MAKALAH

ORGANISASI BERKAS

PADA MAGNETIC DISK

Dosen Pengampu :

Edhy Sutanta , S.T., M.Kom.

Disusun Oleh:

Nama : Ema Setiyaningrum

NIM : 141051109

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND

YOGYAKARTA

2017

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirobbil‘alamin, puji dan syukur kami panjatkan kehadirat

Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga kami

dapat menyelesaikan tulisan ini mengenai “Organisasi Berkas Pada Magnetic

Disk”. Tulisan ini disusun guna memenuhi syarat ketuntasan kegiatan belajar

mengajar mata kuliah Sistem Berkas Institut Sains & Teknologi AKPRIND

Yogyakarta sekaligus untuk mengembangkan pengetahuan kami.

Kami ucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu

dan mendukung penyelesaian tulisan ini, antara lain :

1. Bapak Edhy Sutanta, S.T., M.Kom., selaku dosen mata kuliah Sistem

Bekas.

2. Orang tua yang telah memberikan dukungan baik secara material maupun

imaterial.

3. Berbagai pihak yang telah membantu.

Kami menyadari bahwa kemampuan dalam menulis masih banyak

kekurangan. Untuk itu kami mohon maaf dan dengan kerendahan hati, kami

bersedia menerima kritik saran yang bersifat membangun untuk memperbaiki

tulisan ini.

Yogyakarta, 26 Maret 2017

Ema Setiyaningrum

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

B. Batasan Masalah

C. Rumusan Masalah

D. Tujuan

E. Manfaat

PEMBAHASAN

A. Pengertian Magnetic Disk

B. Karakteristik dan Komponen Pada Magnetic Disk

C. Prinsip Kerja Magnetic Disk

D. Kelebihan dan Kekurangan Magnetic Disk

PENUTUP

A. Kesimpulan

B. Saran

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Perkembangan teknologi komputer mengalami perubahan dari generasi ke

generasi. Awal munculnya teknologi komputer dapat dilihat dalam sejarah sejak

digunakannya Abakus yang ditemukan di Babiliona (Irak) sekitar 5000 tahun

yang lalu yang digunakan sebagai alat hitung manual pertama (Sutanta, 2011).

Dahulu media penyimpanan komputer mempunyai ukuran yang sangat besar,

kurang praktis, dan kapasitas untuk menampungnya sangat kecil (Sequoia, 2010).

Seiring perkembangan teknologi komputer, maka banyak perubahan

termasuk perubahan pada media penyimpanannya. Media penyimpanan tersebut

tidak bisa dipisahkan dari komputer karena media penyimpanan merupakan

bagian dari komputer yang memiliki kerja sebagai penyimpanan software atau

program. Media penyimpanan dibedakan menjadi 2 yaitu memori primer dan

sekunder. Memori primer digunakan untuk akses langsung data oleh prosesor

serta menunjukkan kemampuan proses yang lebih cepat, sangat mahal dan tidak

sebagian besar digunakan untuk penyimpanan data. Kebanyakan sistem komputer

di seluruh dunia menggunakan memori utama hanya untuk proses bootstrapping

dengan tujuan tertentu, contoh memori primer yaitu RAM dan ROM. Memori

sekunder digunakan untuk penyimpanan data secara permanen, meskipun data

yang tersimpan pada perangkat sekunder dipertahankan bahkan ketika itu tidak

diberikan power. Tidak seperti memori utama, memori sekunder tidak langsung

dapat diakses oleh komputer. Ketika komputer membutuhkan untuk menjalankan

aplikasi yang tersimpan dalam memori sekunder, pertama kali membawa ke

penyimpanan memori utama untuk sementara waktu, kemudian mengontrol dan

menjalankan pelaksanaannya. Setelah eksekusi aplikasi dilakukan, prosesor

melepaskan aplikasi dan mengembalikan kontrol dan data memori pada perangkat

memori sekunder. Contoh memori sekunder yaitu hard disk, flash disk, magnetic

disc (http://www.sridianti.com/pengertian-memori-komputer-jenis-memori-

komputer.html, 24 Maret 2017). Setiap jenis media penyimpanan komputer

memiliki karakteristik dan cara kerja sendiri. Untuk itu, pada makalah ini akan

dibahas mengenai media penyimpanan yaitu Magnetic Disk.

