Rabu, 13 Februari 2013

MEDIA PENYIMPANAN FILE /BERKAS







SUB POKOK BAHASAN :
1. Jenis media penyimpanan file
2. Magnetic tape
3. Representasi data
4. Parity dan Error control
5. Sistem block
6. Menghitung kapasitas penyimpanan dan waktu akses
7. Organisasi berkas dan metode akses
8. Keuntungan dan keterbatasan penggunaan magnetic tape


Deskripsi
Mahasiswa mengerti tentang media menyimpanan berkas, terutama magnetic tape.



T I K

Dapat menentukan media apa yang akan  digunakan untuk  melakukan penyimpanan file dan kapasitasnya.
Dapat menentukan berapa banyak file yang dapat disimpan serta berapa lama pada   saat melakukan pengaksesan.
Dapat mengetahui letak penyimpanan data dan  tingkat kerapatannya.
Dapat mengetahui bagaimana data tersebut disimpan dan mengontrol kesalahan yang terjadi.
Dapat menentukan pengelompokan data  berdasarkan block.
Untuk mengetahui  berapa banyak data yang akan disimpan pada suatu tape dan waktu yang dibutuhkan untuk  mengakses.
dapat menentukan organisasi apa yang akan dipakai dan bagaimana cara pengaksesannya.
Dapat mengetahui  keuntungan dan  kekurangan dari media yang digunakan menggunakan.

                                                Media Penyimpanan




Peralatan fisik yang menyimpan representasi data.

Media Penyimpanan/storage atau memori dapat dibedakan atas 2 bagian yaitu :

Primary Memory : Primary Storage atau Internal Storage
Secondary Memory : Secondary Storage atau External Storage


PRIMARY MEMORY / MAIN MEMORY


Ada 4 bagian didalam primary storage, yaitu :
Input Storage Area : Untuk menampung data yang dibaca
Program Storage Area : Penyimpanan instruksi-instruksi untuk pengolahan
Working Storage Area : Tempat dimana pemrosesan data dilakukan
Output Storage Area     : Penyimpanan informasi yang telah diolah untuk sementara
                                                 waktu sebelum disalurkan ke alat-alat output

CONTROL  UNIT SECTION

                                                                                                             


INPUT
STORAGE
AREA PROGRAM
STORAGE
AREA


OUTPUT
STORAGE
AREA
WORKING
STORAGE
AREA
 ARITHMETIC LOGICAL UNIT SECTION


Control Section, Primary Storage Section, Alu Section adalah bagian dari CPU.



Berdasarkan hilang atau tidaknya berkas data atau berkas program didalam storage kita kenal:
Volatile Storage
Berkas data atau program akan hilang bila listrik dipadamkan

Non Volatile Storage
Berkas data atau program tidak akan hilang sekalipun listrik dipadamkan


Primary Memory komputer terdiri dari 2 bagian :


RAM (RANDOM ACCESS MEMORY)
Bagian dari main memory, yang dapat kita isi dengan data atau program dari diskette atau sumber lain.  Dimana data-data dapat ditulis maupun dibaca pada lokasi dimana saja didalam memori.  RAM bersifat VOLATILE

ROM (READ ONLY MEMORY)
Memori yang hanya dapat dibaca.  Pengisian ROM dengan program maupun data, dikerjakan oleh pabrik.  ROM biasanya sudah ditulisi program maupun data dari pabrik dengan tujuan-tujuan khusus.  Misal : Diisi penterjemah (interpreter) dalam bahasa basic.
Jadi ROM tidak termasuk sebagai memori yang dapat kita pergunakan untuk program-program yang kita buat.  ROM bersifat NON VOLATILE

Type-type lain dari ROM Chip


PROM (PROGRAMMABLE READ ONLY MEMORY)  : Jenis dari    memori yang hanya dapat diprogram.  PROM dapat diprogram oleh user atau pemakai, data yang diprogram akan disimpan secara permanen

EPROM (ERASABLE PROGRAMMABLE READ ONLY MEMORY) Jenis memori yang dapat diprogram oleh user.  EPROM dapat dihapus dan diprogram ulang.

