan elektris.
2.2. Device Controller(Adapter)
2.2.1. -> Antarmuka I/O adalah koneksi yang menghubungkan perangkat I/O dengan komputer. -> Sirkuit digital mengontrol operasi perangkat I/O.
2.3. Bus I/O
2.3.1. -> merupakan saluran yang menghubungkan pengontrol perangkat dengan komponen internal komputer. -> Terdapat bus I/O yang lebih canggih seperti bus parallel, serial, dan PS2 yang cocok untuk perangkat I/O yang dapat dipindah dengan mudah.
2.4. Sistem Perangkat Lunak
2.4.1. Lapisan interrupt handler
2.4.1.1. Menangani interupsi dan mengalihkan eksekusi ke rutin penanganan interupsi.
2.4.2. Lapisan device driver
2.4.2.1. Implementasi operasi pengendali perangkat I/O dan abstraksi operasi perangkat I/O yang beragam.
2.4.3. Lapisan subsistem I/O atau Kernel I/O
2.4.3.1. Antarmuka generik untuk komponen lain dalam sistem operasi dan aplikasi.
2.4.4. Lapisan Pustaka I/O aplikasi
2.4.4.1. Implementasi pustaka pengaksesan I/O (API) bagi aplikasi.
3. Pengalamatan Piranti I/O
3.1. Direct-mapped I/O addressing
3.1.1. Ruang alamat terpisah untuk piranti I/O
3.2. Memory-mapped I/O addressing
3.2.1. Alamat piranti I/O merupakan bagian dari ruang alamat memori
4. Metode Transfer Data
4.1. Programmed I/O atau Polling
4.1.1. ->Prosesor bertanggung jawab atas pemindahan data ->Pemeriksaan status device controller secara terus-menerus
4.2. Interrupt-Driven I/O
4.2.1. ->Device controller mengeluarkan sinyal interupsi ke prosesor ->Prosesor menangani pemindahan data setelah menerima interupsi
4.3. DMA (Direct Memory Access)
4.3.1. ->DMA controller mengontrol transfer data secara langsung ke memori utama ->Prosesor diinterupsi setelah transfer selesai
5. Fungsi-fungsi manajemen device
5.1. Scheduling
5.1.1. ->Penjadwalan penggunaan piranti I/O ->Proses melakukan system call ke sistem operasi ->I/O request masuk antrian jika piranti sedang sibuk
5.2. Buffering
5.2.1. ->Menampung data operasi I/O di memori utama ->Mengatasi perbedaan kecepatan dan bandwidth transfer antar piranti I/O
5.3. Caching
5.3.1. ->Menyimpan salinan data yang sering diakses dalam memori cache ->Mengurangi akses ke piranti I/O yang relatif lebih lambat ->Meningkatkan performa sistem secara keseluruhan
5.4. Spooling
5.4.1. ->Menyimpan data operasi I/O dalam antrian buffer ->Pengguna dapat melanjutkan kegiatan tanpa menunggu pemrosesan langsung
5.5. Device Reservation
5.5.1. ->Mengalokasikan piranti I/O secara eksklusif untuk pengguna tertentu ->Mencegah pengguna lain mengakses piranti yang sudah dipesan
5.6. Error Handling
5.6.1. ->Menangani kesalahan dalam operasi I/O ->Melaporkan kesalahan dan mengambil tindakan yang tepat
6. Manajemen Disk
6.1. Pengalamatan Disk
6.1.1. Pengalamatan logika (array satu dimensi)
6.1.2. Blok logika berukuran besar
6.1.3. Alamat logika berurutan
6.2. Mekanisme Penanganan Disk
6.2.1. System call memblok proses
6.2.2. Disk request ditangani oleh device driver
6.2.3. Disk request diantrikan jika disk sibuk
6.2.4. Operasi penulisan dan pembacaan data
6.3. Waktu untuk Penanganan Disk
6.3.1. Overhead time
6.3.2. Queuing time
6.3.3. Latency
6.3.4. Transfer time
6.4. Penjadwalan Disk
6.4.1. Algoritma penjadwalan disk
6.4.1.1. A).FCFS B).SSTF C).Elevator / SCAN D).One-way elevator / C-SCAN E).C-LOOK
6.4.2. Minimalkan waktu seek time
6.5. Pengorganisasian Disk
6.5.1. Pengformatan fisik
6.5.2. Pemartisian
6.5.3. Pengformatan logika
6.5.4. Alokasi blok Booting
6.5.5. Pengelolaan blok yang rusak
6.6. Pengelolaan Swap Space
6.6.1. Swap-space sebagai perluasan memori utama
7. Perangkat Lunak I/O
7.1. Tujuan
7.1.1. Device independence
7.1.2. Uniform Naming
7.1.3. Error Handling
7.1.4. Transfer data
7.1.4.1. Sinkron
7.1.4.2. asinkron
7.1.5. Sharing data
7.1.5.1. Shareable
7.1.5.2. Dedicated
7.2. Komponen pada Sistem Komputer
7.2.1. Lapisan Interrupt Handler
7.2.1.1. ->Menangani interupsi dan mengalihkan eksekusi ke interrupt handler. ->Mencapai operasi I/O yang asinkron. ->Transfer data I/O berubah menjadi status blocked selama transfer.
7.2.2. Lapisan Device Driver
7.2.2.1. ->Mengimplementasikan operasi spesifik dari setiap device controller. ->Setiap device controller ditangani oleh device driver yang khusus. ->Menyediakan abstraksi terhadap operasi piranti I/O yang beragam.
7.2.3. Lapisan Subsistem I/O atau Kernel I/O
7.2.3.1. ->Mengimplementasikan fungsi manajemen sistem I/O umum. ->Menyediakan antarmuka generik bagi komponen lain dalam sistem operasi dan aplikasi. ->Meliputi fungsi penamaan piranti I/O, proteksi, dan pelaporan kesalahan.
7.2.4. Lapisan Pustaka I/O Aplikasi
7.2.4.1. ->Mengimplementasikan pustaka pengaksesan I/O (API) bagi aplikasi. ->Memudahkan pemrogram aplikasi dengan operasi yang serupa untuk berbagai piranti.