bab v memori dan media penyimpanan - sisfo.itp.ac.id m nur putra... · isi rom sudah diisi oleh...

Gambar 5.1 Alat penyimpanan

5.1 JENIS MEMORI DALAM KOMPUTER

Ada tiga macam memori yang dipergunakan di dalam sistem komputer, yaitu:

1. Register, digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses.

2. Main memory, dipergunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang akan diproses

dan hasil pengolahan.

3. Secondary storage, dipergunakan untuk menyimpan program dan data secara

permanen.

5.1.1 Memori Utama (Main Memory)

Merupakan elemen yang penting dari suatu komputer yang digunakan untuk menyimpan data

dan instruksi program untuk digunakan oleh prosesor. Fasilitas Penyimpanan Utama adalah :

BAB V MEMORI DAN MEDIA PENYIMPANAN

Pengantar Teknologi Informasi _________________________________________________

55

1. Operasinya secara keseluruhan bersifat elektronis, operasi sangat cepat dan handal.

2. Data hampir bisa diakses secara sekaligus dari memori utama karena operasinya

elektronis dan proksimitasnya mendekati prosesor.

3. Data harus ditransfer ke penyimpanan utama sebelum dapat diproses oleh prosesor

Penyimpan utama digunakan untuk meyimpan semua data yang memerlukan pemrosessan

guna mencapai kecepatan pemrosesan yang maksimum ini disebut memori jangka pendek.

Penyimpanan utama dapat menyimpan :

1. Instruksi yang menunggu diproses.

2. Instruksi yang saat itu sedang dipproses.

3. Data yang saat itu sedang diproses.

4. Data yang menunggu pemrosesan.

5. Data yang sedang menunggu dikeluarkan (output).

Proses menjemput data dari lokasi dalam penyimpanan utama dengan urutan acak dan lama

waktu yang diperlukan tidak tergantung pada posisi dari lokasi tersebut . Lihat gambar

berikut:

Gambar 5.2 Lokasi dalam Penyimpanan Utama

Satuan Unit Data

1. Word adalah lokasi dalam penyimpanan utama atau penyangga unit data. Pembagian

word dapat berdasarkan Fixed Word-length computer (word machine) dan Variabel

word – length computer. Pada Fixed Word-length computer (word machine) dimana

satu word adalah satu lokasi dalam penyimpanan utama, yakni data ditransfer ke satu

lokasi dalam penyimpanan utama setiap kali, word length adalah jumlah bit dalam

setiap lokasi (word). Pada Variabel word – length computer satu word memiliki

panjang satu lokasi atau beberapa lokasi dan di set (ditetapkan panjangnya) menurut

panjang yang diperlukan pada setiap transfer data. Jenis word lengtha adalah byte dan

1 2 3 4 5

Etc.

0

_______________________________________________ Memori dan Media Penyimpanan

56

character machine, dimana dalam byte setiap lokasi mempunyai 8 bit dan pada

character machine setiap lokasi mempunyai panjang 16 bit.

2. Byte adalah unit-unit yang lebih kecil dari word

RAM ( Random Access Memory)

Semua data dan program yang dimasukkan lewat alat input akan disimpan terlebih dahulu

di main memory, khususnya di RAM (Random Access Memory). RAM merupakan

memori yang dapat diakses yaitu dapat diisi dan diambil isinya oleh programmer.

Struktur dari RAM dibagi menjadi 4 bagian,yaitu sebagai berikut ini :

a. Input storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan lewat alat

input.

b. Program storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program

yang akan diproses.

c. Working storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil

dari pengolahan.

d. Output storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data

yang akan ditampilkan ke alat output.

Input yang dimasukkan lewat dari alat input, pertama kali ditampung terlebih dahulu di

input storage, bila input tersebut terbentuk program, maka dipindahkan ke program

storage dan bila berbentuk data, akan dipindahkan ke working storage. Hasil dari

pengolahan juga ditampung di working storage dan hasil yang akan ditampilkan ke alat

output dipindahkan ke output storage.

RAM mempunyai kemampuan untuk melakukan pengecekan dari data yang disimpannya,

yang disebut dengan istilah parity check. Bila data hilang atau rusak, dapat diketahui dari

sebuah bit tambahan yang disebut dengan parity bit atau check bit. Misalnya 1 byte

memory di RAM terdiri dari 8-bit, sebagai parity bit digunakan sebuah bit

tambahan,sehingga menjadi 9 bit.

Gambar 5.3 Parity bit


57

Tabel 5.1 Beberapa teknologi RAM

TEKNOLOGI KETERANGAN

DRAM Konvensional

Merupakan DRAM kuno dan tidak dipergunakan lagi dalam system komputer masa kini.

