Mekanisme Input/Output

1. MekanismeInput/Output SISTEM OPERASI

2. Struktur Disk Disk menyediakan penyimpanan sekunder bagi sistem komputer modern.Magnetic tape sebelumnya digunakan sebagai media penyimpanan sekunder waktu aksesnya lebih lambat dari disk. Oleh karena itu, sekarang tape digunakan terutama untuk backup,untuk penyimpanan info yg tidak sering, sebagai media untuk mentransfer informasi dari satu sistem ke sistem yg lain ,dan untuk menyimpan sejumlah data yg terlalu besar untuk sistem disk.Disk drive modern di alamatkansebagaisuatu array satudimensiygbesardaribloklogik,dimanabloklogikmerupakan unit terkecildaritransfer,ukurndaribloklogikbiasanyaadalah 512 bytes.

3. Penjadwalan Disk Salah satutanggung jawab sistem operasi adalah menggunakan hardware dengan efisien.khusus untuk disk draives,efisiensi yg di maksudkandi sini adalah dalam hal waktu akses dan cepat dan aspek bandwith disk,waktu akses memiliki dua komponen utama yaitu waktu pencarian dan waktu rotasi disk. Waktu pencarian adalah waktu yg di butuhkan disk arm untuk menggerakan head ke bagian selinder disk yg mengandung sektor yg di inginkan waktu rotasi disk adalah waktu tambahan yg di butuhkan untuk menunggu rotasi atau perputaran disk,sehingga sektor ygdi inginkan dapat di baca oleh head.

4. Sebagai mana kita ketahui,jika suatu proses membutuhkan pelayanan I/O dari atau menuju disk,maka proses tersebut akan melakukan system call ke sistem operasi,permintaan tersebut membuka informasi-informasi antara lain: • Apakah operasi input atau output • Alamat disk untuk proses tersebut • Alamat memori untuk proses tersebut • Jumlah bytes yg akan di transfer

5. Manajemen Disk Disk merupakansuatu media penyimpananygperludiaturdenganbaikolehsistemoperasidanperangkat I/O sehinggabisamemilikikinerjasesuaidenganygdiharapkan, manajemen disk meliputi: Memformat disk, boot block,bad blocks dansebagainya.

6. Memformat Disk Sebuahdetikmagnetikygbarusebenarnyahanyalahsebuah slate kosongygberupapiringanmagnetikuntukmenyimpansesuatu. Sebelum disk tersebutdapatmenyimpan data, harusdilakukan proses low-level formatting/physical formatting,yaitumembagi disk menjadibeberapasektordanmengisinyadenganstruktur data tertentu. Salah satuinformasiygdibutuhkanoleh disk controller adalah error-correcting code, disebutsepertiitukarenajikaterdapatsatuataudua bit data corrupt, controller dapatmengidentifikasi bid manaygberubahdanmengoreksinya, proses iniotomatisdilakukanoleh controller setiappembacaataumenulispada disk.

7. Boot Block Ketika pertama kali menjalankan komputer, dibutuhkan program yg sudah diinisialisasi, yaitu bootstrab yg diinisialisasi adalah segala aspek sistem, dari CPU register sampai defica controller dan isi dari main memory, kemudian menjalankan sistem operasi, unutk itu bootstrab mencari kernel sistem operasi pada disk,me-load-nya ke memory, dan menggunakan alamat yg telah diinisialisasi untuk mulai menjalankan sistem operasi. Hampir semua komputer menyimpan bootstrab pada read only,alasannya karena tidak membutuhkan inisialisasi dan berada pada lokasi yg tetap dimana prosesor tetap dapat mengeksekusinya ketika komputer baru dinyalakan, kelebihan lainya karena readonly,ia tidak dapat terkena virus, tetapi masalah yg timbul adalah jika kita mengubah kode bootstrab brati mengubah chipROM juga.

8. Bad Blocks Bad Blocks adalahsatuataulebihsektorataurusakpadasuatu disk, pada disk sederhana, bad blocks diatasisecara manual, untuk disk yglebihkomplekssepertidiskSCSI, bad blocks diatasidengansektor sparing atauforwarding,yaitu controller dapatmenggantisektorygrusakdengansebuahsektorygterpisah, alternatiflainyaadalahmenggantisektortersebutdengancarasektor slipping, menggantiblokygrusakbukansepenuhnyamerupakan proses ygotomatis, karena data-data ygtersimpansebelumnyaakanterhapus.

9. Penanganan Swap Space Penangananswapspaceadalahsalahsatudari low level task padasebuahsistemoperasi. Memori virtual menggunakandisckspacesebagaiperpanjangandarimemoriutama, karenakecepatanakses disk lebihlambatdaripadaaksesmemori, makapenggunaan swap-space akanmengurangiperformasistemsecarasiknifikan.

