Media Penyimpanan Sekunder

(Contd)

Media Penyimpanan

  Adalah peralatan fisik yang menyimpan representasi data.

1.

Media penyimpanan / storage atau memori dapat dibedakan atas 2 bagian : Primary Memory  Storage (Internal Storage) Primary 2.

Secondary Memory  Storage (External Storage) Secondary

Primary Memory Komputer terdiri atas 2 bagian :

1.

RAM (Random Access Memory);

Bagian dari main memory yang dapat kita isi dengan data atau program dari disket atau sumber lain. Dimana data-data dapat ditulis maupun dibaca pada lokasi dimana saja di dalam memori. RAM bersifat volatile.

2. ROM (Read Only Memory);

Memori yang hanya dapat dibaca. Pengisian ROM dengan program maupun data, dikerjakan oleh pabrik. ROM biasanya sudah ditulisi program maupun data dari pabrik dengan tujuan-tujuan khusus.

Misal : diisi penterjemah (intrepreter) bahasa BASIC.

Jadi ROM tidak termasuk sebagai memori yang dapat kita pergunakan untuk program-program yang kita buat. ROM bersifat non volatile.

Secondary Memory (Auxiliary Memory)

 Ada 2 jenis Secondary Storage : 1. Serial / Sequential Access Storage Device (SASD); Contoh : Magnetic tape, punched card, punched paper tape.

2. Direct Access Storage Device (DASD); Contoh : Magnetic disk, floopy disk, mass storage.

 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ Beberapa pertimbangan di dalam memilih alat penyimpan : Cara penyusunan data Kapasitas penyimpan Waktu akses Kecepatan transfer data Harga Persyaratan pemeliharaan Standarisasi

HIERARKI STORAGE

Faster access time Primary Storage Direct Access Storage Device Sequential Access Storage Device Larger capacity and Lower cost per-bit storage

MAGNETIC TAPE

   Magnetic tape adalah model pertama dari pada secondary memory. Tape ini juga dipakai untuk alat input / output dimana informasi dimasukkan ke CPU dari tape dan informasi diambil dari CPU lalu disimpan pada tape lainnya.

Panjang tape pada umumnya 2400 feet, lebarnya ½ inch dan tebalnya 2 mm. Data disimpan dalam bintik kecil yang bermagnit dan tidak tampak pada bahan plastik yang dilapisi ferroksida. Flexible plastiknya disebut Mylar. Mekanisme aksesnya adlah tape drive.

Jumlah data yang ditampung tergantung pada model tape yang digunakan. Untuk tape yang panjangnya 2400 feet, dapat menampung kira-kira 23.000.000 karakter. penyimpanan data pada tape adalah dengan cara sequential.

Representasi Data dan Density pada Magnetic Tape

    Data direkam secara digit pada media tape sebagai titik-titik magnetisasi pada lapisan ferroksida. Magnetisasi positif menyatakan 1 bit, sedangkan magnetisasi negatif menyatakan 0 bit atau sebaliknya (tergantung tipe komputer dari pabriknya).

Tape terdiri atas 9 track. 8 track dipakai untuk merekam data dan track yang ke-9 untuk koreksi kesalahan.

Salah satu karakteristik yang penting dari tape adalah Density (kepadatan) dimana data disimpan. Density adalah fungsi dari media tape dan drive yang digunakan untuk merekam data ke media tape.

Satuan yang digunakan density adalah bytes per-inch (bpi). Umumnya density dari tape adalah 1600 bpi dan 6250 bpi. Bpi (bytes per-inch) ekivalen dengan characters per-inch.

Parity dan Error Control pada Magnetic Tape:

  Salah satu teknik untuk memeriksa kesalahan data pada magnetic tape adalah dengan teknik parity check.

Ada 2 macam parity check : (Dilakukan oleh komputer secara otomatis tergantung jenis komputer yang digunakan).

1 .

Odd Parity (Parity Ganjil); 2. Even Parity (Parity Genap);

      1 .

Odd Parity (Parity Ganjil);

Jika data direkam dengan menggunakan Odd Parity, maka jumlah 1 bit (yang merepresentasikan suatu karakter) adalah Ganjil.