Fast Page Mode (FPM) DRAM

Lebih cepat dari DRAM biasa, pemakaiannya tidak memerlukan kompatibilitas teknologi.

Extended Data Out (EDO) DRAM

Lebih cepat dari FDM, biasanya dipakai pada Pentium dan beberapa system 486.

Burst Extended Data Out (BEDO) RAM

Merupakan perbaikan dari EDO RAM, memungkinkan penggunaan bus dengan kecepatan yang lebih tnggi dari EDO.

Synchronous DRAM (SDRAM)

Terikat pada pulsa detak system, mendukung penggunaan bus.

RAMbus RAM (RDRAM) Dikembangkan oleh intel sebagai system memori PC masa depan.

Double Data Rate RAM (DDR RAM)

DDR SDRAM adalah tipe memori generasi penerus DRAM, yang memiliki kemampuan dua kali lebih cepat dari SDRAM.

Video RAM (VRAM) Merupakan memori khusus yang digunakan untuk keperluan video monitor.

ROM (Read Only Memory)

ROM (Read Only Memory), dari namanya memori ini hanya dapat dibaca saja,

programmer tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM. Isi ROM sudah diisi oleh pabrik

pembuatnya, berupa sistem operasi (Operating System) yang terdiri dari program-program

pokok yang diperlukan oleh sistem komputer, seperti misalnya program untuk mengatur

penampilan karakter di layar, pengisian tombol kunci di keyboard untuk keperluan kontrol

tertentu dan bootstrap program. Beberapa komputer, misalnya komputer mikro Apple dan

IBM PC, ROM juga diisi dengan program interpreter BASIC.

Bootstrap program diperlukan pada waktu pertama kali sistem komputer diaktifkan, yang

proses ini disebut dengan istilah booting dapat berupa cold booting dan warm booting.

Cold booting merupakan proses mengaktifkan sistem komputer pertama kali untuk

mengambil bootstrap program dari keadaan listrik komputer mati (off) dengan cara

menghidupkannya, sedang warm booting merupakan proses pengulangan pengambilan

bootstrap program dalam keadaan komputer masih hidup (on) dengan cara menekan

tombol-tombol Ctrl, Alt dan Del (Ketiga tombol Ctrl+Alt+Del tersebut ditekan

bersamaan). Warm booting biasanya dilakukan bila sistem komputer macet, dari pada


58

harus mematikan aliran listrik komputer dan menghidupkannya kembali (lebih lama dan

membuat komputer cepat rusak),lebih baik dilakukan warm booting.

Isi dari ROM tidak boleh hilang atau rusak, bila terjadi demikian, maka sistem komputer

tidak akan bisa berfungsi. Oleh karena itu, untuk mencegahnya pabrik komputer

merancang ROM sedemikian rupa sehingga hanya bisa dibaca saja, tidak dapat diisi

programmer supaya tidak terganti oleh isi yang lain yang menyebabkan isi ROM rusak.

Selain itu ROM sifatnya adalah non volatile, supaya isinya tidak hilang bila listrik

komputer dimatikan. Atau dengan kata lain, untuk menyimpan data dan program dalam

kurun waktu yang tertentu.

ROM yang bisa diprogram berbentuk chip yang ditempatkan pada rumahnya yang

mempunyai jendela diatasnya. ROM yang dapat diprogram kembali adalah PROM

(Programmable Read Only Memory), yang dapat diprogram sekali saja oleh programmer

yang selanjutnya tidak dapat diubah kembali. Jenis lain adalah EPROM (Erasable

Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus dengan sinar ultra violet (dapat

dijemur di sinar matahari) serta dapat diprogram kembali berulang-ulang. EEPROM

(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), dapat dihapus secara

elektronik dan dapat diprogram kembali.

Tabel 5.2 Beberapa jenis ROM

TEKNOLOGI KETERANGAN

ROM Digunakan untuk program yang bersifat static (jarang berubah) dan diproduksi masal

Programmable ROM (PROM)

Dapat diprogram dengan menggunakan peralatan khusus dan dilakukan sekali. Pola datanya tersimpun digabungkan secara permanen ke dalam chip dengan menggunakan “mask”

Erasable PROM Dapat diprogram beberapa kali dengan peralatan khusus. Jika ingin menghapus harus dikeluarkan dari komputer dengan sinar ultra violet.

