Pengertian "Disk" beserta Fungsinya

Disk merupakan   media   penyimpanan   data   yang   bersifat permanan. Kelebihan disk dibanding main memory untuk penyimpanan adalah:

1. kapasitas penyimpanan yang tersedia lebih besar. 
2. harga per-bit-nya lebih rendah. 
3. informasi tidak hilang meskipun power off. Disk diorganisasikan menjadi silinder-silinder dengan tiap permukaan terdapat head yang ditumpuk secara vertikal. Track terbagi menjadi sektor-sektor.

Tiga kriteria atau faktor yang digunakan sebagai tolak ukur performa hardisk yang mempengaruhi waktu read/write block disk adalah :

1. seek time (waktu menggerakkan  lengan ke silinder),  
2. rotational  delay  (waktu  sector berputar ke head) dan 
3. transfer time yang sangat dominan adalah seek time, jadi performance dapat ditingkatkan dengan mengurangi waktu rata-rata seek.

RAM  disk  adalah  disk  driver  yang  disimulasikan  pada  memori  akses  acak (RAM). RAM disk sepenuhnya mengeliminasi waktu tunda yang disebabkan pergerakan mekanis dalam seek dan rotasi. 

RAM disk berguna untuk aplikasi yang memerlukan kinerja disk yang tinggi. Devices block adalah media penyim- panan dengan 2 perintah:  R (read) dan W (write). Normalnya blok-blok disim- pan di disk berputar yang memerlukan mekanisme fisik.

Pada dasarnya seperti driver dengan mengalokasikan terlebih dahulu satu bagian memori utama untuk menyimpan blok-blok data. Keuntungannya adalah: berkecepatan  tinggi  karena  pengaksesan  sesaat  /  instant,  tidak  ada  waktu tunda seek dan waktu tunda rotasi. Sangat cocok untuk menyimpan program atau data yang sering diakses.

Beberapa kesalahan yang terjadi terjadi berkaitan dengan I/0 atau akses hardisk dan penanganan kesalahan I/O atau I/O Error Handling secara umum adalah sebagai berikut: 

1. Error  pemrograman,  yaitu  kesalahan  yang  disebabkan  pemrograman. Misalnya : request sektor yang tidak ada. Penanganannya : pembetulan program untuk komersial software, batalkan operasi dan berharap tidak akan terjadi lagi
2. Error  checksum  transient,  kesalahan  yang  disebabkan  adanya  debu diantara head dengan permukaan disk. Penanganannya : lakukan operasi berulang-ulang dan menandai sector yang rusak.
3. Error checksum permanent, kesalahan yang disebabkan kerusakan disk. Misalnya harus dibuat daftar blok-blok buruk agar data tidak ditulisi di blok-blok buruk.
4. Error seek, kesalahan ini ditanggulangi dengan mengkalibrasi disk supaya berfungsi kembali. Misalnya lengan harusnya ke silinder 6 ternyata ke 7. Penanganannya : kalibrasi ulang.
5. Error controller. Kesalahan ini ditanggulangi dengan menukar pengendali yang salah dengan pengendali yang baru. Misalnya controller menolak perintah akses. Penanganannya : reset.
6. Track at time caching. Kontroller mempunyai memori untuk menyimpan informasi track dimana ia berada, permintaan pembacaan blok track tersebut dilakukan tanpa pergerakan mekanik.

Prinsip pada perangkat lunak Input / Output ( I/O )

Pemanfaatan perangkat  lunak  untuk mengelola  I/O  ini  pada  dasarnya adalah  mengorganisasikan software dalam beberapa layer dimana level bawah menyembunyikan akses atau kerumitan hardware untuk level diatasnya. Level akan    berfungsi  sebagai  antar  muka  atau  interface  ke  pengguna.  Adapun kriteria, karakteristik atau tujuan perangkat lunak I/O adalah :

1. Konsep dalam desain software I/O, merupakan device independence dan tidak bergantung pada device   yang digunakan.
2. Penamaan yang seragam / Uniform Naming. Penamaan file berkas atau perangkat adalah string atau integer dan harus sederhana, tidak bergantung pada device Contoh :   seluruh disks dapat dibuat dengan hirarki sistem file (menggunakan NPS).
3. Penanganan kesalahan / Error Handling. Error harus ditangani sedekat mungkin dengan hardware. Contoh : pertama controller, device driver, dst. Dan jika tidak bisa ditangani beri pesan
4. Synchronous  (blocking)  dan  Asynchronous  (Interrupt  Driver)  transfer Kebanyakan I/O adalah asinkron. Pemroses memulai transfer dan mengabaikan untuk melakukan kerja lain sampai interupsi tiba. Program pemakai sangat  lebih mudah ditulis jika operasi  I/O  berorientasi  blok. Setelah perintah read, pemrogram ditunda secara otomatis sampai data tersedia di buffer.
5. Sharable  vs  Dedicated  Device.  Beberapa  perangkat  dapat  dipakai bersama seperti disk, tapi ada juga perangkat yang hanya satu pemakai yang dibolehkan memakai pada satu saat. Misal : disk untuk sharable dan printer untuk dedicated

