Block and Buffering

BAB I
PEMBAHASAN BLOCK AND BUFFERING

A. Blok dan Sektor
1. Blok
Blok adalah unit informasi actual yang ditransfer antara device penyimpanan eksternal (secondary memory) ke memory utama. Areal kerja berada di memory utama, buffer di inti memory komputer.
v Blok adalah satuan dari unit data yang di transfer dari memori utama ke memori sekunder atau sebaliknya secara acak
v Pembagian track ke dalam blok dengan ukuran yang sama untuk satu hardisk di sebut sector
v Hard sectoring : pembentukan sector sepenuhnya yang di lakukan oleh head
v Soft sectoring : pembentukan sector menggunakan program pengendali ( software controlled ) dengan operasi pemformatan sehingga bisa di tentukan panjang sector.
Block Size (ukuran blok) dinyatakan dalam byte, notasi B. Jadi blocking adalah metode yang digunakan dalam menempatkan record – record pada blok. Sedangkan nilai yang menentukan seberapa banyak record yang dapat ditempatkan dalam satu blok disebut Blocking faktor.
Block size (notasi B) yaitu ukuran dari blok biasanya tergantung dari beberapa sektor
Ø Blok size besar :
- Blok sector blok memuat jumlah record lebih banyak
- Banyak waktu yang terbuang untuk transfer data padahal banyak record yang mungkin di inginkan

- Perlu buffer besar di memory

Ø Blok size kecil:

- Satu blok memuat record yang relative lebih sedkit

- Banyak waktu terbuang untuk mengumpulkan record karena terletak pada blok yang terpisah

Ø Jumlah IBG (inetrblok gap) besar


B. Record dan Bloking

Record adalah unit aktual penyimpanan data pada level logical atau file. Mencocokan record ke dalam blok di tunjukan sebagai bloking. Record bisa dalam ukuran tetap (fixed size) atau bisa juga panjangnya variable di sesuaikan dengan pemakaian. Ukuran record di notasikan dengan R.

1. Record fisik dan Record Logik

File-file dalam berbagai ukuran biasanya di simpan ke dalam alat penyimpan sekunder . mekanisme baca /tulis data pada alat penyimpanan sekunder memerlukan jarak fisik antar kelompok-kelompok karakter.


Record Fisik
Adalah jumlah karakter yang benar-benar di kirimkan antara memori utama dengan memori sekunder. Diantara record fisik terdapat Inter Record Gap (IRG) sehingga proses bloking dengan cara mengelompokan record logika bersama dengan untuk mengurangi jumlah inter record gap antar record logika dalam sebuah record fisik, missal Bfr= 60 jadi terdapat 60 record logika yang di blok untuk membantu sebuah record.


2. Bloking

Parameter dasar”Blocking factor” di notasikan Bfr yang meberikan sejumlah record yang di harapkan dalam 1 blok. Bloking adalah penempatan semulah record pada suatu blok. Record length (panjang record) menentukan metode bloking.


Metode blocking sendiri dibagi menjadi 3, yaitu:

1. Fixed Blocking (Fixed-Length Record)

Jumlah record yang ditempatkan dalam satu block sama dengan jumlah record pada block lain, dimana satu block berisi record yang berukuran sama (fixed length record).
Batasan dalam penggunaan motode ini:

• Fixed length record

• Record length <= Block size

• Blocking factor Bfr = [B/R]

Misal: block size B = 100 byte, record length R = 30 byte, blocking factor Bfr = 100/3 = 3 artinya pada satu blok diharapkan ada 3 record.

2. Variable Length Spanned Blocking

Dalam metode ini record-record diPack pada blok berukuran dan dipecah bila menemukan Gap anatar blok. Disini Record Length dapat lebih besar dari Block size.

Keuntungan:
• Dapat menampung record-record dengan ukuran yang lebih besar dari blok size.

• Tidak ada ruang yang terbuang karena blocking.

Kerugian:
• Sulit dalam implementasi.

· Record yang berada pada 2 blok memerlukan waktu lama dalam pencarianya (harus membaca 2 block).

• File sulit di Up-Date.

3. Varieble Length UnSpanned Blocking
Dalam metode ini hanya record-record yang utuh yang ditempatkan pada suatu blok.

Keuntungan:
• Implementasi lebih mudah dibandingkan dengan spanned blocking.
• Jumlah record perblok bervariasi.
• Jika record length bervariasi, pemakaian tempat sebanyak karakter.