Electrically Erasable PROM

Dapat diprogram dengan menggunakan perangkat lunak. Dihapus dengan pulsa tegangan listrik. Diguakan untuk menyimpan BIOS

Electrically Alterable ROM

Dapat dibaca, dihapus dan ditulisi kembali tanpa mengeluarkannya dari komputer. Proses penghapusan dan penulisannya kembali sangat lambat bila dibandingkan proses pembacaan yang disebut RMM (Read Mostly Memories)

Electrically Erasable ROM Pada dasarnya sam dengan EAROM


59

5.1.2 Register

Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi,

yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses sementara data

dan instruksi lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan di dalam memori

utama.

Secara analogi, register ini dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan

pengolahan data secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi

ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat

untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.

Program yang berisi kumpulan dari instruksi-instruksi dan data diletakkan di memori utama

yang diibaratkan sebagai sebuah meja. Kita mengerjakan program tersebut dengan memproses

satu per satu instruksi-instruksi yang ada di dalamnya, dimulai dari instruksi yang pertama

dan berurutan hingga yang terakhir. Instruksi ini dibaca dan diingat (instruksi yang sedang

diproses disimpan di register).

Keterangan Gambar:

Accumulators - dapat digunakan sebagai holding data dalam kalkulasi.

Address Registers - digunakan untuk menyimpan penempatan memori data atau

instruksi untuk digunakan oleh suatu program.

Stack Pointer - register ini digunakan selama sub-routine yang bersarang dan

bertumpuk didasarkan aritmatika.

Status Register - register ini menyediakan suatu layanan pada CPU dengan

pemeliharaan status operasi yang terakhir yang dilaksanakan oleh ALU.

Instruction Pointer - kadang-kadang dikenal sebagai program counter, pointer dapat

merespon untuk alamat memori dari instruksi berikutnya yang akan di eksekusi.

Misalnya instruksi berbunyi HITUNG C = A + B, maka kita membutuhkan data untuk nilai

A dan B yang masih ada di meja (tersimpan di memori utama). Data ini dibaca dan masuk

ingatan kita (data yang sedang diproses disimpan di register), yaitu misalnya A bernilai 2 dan

B bernilai 3. Saat ini ingatan otak kita telah tersimpan suatu instruksi, nilai A, dan nilai B,

sehingga nilai C dapat dihitungyaitu sebesar 5 (proses perhitungan ini dilakukan di ALU).

Hasil dari perhitungan ini perlu dituliskan kembali ke meja (hasil pengolahan disimpan

kembali ke memori utama). Setelah semua selesai, kemungkinan data, program, dan hasilnya

disimpan secara permanen untuk keperluan dilain hari sehingga perlu disimpan di dalam

lemari kabinet (penyimpanan sekunder).

Gambar 5.4 Ilustrasi register


60

Ada banyak register yang terdapat pada CPU dan masing-masing sesuai dengan fungsinya. Di

bawah ini akan diberikan penjelasan secara garis besar dari masing-masing register:

1. Instruction Register (IR) digunakan untuk menyimpan instruksi yang sedang

diproses.

2. Program Counter (PC) adalah register yang digunakan untuk menyimpan alamat

lokasi dari memori utama yang berisi instruksi yang sedang diproses. Selama

pemrosesan instruksi oleh CPU, isi dari PC diubah menjadi alamat dari memori utama

yang berisi instruksi berikutnya yang mendapat giliran akan diproses, sehingga bila

pemrosesan sebuah instruksi selesai maka jejak instruksi selanjutnya di memori

utama dapat dengan mudah didapatkan.

3. General Purpose Register, yaitu register yang mempunyai kegunaan umum yang

berhubungan dengan data yang sedang diproses. Sebagai contoh, register jenis ini

yang digunakan untuk menampung data yang sedang diolah disebut dengan operand

register, sedang untuk menampung hasil pengolahan disebut accumulator.

4. Memory Data Register (MDR) digunakan untuk menampung data atau instruksi hasil

pengiriman dari memori utama ke CPU atau menampung data yang akan direkam ke

memori utama dari hasil pengolahan oleh CPU.

5. Memory Address Register (MAR) digunakan untuk menampung alamat data atau

instruksi pada memori utama yang akan diambil atau yang akan diletakkan.

Sebagai tambahan dari register, beberapa CPU menggunakan suatu cache memory yang

mempunyai kecepatan sangat tinggi dengan tujuan agar kerja dari CPU lebih efisien dan

mengurangi waktu yang terbuang. Tanpa cache memory, CPU akan menunggu sampai data

atau instruksi diterima dari memori utama, atau menunggu hasil pengolahan selesai dikirim ke

memori utama baru proses selanjutnya bisa dilakukan. Padahal proses dari memori utama

lebih lambat dibanding kecepatan register sehingga akan banyak waktu terbuang. Dengan

adanya cache memory, sejumlah blok informasi pada memori utama dipindahkan ke cache

memory dan selanjutnya CPU akan selalu berhubungan dengan cache memory.

