Bab 10 Pengelolaan Alat Masukan- Keluaran 4

Bab Bab 10 PENGELOLAAN ALAT MASUKAN-KELUARAN 4 A. Penyimpan Magnetik (Magnetic Storage) 1. Fungsi Menyimpan informasi dari komputer (biasanya berbentuk berkas) secara magnetik Terdapat beberapa bentuk Pita magnetik Disk (hard disk) Disket (floppy disk)

Bab Pita Magnetik Pita plastik yang dilapisi dengan bahan magnetik dalam ukuran yang tipis sekali Pita digulung pada dua roda, baik secara terpisah maupun dalam satu rumah (catridge, kaset) Informasi disimpan dengan mengubah-ubah keadaan magnet di pita itu Penyimpanan berlangsung serial sehingga pembacaan kembali harus dilakukan dengan memutar roda untuk mencari tempat simpan

Bab Hard disk dan Floppy disk (a) Bentuk Hard disk dan floppy disk sama bentuknya yakni berupa piring; hard disk keras dan floppy disk lunak Biasanya hard disk terbuat dari satu atau beberapa piring aluminium yang dilapisi bahan magnetik Kalau hard disk terdiri atas beberapa piring, maka piring itu berputar pada satu sumbu bersama Floppy disk terbuat dari satu piring plastik yang dilapisi bahan magnetik Karena serupa, mereka dapat disebut disk saja

Bab (b) Penulisan dan pembacaan Penulisan dan pembacaan dilakukan melalui hulu tulis baca yang dapat bergerak

Bab Setiap permukaan disk dibaca oleh satu hulu tulis baca Semua hulu terikat pada satu sumbu sehingga bergerak bersama ketika menulis ke dan membaca dari permukaan disk Pada disk dengan banyak piring, biasanya permukaan terluar tidak digunakan untuk menyimpan Gerakan hulu

Bab (c) Lintas, sektor, blok, dan silinder Lintas Penyimpanan pada disk dilakukan pada lintas berbentuk lingkaran konsentrik di permukaan disk

Bab Sektor Setiap lintas dibagi lagi menjadi sejumlah sektor yang sama panjang Penyimpanan informasi terjadi pada sektor dan setiap sektor dapat menyimpan sejumlah bait (misalnya 512 bait) Blok Satu blok terdiri atas satu atau lebih sektor, bergantung kepada sistem operasi Proses penyimpanan berlangsung secara blok demi blok Silinder Semua lintas sama letak pada semua piring disebut silinder

Bab (d) Waktu Akses Lintas diberi nomor urut sesuai dengan letak lintas di disk Ada lintas di tepi piring dan ada lintas di tengah piring Hulu baca bergerak bolak-balik dari tepi piring ke tengah piring melewati lintas Waktu akses a meliputi waktu untuk Menemukan lintas (waktu cari t) Menstabilkan hulu (waktu mantap s) Menemukan sektor (waktu latensi l) Menulis atau membaca d a = t + s + l + d

Bab Waktu mantap Hulu harus bergerak cepat dan langsung berhenti. Ketika berhenti hulu bergetar. Diperlukan waktu mantap s untuk hulu menjadi mantap Waktu cari Waktu yang diperlukan hulu untuk mencapai lintas yang dituju. Jika mecapai satu lintas memerlukan waktu b, maka t(1) = b Untuk melewati n lintas, diperlukan waktu cari sebesar t(n) = nb

Bab Waktu cari dan waktu mantap Cari sampai mantap diperlukan waktu t(n) = nb + s Gerak hulu

Bab Rerata waktu cari Jika disk memiliki w lintas, maka waktu cari merupakan deret hitung dari 1 sampai w Melalui deret hitung, jumlah semua waktu cari dapat dihitung Jika jumlah semua waktu cari dibagi dengan banyaknya lintas, maka diperoleh rerata waktu cari

Bab Waktu latensi Waktu latensi adalah waktu untuk menemukan sektor bergantung kepada Waktu rotasi = r Sektor per lintas = m Waktu latensi untuk 1 sektor Rerata waktu latensi

Bab Waktu akses Jika waktu tulis dan baca adalah masing-masing d t = waktu tulis d b = waktu baca maka waktu akses untuk tulis dan baca adalah masing-masing Tulis a t = t + s + l + d t Baca a b = t + s + l + d b Biasanya waktu tulis lebih lama dari waktu baca

Bab (e) Pengendali disk Untuk satu perangkat disk EIDE (Enhanced Integrated Drive Electronics) Mengengali sampai 4 disk Tiap disk sampai kapasitas 137 GB Kecepatan transfer sampai 66 MB/detik SCSI (Small Computer System Interface) Kecepatan transfer sampai 160 MB/detik Untuk beberapa perangkat disk RAID (Redundant Array of Independent Disk) Mengatur beberapa perangkat disk Level 1 mirroring: ada back up Striping: Memecah data, instruksi, informasi ke beberapa disk

