Media Penyimpanan Berkas. Rudi Susanto

Transkripsi

1 Media Penyimpanan Berkas Rudi Susanto

2 Media Penyimpanan Adalah peralatan fisik yang menyimpan representasi data. Media penyimpanan / storage atau memori dapat dibedakan atas 2 bagian : 1. Primary Memory Primary Storage (Internal Storage) 2. Secondary Memory Secondary Storage (External Storage) Rudi Susanto rudist87@gmail.com 2

3 1) Primary Memory Ada 4 bagian di dalam Primary Storage, yaitu: (a) Input Storage Area; Untuk menampung data yang dibaca. (b)program Storage Area; Penyimpanan instruksi-instruksi untuk pengolahan. (c) Working Storage Area; Tempat dimana pemrosesan data dilakukan. (d)output Storage Area; Penyimpanan informasi yang telah diolah untuk sementara waktu sebelum disalurkan ke alat-alat output. Rudi Susanto rudist87@gmail.com 3

4 1) Primary Memory Control unit section, Primary storage section, ALU section adalah bagian dari CPU. Berdasarkan hilang atau tidaknya berkas data atau berkas program di dalam storage, yaitu : 1) Volatile Storage; Berkas data atau program akan hilang, bila listrik dipadamkan. 2) Non Volatile Storage; Berkas data atau program tidak akan hilang, sekalipun listrik dipadamkan. Rudi Susanto rudist87@gmail.com 4

5 Primary Memory Komputer 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. ROM bersifat non volatile. Rudi Susanto 5

6 Secondary Memory Memori dari CPU sangat terbatas sekali dan hanya dapat menyimpan informasi untuk sementara waktu. Oleh sebab itu alat penyimpan data yang permanen sangat diperlukan. Informasi yang disimpan pada alat-alat tersebut dapat diambil dan ditransfer pada CPU pada saat diperlukan. Alat tersebut dinamakan Secondary Memory (Auxiliary Memory) atau backing storage. Rudi Susanto 6

7 Jenis Secondary Memory Rudi Susanto 7

8 Memilih alat penyimpan Cara penyusunan data Kapasitas penyimpan Waktu akses Kecepatan transfer data Harga Persyaratan pemeliharaan Standarisasi Rudi Susanto 8

9 Hierarki Storage. Rudi Susanto 9

10 Parameter Penyimpanan Sekunder Rudi Susanto 10

11 Contoh A 75GB IBM Deskstar has roughly: Rudi Susanto rudist87@gmail.com 11

12 Contoh parameter disk Rudi Susanto 12

13 Prisip Kerja Hard disk Head akan digerakkan menuju track tertentu di atas disk untuk melakukan baca dan tulis Waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan head dari satu track ke track yang lain : SEEK TIME Untuk menulis data, head akan menunggu sampai berada pada sektor yang belum terisi Untuk membaca data, head akan menunggu sampai pada sektor dimana data disimpan Waktu yang dibutuhkan untuk menunggu pada sector yang tepat : LATENCY Rudi Susanto rudist87@gmail.com 13

14 Parameter Penyimpanan Sekunder Tujuannya digunakan untuk menganalisis performansi struktur file berkas Secara umum ada 2 jenis parameter yaitu: 1.Waktu Pengaksesan Acak/ Random Access Time 2.Kecepatan Transfer Data/Transfer Data Rate Rudi Susanto rudist87@gmail.com 14

15 1. Random Access Time Pencarian lokasi/posisi penyimpanan Waktu tunda access adalah waktu yang diperlukan untuk operasi pencarian lokasi penyimpanan 1. Seek time (S) 2. Rotational Latency (r) 3. Transfer Rate (TR) RAT : S + r + TR Rudi Susanto rudist87@gmail.com 15

16 1.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 Sc = Waktu penyalaan awal (ms) = Waktu untuk head berpindah satu track (ms) i = Jumlah ruang antar track yang ditempuh Rudi Susanto rudist87@gmail.com 16