Gambar 5.5 Penggunaan memori cache

MAIN

MEMORY PROCESSOR

CACHE MEMORY


61

5.1.3 Memori Cadangan (Secondary Storage)

Disediakan untuk menyimpan program dan file yang besar yakni program-program dan file

yang tidak sedang dioperasikan saat itu, namun akan ditansfer ke penyimpan utama ketika

diperlukan.

1. Unit Disk Magnetik – disk magnetic

2. Unit disket magnetis – disket magnetis (Floppy Disk)

3. Unit Disk Optik – disk optic

Untuk pembahasan lebih lanjut mengenai unit disc magnetic dan unit disc optic akan kita

bahasa pada subbab selanjutnya.

5.2 PRINSIP KERJA MEMORI DAN ALOKASI DATA KE MEMORI

5.2.1 Prinsip Kerja Memory

Jumlah kebutuhan RAM tergantung pada jenis program yang sedang berjalan. Setiap

Operating System (OS) seperti Microsoft Windows menggunakan komponen, yang dikenal

sebagai Virtual Memory Manager (VMM). Menjalankan program seperti instant messenger

atau browser internet adalah mengaktifkan microprocessor komputer untuk memuat file dan

dieksekusi ke RAM. Untuk program semacam itu biasanya diperlukan RAM 5 megabyte (5

MB). Microprocessor juga menggunakan Dynamic Link Libraries (DLL) yang memakai

RAM pada kisaran 20-30 megabyte (20-30 MB).

Sejumlah pengguna komputer menjalankan lebih dari satu program secara bersamaan seperti

saat melakukan browsing internet sambil mendengarkan musik, kadang-kadang program

pengolah kata juga dijalankan. Semua ini menggunakan jumlah RAM yang tinggi. Jika Anda

menggunakan kapasitas RAM lebih besar dari yang terpasang pada komputer, maka komputer

menjadi lambat.

Untuk meningkatkan kecepatan komputer anda perlu meningkatkan kapasitas RAM. Sebelum

melakukan hal itu anda harus mengetahui berapa besar RAM yang saat ini terinstall di

komputer dan berapa besar kebutuhan RAM yang harus anda tambahkan. Untuk mengetahui

besarnya RAM pada komputer anda dapat melakukannya dengan klik kanan pada My

Computer dan pilih Properties. Pilih tab General maka berbagai informasi tentang komputer

termasuk kapasitas RAM akan ditampilkan. Cara lain untuk mengetahui jumlah RAM yang


62

sedang anda gunakan adalah dengan menekan tombol control alt delete untuk menuju ke Task

Manager. Anda akan melihat jumlah RAM yang anda gunakan dalam tab process. Anda dapat

menambahkan membuka program lain yang dibutuhkan sampai mendapatkan jumlah total

RAM yang diperlukan. Setelah semua program yang anda perlukan terbuka maka anda dapat

menghitung jumlah RAM yang anda perlukan.

Menambahkan RAM dapat menjadi alternatif yang lebih mudah dan lebih murah untuk

meningkatkan kecepatan komputer. Selain menambahkan kapasitas RAM Anda dapat

membeli harddisk eksternal, yang dapat berguna untuk mentransfer dan menyimpan file-file

penting yang tidak sering digunakan. Usahakan hanya file-file yang sering digunakan saja

yang tertanam dalam hardisk untuk menciptakan ruang yang lebih luas dalam hardisk anda

yang dapat pula meningkatkan kecepatan komputer.

Pada saat kita menyalakan komputer, device yang pertama kali bekerja adalah Processor.

Processor berfungsi sebagai pengolah data dan meminta data dari storage, yaitu Hard Disk

Drive (HDD). Artinya data tersebut dikirim dari Hard Disk setelah ada permintaan dari

Processor. Tapi prakteknya hal ini sulit dilakukan karena perbedaan teknologi antara

Processor & Hard Disk. Processor sendiri adalah komponen digital murni, dan akan

memproses data dengan sangat cepat (Bandwidth tertinggi P4 saat ini 6,4 GB/s dengan FSB

800MHz). Sedangkan Hard Disk sebagian besar teknologinya merupakan mekanis yang tentu

cukup lambat dibandingkan digital (Bandwidth atau Transfer Rate HDD Serial ATA berkisar

150 MB/s). Secara teoritis kecepatan data Processor berkisar 46x lebih cepat disbanding

HDD. Artinya, apabila Processor menunggu pasokan data dari HDD akan terjadi “Bottle-

Neck” yang sangat parah.