B. Batasan Masalah

Pada pembahasan makalah ini meliputi pengertian Magnetic Disk, karakteristik

dan komponen pada Magnetic Disk, prinsip kerja pada Magnetic Disk serta

kelebihan dan kekurangan pada Magnetic Disk.

C. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang dan batasan masalah di atas, maka rumusan masalah

dalam makalah ini yaitu:

1. Apa yang dimaksud dengan Magnetic Disk?

2. Apa saja karakteristik dan komponen pada Magnetic Disk?

3. Apa prinsip kerja pada Magnetic Disk?

4. Apa saja kelebihan dan kekurangan Magnetic Disk?

D. Tujuan

Penulisan makalah ini bertujuan untuk mengetahui pengertian Magnetic

Disk, karakteristik dan komponen pada Magnetic Disk, prinsip kerja pada

Magnetic Disk serta kelebihan dan kekurangan pada Magnetic Disk.

E. Manfaat

Manfaat yang diharapkan dari penulisan makalah ini agar pembaca dapat

memperoleh pengetahuan mengenai pengertian Magnetic Disk, karakteristik dan

komponen pada Magnetic Disk, prinsip kerja pada Magnetic Disk serta kelebihan

dan kekurangan pada Magnetic Disk.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Magnetic Disk

Pangera dan Ariyus (2005) mengungkapkan bahwa Magnetic Disk

merupakan piranti penyimpanan sekunder yang paling banyak dijumpai pada

system komputer modern. Disk adalah sebuah piringan bundar yang dibuat dari

logam atau plastik yang dilapisi dengan bahan yang dapat dimagnetisasi. Data

yang dikirim akan direkam di atasnya dan kemudian dapat dibaca dari disk

dengan menggunakan komponen pengkonduksi (conducting coil) yang dikenal

dengan head. Selama operasi pembacaan dan penulisan, head akan bekerja

dengan sifat stasioner sedangankan piringan berputar di bawah head tersebut.

Pada saat disk digunakan, motor drive berputar dengan kecepatan yang

sangat tinggi (biasanya 60-100 putaran per detik). Mekanisme penulisan

didasarkan pada medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik yang mengalir

melalui sebuah kumparan, tegangan dikirim ke-head dan pola-pola magnetik

direkam pada permukaan di bawahnya, dengan pola yang berbeda bagi arus listrik

positif dan negatif. Mekanisme pembacaan didasarkan pada arus listrik yang

berada di dalam kumparan yang dihasilkan oleh medan listrik yang bergerak

relatif terhadap kumparan. Pada saat disk melintas bagian bawah head, permukaan

disk mengeluarkan arus yang mempunyai polaritas yang sama dengan polaritas

waktu merekam pada disk tersebut.

Lebar dari piringan disk berkisar antara 1,8 sampai 14 inchi. Disk yang

berukuran besar terdapat pada system-sistem yang besar karena daya simpannya

juga sangat besar dan proses transfer data yang tinggi. Disk yang kecil banyak kita

jumpai di pasaran, biasanya dipakai pada PC.

