A. Pengertian Magnetic Disk
Pangera dan Ariyus (2005) mengungkapkan bahwa Magnetic Disk merupakan piranti penyimpanan sekunder yang paling banyak dijumpai pada system komputer modern. Disk adalah sebuah piringan bundar yang dibuat dari logam atau plastik yang dilapisi dengan bahan yang dapat dimagnetisasi. Data yang dikirim akan direkam di atasnya dan kemudian dapat dibaca dari disk dengan menggunakan komponen pengkonduksi (conducting coil) yang dikenal dengan head. Selama operasi pembacaan dan penulisan, head akan bekerja dengan sifat stasioner sedangankan piringan berputar di bawah head tersebut.
Pada saat disk digunakan, motor drive berputar dengan kecepatan yang sangat tinggi (biasanya 60-100 putaran per detik). Mekanisme penulisan didasarkan pada medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik yang mengalir melalui sebuah kumparan, tegangan dikirim ke head dan pola-pola magnetik direkam pada permukaan di bawahnya, dengan pola yang berbeda bagi arus listrik positif dan negatif. Mekanisme pembacaan didasarkan pada arus listrik yang berada di dalam kumparan yang dihasilkan oleh medan listrik yang bergerak relatif terhadap kumparan. Pada saat disk melintas bagian bawah head, permukaan disk mengeluarkan arus yang mempunyai polaritas yang sama dengan polaritas waktu merekam pada disk tersebut.
Lebar dari piringan disk berkisar antara 1,8 sampai 14 inchi. Disk yang berukuran besar terdapat pada system-sistem yang besar karena daya simpannya juga sangat besar dan proses transfer data yang tinggi. Disk yang kecil banyak kita jumpai di pasaran, biasanya dipakai pada PC.
Gambar1.1 susunan magnetic disk |
Dalam magnetic disk terdapat dua metode layout data pada disk yaitu Constant Angular Velocity dan Multiple Soned Recording. Disk diorganisasi (permukaan dari piringan dibagi) dalam bentuk cincin-cincin konsentris yang disebut track atau garis yang memisahkan atar track seperti gambar dibawah. tiap track dipisahkan oleh gap, fungsi gap adalah untuk mencegah atau mengurangi kesalahan pembacaan atau penulisan yang disebabkan melesetnya head atau karena interferensi medan magnet. Blok-blok data disimpan dalam disk berukuran blok yang disebut dengan sector. Track biasanya terisi beberapa sector, umumnya 10 hingga 100 sector tiap tracknya,
Gambar1.2 Track dan sector pada Magnetic Disk |
Contoh dari Magnetic Disk:
1. Harddisk
2. Floppydisk
B. Karakteristik dan Komponen Pada Magnetic Disk
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEid66iqn_F9STnf2B6tLsboFninZ66Bb7W3Of1kG1XXcxVGlxNb_rVzlCI0g-B7LnBGQ3suZlFFI6mpHKRhJQXNktNJJ5RZG8ipwnuKjr-yrV0iwvqwCIV_wk7yld9sxyo8v-yRoKMBD9k/s320/2-3.PNG)
Gambar1.3 Tabel Magnetic disk
Komponen utama Pada Magnetic Disk adalah pelat (platter) yang berfungsi sebagai penyimpan data. Pelat ini adalah suatu cakram padat yang berbentuk bulat datar, kedua sisi permukaannya dilapisi dengan material khusus sehingga memiliki pola-pola magnetis. Pelat ini ditempatkan dalam suatu poros yang disebut spindle.
C. Prinsip Kerja Magnetic Disk
Disk Pack adalah jenis alat penyimpanan pada Magnetic Disk, yang terdiri dari beberapa tumpukan piringan aluminium. Dalam sebuah pack/tumpukan umumnya terdiri dari 11 piringan. Setiap piringan diameternya 14 inch (8 inch pada mini disk) dan menyerupai piringan hitam. Permukaannya dilapisi dengan metal-oxide film yang mengandung magnetisasi seperti pada magnetic tape.
Banyak 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 dari pada permukaan yang di dalam. Juga arm pada permukaan luar hanya dapat mengakses separuh data.