17 Soal 1 Jika waktu penyalaan awal sebuah harddisk adalah 2 ms, waktu bergerak antar track 0,2 ms, maka berapa Seek Time yang dibutuhkan jika jumlah track Diketahui : Sc : : i : Ditanyakan S? Jawab : Rudi Susanto rudist87@gmail.com 17

18 2.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 rpm = jumlah putaran disk per menit *= 0.5 x rotations x rotational speed *depends partly on how fast the disk platters spin Rudi Susanto rudist87@gmail.com 18

19 Soal 2 Berapakah Rational Latency jika pada sebuah harddisk terdapat informasi rpm : 7200 Diketahui : Ditanyakan r? Jawab : For example, a 5400 RPM disk has an average rotational Latency of? Rudi Susanto rudist87@gmail.com 19

20 3.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 Rudi Susanto 20

21 Metode Blocking Bloking mencocokkan record ke dalam blok Record Unit penyimpanan data di level logik atau file. Ukuran Record (R) : 1. Fixed Record 2. Variable Record Blocking Factor (Bfr) Jumlah record yang diharapkan dapat ditampung di dalam satu block Rudi Susanto rudist87@gmail.com 21

22 Ilustrasi Rudi Susanto 22

23 Contoh Blocking Factor R1 1 Block Maka Bfr = 1 (dalam satu block terdapat satu record) R1 R2 1 Block Maka Bfr = 2 (dalam satu block terdapat dua record) Rudi Susanto rudist87@gmail.com 23

24 Metode Blocking 1. Fixed Blocking Satu block terdiri dari sejumlah record dengan panjang record tetap R1 R2 R3 R4 R5 Awal block Daerah tdk terpakai Pembatas Block/ IBG Akhir block Rumus : Bfr = B / R, dimana B = Ukuran block R = Ukuran Record Rudi Susanto rudist87@gmail.com 24

25 1. Fixed Blocking Jumlah record pada suatu blok sama dengan jumlah record pada blok yang lainnya. Ukuran record lebih kecil atau sama dengan ukuran blocknya Kelebihan : - Implementasi yang sederhana - Memungkinkan pengaksesan secara acak Kekurangan : - Jika ukuran record bukan kelipatan dari ukuran blok, maka akan terjadi pemborosan ruang pada setiap blok Rudi Susanto rudist87@gmail.com 25

26 Contoh Blok size (B) = 100 byte, record length (R) = 30 byte Blocking factor (Bfr) = 100/30 = 3 satu blok diharapkan ada 3 record Rudi Susanto rudist87@gmail.com 26

27 Soal 3 (Catat soal ini untuk menjawab soal-soal berikutnya) 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 berapa Bfr? Berapa Rational Latency (r)? Rudi Susanto rudist87@gmail.com 27

28 Transfer Rate Kecepatan transfer data aktual dari main memory ke secondary memory atau sebaliknya Transfer diukur dengan satuan Byte/detik, KByte/detik atau MByte/detik Pada disk, transfer rate bergantung kecepatan rotasi dan kepadatan rekaman Rudi Susanto 28

29 Transfer Rate Record Transfer Rate(TR) Waktu yang dibutuhkan transfer per record TR = (R / t) Block Transfer Time (btt) Waktu yang dibutuhkan transfer per satu block Soal 4 : btt = (B / t) Dari soal no. 3 tersebut, hitung TR dan btt? Rudi Susanto rudist87@gmail.com 29

30 Pemborosan Ruangan/Waste (W) Besaran ruang yang tidak digunakan untuk menyimpan data Di ukur berdasarkan relatif terhadap record a. Pemborosan karena Gap (Wg) b. Pemborosan karena Blocking (Wr) Rudi Susanto 30

31 Wg 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. Soal 5 : W g = G / Bfr Berdasarkan soal no.3, berapa nilai Wg? Rudi Susanto rudist87@gmail.com 31

32 Bulk Transfer Data (t ) Bulk transfer rate merupakan waktu total yang diperlukan untuk pembacaan data dalam jumlah besar yang dihitung dengan mempertimbangkan besar dan banyaknya gap area non data yang harus dilalui. Hal ini dipengaruhi oleh ukuran record, ukuran block, pemborosan ruang, dan waktu transfer itu sendiri. t = (t / 2) * (R / (R + W)) Rudi Susanto rudist87@gmail.com 32