Gambar 1. Susunan Magnetic Disk

Dalam magnetic disk terdapat dua metode layout data pada disk yaitu

Constant Angular Velocity dan Multiple Soned Recording. Disk diorganisasi

(permukaan dari piringan dibagi) dalam bentuk cincin-cincin konsentris yang

disebut track atau garis yang memisahkan atar track seperti gambar dibawah. tiap

track dipisahkan oleh gap, fungsi gap adalah untuk mencegah atau mengurangi

kesalahan pembacaan atau penulisan yang disebabkan melesetnya head atau

karena interferensi medan magnet. Blok-blok data disimpan dalam disk berukuran

blok yang disebut dengan sector. Track biasanya terisi beberapa sector, umumnya

10 hingga 100 sector tiap tracknya, untuk lebih jelas lagi lihat gambar berikut ini

(http://mata-cyber.blogspot.com/2014/07/definisi-contoh-penjelasan-lengkap-

tentang-magnetic-disk.html, 24 Maret 2017):

Gambar 2. Track dan Sector pada Magnetic Disk

Contoh dari Magnetic Disk:

1. Harddisk

2. Floppydisk

3. FlashDisk

B. Karakteristik dan Komponen Pada Magnetic Disk

Karakteristik Magnetic Disk ditunjukkan dalam table berikut ini

(http://mata-cyber.blogspot.com/2014/07/definisi-contoh-penjelasan-lengkap-

tentang-magnetic-disk.html, 24 Maret 2017):

Tabel 1. Karakteristik Magnetic Disk

Komponen utama Pada Magnetic Disk adalah pelat (platter) yang

berfungsi sebagai penyimpan data. Pelat ini adalah suatu cakram padat yang

berbentuk bulat datar, kedua sisi permukaannya dilapisi dengan material khusus

sehingga memiliki pola-pola magnetis. Pelat ini ditempatkan dalam suatu poros

yang disebut spindle. Penjelasan dari komponen-komponen magnetic disk sebagai

berikut (http://mata-cyber.blogspot.com/2014/07/definisi-contoh-penjelasan-

lengkap-tentang-magnetic-disk.html, 24 Maret 2017):

Gambar 3. Komponen Pada Magnetic Disk

1. Spindle

Hard disk terdiri dari spindle yang menjadi pusat putaran dari keping-

keping cakram magnetik penyimpan data. Spindle ini berputar dengan cepat, oleh

karena itu harus menggunakan high quality bearing. Dahulu hard disk

menggunakan ball bearing namun kini hard disk sudah menggunakan fluid

bearing. Dengan fluid bearing maka gaya friksi dan tingkat kebisingan dapat

diminimalisir. Spindle ini yang menentukan putaran hard disk. Semakin cepat

putaran rpm hard disk maka semakin cepat transfer datanya.

2. Cakram Magnetik (Magnetic Disk)

Pada cakram magnetik inilah dilakukan penyimpanan data pada hard disk.

Cakram magnetik berbentuk plat tipis dengan bentuk seperti CD-R. Dalam hard

disk terdapat beberapa cakram magnetik. Hard disk yang pertama kali dibuat,

terdiri dari 50 piringan cakram magnetik dengan ukuran 0.6 meter dan berputar

dengan kecepatan 1.200 rpm. Saat ini kecepatan putaran hard disk sudah

mencapai 10.000 rpm dengan transfer data mencapai 3.0 Gbps.

3. Read-write Head

Read-write Head adalah pengambil data dari cakram magnetik. Head ini

melayang dengan jarak yang tipis dengan cakram magnetik. Dahulu head

bersentuhan langsung dengan cakram magnetik sehingga mengakibatkan keausan

pada permukaan karena gesekan. Kini antara head dan cakram magnetik sudah

diberi jarak sehingga umur hard disk lebih lama.

Read-write head terbuat bahan yang terus mengalami perkembangan,

mulai dari Ferrite head, MIG (Metal-In-Gap) head, TF (Thin Film) Head,

(Anisotropic) Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, GMR (Giant

Magnetoresistive) Heads dan sekarang yang digunakan adalah CMR (Colossal

Magnetoresistive) Heads.