Kerugian:
• Banyak ruang terbuang karena proses blocking.

• Record length <= Block size

• Ada kemungkinan recordnya panjang dan ada ruang kosong.

Perhitungan blocking factor (bfr) pada variable length blocking. Setiap blok memerlukan 1 Marker, ukurannya biasanya dinyatakan dengan ukuran dengan notasi M.

Spanned Blocking

Sebuah Blok pointer (P) pada blok berikutnya harus disertakan pada setiap blok.
Ukuran Blok efektif = B – P {alamat & posisi dalam device}
Ukuran Record + marker = R + M (record mark)

Maka:

Contoh:
Block size (B) = 100 byte

Block Pointer (P) = 2 byte

Panjang record rata-rata [R] = 30 byte

Record Mark (M) = 1 byte

Unspanned Blocking

Rata-rata ruang blok yang terbuang = ½ R, tetapi Blok pointer tidak digunakan
Jadi: Ukuran blok efektif = B – ½ R

Ukuran record + Marker = R + M maka


Contoh:
Block size B = 100 byte


Record rata-rata [R] = 30 byte


Marker (M) = 1 byte



Pemborosan Ruang (waste/W) terjadi karena:


• Gap antar block (WG = G / Bfr, G = ukuran Gap)


• Ruang tidak terpakai pada block karena blocking itu sendiri.


• Marker dan blok pointer


• Tidak semua ruang yang disediakan piranti terpakai.



W = Wg + Wr , nilai W dihitung per record



• W pada Fixed Blocking


Pada fixed blocking, ruang terbuang akibat blocking adalah < R
Dihitung per record : 0 ≤ Wr < R / Bfr

Fixed blocking umumnya digunakan jika ukuran record jauh lebih kecil dibandingkan kapasitas block (Wg jauh lebih besar dibandingkan Wr).

W = Wg + Wr è W = Wg = G / Bfr

• W pada Variable Spanned
Tidak ada ruang terbuang karena blocking
Muncul penanda record (M) dan pointer block (P)
Wr = M + P / Bfr

W = Wg + Wr è G / Bfr + M + (P / Bfr)

W = M + (P + G) / Bfr

Jika M = P, maka W = P + (P + G) / Bfr

• W pada Variable Unspanned

Ada ruang terbuang

Ada penanda record

Wr = M + ((½ R) / Bfr)

W = Wg + Wr è G / Bfr + M + ((½ R) / Bfr

W = M + (½ R + G) / Bfr

Jika M = P, maka W = P + (½ R + G) / Bfr

3. Penandaan Record

Penandaan record di gunakan untuk mengetahui awal dan akhir dari suatu record pada suatu blok.

• Pada Fixed Blocking

Recor-record dapat di tentukanhanya dari panjang recordnya saja (karena panjang record konstan)

• Pada variable record length

Harus ditambahkan data untuk menadai pembatas record dalam suatu block, jika mlewati pembatas blok data acuan pada blok berikutnya perlu ditambahkan blok pointer

Ada 3 teknik penandaan /marking pada variable record length, yaitu :

1. Menggunakan separator

2. Menggunakan indicator panjang record-length

3. Menggunakan table posisi

C. TRANSFER RATE

Yaitu kecepatan transfer data actual dari main memory ke secondary memory/ sebaliknya. Satuan yang dipakai byte/detik, kbyte/dt, Mbyte/dt.

Waktu yang diperlukan untuk membaca 1 record dengna panjang R byte adalah
TR = R / t ms

Bila waktu yang diperlukan untuk mentransfer semua blok = B/t maka blok transfer time (btt): btt = B / t

Blok transfer time ditentukan oleh ukuran block B

Bulk Transfer Rate (t’)

Adalah transfer rate yang memperhatikan adanya selang waktu ketika gap-gap dan area non data dilalui

Ada 2 faktor yang mengakibatkan bulk transfer :

1. Pengaruh Gap dan blocking pada transfer rate

2. Pengaruh seek pada transfer rate

t’ = (t / 2) (R / (R + W))


Contoh Kasus

• Diketahui sebuah harddisk memiliki karakteristik :

– Seek time (s) = 10 ms

– Kecepatan putar disk 6000 rpm

– Transfer rate (t) = 2048 byte / s

– Kapasitas block (B) = 2048 byte

– Ukuran record (R) = 250 byte

– Ukuran gap (G) = 256 byte

– Ukuran M = P = 8 byte

• Ditanya

– Blocking Factor

– Record Transfer Time

– Block Transfer Time

– Pemborosan Ruang (Waste)

