rudi susanto | rudist87@gmail (random access memory); bagian dari main memory yang dapat kita isi...

Media Penyimpanan BerkasRudi Susanto | rudist87@gmail.com

Media Penyimpanan

• Adalah peralatan fisik yang menyimpan representasi data.

• Media penyimpanan / storage ataumemori 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

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 untuksementara waktu sebelum disalurkan kealat-alat output.

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 3

1) Primary Memory

Control unit section, Primary storage section, ALU section adalah bagian dari CPU.Berdasarkan hilang atau tidaknya berkas data atau berkasprogram 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

Primary Memory Komputer

• 1. RAM (Random Access Memory);Bagian dari main memory yang dapat kita isidengan data atau program dari disket atau sumberlain. Dimana data-data dapat ditulis maupundibaca 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 olehpabrik. ROM biasanya sudah ditulisi program maupun data dari pabrik dengan tujuan-tujuankhusus. ROM bersifat non volatile.

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 5

Secondary Memory

• Memori dari CPU sangat terbatas sekali danhanya dapat menyimpan informasi untuksementara waktu. Oleh sebab itu alatpenyimpan data yang permanen sangatdiperlukan.

• Informasi yang disimpan pada alat-alattersebut dapat diambil dan ditransfer padaCPU pada saat diperlukan. Alat tersebutdinamakan Secondary Memory (Auxiliary Memory) atau backing storage.

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 6

Jenis Secondary Memory

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 7

Memilih alat penyimpan

• Cara penyusunan data

• Kapasitas penyimpan

• Waktu akses

• Kecepatan transfer data

• Harga

• Persyaratan pemeliharaan

• Standarisasi

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 8

Hierarki Storage

• .

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 9

Parameter Penyimpanan Sekunder

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 10

Contoh

• A 75GB IBM Deskstar has roughly:

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 11

Contoh parameter disk

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 12

Prisip Kerja Hard disk

Head akan digerakkan menuju track tertentudi atas disk untuk melakukan baca dan tulis

Waktu yang dibutuhkan untuk memindahkanhead dari satu track ke track yang lain : SEEK TIME

Untuk menulis data, head akan menunggusampai berada pada sektor yang belum terisi

Untuk membaca data, head akan menunggusampai pada sektor dimana data disimpan

Waktu yang dibutuhkan untuk menunggupada sector yang tepat : LATENCY

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 13

Parameter Penyimpanan Sekunder

• Tujuannya digunakan untuk menganalisisperformansi 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

1. Random Access Time

Pencarian lokasi/posisi penyimpanan

Waktu tunda access adalah waktu yangdiperlukan untuk operasi pencarian lokasipenyimpanan

1. Seek time (S)

2. Rotational Latency (r)

3. Transfer Rate (TR)

RAT : S + r + TR

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 15

1.Seek Time (S)

Seek Time merupakan waktu yangdibutuhkan oleh lengan (arm) pada harddiskuntuk menggerakan head ke posisi track yangdituju 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

Soal 1

Jika waktu penyalaan awal sebuah harddiskadalah 2 ms, waktu bergerak antar track 0,2 ms, maka berapa Seek Time yang dibutuhkanjika jumlah track 10000

Diketahui :◦ Sc : …◦ : …◦ i : …

Ditanyakan S ?

Jawab :

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 17

2.Rotational Latency (r)

Rotational Latency merupakan waktu yangdibutuhkan head untuk menungguperputaran disk sehingga data yang akandibaca 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

Soal 2

• Berapakah Rational Latency jika padasebuah 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

3.Kecepatan Transfer Data

• Kecepatan transfer data aktual dari/pada mainmemory ke secondary memory atau sebaliknya.

• Bergantung Pada

1. Ukuran block data

2. Data Transfer rate perangkat

penyimpanan

3. Metode blocking yang dilakukan

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 20

Metode Blocking

Blokingmencocokkan 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 ditampungdi dalam satu block

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 21

Ilustrasi

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 22

Contoh Blocking Factor

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 23

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)

Metode Blocking

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 24

• 1. Fixed Blocking

Satu block terdiri dari sejumlah record dengan panjang record tetap

R1 R2 R3 R4 R5

Awal block Daerah tdkterpakai

PembatasBlock/ IBG

Akhir block

Rumus : Bfr = B / R , dimana B = Ukuran block

R = Ukuran Record

1. Fixed Blocking

• Jumlah record pada suatu blok sama denganjumlah record pada blok yang lainnya.