Untuk mengatasi keadaan itu, diperlukan device Memory Utama (Primary Memory) atau

disebut RAM. RAM merupakan singkatan dari Random Access Memory. RAM berfungsi

untuk membantu Processor dalam penyediaan data “super cepat” yang dibutuhkan. RAM

berfungsi layaknya seperti HDD Digital, karena seluruh komponen RAM sudah

menggunakan teknologi digital. Dengan RAM, maka Processor tidak perlu menunggu kiriman

data dari HDD. Saat ini RAM DDR2 mempunyai bandwidth 3,2 GB/s (PC400), agar tidak

menganggu pasokan maka saat ini Motherboard menggunakan teknologi Dual Channel yang

dapat melipatgandakan bandwidth menjadi 2x dengan memperbesar arsitektur menjadi 128-

bit. Itu artinya, 2 keping DDR2 dalam mode Dual Channel dapat memasok data dalam jumlah

yang pas ke Processor (3,2 GB/s x Dual Channel = 6,4 GB/s).


63

5.2.2 Alokasi Data Dalam Memori

Manajemen memori adalah kegiatan mengelola memori komputer, mengalokasikan memori

untuk proses sesuai keinginan, menjaga alokasi ruang memori bagi proses sehingga memori

dapat menampung banyak proses dan sebagai upaya agar pemogram atau proses tidak dibatasi

kapasitas memori fisik di sistem komputer.

Fungsi manajemen memori antara lain :

1. Mengelola informasi memori yang dipakai dan tidak dipakai.

2. Mengalokasikan memori ke proses yang memerlukan.

3. Mendealokasikan memori dari proses yang telah selesai.

4. Mengelola swapping antara memori utama dan disk.

Manajemen Memori dibedakan menjadi dua :

1. Manajemen Memori dengan swapping : manajemen memori dengan pemindahan

proses antara memori utama dan disk selama eksekusi.

2. Manajemen Memori tanpa swapping : manajemen memori tanpa pemindahan proses

antara memori utama dan disk selama eksekusi.

Kondisi tanpa swapping, bisa dikondisikan sebagai berikut :

1. Monoprogramming : sistem komputer hanya mengijinkan satu program/pemakai

berjalan pada satu waktu.

2. Multiprogramming dengan pemartisian statis : memori dibagi menjadi beberapa

sejumlah partisi tetap.

PENUKARAN DAN ALOKASI MEMORI

a. Penukaran : sebuah proses yang berada di dalam memori dapat ditukar sementara keluar

memori ke sebuah penyimpanan sementara, dan kemudian dibawa masuk lagi ke memori

untuk melanjutkan pengeksekusian.

b. Alokasi Memori : sebuah fungsi fasilitas untuk memesan tempat secara berurutan

alamat memori diberikan kepada proses secara berurutan dari kecil ke besar untuk tipe

data dinamis (pointer)

Jenis Alokasi dari Memori antara lain:


64

1. Single Partition Allocation / Sistem Partisi Tunggal : alamat memori yang akan

dialokasikan untuk proses adalah alamat memori pertama setelah pengalokasian

sebelumnya.

2. Multiple Partition Allocation / Sistem Partisi Banyak : Banyak: sistem operasi

menyimpan informasi tentang semua bagian memori yang tersedia untuk dapat diisi

oleh proses-proses (disebut lubang).

Permasalahan Alokasi Memori:

1. First fit: Mengalokasikan lubang pertama ditemukan yang besarnya mencukupi.

Pencarian dimulai dari awal.

2. Best fit: Mengalokasikan lubang dengan besar minimum yang mencukupi permintaan.

3. Next fit: Mengalokasikan lubang pertama ditemukan yang besarnya mencukupi.

Pencarian dimulai dari akhir pencarian sebelumnya.

4. Worst fit: Mengalokasikan lubang terbesar yang ada

Metode yang paling sederhana dalam mengalokasikan memori ke proses-proses adalah

dengan cara membagi memori menjadi partisi tertentu. Secara garis besar, ada dua metode

khusus yang digunakan dalam membagi-bagi lokasi memori:

1. Alokasi partisi tetap (Fixed Partition Allocation) yaitu metode membagi memori

menjadi partisi yang telah berukuran tetap.