EEPROM (ELECTRICALLY ERASABLE PROGRAMMABLE READ ONLY MEMORY) : Memori yang dapat diprogram oleh user.  EEPROM dapat dihapus dan diprogram ulang secara elektrik tanpa memindahkan chip dari circuit board.

SECONDARY MEMORY / AUXILARY MEMORY

Memori dari pada CPU sangat terbatas sekali dan hanya dapat menyimpan informasi untuk sementara waktu.  Oleh sebab itu alat penyimpan data yang permanen sangat diperlukan.  Informasi yang disimpan pada alat-alat tersebut dapat diambil dan ditransfer pada CPU pada saat diperlukan.  Alat tersebut dinamakan secondary memory / auxiliary memory atau backing storage.


Jenis Secondary Storage


Serial / Sequential Access Storage Device (SASD)
  Contoh : Magnetic Tape, Punched Card, Punched Paper Tape

Direct Access Storage Device (DASD)
Contoh : Magnetic Disk, Floppy Disk, Mass Storage

HIERARKI STORAGE


PRI-
         MARY
FASTER ACCESS     STORAGE                 LARGER CAPACITY AND
TIME          LOWER COST PER BIT
DIRECT ACCESS                                   STORAGE
        STORAGE DEVICE

    SEQUENTIAL ACCESS
        STORAGE DEVICE


Pada memori tambahan pengaksesan data dilakukan secara tidak langsung yaitu dengan menggunakan instruksi-instruksi seperti GET, PUT, READ atau WRITE
Beberapa pertimbangan didalam memilih alat penyimpanan :
Cara penyusunan data
Kapasitas penyimpanan
Waktu Akses
Kecepatan transfer data
Harga
Persyaratan pemeliharaan
Standarisasi
Magnetic Tape


Magnetic tape adalah model pertama dari pada secondary memory.  Tape ini juga dipakai untuk alat input/output dimana informasi dimasukkan ke CPU dari tape dan informasi diambil dari CPU lalu disimpan pada tape lainnya.

Panjang tape pada umumnya 2400 feet, lebarnya 0.5 inch dan tebalnya 2 mm.  Data disimpan dalam bintik kecil  yang bermagnit dan tidak tampak pada bahan plastik yang dilapisi ferroksida.  Flexible plastiknya disebut mylar.  Mekanisme aksesnya adalah tape drive.

Jumlah data yang ditampung tergantung pada model tape yang digunakan.  Untuk tape yang panjangnya 2400 feet, dapat menampung kira-kira 23.000.000 karakter. Penyimpanan data pada tape adalah dengan cara sequential.


Representasi Data dan Density pada Magnetic Tape


Data direkam secara digit pada media tape sebagai titik-titik magnetisasi pada lapisan ferroksida.  Magnetisasi positif menyatakan 1 bit, sedangkan magnetisasi negatif menyatakan 0 bit atau sebaliknya.

Tape terdiri atas 9 track, 8 track dipakai untuk merekam data dan track yang ke 9 untuk koreksi kesalahan.












Gambar Penyimpanan Data pada Tape


Salah satu karakteristik yang penting dari tape adalah density (kepadatan) dimana data disimpan.  Density adalah fungsi dari media tape dan drive yang digunakan untuk merekam data ke media tadi.  Satuan yang digunakan density adalah bytes per inch (bpi).  Umumnya density dari tape adalah 1600 bpi dan 6250 bpi.   (bpi ekivalen dengan charakter per inch)
Parity dan Error Control pada Magnetic Tape


Salah satu teknik untuk memeriksa kesalahan pada magnetic tape adalah dengan parity check.