10. Penggunaan Swap Space Penggunaanswap-space padaberbagaisistemoperasiberbeda-beda, bergantungpadaalgoritmamemorimanagemenygdiimplementasikan, sebagaicontoh, sistemygmengimplementasi, swapping mungkinakanmenggunakan swap-space untukmenyimpansebuahproses,termasuksegmenkodedandatanya, sistemygmenggunakan paling hanyaakanmenyimpangygsudahdikeluarkandarimemoriutama, besarnya swap-space ygdibutuhkansebuahsistemygbermacam-macam, bergantungbanyaknya physical memori ( RAM, seperti EDODRAM,SDRAM,RDRAM ), Memori virtual ygdisimpandiswap-space, dancaramemori virtual digunakan, besarnyaberfariasi, antarabeberapa mega byitessampairatusan megabytes ataulebih.

11. Lokasi Swap Space Ada duatempat di mana swap-space bisaberada: swap-space bisadiletakanpadapartisiygsamadengansistemoperasi, ataupadapartisiygberbeda, apabila swap-space ygdipakaihanyaberupasebuahberkasygbesardidalamsistemberkas, makasistemberkasygdipakaibisadigunakanuntukmembuat, menamakan,danmengalokasikantempat swap-space, makadariitu, pendekatansepertiinimudahuntuk di implementasikan, sayangnya, jugatidakefisien, menelusuristrukturdirektoridanstruktur data alokasi disk memakanwaktu, danberpotensiuntukmengakses disk lebihbanyakdariygdiperlukan, fragmentasieksternalbisamembuat swapping lebih lama denganmemaksakanpencariansekaligusbanyakketikasedangmembacaataumenulissebuah proses, kitabisameningkatkanperformadenganmeng-chaceinformasilokasiblokpada physical memori, dandenganmenggunakanaplikasikhususuntukmengalokasikanblok-blokyg contiguous untukberkasswapnya, denganwaktutambahanuntukmenelusuristruktur data file-sistemmasitetapada.

12. Pengolahan Swap Space Untukmengilustrasikanmetode-metodeygdigunakanuntukmengelola swap-space, ketikasebuah proses mencobauntukmemperbesarsegmendatanyamelebihiblokygdialokasikanditempat swap, sistemoperasimengalokasikanblok lain lagidua kali besarnyadariygpertama, skemainimenyebabkan proses-proses ygkecilmenggunakanblok-blokkecil, inijugameminimalisirfragmentasi,blok-blokdari proses ygbesarbisaditemukandengancepat, danpeta swap tetapkecil.

13. Keandalan Disk Disk memilikiresikountukmengalamikerusakan , kerusakaninidapatberakibatturunyaperformaatau pun hilangnya data meskiputerdapat backup data, tetapsajaadakemungkinan data yghilangkarenaadanyaperubahansetelahterakhir kali data backup, karenanya, realibilitasdarisuatu disk harusdapatterusditingkatkan. Berikutadalahbeberapapenyebabterjadinyahilangnya data: • Ketidaksengajaandalammenghapus • Hilangnyatenagalistrik • Blok rusakpada disk • Rusaknya disk • Sistem corrupt

14. IMPLEMENTASI STABLE-STORAGE Padabagiansebelumnya, kitasudahmembicarakanmengenaiurite-a head log, iamembutuhkanketersediaansebuah storage ygstabil, berdasarkandefenisi, informasiygberadadidalam stable storage tidakakanpernahhilang, untukmengimplementasikan storage sepertiitu, kitaperlumereplikasiinformasiygdibutuhkankebanyakperalatan storage dengan failure modes ygindenpendent.

15. StrukturPenyimpananTersier Penyimpanantersierterdapatbanyak di pasaran,fungsidaripenyimpananiniadalahkeperluan backup data ygada di dalam memory sekunder. Ciri-ciripenyimpanantersier di antaranyaadalah : • Biayaproduksilebihmurah • Menggunakan removable media • Data yg di simpanbersifatpermanen • Tidakcepatrusak(bergantungpadapenyimpanannya)

16. Macam-MacamStruktur Tertiary-Storage Flopydisk juga di sebutdengandisketmerupakansuatu media penyimpananmurahygfleksibleygtipis,dilapasi material ygbersifatmagnet,dan di tutupiolehplastik,usermemasukansebuah floppy disk danmengeluarkannyadari disk drive , padabeberapatahunyglalu,hampirsemua PC dan notebook memilikiflopy disk drive dalamunitnya. Komputerpadasaatsekaranginisudahtidakmemilikiflopy disk drive sebagaipelengkapstandarnya.