Kriteria-kriteria utama dalam metode ini antara lain:

a. Alokasi memori: proses p membutuhkan k unit memori.

b. Kebijakan alokasi yaitu "sesuai yang terbaik": memilih partisi terkecil yang cukup

besar (memiliki ukuran = k).

c. Fragmentasi dalam (Internal fragmentation) yaitu bagian dari partisi tidak

digunakan.

d. Biasanya digunakan pada sistem operasi awal (batch).

e. Metode ini cukup baik karena dia dapat menentukan ruang proses; sementara

ruang proses harus konstan. Jadi sangat sesuai dengan partisi berukuran tetap yang

dihasilkan metode ini.

f. Setiap partisi dapat berisi tepat satu proses sehingga derajat dari pemrograman

banyak multiprogramming dibatasi oleh jumlah partisi yang ada.


65

g. Ketika suatu partisi bebas, satu proses dipilih dari masukan antrian dan

dipindahkan ke partisi tersebut.

h. Setelah proses berakhir (selesai), partisi tersebut akan tersedia (available) untuk

proses lain.

2. Alokasi partisi variabel (Variable Partition Allocation) yaitu metode dimana sistem

operasi menyimpan suatu tabel yang menunjukkan partisi memori yang tersedia dan

yang terisi dalam bentuk s.

a. Alokasi memori: proses p membutuhkan k unit memori.

b. Kebijakan alokasi:

o Sesuai yang terbaik: memilih lubang (hole) terkecil yang cukup besar untuk

keperluan proses sehingga menghasilkan sisa lubang terkecil.

o Sesuai yang terburuk: memilih lubang terbesar sehingga menghasilkan sisa

lubang.

o Sesuai yang pertama: memilih lubang pertama yang cukup besar untuk

keperluan proses

c. Fragmentasi luar (External Fragmentation) yakni proses mengambil ruang,

sebagian digunakan, sebagian tidak digunakan.

d. Memori, yang tersedia untuk semua pengguna, dianggap sebagai suatu blok besar

memori yang disebut dengan lubang. Pada suatu saat memori memiliki suatu

daftar set lubang (free list holes).

e. Saat suatu proses memerlukan memori, maka kita mencari suatu lubang yang

cukup besar untuk kebutuhan proses tersebut.

f. Jika ditemukan, kita mengalokasikan lubang tersebut ke proses tersebut sesuai

dengan kebutuhan, dan sisanya disimpan untuk dapat digunakan proses lain.

Suatu proses yang telah dialokasikan memori akan dimasukkan ke memori dan

selanjutnya dia akan bersaing dalam mendapatkan prosesor untuk

pengeksekusiannya.

o Jika suatu proses tersebut telah selesai, maka dia akan melepaskan kembali

semua memori yang digunakan dan sistem operasi dapat mengalokasikannya

lagi untuk proses lainnya yang sedang menunggu di antrian masukan.

o Apabila memori sudah tidak mencukupi lagi untuk kebutuhan proses, sistem

operasi akan menunggu sampai ada lubang yang cukup untuk dialokasikan ke

suatu proses dalam antrian masukan.


66

o Jika suatu lubang terlalu besar, maka sistem operasi akan membagi lubang

tersebut menjadi dua bagian, dimana satu bagian untuk dialokasikan ke proses

tersebut dan satu lagi dikembalikan ke set lubang lainnya.

o Setelah proses tersebut selesai dan melepaskan memori yang digunakannya,

memori tersebut akan digabungkan lagi ke set lubang.

5.3 PERALATAN PENYIMPANAN MAGNETIC DAN OPTIC

Sebelumnya telah dibahas mengenai jenis-jenis memori yang ada di dalam komputer, seperti

main memory, register dan secondary storage. Dalam banyak kasus informasi yang telah

diproses disimpan dalam format yang terbaca oleh mesin, sehingga mungkin saja diakses pada

suatu waktu. Informasi tersebut biasanya disimpan dalam sebuah media penyimpanan

magnetik ataupun optik.

5.3.1 Harddisk

Harddisk memiliki prinsip kerja yang sama dengan Floppy Disk dan juga memiliki fungsi

sebagai penyimpan data. Yang membedakan antara Harddisk dan Floppy Disk adalah bentuk

fisik dan kapasitas penyimpanan data serta kecepatan aksesnya. Sesuai dengan namanya

(Hard yang berarti keras), media penyimpanan data dalam harddisk menggunakan media

logam dan dapat terdiri dari beberapa plat sehingga mampu menyimpan data yang lebih

banyak.