Jenis Parity Check adalah

ODD PARITY (Parity Ganjil)
Jika data direkam dengan menggunakan odd parity, maka jumlah 1 bit yang merepresentasikan suatu karakter adalah ganjil.
Jika jumlah 1 bitnya sudah ganjil, maka parity bit yang terletak pada track ke 9 adalah 0 bit, akan tetapi jika jumlah 1 bitnya masih genap maka parity bitnya adalah 1 bit.

EVEN PARITY ( Parity Genap)
Bila kita merekam data dengan menggunakan even parity, maka jumlah 1 bit yang merepresentasikan suatu karakter adalah genap jika jumlah 1 bitnya sudah genap, maka parity bit yang terletak pada track ke 9 adalah 0 bit, akan tetapi jika jumlah 1 bitnya masih ganjil maka parity bitnya adalah 1 bit.
Misal

Track 1 : 0 0 0 0 0 0
2 : 1 1 1 1 1 1
3 : 1 1 1 1 1 1
4 : 0 1 0 1 0 1
5 : 1 1 0 1 1 0
6 : 1 1 1 1 0 0
7 : 0 1 1 1 1 0
8 : 0 0 1 1 1 1

Bagaimana isi dari track ke 9, jika untuk merekam data digunakan odd parity dan even parity ????

Jawab :




ODD PARITY
Track 9 : 1 1 0 0 0 1

EVEN PARITY
Track 9 : 0 0 1 1 1 0


LATIHAN  :

Lihat suatu bagian dari tape yang berisi :

Track 1 : 1 0 0 0 1 1
2 : 1 1 1 1 1 0
3 : 0 0 0 1 1 1
4 : 0 0 0 1 0 1
5 : 0 1 0 1 1 1
6 : 1 0 0 1 1 1
7 : 1 1 1 0 0 0
8 : 1 0 0 0 0 0

Bagaimana isi dari track ke 9, jika untuk merekam data digunakan
1. Even Parity
2. Odd Parity





Sistem Block pada Magnetic Tape
 
Data yang dibaca dari atau ditulis ke tape dalam suatu grup karakter disebut block.  Suatu block adalah jumlah terkecil dari data yang dapat ditransfer antara secondary memory dan primary memory pada saat akses.  Sebuah block dapat terdiri dari satu atau lebih record.  Sebuah block dapat merupakan physical record.

Diantara 2 block terdapat ruang yang kita sebut sebagai gap (inter block gap).







Gambar bagian dari tape yang menunjukkan data block dan interblock gap.

Panjang masing-masing gap adalah 0.6 inch.  ukuran block dapat mempengaruhi jumlah data/record yang dapat disimpan dalam tape.


Menghitung Kapasitas Penyimpanan & waktu akses pada Tape


Misal :

Kita akan membandingkan berapa banyak record yang disimpan dalam tape bila :

1 block berisi 1 record
1 record = 100 charakter
dengan

1 block berisi 20 record
1 record = 100 charakter

Panjang tape yang digunakan adalah 2400 feet, density 6250 bpi dan panjang gap 0.6 inch.


Jawab ;





1. 2400 feet/tape * 12 inch/feet

  1 rec/block * 100 char/rec      + 0.6 inch/gap * 1 gap/block
                                   6250 char/inch
     =  46753 block/tape    

2. 2400 feet/tape * 12 inch/feet

    20 rec/block * 100 char/rec      + 0.6 inch/gap * 1 gap/block
                                      6250 char/inch
     
 =  31304 block/tape


Jadi tape tersebut berisi = 20 * 31304
  = 626.080 record.



Menghitung waktu akses.

Misal

Kecepatan akses tape untuk membaca/menulis adalah 200 inch/sec.
Waktu yang dibutuhkan untuk berhenti dan mulai pada waktu terdapat gap adalah 0.04 second.

Hitung waktu akses yang dibutuhkan tape tersebut, dengan menggunakan data pada contoh sebelumnya.