Untuk  mengimplementasikan tujuan atau kriteria diatas  perangkat lunak  I/O dipisahkan dalam empat layer, yaitu :

• Interrupt Handler Interrupt harus disembunyikan agar tidak terlihat rutin berikutnya.  Device  driver  di  blok  saat  perintah  I/O  diberikan  dan menunggu interupsi. Ketika interupsi terjadi, prosedur penanganan interupsi bekerja agar device driver keluar dari state blocked.
• Device Drivers. Seluruh kode device dependent terletak di device driver. device driver untuk menerima permintaan abstrak dari software device inde- pendent  diatasnya  dan  melakukan  layanan  sesuai  permintaan  /  mengeksekusinya.

Prinsip pada perangkat keras Input / Output ( I/O )

Ruang lingkup atau batasan dalam manajemen perangkat keras input/ output  adalah  bagaimana  perangkat  keras  input  output  itu  dikelola  dan diprogram agar dapat berjalan dengan baik. Manajemen perangkat I/O mempunyai beragam fungsi dan fungsi antara lain adalah sebagai berikut: :

•   mengirimkan  perintah  ke  perangkat  I/O  untuk  menyediakan  layanan akses.
•   menangani interupsi perangkat I/O.
•   menangani kesalahan pada perangkat I/O.
•   menyediakan interface ke pemakai.

Perangkat I/O dapat dibedakan berdasarkan sifat aliran datanya dan sasaran komunikasinya. Berdasarkan aliran data dibedakan menjadi dua yaitu  :

A. Perangkat berorientasi blok (block-oriented devices)

Menyimpan informasi dan menukarkan (menerima / mengirim) informasi sebagai   blok-blok   berukuran   tetap.   Tiap   blok   mempunyai   alamat tersendiri. Ukuran blok dapat beragam antara 128 s/d 1024 byte. 

Ciri utamanya adalah : dimungkinkan membaca / menulis blok-blok secara independent, yaitu dapat membaca atau menulis sembarang blok tanpa harus melewati blok-blok lain. Contohnya : disk, tape, CD ROM, Optical disk

B. Perangkat berorientasi karakter (character-oriented devices)

Mengirim atau menerima karakter dan tanpa peduli membentuk suatu struktur blok, not addresable dan tidak mempunyai operasi seek. Contohnya : terminals, line printer, punch card, network interfaces, pita kertas, mouse.

Klasifikasi diatas tidak mutlak, karena ada beberapa perangkat yang tidak termasuk kategori diatas, misalnya : 

1) clock yang tidak teramati secara blok dan juga tidak menghasilkan / menerima aliran karakter. Clock menyebabkan interupsi pada interval-interval yang didefinisikan. 

2) Memory mapped screen dan

3) sensor.

Sedangkan berdasarkan sasaran komunikasi perangkat keras I/O dibedakan menjadi tiga yaitu :

A. Perangkat yang terbaca oleh manusia (human readable device)

Perangkat yang cocok untuk komunikasi dengan manusia. Contohnya : VDT (Video Display Terminal) terdiri dari monitor, keyboard (+mouse)

B. Perangkat yang terbaca oleh mesin (machine readable device)

Perangkat yang cocok untuk komunikasi dengan perangkat elektronik. Contohnya : disk, tape, sensor, controller, aktuator

C. Perangkat Untuk komunikasi

Perangkat yang cocok untuk komunikasi dengan perangkat jarak jauh, seperti infrared, blutooth, wireless dll.

Unit I/O meliputi dua komponen yaitu komponen elektronik dan komponen mekanik. Komponen elektronik berfungsi sebagai device controler atau adapter yang digunakan untuk untuk mengaktifkan perangkat eksternal dan memberitahukan kepada CPU yang perlu dilakukan oleh perangkat / driver. 

Suatu contoh: unit tape megnetik diinstruksikan untuk kembali ke posisi awal atau bergerak ke record berikutnya dan sebagainya.