4. Enclosure

Enclosure adalah lapisan luar pembungkus hard disk. Enclosure berfungsi

melindungi semua bagian dalam hard disk agar tidak terkena debu, kelembaban

dan hal lain yang dapat mengakibatkan kerusakan data. Dalam enclosure terdapat

breath filter yang membuat hard disk tidak kedap udara, hal ini bertujuan untuk

membuang panas yang ada didalam hard disk karena proses putaran spindle dan

pembacaan Read-write head.

5. Interfacing Module

Interfacing modul berupa seperangkat rangkaian elektronik yang

mengendalikan kerja bagian dalam hard disk, memproses data dari head dan

menghasilkan data yang siap dibaca oleh proses selanjutnya. Interfacing modul

yang dahulu banyak dipakai adalah sistem IDE (Integrated Drive Electronics)

dengan sistem ATA yang mempunyai koneksi 40 pin.

Teknologi terbaru dari interfacing module adalah teknologi Serial ATA

(SATA). Dengan SATA maka satu hard disk ditangani oleh satu bus tersendiri

didalam chipset, sehingga penanganannya menjadi lebih cepat dan efisien. Hard

disk SATA sekarang perlahan sudah menggantikan hard disk ATA yang makin

lama mulai hilang dari pasaran.

C. Prinsip Kerja Magnetic Disk

Disk Pack adalah jenis alat penyimpanan pada Magnetic Disk, yang terdiri

dari beberapa tumpukan piringan aluminium. Dalam sebuah pack/tumpukan

umumnya terdiri dari 11 piringan. Setiap piringan diameternya 14 inch (8 inch

pada mini disk) dan menyerupai piringan hitam. Permukaannya dilapisi dengan

metal-oxide film yang mengandung magnetisasi seperti pada magnetic tape.

Banyak track pada piringan menunjukkan karakteristik penyimpanan pada

lapisan permukaan, kapasitas disk drive dan mekanisme akses. Disk mempunyai

200-800 track per-permukaan (banyaknya track pada piringan adalah tetap). Pada

disk pack yang terdiri dari 11 piringan mempunyai 20 permukaan untuk

menyimpan data.

Kedua sisi dari setiap piringan digunakan untuk menyimpan data, kecuali

pada permukaan yang paling atas dan paling bawah tidak digunakan untuk

menyimpan data, karena pada bagian tersebut lebih mudah terkena kotoran / debu

dari pada permukaan yang di dalam. Juga arm pada permukaan luar hanya dapat

mengakses separuh data.

Untuk mengakses, disk pack disusun pada disk drive yang didalamnya

mempunyai sebuah controller, access arm, read/write head dan mekanisme untuk

rotasi pack. Ada disk drive yang dibuat built-in dengan disk pack, sehingga disk

pack ini tidak dapat dipindahkan yang disebut non-removable. Sedangkan disk

pack yang dapat dipindahkan disebut removable.

Disk controller menangani perubahan kode dari pengalamatan record,

termasuk pemilihan drive yang tepat dan perubahan kode dari posisi data yang

dibutuhkan disk pack pada drive. Controller juga mengatur buffer storage untuk

menangani masalah deteksi kesalahan, koreksi kesalahan dan mengontrol aktivitas

read/write head.

Susunan piringan pada disk pack berputar terus-menerus dengan kecepatan

perputarannya 3600 per-menit. Tidak seperti pada tape, perputaran disk tidak

berhenti di antara piringan-piringan pada device.

Kerugiannya bila terjadi situasi dimana read/write head berbenturan

dengan permukaan penyimpanan record pada disk, hal ini disebut sebagai head

crash. Cara Kerja Magnetic Disk sebagai berikut

(http://rinatavibriyanti.blogspot.com/2013/10/prinsip-kerja-magnetik-disk-

hardisk.html, 24 Maret 2017):

1. Representasi Data dan Pengalamatan

Data pada disk juga di block seperti data pada magnetic tape. Pemanggilan

sebuah block adalah banyaknya data yang diakses pada sebuah storage device.