Tabel 5.3 Kapasitas penyimpanan

Nama Kapasitas

Byte (B) 1 Kilobyte (KB) 1024 Byte Megabyte (MB) 1024 Kilobyte Gigabyet (GB) 1024 Megabyte Terabyte (TB) 1024 Gigabyet Petabyte (PB) 1024 Terabyte Exabyte (EB) 1024 Petabyte Zettabyte (ZB) 1024 Exabyte Yottabyte (YB) 1024 Zettabyte


67

Gambar 5.6 Harddisk

Komponen-komponen dari harddisk:

� Piringan logam hitam (platter) yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data. Jumlah

piringan ini beragam, mulai 1, 2, 3 atau lebih. Piringan ini diberi lapisan bahan magnetis yang

sangat tipis (ketebalan dalam orde persejuta inci). Pada saat ini digunakan teknologi thin film

(seperti pada prosesor) untuk membuat lapisan tersebut.

� Head berupa kumparan. Head pada harddisk berbeda dengan head pada tape. Pada tape

proses baca tulis (rekam) menggunakan dua head yang berbeda, sedangkan pada haraddisk

proses baca dan tulis menggunakan head yang sama. Harddisk biasanya mempunyai head

untuk setiap sisi-sisi platter, untuk harddisk dengan dua platter dan dapat memiliki 4 head,

harddisk dengan tiga platter dapat memiliki sampai enam platter. Tetapi tidak berarti harddisk

dengan 16 head harus memiliki 8 platter. Dan ini dikenal dengan istilah translasi.

Gambar 5.7 Karakteristik harddisk


68

Kinerja harddisk berhubungan dengan kecepatannya dalam proses transfer data. Berikut ini

beberapa parameter yang menentukan kinerja harddisk:

1. Kecepatan Putar (RPM)

Untuk harddisk dikenal beberapa sistem yang ukuran RPM-nya sebagai berikut: Tabel 5.4 Ukuran RPM

3600 RPM (Pre-IDE)

5200 RPM (IDE)

5400 RPM (IDE/SCSI)

7200 RPM (IDE/SCSI)

10000 RPM (SCSI)

2. Seek Time

Seek time adalah jumlah waktu yang diperlukan oleh lengan penggerak (actuator arm)

untuk menggerakkan head baca/ tulis dari dari track ke track lain. Nilai yang diambil

adalah nilai rata-ratanya yang dikenal dengan average seek time, karena pergerakan head

dapat hanya berupa pergerakan dari satu track ke track sebelahnya atau mungkin juga

gerakan dari track terluar menuju ke track terdalam. Seek time dinyatakan dalam satuan

millisecond (ms). Nilai seek time dari track yang bersebelahan sekitar 2 ms, sedang seek

time dari ujung ke ujung bisa mencpai 20 ms. Average seek time umumnya berkisar

antara 8 sampai 14 ms.

3. Head Switch Time

Telah disebutkan sebelumnya, seluruh head bergerak secara bersamaan, tetapi hanya ada

satu head saja yang dapat membaca pada saat yang sama. Head switch time dinyatakan

dalam satuan ms, mempresentasikan berapa lama rata-rata waktu yang diperlukan untuk

mengaktifkan suatu head setelah menggunakan head yang lain.

4. Cylender Switch Time

Mirip dengan head switch time, cylinder switch time berlaku untuk pergerakan silinder

dan track.

a. Rotational latency

Setelah head digerakkan ke suatu track yang diminta, head akan menunggu piringan

berputar sampai sektor yang akan dibaca berada tepat di bawah head. Waktu tunggu

inilah yang dikenal dengan rotational latency. Harddisk dengan putaran piringan yang


69

semakin cepat akan memperkecil rotational latency, tapi makin cepat piringan berutar

akan menyebabkan harddisk akan lebih cepat panas

Tabel 5.4 Ukuran RPM

Kecepatan Putar (RPM)

Rotaional Latency (ms)

3,600 8.3

4,500 6.7

5,400 5.7

6,300 4.8

7,200 4.2

b. Data Access Time

Didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan untuk menggerakkan head dan

menemukan sector yang dimaksud. Ini merupakan gabungan dari seek time, head

switch time dan rotational latency. Data access time dinyatakan dalam satuan ms.

c. Transfer Rate

Didefinisikan sebagai kecepatan transfer data antara harddisk dengan CPU. Makin

tinggi kecepatan transfer maka proses pembacaan atau penulisan akan berlangsung

lebih cepat. Transfer rate dinyatakan dalam Megabyte per detik (MB/s).

Transfer rate ditentukan juga dengan sistem pemetaan yang digunakan di harddisk.