Pengertian Penjadwalan dalam Sistem Operasi

Penjadwalan merupakan kumpulan kebijaksanaan dan mekanisme di sistem operasi yang berkaitan dengan urutan kerja yang dilakukan sistem komputer. Penjadwalan bertugas memutuskan proses yang harus berjalan, kapan dan selama berapa lama proses berjalan. Kriteria yang digunakan untuk mengukur kualitas penjadwalan proses :

1) Fairness.

2) Throughput. 

3) Efficiency. 

4) Respone time / meminimalkan respone time. 

5) Turn arround time.

Jangka penjadwalan proses dibedakan menjadi tiga: 

1) penjadwalan jangka  pendek.  

2) penjadwalan  jangka  medium.  

3) penjadwalan  jangka panjang. Microsoft windows menyediakan aplikasi task scheduler yang digunakan  untuk  mengelola  penjadwalan  suatu  proses  untuk  mengerjakan suatu tugas tertentu.

Aplikasi Task Scheduler Xversi 1.0 disertakan   pada Windows 2000, Windows XP dan Windows Server 2003.  Aplikasi Ini berjalan sebagai Windows Service, definisi tugas dan jadwal yang tersimpan dalam file biner pekerjaan. Tugas   dapat   dimanipulasi   secara   langsung   dengan   memanipulasi   file pekerjaan. Task Scheduler 2.0 diperkenalkan dengan Windows Vista dan termasuk dalam Windows Server 2008 juga. 

Selain menjalankan tugas pada waktu yang dijadwalkan atau interval tertentu , Task Scheduler 2.0 juga mendukung kalender dan memicu berdasarkan aktivitas, seperti memulai tugas ketika peristiwa tertentu: login ke log peristiwa atau ketika kombinasi peristiwa telah terjadi.
Aplikasi task scheduler meliputi 3 panel utama, yaitu:
 

1) Task Scheduler Library  –  kolom  ini  akan  membantu  pengguna  untuk  melakukan  navigasi diantara semua tugas yang ada.
2) Task Scheduler Summary, bagian ini akan memperlihatkan informasi tentang tugas-tugaspenting yang telah dibuat.
3) Actions, melalui fungsi ini pengguna dapat membuat, menghapus, meng-import tugas, menjalankan mengaktifkan dan menon aktifkan tugas dan mengatur beberapa propertis untuk tugas yang spesifik.

Istilah-istilah dalam Penjadwalan Proses Sistem Operasi

Scheduler adalah bagian sistem operasi yang mengatur penjadwalan eksekusi proses-proses. Algoritma penjadwalan atau   scheduling algorithm adalah algoritma yang digunakan. Antrian, karena banyak proses yang muncul secara serentak maka dibuat antrian di depan prosesor, yang berada dalam keadaan siap dan hanya ada 1 proses yang berada dalam status kerja Prioritas, mendahulukan   pada   antrian   proses   karena   tidak   semua   proses   sama pentingnya, sehingga dibuat suatu prioritas. 

Dalam prioritas, pekerjaan pada prosesor diselesaikan dahulu baru proses berprioritas akan di proses Preempsi, sama   dengan   prioritas,   tetapi   pada   preempsi   jika   ada   proses   yang mendapatkan preempsi maka preemsi akan menghentikan kerja prosesor dan mengeluarkan pekerjaan di dalam prosesor itu, sehingga proses berpreempsi dapat dilayani prosesor. 

Dan setelah proses berpreempsi selesai dilaksanakan, prosesor akan melaksanakan sisa proses yang dikeluarkan dari pekerjaannya tadi. Jangka penjadwalan adalah merupakan interval atau range waktu dimana sistem operasi melalukan penjadwalan proses. Jangka waktu penjadwalan dibedakan menjadi tiga yaitu:

1. Penjadwalan  jangka  pendek  /  short  term  scheduling  /  low  level scheduling, yaitu mengurus masuknya antrian siap ke prosesor serta antrian  siap  ke  alat  peripheral  I/O,  yang  mengurus  prioritas  dan preempsi.
2. Penjadwalan jangka medium / medium term scheduling / intermediate level scheduling, yaitu mengurus terhadap proses yang dikeluarkan dari prosesor yang belum rampung dikerjakan dan melanjutkan pekerjaan proses tersebut di prosesor.
3. Penjadwalan  jangka  panjang  /  long  term  scheduling  /  high  level scheduling,   yaitu   mengurus   masuknya   pekerjaan   baru   berupa penentuan pekerjaan baru mana yang boleh diterima dan tugas disini diubah menjadi proses.