Data dari disk dipindahkan ke sebuah buffer pada main storage computer untuk

diakses oleh sebuah program. Kemampuan mengakses secara direct pada disk

menunjukkan bahwa record tidak selalu diakses secara sequential. Ada 2 teknik

dasar untuk pengalamatan data yang disimpan pada disk, yaitu :

1.1. Metode Silinder

Pengalamatan berdasarkan nomor silinder, nomor permukaan dan nomor

record. Semua track dari disk pack membentuk suatu silinder. Jadi bila suatu disk

pack dengan 200 track per-permukaan, maka mempunyai 200 silinder. Bagian

nomor permukaan dari pengalamatan record menunjukkan permukaan silinder

record yang disimpan. Jika ada 11 piringan, maka nomor permukaannya dari 0-19

(1-20). Pengalamatan dari nomor record menunjukkan dimana record terletak

pada track yang ditunjukkan dengan nomor silinder dan nomor permukaan.

1.2. Metode Sektor

Setiap track dari pack dibagi ke dalam sektor-sektor. Setiap sektor adalah

storagearea untuk banyaknya karakter yang tetap. Pengalamatan recordnya

berdasarkan nomor sektor, nomor track dan nomor permukaan. Nomor sektor

yang diberikan oleh disk controller menunjukkan track mana yang akan diakses

dan pengalamatan record terletak pada track yang mana. Setiap track pada setiap

piringan mempunyai kapasitas penyimpanan yang sama, meskipun diameter

tracknya berlainan. Keseragaman kapasitas dicapai dengan penyesuaian density

yang tepat dari representasi data untuk setiap ukuran track. Keuntungan lain

pendekatan keseragaman kapasitas adalah file dapat ditempatkan pada disk tanpa

merubah lokasi nomor sektor (track atau cylinder) pada file.

2. Movable-Head Disk Access

Movable-head disk drive mempunyai sebuah read/write head untuk setiap

permukaan penyimpanan recordnya. Sistem mekanik yang digunakan oleh

kumpulan posisi dari access-arm sedemikian sehingga read/write head dari

pengalamatan permukaan menunjuk ke-track. Semua access-arm pada device

dipindahkan secara serentak tetapi hanya head yang aktif yang akan menunjuk ke

permukaan.

3. Cara Pengaksesan Record yang Disimpan pada Disk Pack

Disk controller merubah kode yang ditunjuk oleh pengalamatan record

dan menunjuk track yang mana pada device tempat record tersebut. Access arm

dipindahkan, sehingga posisi read/write head terletak pada silinder yang tepat.

Read/write head ini menunjuk ke-track yang aktif. Maka disk akan

berputar hingga menunjuk record pada lokasi read write head. Kemudian data

akan dibaca dan ditransfer melalui channel yang diminta oleh program dalam

komputer.

ACCESS TIME = SEEK TIME (pemindahan arm ke cylinder)

+ HEAD ACTIVATION TIME (pemilihan track)

+ ROTATIONAL DELAY (pemilihan record)

+ TRANSFER TIME

3.1. Seek Time

Adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan read/write head pada disk ke

posisi silinder yang tepat.

3.2. Head Activational Time

Adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan read/write head pada disk ke

posisi track yang tepat.

3.3.Rotational Delay (Lateney)

Adalah waktu yang dibutuhkan untuk perputaran piringan sampai posisi record

yang tepat.

3.4.Transfer Time

Adalah waktu yang menunjukkan kecepatan perputaran dan banyaknya data yang

ditransfer.

4. Fixed - Head Disk Access

Disk yang mempunyai sebuah read/write head untuk setiap track pada

setiap permukaan penyimpanan, yang mekanisme pengaksesannya tidak dapat

dipindahkan dari cylinder ke cylinder.