Bab B. Algoritma Pengakses Lintas pada Disk 1. Fungsi Komputer dengan banyak pemakai perlu mengelola banyak permintaan akses disk Terjadi antrian permintaan akses lintas pada disk, misalnya, hulu ada di lintas 50, dan antrian adalah sebagai berikut Ada sejumlah algoritma untuk melayani permintaan akses lintas

Bab Cara akses lintas disk mirip dengan gerak lift lift disk

Bab Algoritma Pertama Tiba Pertama Dilayani (PTPD) First Come First Served Contoh Antrian: Letak hulu :

Bab Banyaknya lintas yang dilalui 50 – 13 : 37 lintas 13 – 46 : 33 lintas 46 – 65 : 19 lintas 65 – 27 : 38 lintas 27 – 95 : 68 lintas total : 725 lintas 95 – 82 : 13 lintas : 73 lintas 9 – 17 : 8 lintas 17 – 52 : 35 lintas 52 – 53 : 1 lintas 53 – 17 : 36 lintas : 16 lintas 1 – 82 : 81 lintas : 81 lintas 2 – 17 : 15 lintas 17 – 98 : 81 lintas : 91 lintas

Bab Algoritma Pungut Pick up Contoh Antrian: Letak hulu :

Bab Banyaknya lintas yang dilalui 50 ke 13 pungut lintas 13 ke 65 pungut lintas 65 ke 95 pungut lintas 95 ke 2 pungut 9 84 lintas 9 ke 1 pungut lintas 1 ke 98 pungut lintas lintas

Bab Algoritma Waktu Cari Terpendek Dipertamakan (WCTD) Shortest Seek Time First (SSTF) Contoh Antrian: Letak hulu :

Bab Banyaknya lintas yang dilalui Di antara Terpendek 50 – 52 / 50 – – 52 2 lintas 52 – 53 / 52 – – 53 1 lintas 53 – 65 / 53 – – 46 7 lintas 46 – 65 / 46 – – lintas 27 – 65 / 27 – – lintas 17 – 65 / 17 – – 13 4 lintas 13 – 65 / – 9 4 lintas 9 – 65 / 9 – 7 9 – 7 2 lintas 7 – 65 / 7 – 2 7 – 2 5 lintas 2 – 65 / 2 – 1 2 – 1 1 lintas 1 – 65 / 1 – 82 1 – lintas 65 – 82 / 65 – – lintas 82 – 95 / 82 – – lintas 98 – – 98 3 lintas lintas

Bab Algoritma Lift Singkat LOOK (sampai permintaan teratas dan terbawah, tidak sampai ujung Contoh Antrian: Letak hulu : ke 98 lewat lintas 98 ke 1 lewat lintas total 145 lintas

Bab Algoritma Lift Singkat Searah C - LOOK (sampai permintaan teratas dan terbawah, tidak sampai ujung, hanya dari bawah ke atas) Contoh Antrian: Letak hulu : ke 98 lewat lintas 98 ke 1 tidak mengakses 97 lintas 1 ke 46 lewat lintas total 190 lintas

Bab Algoritma Lift Lengkap SCAN (sampai ujung terbawah dan teratas) Contoh Antrian: Letak hulu : ke 100 lewat lintas 100 ke 1 lewat lintas total 149 lintas

Bab Algoritma Lift Lengkap Searah C - SCAN (sampai ujung terbawah dan teratas, hanya dari bawah ke atas) Contoh Antrian: Letak hulu : ke 100 lewat lintas 100 ke 0 tidak mengakses 100 lintas 0 ke 46 lewat lintas total 196 lintas

Bab Perbandingan di antara algoritma Algoritma Lintas PTPD 725 Pungut 310 WCTD 152 LS 145 LSS 190 LL 149 LLS 196 PTPD Pertama Tiba Pertama Dilayani WCTD Waktu Cari Terpendek Dipertamakan LS Lift Singkat LSS Lift Singkat Searah LL Lift Lengkap LLS Lift Lengkap Searah

Bab C. Penyimpan Optik (Optical Storage) 1. Fungsi dan Jenis Menyimpan informasi dari komputer dan kemudian dapat dimuat kembali ke komputer Bekerja secara optik melalui perbedaan pantulan cahaya Biasanya terdiri atas CD (Compact disk) DVD (Digital video disk) Ada yang hanya dapat dibaca Ada juga yang dapat ditulis dan dibaca Prinsip kerja CD dan DVD adalah serupa

Bab CD (Compact disk) dan DVD Terdiri atas keping piringan yang dapat diputar dengan menggunakan sumbu

Bab Jalur penyimpan CD-ROM Berbentuk spiral dari bagian dalam ke bagian luar (hanya dapat dibaca) Pada jalur terdapat tonjolan dan lekukan

Bab Lekukan dan Tonjolan pada CD-ROM Menyandikan bit 0 dan bit 1; satu bait menggunakan 8 bit Satu CD dapat menyimpan banyak bait, misalnya bait