Ada tiga macam tipe pemetaan, yang pertama adalah vertical, kedua adalah

horizontal sedangkan yang ketiga adalah campuran. Pada sistem pemetaan vertikal,

penempatan data akan dilakukan dengan menghabiskan kapasitas satu silinder terlebih

dahulu baru kemudian bergerak ke silinder berikutnya. Pada sistem pemetaan

horisontal pemetaan data dilakukan berdasarkan head, sedangkan pada sistem

pemetaan campuran digunakan kombinasi silinder dan head.

d. Data Throughput Rate

Parameter ini merupakan kombinasi dari data access time dan transfer rate. Di

definisikan sebagai banyaknya data yang dapat diakses oleh CPU dalam satuan waktu

tertentu. Data throughput rate tidak hanya dipengaruhi oleh harddisk, tetapi juga oleh

CPU dan komponenkomponen lain.


70

5.3.2 Magnetic Tape

Suatu media perekam terdiri dari tape yang tipis dengan lapisan bahan magnetis yang bagus,

digunakan untuk merekam data analog atau data digital. Data disimpan dalam frame. Frame

dikelompokkan ke dalam blok atau record terpisah. Magnetic tape adalah suatu media akses

serial, serupa untuk kaset audio, dan juga data (seperti nyanyian pada tape musik) tidak bias

ditempatkan dengan cepat.

Gambar 5.8 Mekanisme penyimpanan magnetic tape

5.3.3 Floppy Disk

Floppy disk yang menjadi standar pemakaian terdiri dari 2 ukuran yaitu ukuran 5,25 inci dan

3,50 inci yang masing-masing ukuran memiliki 2 tipe kapasitas yaitu kapasitas Double

Density (DD) dan High Density (HD).

Gambar 5.9 Floppy disk

Disket diputar pada kecepatan 300 (double density) atau 360 rpm (high density). Sewaktu disk

berputar, head dapat bergerak keluar atau ke dalam sekitar 1 inci, menulis sekitar 40 atau 80

track. Head merekam dengan menggunakan metoda tunnel erasure, yaitu track akan diisi dan

sisi track yang bersebelahan akan dihapus untuk mencegah pencampuran.


71

Gambar 5.10 Floppy disk 3 ½ high-density menunjukkan Track dan Sector

5.3.4 Optical Disk

Mulai tahun 1983 sistem penyimpanan data optical disk mulai diperkenalkan dengan

diluncurkannya Digital Audio Compatc Disk. Setelah itu mulai berkembanglah teknologi

penyimpanan pada optical disk ini.

Gambar 5.11 Campact disk

Gambar 5.12 Perekaman CD-ROM

Baik CD-Audio maupun CD-ROM memakai teknologi yang sama, yaitu sama terbuat dari

resin (polycarbonate), dan dilapisi oleh permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium.


72

Informasi direkam secara digital sebagai lubang-lubang mikroskopik pada permukaan yang

reflektif. Proses ini dilakukan dengan menggunakan laser yang berintensitas tinggi.

Permukaan yang berlubang mikroskopik ini kemudian dilapisi oleh lapisan bening. Informasi

dibaca dengan menggunakan laser berintensitas rendah yang menyinari lapisan bening

tersebut sementara motor memutar disk. Intensitas laser tersebut berubah setelah mengenai

lubang-lubang tersebut kemudian terefleksikan dan dideteksi oleh fotosensor, yang kemudian

dikonversikan menjadi data digital.

5.3.5 DVD-ROM

DVD-ROM (digital versatile disc-ROM atau digital video disc-ROM) adalah disk yang

berkapasitas tinggi mampu menyimpan 4.7 GB sampai 17 GB, harus mempunyai drive DVD-

ROM atau DVD player untuk membaca DVD-ROM dan menyimpan basisdata, musik,

perangkat lunak kompleks, dan gambar hidup.

Tabel 5.5 DVD device

DVD Device keterangan

DVD-ROM DVD-ROM Read-only device. Drive DVDROM juga dapat membaca CDROM.

DVD-R DVD recordable. Menggunakan teknologi seperti untuk drive CDR.

DVD-RAM Dapat direkam (recordable) atau dapat dihapus (erasable). Multifungsi DVD device yaitu dapat membaca DVD-RAM, DVD-R, DVD-ROM, dan disk CD-R.

DVD-R/RW atau DVD-ER DVD device yang dapat ditulis ulang (rewriteable), juga yang dikenal seperti erasable, recordable device. Media dapat dibaca oleh kebanyakan DVDROM drive.

DVD+R/RW Sebuah teknologi yang sekarang lagi berkompetisi dengan DVDRW dapat membaca disk DVDROM, CD-ROM tapi tidak kompatibel dengan disk DVDRAM.

bab v memori dan media penyimpanan - sisfo.itp.ac.id m nur putra... · isi rom sudah diisi oleh...

Documents