Jika jumlah 1 bitnya sudah ganjil, maka parity bit (yang terletak pada track ke-9) adalah 0 bit;

tetapi

jika jumlah 1 bitnya masih genap, maka parity bitnya adalah 1 bit.

2. Even Parity (Parity Genap);

Bila kita merekam data dengan menggunakan even parity, maka jumah 1 bit (yang merepresentasikan suatu karakter) adalah Genap.

Jika jumlah 1 bitnya sudah genap, maka parity bit (yang terletak pada track ke-9) adalah 0 bit;

tetapi

jika jumlah 1 bitnya masih ganjil, maka parity bitnya adalah 1 bit.



Contoh : Track 1 2 3 4 5 6 7 : 0 0 0 0 0 0 : 1 1 1 1 1 1 : 1 1 1 1 1 1 : 0 1 0 1 0 1 : 1 1 0 1 1 0 : 1 1 1 1 0 0 : 0 1 1 1 1 0 8 : 0 0 1 1 1 1

Bagaimana isi dari track ke-9, jika untuk merekam data digunakan odd parity dan even parity ?

Jawab :



Odd Parity

Track 9 

Even Parity

Track 9 : 1 1 0 0 0 1 : 0 0 1 1 1 0

PARAMETER MEDIA PENYIMPANAN SEKUNDER

  Tujuannya digunakan untuk menganalisis performansi struktur file berkas Secara umum ada 2 jenis parameter yaitu: 1.Waktu Pengaksesan Acak 2.Kecepatan Transfer Data

Waktu Pengaksesan Acak

 Ada 2 parameter utama yaitu : 1.

◦ ◦ Access Delay Time Adalah waktu yang diperlukan untuk mencari lokasi penyimpanan data pada media penyimpanan sekunder. Access Delay Time ditentukan dua parameter yaitu : Seek Time (S) Rotational Latency (r)

Seek Time (s)

Seek Time merupakan waktu yang dibutuhkan oleh lengan (arm) pada harddisk untuk menggerakan head ke posisi track yang dituju dimana data tersebut ada.

S = Sc +



i ms

 Sc = Waktu penyalaan awal

= Waktu untuk head berpindah satu track

i = Jumlah ruang antar track yang ditempuh 13

Rotational Latency (r)

Rotational Latency merupakan waktu yang dibutuhkan head untuk menunggu perputaran disk sehingga data yang akan dibaca tepat berada di bawah head.

r = 0,5 x 60 x 1000

rpm

ms rpm = jumlah putaran disk per menit 14

Waktu Pengaksesan Acak

2.

◦ ◦ Data Transfer Time Adalah waktu yang dibutuhkan untuk mentransfer data. Proses transfer data dapat diukur dengan satuan byte/detik, kbyte/detik atau mbyte/detik.

Terdapat dua parameter utama yang bergantung kepada transfer rate yaitu Record Transfer Time Block Transfer Time

Waktu Pengaksesan Acak



Record Transfer Rate(TR) Waktu yang dibutuhkan transfer per record TR = (R / t)

dimana: R= Ukuran Record t = Transfer Rate

Waktu Pengaksesan Acak



Block Transfer Time (btt) Waktu yang dibutuhkan transfer per satu block btt = (B / t)

dimana: B = Ukuran Blok t = Transfer Rate

Waktu Pengaksesan Acak

   Nilai transfer rate (t) diinformasikan oleh pembuat media penyimpanan sekunder. Pembacaan dan penulisan berurut sederetan blok pada data besar maka operasi pemindahan data harus melewati gap dan daerah-daerah bukan data.

Kemudian diakhir tiap track harus dilakukan seek. Selama seek time tidak ada data yang ditransfer.

Waktu Pengaksesan Acak

   Untuk pembacaan data yang cukup besar didefinisikan bulk transfer time (t’).

Bulk transfer rate merupakan waktu total yang diperlukan untuk pembacaan data dalam jumlah besar yang dihitung area non data yang harus dilalui.

dengan mempertimbangkan besar dan banyaknya gap Hal ini dipengaruhi oleh ukuran record, ukuran block, pemborosan ruang, dan waktu transfer itu sendiri.

t` = t/2 * (R / (R + W))

Kecepatan Transfer Data

 Kecepatan transfer data aktual dari/pada main memory ke secondary memory atau sebaliknya.