Untuk mengakses, disk pack disusun pada disk drive yang didalamnya mempunyai sebuahcontroller, 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 pemilihandrive 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 head.Susunan piringan pada disk pack berputar terus-menerus dengan kecepatan perputarannya 3600 per-menit. Tidak seperti pada tape, perputaran disk tidak berhenti di antara 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.
1. Representasi Data dan Pengalamatan
Data pada disk juga di block seperti data pada magnetic tape. Pemanggilan sebuahblock 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 :
1.1 Metode Silinder
Pengalamatan berdasarkan nomor silinder, nomor permukaan dan nomor record. Semuatrack 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 recordmenunjukkan permukaan silinder record yang disimpan. Jika ada 11 piringan, maka nomor permukaannya dari 0-19 (1-20). Pengalamatan dari nomor record menunjukkan dimana recordterletak pada track yang ditunjukkan dengan nomor silinder dan nomor permukaan.
1.2 Metode Sektor
Setiap track dari pack dibagi ke dalam sektor-sektor. Setiap sektor adalah storagearea untuk banyaknya karakter yang tetap. Pengalamatan recordnya berdasarkan nomor sektor, nomor track dan 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 penyesuaiandensity yang tepat dari representasi data untuk setiap ukuran track. Keuntungan lain pendekatan keseragaman kapasitas adalah file dapat ditempatkan pada disk tanpa merubah lokasi nomor sektor (track atau cylinder) pada file.
2. 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. Semuaaccess-arm pada device dipindahkan secara serentak tetapi hanya head yang aktif yang akan menunjuk ke permukaan.
3. Cara Pengaksesan Record yang Disimpan pada Disk Pack
Disk controller merubah kode yang ditunjuk oleh pengalamatan record dan menunjuktrack yang mana pada device tempat record tersebut. Access arm dipindahkan, sehingga posisiread/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 ACTIVATION TIME (pemilihan track)
+ ROTATIONAL DELAY (pemilihan record)
+ TRANSFER TIME
3.1 Seek Time
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan read/write head pada disk ke posisi silinder yang tepat.
3.2 Head Activational Time
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan read/write head pada disk ke posisi track yang tepat.
3.3 Rotational Delay (Lateney)
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk perputaran piringan sampai posisi record yang tepat.
3.4 Transfer Time
Adalah waktu yang menunjukkan kecepatan perputaran dan banyaknya data yang ditransfer.
4. Fixed - Head Disk Access
Disk yang mempunyai sebuah read/write head untuk setiap track pada setiap permukaan penyimpanan, yang mekanisme pengaksesannya tidak dapat dipindahkan daricylinder ke cylinder.
ACCESS TIME = HEAD-ACTIVATION 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.
5. Organisasi Berkas dan Metoda Akses pada Magnetic Disk
Untuk membentuk suatu berkas di dalam magnetic disk bisa dilakukan secarasequential, 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).
Disk Pack adalah jenis alat penyimpanan pada Magnetic Disk, yang terdiri dari beberapa tumpukan piringan aluminium. Dalam sebuah pack/tumpukan umumnya terdiri dari 11 piringan. Setiap piringan diameternya 14 inch (8 inch pada mini disk) dan menyerupai piringan hitam. Permukaannya dilapisi dengan metal-oxide film yang mengandung magnetisasi seperti pada magnetic tape.
Banyak 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 dari pada permukaan yang di dalam. Juga arm pada permukaan luar hanya dapat mengakses separuh data.
Untuk mengakses, disk pack disusun pada disk drive yang didalamnya mempunyai sebuahcontroller, 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 pemilihandrive 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 head.Susunan piringan pada disk pack berputar terus-menerus dengan kecepatan perputarannya 3600 per-menit. Tidak seperti pada tape, perputaran disk tidak berhenti di antara 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.
1. Representasi Data dan Pengalamatan
Data pada disk juga di block seperti data pada magnetic tape. Pemanggilan sebuahblock 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 :
1.1 Metode Silinder
Pengalamatan berdasarkan nomor silinder, nomor permukaan dan nomor record. Semuatrack 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 recordmenunjukkan permukaan silinder record yang disimpan. Jika ada 11 piringan, maka nomor permukaannya dari 0-19 (1-20). Pengalamatan dari nomor record menunjukkan dimana recordterletak pada track yang ditunjukkan dengan nomor silinder dan nomor permukaan.