• Ukuran record lebih kecil atau sama denganukuran blocknya

Kelebihan :

- Implementasi yang sederhana

- Memungkinkan pengaksesan secara acak

Kekurangan :

- Jika ukuran record bukan kelipatan dari ukuran blok, maka akanterjadi pemborosan ruang pada setiap blok

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 25

Contoh

• Blok size (B) = 100 byte, record length (R) = 30 byte

• Blocking factor (Bfr) = 100/30 = 3 satublok diharapkan ada 3 record

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 26

Soal 3 (Catat soal ini untuk menjawab soal-soal berikutnya)

• Hitungberapa Bfr?

• BerapaRational Latency (r) ?

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 27

Diketahui sebuah harddisk memilikikarakteristik :

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 menggunakanmetode fixed blocking)

Transfer Rate

• Kecepatan transfer data aktual dari mainmemory ke secondary memory atausebaliknya

• Transfer diukur dengan satuan Byte/detik,KByte/detik atau MByte/detik

• Pada disk, transfer rate bergantungkecepatan rotasi dan kepadatan rekaman

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 28

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

btt = (B / t)

Soal 4 : Dari soal no. 3 tersebut, hitung TR dan btt

?

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 29

Pemborosan Ruangan/Waste (W)

• Besaran ruang yang tidak digunakan untukmenyimpan data

• Di ukur berdasarkan relatif terhadap record

a. Pemborosan karena Gap (Wg)

b. Pemborosan karena Blocking (Wr)

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 30

Wg pada Fixed Blocking

Pada fixed blocking, ruang terbuang akibatblocking adalah < R

Fixed blocking umumnya digunakan jikaukuran record jauh lebih kecil dibandingkankapasitas block.

Wg = G / Bfr

Soal 5 :

Berdasarkan soal no.3 , berapa nilai Wg ?

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 31

Bulk Transfer Data (t’)

Bulk transfer rate merupakan waktu totalyang diperlukan untuk pembacaan datadalam jumlah besar yang dihitung denganmempertimbangkan besar dan banyaknya gaparea non data yang harus dilalui.

Hal ini dipengaruhi oleh ukuran record,ukuran block, pemborosan ruang, dan waktutransfer itu sendiri.

t’ = (t / 2) * (R / (R + W))

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 32

Hitung RAT (Random Access Time)

• Soal No.6

• Berdasarkan soal no 3, hitung RAT ?

RAT : S + r + TR

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 33

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

Metode Blocking

2. Variable Length Spanned Blocking

Block berisi record-record dengan panjangtidak sama, jika satu record tidak dapatdimuat di satu block, maka sebagian record disimpan di block lain

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 35

R1 R2 R3

R3 R4 R5

Awal block Pembatas block

Akhir blockDaerah tidakterpakai

Rumus Spanned Blocking

• Sebuah blok pointer (P) pada blok berikutnya harusdisertakan 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;Blockponter (P)= 2 Byte; Panjang rata-rata record (R)= 30 Byte, record mark (M)= 1 Byte

• Bfr?

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 36

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 37

Keuntungan

• Dapat menampung record – record denganukuran yang lebih besar dari blok sizenya

• Tidak ada ruang yang terbuang karenabloking

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 38

Kerugian

• Sulit dalam implementasi

• Record yang berada pada 2 blokmemerlukan waktu lama dalampencariannya (harus membaca 2 blok)

• File sulit diupdate

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 39

Metode Blocking

3. Variable Length Unspanned Blocking

Block berisi record-record dengan panjangtidak sama, dan setiap record harus beradadalam satu block

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 40

R1 R2 R3 R4 R5

Awal block Pembatas block

Akhir blockDaerah tidakterpakai

Rumuas Unspanned Blocking

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 41

Rata rata ruang blok yang terbuang =1/2R, tetapiBlock pointer tidak digunakan

Rumus : Bfr = (B – ½ R)/ (R + M)

Contoh:Block size (B)=100 byteRecord rata rata (R)=30 ByteMarker (M)=1 Byte

Bfr?

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 42

Keuntungan

• Implementasi lebih mudah dibandingkandengan spanned blocking

• Jumlah record per block bervariasi

• Jika record length bervariasi, pemakaiantempat sebanyak karakter

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 43

Kerugian

• Banyak ruang terbuang karena prosesblocking

• Record length <= Block Size

• Ada kemungkinan recordnya panjang danada ruang kosong

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 44

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 satublok ?

• Hitung rata-rata waktu yang dibutuhkan untuk mentransfer 20 blok acak? Dan Bandingkan dengan waktu yang dibutuhkan untuk mentransfer 20 blokberturut-turut menggunakan Double buffering untuk menghemat mencariwaktu dan delay rotasi.

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 45

Terima Kasih

Rudi Susanto | rudist87@gmail.com 46