– Bulk Transfer Rate

• Jika metode blockingnya :

– Fixed blocking

– Variable spanned

– Variable unspanned

• Pembahasan dengan Fixed Blocking
– Bfr = B / R = 2048 / 250 = 8 record

– Record Transfer Time (TR) = R / t = 250 / 2048 = 0,122 s

– Block Transfer Time (Btt) = B / t = 2048 / 2048 = 1 s

– W = WG = G / Bfr = 256 / 8 = 32 byte

– Bulk Transfer Rate :

t’ = (t / 2) (R / (R + W))

= (2048 / 2) (250 / (250 + 32))

= 1024 (250 / 282)

= 1024 (0,886)

= 907,8 s

• Pembahasan dengan Spanned Blocking:

– Bfr = (B – P) / (R + M) = (2048 – 8) / (250 + 8) = 7 record

– Record Transfer Time (TR) = R / t = 250 / 2048 = 0,122 s

– Block Transfer Time (Btt) = B / t = 2048 / 2048 = 1 s

– W = M + (P + G) / Bfr = 8 + (8 + 256) / 7 = 45 byte

– Bulk Transfer Rate :

t’ = (t / 2) (R / (R + W))

= (2048 / 2) (250 / (250 + 32))

= 1024 (250 / 282)

= 1024 (0,886)

= 907,8 byte/s

• Pembahasan dengan Unspanned Blocking :

– Bfr = (B – ½ R) / (R + M) = (2048 – ½ (250)) / (250 + 8) = 7 rec

– Record Transfer Time (TR) = R / t = 250 / 2048 = 0,122 s

– Block Transfer Time (Btt) = B / t = 2048 / 2048 = 1 s

– W = M + (½ R + G) / Bfr = 8 + (½ (250) + 256) / 7 = 62 byte

– Bulk Transfer Rate :

t’ = (t / 2) (R / (R + W))

= (2048 / 2) (250 / (250 + 32))

= 1024 (250 / 282)


= 1024 (0,886)


= 907,8 s

D. Kapasitas

Kapasitas memerin di ekpresikan dengan jumlah bit atau byte yang biasa di simpan. Device semikonduktor di tentukan oleh bit (misal 256 Mbit chip RAM), sementara compact disk dan disket/hardisk 4 Gbyte)

E. Buffer

Buffer merupakan bagian memory yang di cadangkan di maana data secara sementara di pertahankan menunggu kesempatan untuk melengkapi proses transfer kea tau dari device penyimpanan atau ke lokasi memori.

Buffer adalah data area yang secara bersama di hubungkan oleh devise perangkat keras atau pemrosesan program yang beroferasi dengan kecepatan yang berbeda atau dengan prioritas yang berbeda. Buffer memungkinkan setiap devise atau proses beroperasi tampa masing-masing bergantung dengan yg lain.

Pemakaian Buffer

Suatu sistem computer dengan 10 pemakai. Tiap menggunakan 2 file sekaligus, bila diasumsikan setiap file menggunakan 3 buffer, dengan satu blok buffer menampung 2 Kbyte. Maka total kapasitas buffer yang di gunakan adalah :

Banyaknya blok buffer = 10 x 2 x 3 = 60

Total Kapasitas buffer = jumlah pemakai x jumlah file x buffer x kapasitas 1 blok buffer

= 10 x 2 x 3 x 2024

= 121.440 byte

BAB II
KESIMPULAN

Blok adalah unit informasi actual yang ditransfer antara device penyimpanan eksternal (secondary memory) ke memory utama. Areal kerja berada di memory utama, buffer di inti memory komputer.

v Blok adalah satuan dari unit data yang di transfer dari memori utama ke memori sekunder atau sebaliknya secara acak

v Pembagian track ke dalam blok dengan ukuran yang sama untuk satu hardisk di sebut sector

v Hard sectoring : pembentukan sector sepenuhnya yang di lakukan oleh head

v Soft sectoring : pembentukan sector menggunakan program pengendali ( software controlled ) dengan operasi pemformatan sehingga bisa di tentukan panjang sector.

Metode blok ada tiga yaitu

1. Fixed Bloking

2. Variable length spanned bloking

3. Variable length unspanned bloking