1.2 Metode Sektor
Setiap track dari pack dibagi ke dalam sektor-sektor. Setiap sektor adalah storagearea untuk banyaknya karakter yang tetap. Pengalamatan recordnya berdasarkan nomor sektor, nomor track dan 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 penyesuaiandensity yang tepat dari representasi data untuk setiap ukuran track. Keuntungan lain pendekatan keseragaman kapasitas adalah file dapat ditempatkan pada disk tanpa merubah lokasi nomor sektor (track atau cylinder) pada file.
2. 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. Semuaaccess-arm pada device dipindahkan secara serentak tetapi hanya head yang aktif yang akan menunjuk ke permukaan.
3. Cara Pengaksesan Record yang Disimpan pada Disk Pack
Disk controller merubah kode yang ditunjuk oleh pengalamatan record dan menunjuktrack yang mana pada device tempat record tersebut. Access arm dipindahkan, sehingga posisiread/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 ACTIVATION TIME (pemilihan track)
+ ROTATIONAL DELAY (pemilihan record)
+ TRANSFER TIME
3.1 Seek Time
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan read/write head pada disk ke posisi silinder yang tepat.
3.2 Head Activational Time
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan read/write head pada disk ke posisi track yang tepat.
3.3 Rotational Delay (Lateney)
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk perputaran piringan sampai posisi record yang tepat.
3.4 Transfer Time
Adalah waktu yang menunjukkan kecepatan perputaran dan banyaknya data yang ditransfer.
4. Fixed - Head Disk Access
Disk yang mempunyai sebuah read/write head untuk setiap track pada setiap permukaan penyimpanan, yang mekanisme pengaksesannya tidak dapat dipindahkan daricylinder ke cylinder.
ACCESS TIME = HEAD-ACTIVATION 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.
5. Organisasi Berkas dan Metoda Akses pada Magnetic Disk
Untuk membentuk suatu berkas di dalam magnetic disk bisa dilakukan secarasequential, 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).
D. Kelebihan dan Kekurangan Magnetic Disk
Media magnetik seperti disket floppy dan hard disk mempunya sejumlah keunggulan dibanding dengan media lainnya. Penyimpanan data pada media ini bersifat nonvolatile, artinya data yang telah disimpan tidak akan hilang ketika komputer dimatikan. Data pada media ini dapat dibaca, dihapus dan ditulis ulang. Keunggulan lainnya ialah, media ini mudah digunakan. Selain memiliki keunggulan, media ini juga mempunyai kelemahan.
Musuh utama dari media magnetik seperti disket floppy dan hard disk. Karena jamur dan karat ini, maka daya tahan atau umur media ini menjadi pendek. Jika dipakai secara kontinu atau terus menerus sekitar 8 jam per hari, maka umur suatu disket floppy paling lama 1 (satu) tahun, dan umur hard disk paling lama 3 (tiga) tahun. Kelemahan lain dari media magnetik ini ialah bentuknya yang bergaris-garis (track, sector), sehingga kecepatan dan kapasitas simpannya termasuk rendah jika dibanding dengan media optik.
Media magnetik seperti disket floppy dan hard disk mempunya sejumlah keunggulan dibanding dengan media lainnya. Penyimpanan data pada media ini bersifat nonvolatile, artinya data yang telah disimpan tidak akan hilang ketika komputer dimatikan. Data pada media ini dapat dibaca, dihapus dan ditulis ulang. Keunggulan lainnya ialah, media ini mudah digunakan. Selain memiliki keunggulan, media ini juga mempunyai kelemahan.
Musuh utama dari media magnetik seperti disket floppy dan hard disk. Karena jamur dan karat ini, maka daya tahan atau umur media ini menjadi pendek. Jika dipakai secara kontinu atau terus menerus sekitar 8 jam per hari, maka umur suatu disket floppy paling lama 1 (satu) tahun, dan umur hard disk paling lama 3 (tiga) tahun. Kelemahan lain dari media magnetik ini ialah bentuknya yang bergaris-garis (track, sector), sehingga kecepatan dan kapasitas simpannya termasuk rendah jika dibanding dengan media optik.