Bab Penyimpanan informasi Informasi disimpan melalui lekukan (0) disebut juga pit dan tonjolan (1) disebut juga land Pada lekuk (pit) tiada pantulan, menjadi 0, dan pada tonjolan (land) ada pantulan, menjadi 1 Cahaya yang digunakan adalah laser 0 1

Bab Kecepatan trasfer data Pertama kali dibuat, 150 kB per detik Kecepatan ini dijadikan satuan, sehingga sekarang kecepatan transfer menjadi Sekian kali 150 kB per detik Misalnhya 48 x, 75 x 48 X = 48 x 150 kB/s = 7200 kB/s Kapasitas Kapasitas 650 MB sampai 1 GB Kecepatan 48 x dan 75 x CD RW (RW = rewritable) Tulis sampai 20 kali, tulis ulang sampai 10 kali

Bab CD dan DVD Kapasitas simpan DVD setara dengan sekitar 7 kali kapasitas simpan CD DVD mengenal penyimpanan 1 sisi dan 2 sisi serta 1 lapisan dan 2 lapisan Kapasitas DVD 4,7 GB sampai 17 GB Sisi Lapisan Kapasitas ,7 GB 1 2 8,5 GB 2 1 9,4 GB GB

Bab CD Rekam dan Baca CD-R (Recordable) Informasi dapat direkam ke CD tetapi tidak dapat dihapus Piring rekaman dilaburi zat warna peka cahaya Zat warna itu tembus cahaya sehingga disandikan sebagai 1 Jika dipanasi melalui cahaya dengan frekuensi dan intensitas tertentu, zat warna itu menjadi butak (tidak tembus cahaya) sehingga disandikan sebagai 0 Dengan cara ini, informasi dapat direkam ke dalam CD

Bab CD-RW (Rewritable) CD ini dapat ditulis kembali sehingga isinya dapat dihapus Piringan dilaburi semacam bahan yang terbuat dari campuran perak, antimoni, tellurium, dan indium Bahan ini dapat berbentuk kristal (tembus cahaya, disandikan 1) dan dapat berbentuk amorf (tidak tembus cahaya, disandikan 0) Jika dipanasi pada temperatur tertentu, bahan ini lebur. Ketika dingin bahan menjadi berbentuk amorf (disandikan 0) Tetapi jika setelah lebur, bahan itu didinginkan secara perlahan maka bahan ini menjadi berbentuk kristal (dihapus dengan cara ini)

Bab Perekaman Dengan sifat ini, rekaman dapat dilakukan melalui pendinginan biasa Titik-titik melalui pendinginan biasa ini menjadi tidak tembus cahaya dan disandikan sebagai 0 Titik-titik yang tidak dipanasi tetap tembus cahaya dan disandikan sebagai 1 Penghapusan Penghapusan dilakukan dengan pendinginan lambat sehingga bahan di seluruh permukaan piring kembali menjadi kristal yakni tembus cahaya

Bab D. Penyimpan Solid-State (Solid-State Storage) 1. Fungsi dan Jenis Penyimpan solid-state menyimpan informasi dari komputer dan kemudian dapat dimuat kembali ke komputer Penyimpanan berlangsung secara elektronik pada rangkaian listik yang kecil Ada beberapa jenis penyimpan solid-state, mencakup Smart card Compact flash Memory stick Semuanya menggunakan flash memory

Bab Smart card, compact flash, dan memory stick Smart card Memory stick Compact flash

Bab Flash Memory Penyimpanan solid-state terjadi berdasarkan flash memory Flash memory terdiri atas rangkaian transistor yang berukuran sangat kecil ---- Word line Bit line drainsource Control gate Floating gate Thin oxide layer Current flow ---- Negatively charged electron

Bab Transistor control gate dan transistor floating gate dipisahkan oleh thin oxide layer Hubungan floating gate ke word line harus melalui thin oxide layer Pemutusan hubungan melalui tunneling Tunneling: Bit line diberikan potensial 10 sampai 13 volt Floating gate mengeluarkan elektron Elektron terperangkap di thin oxide layer Hubungan floating gate ke word line terputus Disandikan sebagai 0 Hubungan floating gate ke word line Terhubung 1 Terputus 0

Bab Penghubungan kembali Hubungan floating gate ke word line dipulihkan dengan menghapus elektron di thin oxide layer Penghapusan dilakukan dengan memberikan tegangan lebih tinggi pada floating gate sehingga arus tembus ke word line Penghapusan terjadi untuk semua bit Sel Sensor Untuk membedakan terhubung (1) dan terputus (0) digunakan sel sensor Jika saluran dari floating gate ke word line lebih dari 50% diartikan terhubung Jika kurang dari 50% diartikan terputus

Bab Jenis flash memory Jenis flash memory ditentukan oleh jenis transistor yang digunakan Ada NOR flash memory dan ada NAND flash memory Ukuran Ukuran flash memory sangat kecil, sehingga penyimpan yang menggunakan flash memory dapat berukuran sangat kecil