Teknologi dan Algoritma Penjadwalan Disk

Magnetic Disk

Magnetic disk merupakan penyimpan sekunder, berbentuk bundar dengan dua permukaan magnetic. Penggerak disk berupa Motor drive menggerakkan disk dengan kecepatan tinggi (kurang-lebih dari 60 putaran perdetik). Kegiatan baca-tulis dilakukan Read-writehead, yang diletakkan diatas piringan.Kepala baca-tulis sangat sensitif terhadap guncangan yang dapat menyebabkan diskrusak (bad sector). Ruang Rekam terbagi atas beberapa track/lintasan dan tiap lintasan dibagi lagi dalam beberapa sector.

Jenis head dibedakan atas :

·         Fixed-head disk menempati tiap-tiap track satu head, sehingga mempercepat proses pembacaan dan perekaman.

·         Moving-head disk hanya memiliki satu head yang berpindah-pindah mengakses dari satu track ke track lain.

Teknologi Harddisk

Beberapa teknologi Harddisk, antara lain :

Shock Protection System (SPS)

Sebagian besar kerusakan yang timbul pada harddisk disebabkan adanya goncangan. Goncangan pada harddisk dapat menyebabkan tergoncangnya head sehingga dapat merusak piringan. Goncangan yang paling membahayakan adalah goncangan dengan kekuatan tinggi dalam tempo yang sangat singkat.

Dengan meggunakan SPS energy goncangan akan diredam, sehingga head tidak terangkat ketika terjadi goncangan. Karena head tingkat terangkat, tentu saja head tidak kembali lagi. Sehingga tidak akan terjadi bad sector.

Self-Monitoring Analysis and Reporting (SMART)

Dengan menggunakan teknologi SMART, harddisk dapat berkomunikasi dengan computer melaluisoftware. Komunikasi yang dilakukan berisi tentang status keandalan harddisk, kemungkinan terjadinya kerusakan. Harddisk akan melakukan pemeriksaan terhadap dirinya sendiri dan melaporkan hasilnya pada software.

Teknologi SMART sangat berguna bagi computer yang memiliki data-data penting pada harddisk dan komputer-komputer yang sedapat mungkin dinyalakan secara terus menerus.

Solid State Disk (SSD)

SSD yang dikembangkan baru-baru ini tidak lagi menggunakan piringan magnetic sebagai tempat menyimpan data, tetapi menggunakan DRAM (dynamic RAM). SSD yang dikembangkan menggunakan antar muka SCSI memang dirancang untuk system komputer yang memerlukan akses data yang cepat, seperti server dan server database.

Magnetore-sistive (MR)

Saat ini head harddisk yang digunakan dikenal dengan nama induktif head. •Head induktif yang berfungsi untuk readwrite sekaligus diganti dengan magnetore–sistive (MR) head yang memiliki head yang berbeda untuk read dan write. Head untuk menulis masih menggunakan elemen film tipis yang bersifat induktif, sedangkan head untuk membaca menggunakan film tipis yang sensitive terhadap magnet

Partial Response Maximum Likelihood (PRML)

PRML adalah teknologi dalam hal encoding dan konversi data pada saat read-write dari kepiringan. Teknologi PRML menawarkan kepada tanda tayang lebih tinggi, kinerja harddisk yang lebih baik dan integritas data yang lebih terjamin.

Hot Swap

Hot Swap adalah proses memasang peralatan elektronik ke dalam suatu system yang sedang bekerja

Plug and Play ATA (Advance Technology Atachment)

Sistem PnP adalah melakukan konfigurasi secara otomatis dan akan memudahkan pengaturan cukup lewat software saja, tidak melakukan pengubahan jumper, dsb

Environment Protection Agency (EPA)

Harddisk termasuk komponen yang menghabiskan energy listrik cukup banyak pada PC (tanpa
menghitung monitor), apalagi pada notebook. Untuk itu harddisk terbaru yang mendukung program EPA memiliki kemampuan untuk menghemat listrik, misalnya fungsi sleep, standby, dsb.

Error Correction Code (ECC)

Secara konvensional, jika terjadi kesalahan dalam pembacaan data dari piringan, maka untuk mengaktifkan ECC head harus membaca sekali lagi daerah tersebut, hal ini tentu saja akan menyita banyak waktu (sekitar 13  ms) dengan menggunakan komponen ASIC (Aplication  Specific IC), dibuat metode ECC dapat memperbaiki kesalahan pembacaan tanpa membaca ulang daerah yang rusak.

            Dengan cara ini dapat diperbaiki sampai 3 byte dari data 512 byte dalam satu sector. Dari hasil pengujian diperoleh hasil bahwa hanya 1 kali kegagalan dalam 100 trilyun kali.

Auto Transfer

Salah satu cara untuk mempercepat transfer data dari hard disk ke memori utama adalah dengan cara menggunakan mode blok (block mode). Konsep yang digunakan adalah untuk memungkinkan pemberian beberapa perintah baca atau tulis secara bersamaan.

Setiap ada perintah membaca atau menulis, maka interrupt (IRQ) akan dibangkitkan sehingga cpu akan proses switching, memeriksa device dan melakukan setup untuk transfer data.

Pengaksesan Lintas Disk pada Sistem Multitataolah

Terdapat  7 algoritma pengaksesan disk :

1.    Algoritma Pertama Tiba Pertama Dilayani (PTPD/FCFS)

Proses pengaksesan akan dimulai secara berurutan sesuai dengan urutan tiba atau kedudukan antrian.