33 Hitung RAT (Random Access Time) Soal No.6 Berdasarkan soal no 3, hitung RAT? RAT : S + r + TR Rudi Susanto rudist87@gmail.com 33

34 Perhitungan W Fixed Blocking W = G / Bfr Variable Length Spanned Blocking W = P + ((P + G)/Bfr) Variable Length Unspanned Blocking W = P + ((1/2 R + G)/Bfr) Catatan : G : Ukuran Gap Rudi Susanto rudist87@gmail.com 34

35 Metode Blocking 2. Variable Length Spanned Blocking Block berisi record-record dengan panjang tidak sama, jika satu record tidak dapat dimuat di satu block, maka sebagian record disimpan di block lain Awal block R1 R2 R 3 Pembatas block R3 R4 R5 Daerah tidak terpakai Akhir block Rudi Susanto rudist87@gmail.com 35

36 Rumus Spanned Blocking Sebuah blok pointer (P) pada blok berikutnya harus disertakan pada setiap blok. Ukuran block efektif=b-p (alamat &posisi dalam devise) Ukuran record + marker =R+M (record mark) Rumus : Bfr = (B P) / (R - M) Contoh: Block size (B)=100 Byte;Block ponter (P)= 2 Byte; Panjang rata-rata record (R)= 30 Byte, record mark (M)= 1 Byte Bfr? Rudi Susanto rudist87@gmail.com 36

37 Rudi Susanto 37

38 Keuntungan Dapat menampung record record dengan ukuran yang lebih besar dari blok sizenya Tidak ada ruang yang terbuang karena bloking Rudi Susanto 38

39 Kerugian Sulit dalam implementasi Record yang berada pada 2 blok memerlukan waktu lama dalam pencariannya (harus membaca 2 blok) File sulit diupdate Rudi Susanto rudist87@gmail.com 39

40 Metode Blocking 3. 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 Akhir block Rudi Susanto 40

41 Rumuas Unspanned Blocking Rata rata ruang blok yang terbuang =1/2R, tetapi Block pointer tidak digunakan Rumus : Bfr = (B ½ R)/ (R + M) Contoh: Block size (B)=100 byte Record rata rata (R)=30 Byte Marker (M)=1 Byte Bfr? Rudi Susanto rudist87@gmail.com 41

42 Rudi Susanto 42

43 Keuntungan Implementasi lebih mudah dibandingkan dengan spanned blocking Jumlah record per block bervariasi Jika record length bervariasi, pemakaian tempat sebanyak karakter Rudi Susanto 43

44 Kerugian Banyak ruang terbuang karena proses blocking Record length <= Block Size Ada kemungkinan recordnya panjang dan ada ruang kosong Rudi Susanto 44

45 Tugas! Pertimbangkan disk dengan karakteristik sebagai berikut :ukuran blok B = 512 byte, interblok gap ukuran G = 128 byte, jumlah blok per track = 20, jumlah track per permukaan = 400. Sebuah disk pack terdiri dari 15 disk dua sisi. Berapa kapasitas total trek dan apa kapasitas manfaatnya (tidak termasuk? Interblok kesenjangan)? Berapa banyak silinder yang ada? Berapa total kapasitas dan kemampuan yang berguna silinder? Berapa total kapasitas dan kapasitas yang berguna dari paket disk? Misalkan disk drive berputar pada kecepatan 2400 rpm (putaran per menit); berapa kecepatan transfer dalam byte / msec dan blok transfer time (btt ) dalam msec? Misalkan rata-rata mencari waktu adalah 30 msec. Berapa banyak waktu yang dibutuhkan (Rata-rata) dalam msec untuk mencari dan mentransfer satu blok? Hitung rata-rata waktu yang dibutuhkan untuk mentransfer 20 blok acak? Dan Bandingkan dengan waktu yang dibutuhkan untuk mentransfer 20 blok berturut-turut menggunakan Double buffering untuk menghemat mencari waktu dan delay rotasi. Rudi Susanto rudist87@gmail.com 45

46 Terima Kasih Rudi Susanto 46