17. Magneto-Optic Disk Magneto-optic disk adalahpiringan optic ygkeras di lapisioleh material ygbersifatmagnet,kemeudian di lapisiperlindungandariplastikataukacaygberfungsiuntukmenahan head yghancur, magnet optic disk juga di sebutcakram magnetic. Terdapattigajeniscakram magnetic: • Hard disk • Flopy disk • Zip disk

18. Optical Disk Disk initidakmenggunakansifatmagnet,tetapimenggunakanbahankhususyg di modifikasimenggunakansinarlaser,setelah di modifikasidengasinarlaser,pada disk akanterdapat spot yggelapatauterang,spotinimenyimpansatu bid. • Optical-disk teknologiterbagiatas: • Phase-changge disk • Dye-polimer disk

19. Mikrofilm Dan Mikrofiche Mikrofilmdanmikroficemerupakan media penyimpanancitra-citramikrokopisdaridokumenpadarolataulembaranfilem,mikrofilmadalahrolflimsepanjang 100 hingga 215 kaki,mikroficeadalahlembaran film ygkecil,biasanyaberukuran 4x6 inci,perekammikrofilmygmengeluarkanhasilnya di komputeradalahalatmerekamcitrapadaflem,citraygtersimpansangatkecil,untukmembacanyaperlumenggunakanpembacamikroflimataumicrofice. Media inimasih di gunakansampaisaatinikarenamemilikikeunggulan,seperti: • Mengurangijumlahkertasyg di gunakan • Murah • Tahan lama di banding media penyimpananlainnya

20. Masalah-Masalah Yang BerkaitanDenganSistemOperasi Tugasterpentingdarisistemoperasiadalahmengatur physical devices danmenampilkanabstraksimesin virtual dariaplikasi,untuk hard disk,OSmenyediakanduaabstraksiyaitu: • Raw device = array daribeberapa data blok • File sistem = sistemoperasimengantrikandanmenjadwalkanbeberapapermintaan interleaved ygberasaldaribeberapaaplikasi.

21. Interface Aplikasi Kebanyakansistemoperasimenanganiremofable media hampirsamadengan fixed disk,yaitucardridge di format dan di buat file sistemygkosongpadadisk,tapes di tampilkansebagai media raw storage danaplikasitidakmembuka file padatape,tetapismua tape di bukasebagai raw device,biasanya tape drive di sediakanuntukpenggunaankhususdarisuatuapikasisamapiaplikasiberahirataumenutup tape drive,penggunaankhususini di karenakan random access tape membutuhkanwaktuyglama,jadi,interleaving random access oleh tape olehbeberapaaplikasiakanmenyebabkan thrashing. • Operasi data tape drive berbedadenganoperasidasar disk draive,contohoperasidasar tape drive: • Operasilucate • Operasi read position • Operasi space

22. PenamaanBerkas Menamakanberkaspada removable media cukupsulitterutamapadasaatkitamenulis data pada removable cart ridge padasuatukomputer,kemudianmenggunakan cart ridge inipadakomputeryglain.jikajeniskomputeryg di gunakansamadanjenis cart ridge yg di gunakansama,makapermasalahannyaadalahmengetahuiisidan data layout daricartridge,tetapi,bilajeniskomputeryg di gunakandanjenis drive yg di gunakanberbeda,mkaberbagaimasalahakanmuncul,apabilahanyajenis drive yg di gunakansama,komputerygberbedamenimpan bytes denganberbagaicaradanjugamenggunakan encoding ygberbedauntuk binary number atauhuruf.

23. ManajemenPenyimpananHierarkis Manajemenpenyimpananhierarkis ( hierachical Storage Management ) Menjelaskan storage hierarchy antara primary memory dan secondary storage untukmembentuk tertiary storage. Tertiary Storage biasanyadiimplementasikansebagai jukebox dari tapes atau removable media.

24. DISK Disk drive adalah major secondary-storage I/O device padakebanyakankomputer. Permintaanuntuk disk I/O dihasilkanolehsistem file dansistem virtual memori. Setiappermintaanmenspesifikasikanalamatpada disk untukdapatdireferensikanpada form di logical block number. Algoritmadisk Schedullingdapatmeningkatkanefektivitasbandwith, average response time, dan variance response time,. Algoritmaseperti SSTF,SCAN, C-SCAN, LOOK, dan C-LOOK didesainuntukmembuatperkembangandenganmenyusunulangantrian disk untukmeningkatkan total waktupencarian.

25. RAM Disk RAM disk adalah disk drive ygdisimulasikanpadamemoriaksesacak ( RAM ). RAM disk sepenuhnyamengeliminasiwaktutundaygdisebabkanpergerakanmekanisdalam seek danrotasi. RAM disk bergunauntukaplikasiygmemerlukankinerja disk ygtinggi.

26. Terimakasih