Contoh: Diketahui disk mempunyai 100 track dengan nomor urut 0–99, & antrian akses track dengan saat awal 50 (letak head R/W) 13, 46, 65, 27, 95, 9, 17, 53, 17, 1, 82, 2, 17, 82, 98, 7

Penyelesaian Contoh PTPD

Langkah proses :

Dari 50 menuju kelintasan 13, kemudian ke 46, ke 65, dan seterusnya. Setiap lintas yang dilalui dihitung.

2.    Algoritma PICK UP

Pada algoritma ini hulu tulis baca akan membaca atau menuju ke track yang terdapat pada urutan awal antrian, sambil mengakses track yang dilalui.

Mirip seperti metode PTPD, tetapi lintasan yang dilewati dipungut/ diambil, sehingga tidak perlu diakses lagi

Contoh: diketahui antrian akses track dengan saat awal 50 13, 46, 65, 27, 95, 82, 9, 17, 52, 53, 17, 1, 82, 2, 17, 98, 7

Penyelesaian Contoh Algoritma Pick Up

Langkah proses : Dari 50 menuju ke lintasan 13, lintasan yang dilewati 46, 27, dan 17 sekalian dipungut /diakses. Sehingga selanjutnya tidak ke 46, tetapi ke 65, sekaligus memungut 52 dan 53. Karena 27 sudah diambil maka selanjutnya menuju 95, sekaligus memungut 82. Karena 82 sudah dipungut maka langsung menuju 1, dan seterusnya. Perhitungan 50 - 13, 13-65, 65-95, 95-1, dan seterusnya

3.    Algoritma Waktu Cari Terpendek Dipertamakan (WCTD)

Proses dilaksanakan terhadap track yang terdekat dengan hulu baca tulis (Shortest Seet Time First/ (SSTF)), diatas/bawah. Kemudian mencari letak track yang terdekat diatas/bawah dan seterusnya.

Contoh: Diketahui antrian akses track dengan saat awal 50 13, 46, 65, 27, 95, 82, 9, 17, 52, 53, 17, 1, 82, 2, 17, 98, 7

Penyelesaian Contoh Algoritma WCTD

 Total lintas atau track yang dilewati adalah 152 track

Langkah proses: Hulu baca tulis mulai dari 50, antara 46 dan 52 yang terdekat 52, sehingga menuju ke 52. Selanjutnya dari 52, antara 46 dan 53 yang terdekat 53, dan seterusnya. Perhitungan 50-52, 52-53, dan seterusnya

4.    Algoritma Look

Pada algoritma ini hulu tulis baca akan bergerak naik seperti pergerakan lift Menuju antrian track terbesar pada disk sambil mengakses antrian track yang dilalui, kemudian turun menuju antrian track yang terkecil sambil mengakses track yang dilalui, dan track yang telah diakses tidak di akses lagi.

Contoh: diketahui antrian akses track dengan saat awal 50 13, 46, 65, 27, 95, 82, 9, 17, 52, 53, 17, 1, 82, 2, 17, 98, 7

Penyelesaian Contoh Algoritma Look

Total lintas atau  track yang di lewati adalah 145 track Langkah proses: Dari 50 menuju k eantrian track terbesar, yaitu 98. Selanjutnya menuju ke antrian terkecil 1. Pehitungan 50-98, 98-1.

5.    Algoritma Circular Look

Pada algoritma ini hulu tulis baca akan bergerak naik seperti pergerakan lift Menuju antrian track terbesar pada disk sambil mengakses antrian track yang dilalui, kemudian turun menuju antrian track yang terkecil tetapi tidak mengakses track yang dilalui, baru pada saat naik akan mengakses track yang belum diakses.

Contoh: diketahui antrian akses track dengan saat awal 50 13, 46, 65, 27, 95, 82, 9, 17, 52, 53, 17, 1, 82, 2, 17, 98, 7

Penyelesaian Algoritma Circular Look

Total lintas atau  track yang di lewati adalah 190 track

Langkah proses: Dari 50 menuju ke antrian track terbesar, yaitu 98. Kemudian menuju ke antrian terkecil 1, tidak diakses tetapi dihitung. Selanjutnya menuju ke 46, sisa lintasan yang belum diakses Pehitungan 50-98, 98-1, 1-46

6.    Algoritma Scan

Pada algoritma ini hulu tulis baca akan bergerak naik seperti pergerakan lift Menuju track terbesar pada disk sambil mengakses antrian track yang dilalui, kemudian turun menuju track terkecil pada disk sambil mengakses track yang dilalui, dan track yang telah diakses tidak diakses lagi.

Contoh: diketahui antrian akses track dengan saat awal 50 13, 46, 65, 27, 95, 82, 9, 17, 52, 53, 17, 1, 82, 2, 17, 98, 7

Penyelesain Contoh Algoritma Scan

Langkah proses : Dari 50 menuju kelintasan trackter besar 99. Selanjutnya menuju ke lintasan track terkecil 1. Pehitungan 50-99, 99-1.

7.    Algoritma Circular Scan

Pada algoritma ini hulu tulis baca akan bergerak naik seperti pergerakan lift Menuju track terbesar pada disk sambil mengakses antrian track yang dilalui, kemudian turun menuju track terkecil tetapi tidak mengakses track yang dilalui, baru pada saat naik akan mengakses track yang belum diakses.

Contoh : diketahui antrian akses track dengan saat awal 50 13, 46, 65, 27, 95, 82, 9, 17, 52, 53, 17, 1, 82, 2, 17, 98, 7

Penyelesaian Contoh Algoritma Sircular Scan

Total lintas atau  track yang di lewati adalah 194 track

Langkah proses: Dari 50 menuju ke lintasan track terbesar 99. Selanjutnya menuju ke lintasan track terkecil 1, tidak diakses tetapi dihitung. Selanjutnya menuju ke 46, sisa lintasan yang belum diakses Pehitungan 50-99, 99-0, 0-46.