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 a
BA B V MEMORI DAN MEDIA PENYIMPA NA N
Gambar 5.1 Alat penyimpanan5.1 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 :
Pengantar Teknologi I nfor masi _________________________________________________
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 : 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 UtamaSatuan 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 Et c.
_______________________________________________ Memori dan Media Penyimpanan
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
dan bila berbentuk data, akan dipindahkan ke working storage. Hasil dari
storage
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 Pengantar Teknologi I nfor masi _________________________________________________Tabel 5.1 Beberapa teknologi RAM TEKNOLOGI KETERANGANDRAM 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
_______________________________________________ Memori dan Medi a Penyimpanan
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 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 masalProgrammable ROM Dapat diprogram dengan menggunakan peralatan khusus dan
(PROM) 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 Dapat diprogram dengan menggunakan perangkat lunak. Dihapus
PROM dengan pulsa tegangan listrik. Diguakan untuk menyimpan BIOS
Electrically Alterable Dapat dibaca, dihapus dan ditulisi kembali tanpa
ROM 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
Pengantar Teknologi Infor masi _________________________________________________
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.
Gambar 5.4 Ilustrasi registerMisalnya 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).
_______________________________________________ Memori dan Medi a Penyimpanan
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 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 cacheM AIN M EM ORY PROCESSOR
CACHE
M EM ORY
Pengantar Teknologi I nfor masi _________________________________________________
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
_______________________________________________ Memori dan Medi a Penyimpanan
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 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).
Pengantar Teknologi I nfor masi _________________________________________________
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.
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:
_______________________________________________ Memori dan Medi a Penyimpanan
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. Pengantar Teknologi I nfor masi _________________________________________________
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 o keperluan proses sehingga menghasilkan sisa lubang terkecil.
Sesuai yang terburuk: memilih lubang terbesar sehingga menghasilkan sisa o lubang. 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 o pengeksekusiannya.
Jika suatu proses tersebut telah selesai, maka dia akan melepaskan kembali semua memori yang digunakan dan sistem operasi dapat mengalokasikannya o lagi untuk proses lainnya yang sedang menunggu di antrian masukan.
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.
_______________________________________________ Memori dan Medi a Penyimpanan
oJika suatu lubang terlalu besar, maka sistem operasi akan membagi lubang tersebut menjadi dua bagian, dimana satu bagian untuk dialokasikan ke proses o tersebut dan satu lagi dikembalikan ke set lubang lainnya.
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 penyimpananNama 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
Pengantar Teknologi Infor masi _________________________________________________
Gambar 5.6 HarddiskKomponen-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
_______________________________________________ Memori dan Medi a Penyimpanan
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 RPM3600 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 Pengantar Teknologi I nfor masi _________________________________________________
semakin cepat akan memperkecil rotational latency, tapi makin cepat piringan berutar akan menyebabkan harddisk akan lebih cepat panas
Tabel 5.4 Ukuran RPMKecepatan Putar Rotaional Latency (RPM) (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.
_______________________________________________ Memori dan Media Penyimpanan
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 tape5.3.3 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 diskDisket 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.
Pengantar Teknologi Infor masi _________________________________________________
Gambar 5.10 Floppy disk 3 ½ high-density menunjukkan Track dan Sector5.3.4 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 diskPerekaman CD-ROM Gambar 5.12
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.
_______________________________________________ Memori dan Medi a Penyimpanan
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 deviceDVD 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.