Manajemen Disk Struktur dan Penjadualan Disk oleh Kelompok 57.4 M Hasrul M & Riyadi Akbar kritik dan saran : great_riyadi@yahoo.com
Struktur Disk Sumber: Bahan Kuliah Yair Amir, pengajar di John Hopkins University
Struktur Disk (Cont) Disk (hard disk) adalah tempat penyimpanan data yang didalamnya terdiri dari kumpulan cakram-cakram magnetik. Disk dapat memiliki kapasitas yang sangat besar. Disk juga memiliki waktu akses yang cukup cepat jika dibandingkan dengan magnetic tape. disk memiliki disk arm yang bertugas untuk bergerak dari satu silinder ke silinder yang lain. Di ujung disk arm terdapat head, fungsi head adalah membaca data pada sektor yang berada diatas/bawahnya
Disk Performance Parameters Seek time waktu yang dibutuhkan disk arm untuk menempatkan head berada pada silinder yang dituju Rotational Latency waktu yang dibutuhkan disk untuk berputar agar sektor yang ingin diakses berada dibawah/atas head Access Time waktu yang dibutuhkan untuk mengakses suatu bagian tertentu di dalam disk, yaitu: - Seek time + Rotational Latency
Disk Performance Parameters (cont) Bandwidth jumlah bytes yang dapat ditransfer oleh disk per satuan waktu (biasanya detik) Time to get data waktu total dari permintaan terhadap disk sampai permintaan terhadap disk tersebut dipenuhi, yaitu: - acces time + transfer time Cache of Disk tempat penyimpanan sementara untuk data yang keluar/masuk dari disk. Semakin besar ukuran cache akan semakin baik
Penjadualan Disk jika suatu proses membutuhkan pelayanan I/O dari atau menuju disk, maka proses tersebut akan melakukan system call ke sistem operasi Informasi yang dibawa: 1. Apakah operasi Input / output 2. Alamat disk untuk proses tersebut 3. Alamat memori untuk proses tersebut 4. Jumlah byte yang akan ditransfer
Penjadualan Disk (cont) Macam macam penjadualan DISK 1. FCFS 2. SSTF 3. SCAN 4. C-SCAN 5. LOOK 6. C-LOOK
Penjadualan FCFS - Merupakan penjadualan yang paling sederhana,menggunakan aturan yang datang lebih dulu harus dilayani lebih awal - Keunggulan ~> adil bagi proses (tidak ada prioritas) - Kelemahan ~> lambat / tidak efisien untuk kasus secara umum Contoh : 98,183,37,122,14,124,65,67 ( disk head pada 53 )
FCFS Solusi : 53, 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 Jarak tempuh : 640 silinder Sumber: Operating System Conccepts 6th, Siberschats,dkk. Hal.437
Penjadualan SSTF - Menggunakan algoritma shortest-seek-time-first. Melayani permintaan berdasarkan waktu pencarian yang paling kecil dari posisi head terakhir. - Keunggulan ~> Lebih cepat dibanding FCFS - Kelemahan ~> kemungkinan terjadi starvation Contoh : 98,183,37,122,14,124,65,67 (disk head pada 53 )
SSTF Solusi :dari 53 ke 65, 67, 37, 14, 98, 122, 124, 183 Jarak tempuh : 236 silinder Sumber: Operating System Conccepts 6th, Siberschats,dkk. Hal.438
Penjadualan SCAN Disk arm bergerak sampai ke silinder paling ujung dari disk, kemudian berbalik arah gerak, menuju ke silinder paling ujung lainnya sambil melayani permintaan Keunggulan : total pergerakan disk arm ada batasnya ( 2 kali jumlah total silinder ) Kelemahan: - pada kasus tertentu dapat terjadi starvation - disk arm harus bergerak sampai silinder paling ujung,padahal mungkin sudah tidak ada lagi permintaan di depan pergerakan disk arm (ada perjalanan sia-sia) Contoh : 98,183,37,122,14,124,65,67 (disk head pada 53 )
SCAN Solusi : 53, 37, 14, 65, 67, 98, 122, 124, 183 Jarak tempuh : 236 silinder Sumber: Operating System Conccepts 6th, Siberschats,dkk. Hal.441
Penjadualan C-SCAN Merupakan hasil modifikasi algo SCAN untuk mengurangi kemungkinan starvation. Setelah sampai di silinder paling ujung, maka langsung bergerak cepat menuju silinder paling ujung lainnya tanpa melayani permintaan terlebih dahulu. Keunggulan: kemungkinan starvation lebih kecil Kelemahan: disk arm mengalami perjalanan siasia Contoh : 98,183,37,122,14,124,65,67 (disk head pada 53 )
C-SCAN Solusi : 53, 65, 67, 98, 122, 124, 183, ( ke 199, langsung berbalik arah menuju 0 ), 14, 37 Sumber: Operating System Conccepts 6th, Siberschats,dkk. Hal.440
Penjadualan LOOK Seperti SCAN tapi dapat melihat permintaan didepannya masih ada/tidak.jika tidak maka langsung berbalik arah. Scan yang lebih pintar Kelebihan: lebih efisien karena tidak ada perjalanan sia-sia Kelemahan: kemungkinan starvation Contoh : 98,183,37,122,14,124,65,67 (disk head pada 53 )
Penjadualan C-LOOK Bergerak menuju silinder paling ujung,jika sudah tidak ada lagi permintaan,maka langsung berbalik cepat menuju permintaan yang terdekat dengan ujung silinder yang lainnya. Memperbaiki kelemahan2 algoritma SCAN, C-SCAN, dan LOOK
C-LOOK Solusi : 53, 65, 67, 98, 122, 124, 183, setelah di look dan permintaan tidak ada,maka langsung ke 0 dan bergerak kekanan lagi, 14, 37 Sumber: Operating System Conccepts 6th, Siberschats,dkk. Hal.441
Pemilihan Algoritma Penjadualan - Tak ada algoritma yang sempurna untuk semua keadaan. - Sangat bergantung pada jumlah dan jenis permintaan, sedangkan permintaan sangat dipengaruhi oleh metode penempatan berkas. - SSTF dan Look sering dipakai sebagai algoritma default. Scan dan C Scan sesuai untuk sistem dengan beban yang banyak. - Oleh karena itu, pada Sistem Operasi terdapat modul terpisah untuk algoritma penjadualan disk, sehingga algoritma tersebut bisa diganti dengan algoritma yang lain, sesuai keperluan. - Algoritma-algoritma tersebut hanya mempertimbangkan seek time! - Disk modern sangat dipengaruhi oleh rotational latency! - Produsen disk mengimplementasikan algoritma penjadualan disk pada perangkat keras dengan mempertimbangkan pula rotational latency.