 Bergantung Pada 1. Ukuran block data 2. Data Transfer rate perangkat penyimpanan 3. Metode blocking yang dilakukan

Metode Blocking

 Fixed Blocking Satu block terdiri dari sejumlah record dengan panjang record tetap

R1 R2 R3 R4 R5

Awal block Daerah tdk terpakai Pembatas block Akhir block Rumus : Bfr = B / R , dimana B = Ukuran block R = Ukuran Record

Metode Blocking

 Variable Length Spanned Blocking

R1

Block berisi record-record dengan panjang tidak sama, jika satu record tidak dapat dimuat di satu block, maka sebagian record disimpan di block lain

R2 R 3 R3 R4 R5

Awal block Pembatas block Rumus : Bfr = (B – P) / (R + P) Daerah tidak terpakai Akhir block P = pointer

 

Keuntungan:

 Dapat menampung record-record dengan ukuran yang lebih besar dari blok size  Tidak ada pemborosan ruang karena blocking

Kerugian:

 Sulit dalam implementasi  Record yang berada pada 2 blok membutuhkan waktu yang lama dlm pencarian  File sulit diup-date

Metode Blocking

 Variable Length Unspanned Blocking Block berisi record-record dengan panjang tidak sama, dan setiap record harus berada dalam satu block

R1 R2 R3 R4 R5

Awal block Pembatas block Daerah tidak terpakai Rumus : Bfr = (B – ½ R)/ (R + P) Akhir block

 

Keuntungan:

 Implementasi lebih mudah dibandingkan dengan spanned blocking  Jumlah record per block bervariasi

Kerugian:

 Banyak ruang terbuang karena proses blocking  Ada kemungkinan recordnya panjang dan ada ruang kosong

PEMBOROSAN RUANG (WASTE/W)

Pemborosan (W) adalah ruang-ruang di dalam media yang tidak benar-benar digunakan untuk menyimpan data.

Akibat : Mengurangi kapasitas media Mempengaruhi waktu pencarian / pengaksesan data Ada 2 macam Waste : Pemborosan karena Gap (WG) Pemborosan karena metode Blocking (WR) MATERI : WASTE SISTEM BERKAS 26

W pada Fixed Blocking

Pada fixed blocking, ruang terbuang akibat blocking adalah < R Fixed blocking umumnya digunakan jika ukuran record jauh lebih kecil dibandingkan kapasitas block.

W = W g + W r



W = W g = G / Bfr

W G W R = G / Bfr = sisa blok / Bfr G : ukuran GAP Sisa Blok : ruang kosong dalam sebuah blok SISTEM BERKAS 27

W pada VLSB

   Tidak ada ruang terbuang karena blocking Muncul penanda record (M) dan pointer block (P) Jika M = P, maka

W = P + (P + G) Bfr

SISTEM BERKAS 28

W pada VLUB

   Ada ruang terbuang Ada penanda record Jika M = P, maka

W = P + (½ R + G) Bfr

SISTEM BERKAS 29

Latihan-1

Pandang suatu bagian dari tape yang berisi : Track 1 2 3 : 1 0 0 0 1 1 : 1 1 1 1 1 0 : 0 0 0 1 1 1 4 5 6 7 8 : 0 0 0 1 0 1 : 0 1 0 1 1 1 : 1 0 0 1 1 1 : 1 1 1 0 0 0 : 1 0 0 0 0 0 Bagaimana isi dari track ke-9, jika untuk merekam data digunakan : a. Even Parity b. Odd Parity

Contoh Kasus

Diketahui sebuah harddisk memiliki karakteristik : Seek time (s) = 10 ms Kecepatan putar disk 3000 rpm Transfer rate (t) = 1024 byte / s Ukuran block (B) = 2048 byte Ukuran record (R) = 128 byte Ukuran gap (G) = 64 byte (Penyimpanan record menggunakan metode fixed blocking) Hitung : Bfr r TR Btt W t’ SISTEM BERKAS 31