Jawab :

1 block 1 record

46753 block/tape * 0.016 inch/block + 46753 block/tape * 0.004 sec/gap * 1 gap/block

200 inch/sec

= 190.75 sec/tape

Jadi waktu akses yang dibutuhkan tape tersebut adalah 190.75 sec





1 block 20 record


2338 block/tape * 0.32 inch/block + 2338 block/tape * 0.004 sec/gap * 1 gap/block

200 inch/sec

= 10.55 sec/tape

Jadi waktu akses yang dibutuhkan tape tersebut adalah 10.55 sec


Keuntungan Penggunaan Magnetic Tape

Panjang record tidak terbatas
Density data tinggi
Volume penyimpanan datanya besar dan harganya murah
Kecepatan transfer data tinggi
Sangat efisiensi bila semua atau kebanyakan record dari sebuah tape file memerlukan pemrosesan seluruhnya


Keterbatasan penggunaan Magnetic Tape

Akses langsung terhadap record lambat
Masalah lingkungan
Memerlukan penafsiran terhadap mesin
Proses harus sequential


Organisasi Berkas dan Metode Akses pada Magnetic Tape


Untuk membaca atau menulis pada suatu magnetic tape adalah secara sequential.  Artinya untuk mendapatkan tempat suatu data maka data yang didepannya harus dilalui terlebih dahulu.

Maka dapat dikatakan organisasi data pada file didalam tape dibentuk secara sequential dan metode aksesnya juga secara sequential
Latihan Soal :

Density suatu tape adalah 1600 bpi dan panjang interblock gap adalah 0.75 inch.  Record yang panjangnya 40 charackter akan disimpan pada tape yang panjangnya 2400 feet

Berapa banyak record yang dapat disimpan jika dalam 1 block berisi 1 record ???

Berapa banyak record yang dapat disimpan jika dalam 1 block berisi 10 record ???


Jika kecepatan pemindahan data adalah 100 inch/sec, waktu akses yang diperlukan untuk melewati interblock gap adalah 0.1 second

Berapa waktu yang diperlukan untuk membaca tape tersebut untuk 1 block berisi 1 record dan 1 block berisi 10 record ????
































Pertemuan Ke- 3  :  MEDIA PENYIMPANAN FILE /BERKAS



SUB POKOK BAHASAN :
1. Magnetic disk
2. Karakteristik secara fisik
3. Representasi data dan pengalamatan
4. Organisasi berkas dan metode akses
5. Keuntungan dan keterbatasan penggunaan magnetic disk.


Deskripsi

Mahasiwa mengerti tentang media penyimpanan file terutama magnetic disk.



T I K

1. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian magnetic disk
2. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian karakteristik secara fisik dari magnetic disk
3. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian representasi data dan menyebutkan 2 (dua) teknik pengalamatan data yang disimpan pada disk seperti metode silinder dan metode sektor
4. Mahasiswa dapat menyebutkan organisasi berkas dan metode akses yang digunakan oleh sebuah magnetic disk
5. Mahasiswa dapat menyebutkan keuntungan dan keterbatasan dari penggunaan magnetic disk




Magnetic Disk


RAMAC (Random Access) adalah DASD pertama yang dibuat oleh industri komputer.  Pada magnetic disk kecapatan rata-rata rotasi piringgannya sangat tinggi.

Access arm dengan read/write head yang posisinya diantara piringan-piringan, dimana pengambilan dan penyimpanan representasi datanya pada permukaan piringan.  Data disimpan dalam track.


Karakteristik Secara fisik pada magnetic disk


Disk pack adalah jenis alat penyimpanan pada magnetic disk, yang terdiri dari beberapa tumpukan piringan alumenium.

Dalam sebuah pack/tumpukan umumnya terdiri dari 11 piringan, setiap piringan diameternya 14 inch (8 inch pada minidisk) dan menyerupai piringan hitam.