ACCESS TIME = HEAD-ACTIVATION TIME + ROTATIONAL DELAY+

TRANSFER TIME

Banyaknya read/write head menyebabkan harga dari fixed-head disk drive

lebih mahal dari movable-head disk drive. Disk yang menggunakan fixed-head

disk drive mempunyai kapasitas dandensity yang lebih kecil dibandingkan dengan

disk yang menggunakan movable-head disk drive.

5. Organisasi Berkas dan Metoda Akses pada Magnetic Disk

Untuk membentuk suatu berkas di dalam magnetic disk bisa dilakukan

secara sequential, index-sequential ataupun direct. Sedangkan untuk mengambil

suatu data dari berkas yang disimpan dalam disk, bisa dilakukan secara langsung

dengan menggunakandirect access method atau dengan sequential access method

(secara sequential).

D. Kelebihan dan Kekurangan Magnetic Disk

Media magnetik seperti disket floppy dan hard disk mempunya

sejumlah keunggulan dibanding dengan media lainnya. Penyimpanan data

pada media ini bersifat nonvolatile, artinya data yang telah disimpan tidak

akan hilang ketika komputer dimatikan. Data pada media ini dapat dibaca,

dihapus dan ditulis ulang. Keunggulan lainnya ialah, media ini mudah

digunakan. Selain memiliki keunggulan, media ini juga mempunyai

kelemahan.

Musuh utama dari media magnetik seperti disket floppy dan hard disk.

Karena jamur dan karat ini, maka daya tahan atau umur media ini menjadi

pendek. Jika dipakai secara kontinu atau terus menerus sekitar 8 jam per hari,

maka umur suatu disket floppy paling lama 1 (satu) tahun, dan umur hard

disk paling lama 3 (tiga) tahun. Kelemahan lain dari media magnetik ini ialah

bentuknya yang bergaris-garis (track, sector), sehingga kecepatan dan

kapasitas simpannya termasuk rendah jika dibanding dengan media optik.

Table 2. Kecepatan Putar dan Aplikasinya

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pembahasan dapat disimpulkan bahwa:

1. Magnetic Disk merupakan piranti penyimpanan sekunder yang

berbentuk sebuah piringan bundar yang dibuat dari logam atau

plastik yang dilapisi dengan bahan yang dapat dimagnetisasi.

2. Karakteristik Magnetic Disk terletak pada gerakan head, portabilitas

disk, sides, plattersdan mekanismenya.

3. Komponen Magnetic Disk terdiri dari spindle, cakram magnetic,

read-write head, enclosure dan interfacing module.

4. Cara kerja Magnetic Disk meliputi representasi data dan

pengalamatan (metode silinder dan sector), movable-head disk

access, cara pengaksesan record yang disimpan pada disk pack, fixed

- head disk access, serta organisasi berkas dan metoda akses pada

magnetic disk.

5. Kelebihan dari Magnetic Disk adalah bersifat nonvolatile, artinya

data yang telah disimpan tidak akan hilang ketika komputer

dimatikan.

6. Kelemahan Magnetic Disk adalah mudah jamur dan karat, sehingga

umurnya pendek/tidak awet.

B. Saran

Kajian dalam makalah ini masih banyak kekurangan, untuk itu kajian lebih

lanjut sangat diperlukan terutama mengenai perbandingan Magnetic Disk dengan

media penyimpan lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

Pangera, A., A., dan Ariyus, D., 2005, Sistem Operasi, Yogyakarta: ANDI.

Sequoia Content Production, 2010, Cara Salah Membersihkan Komputer &

Gadget, Jakarta: PT Elex Media Komputindo.

Sutanta, E., 2016, Basis Data dalam Tinjauan Konseptual, Yogyakarta: ANDI.

http://rinatavibriyanti.blogspot.com/2013/10/prinsip-kerja-magnetik-disk-

hardisk.html, diakses 24 Maret 2017.

http://www.sridianti.com/pengertian-memori-komputer-jenis-memori-

komputer.html, diakses 24 Maret 2017.