Permukaannya dilapisi dengan metal oxide film yang mengandung magnetisasi seperti pada magnetic tape.  Banyaknya 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 daripada permukaan yang didalam 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.

Susunan piringan pada disk pack berputar terus menerus dengan kecepatan perputarannya 3600 permenit, tidak seperti pada tape, perputaran disk tidak berhenti diantara pengaksesan block.
Read/Write head pada disk drive disusun pada access yang posisinya terletak diantara 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.



•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

Metode Silinder
Metode Sektor


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 atau dari 1 - 20.  Pengalamatan dari nomor record menunjukkan dimana record terletak pada track yang ditunjukkan dengan nomor silinder dan nomor permukaan.



METODE SEKTOR

Setiap track dari pack dibagi kedalam sektor-sektor.  Setiap sektor adalah storage area untuk banyaknya karakter yang tetap.
Pengalamatan recordnya berdasarkan nomor sektor, nomor track, 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 dari pendekatan keseragaman kapasitas adalah file dapat ditempatkan pada disk tanpa merubah lokasi nomor sector (track atau cylinder) pada file.


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 kepermukaan.


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 activition time (pemilihan track)
+ Rotational Delay (pemilihan record)
+ Transfer Time


       SEEK TIME

Waktu yang dibutuhkan untuk menggerakan read/write head pada disk ke posisi silinder yang tepat.


HEAD ACTIVATION TIME

Waktu yang dibutuhkan untuk menggerakan read/write head pada disk ke posisi track yang tepat.

ROTATIONAL DELAY (LATENCY)

Waktu yang dibutuhkan untuk perputaran piringan sampai posisi record yang tepat



TRANSFER TIME

Waktu yang menunjukan kecepatan perputaran dan banyaknya data yang ditransfer



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 Activtion 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 dan density yang lebih kecil dibandingkan dengan disk yang menggunakan movable head disk drive.
ORGANISASI BERKAS DAN METODE ACCESS PADA MAGNETIC DISK


Untuk membentuk suatu berkas didalam 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 menggunakan direct access method atau dengan sequential access method (secara sequential)

Keuntungan penggunaan Magnetic Disk

Akses terhadap suatu record dapat dilakukan secara sequential atau direct
Waktu yang dibutuhkan untuk mengakses suatu record lebih cepat
Respontime cepat


USB flash drive    
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Komponen-komponen internal sebuah
flash drive yang umum
1 Sambungan USB
2 Perangkat pengontrol penyimpanan massal USB
3 Titik-titik percobaan
4 Chip flash memory
5 Oscillator kristal
6 LED

7 Write-protect switch
8 Ruang kosong untuk chip flash memory kedua
USB flash drive (sering juga USB flash drive ini disebut Flashdisk atau UFD) adalah alat penyimpanan data memori flash tipe NAND yang memiliki alat penghubung USB yang terintegrasi. Flash drive ini biasanya berukuran kecil, ringan, serta bisa dibaca dan ditulisi dengan mudah. Per November 2006, kapasitas yang tersedia untuk USB flash drive ada dari 64 megabyte sampai 512 gigabyte. Besarnya kapasitas media ini tergantung dari teknologi memori flash yang digunakan.
USB flash drive memiliki banyak kelebihan dibandingkan alat penyimpanan data lainnya, khususnya disket atau cakram padat. Alat ini lebih cepat, kecil, dengan kapasitas lebih besar, serta lebih dapat diandalkan (karena tidak memiliki bagian yang bergerak) daripada disket.
Namun flashdisk juga memiliki umur penyimpanan data yang singkat, biasanya ketahanan data pada flashdisk rata-rata 5 tahun. Ini disebabkan oleh memori flash yang digunakan tidak bertahan lama. Bandingkan dengan HardDisk yang memiliki ketahanan data hingga 12 tahun, CD/DVD berkualitas (dan bermerek terkenal) selama 15 tahun jika cara penyimpanannya benar.



0 komentar:

Poskan Komentar