Sistem berkas merupakan mekanisme penyimpanan on-line serta untuk akses, baik data mau pun program yang berada dalam Sistem Operasi. Terdapat dua bagian penting dalam sistem berkas, yaitu:
1. Kumpulan berkas, sebagai tempat penyimpanan data
2. Struktur direktori, yang mengatur dan menyediakan informasi mengenai seluruh berkas dalam sistem.
BAB I
DEFINISI DAN KONSEP
1.1 PENGERTIAN BERKAS DAN AKSES
Berkas dan akses merupakan ilmu pengetahuan yang mempelajari mekanisme pengelolaan data pada media penyimpanan sekunder (media penyimpanan eksternal).
1.2 KONSEP DASAR BERKAS DAN AKSES
Character Field Record File Basis Data
1.2.1 BASIS DATA
Basis data adalah kumpulan dari beberapa file yang saling berelasi. Sedangkan Sistem basis data adalah kumpulan beberapa file yang saling berelasi tersimpan didalam komputer dan diperlukan perangkat lunak tertentu untuk mengelolanya.
Sistem basis data terdiri dari tiga komponen :
1. Kumpulan beberapa file yang saling berelasi
2. Media penimpanan data
3. Perangkat lunak / software untuk mengelola data
Perangkat lunak / software yang digunakan untuk mengelola basis data disebut Data Base Management System (DBMS)
1.2.2 FILE
File adalah kumpulan dari beberapa record yang menyatakan sekumpulan field yang terorganisasi untuk maksud tertentu.
Karakteristik umum file :
1. Persitence “bertahan lama” yaitu kemampuan untuk dapat diakses dimasa yang akan datang.
2. Sharability “dapat digunakan bersama” oleh beragam pemakai dan program.
3. Size file mempunyai ukuran yang relatiflebih besar dibandingkan dengan memori utama.
Karakteristik khusus file :
1. Dapat diciptakan dan dihapus
2. Mempunyai nama yang unik
3. Mempunyai parameter pemakai dan direktori
4. Mempunyai parameter perangkat penyimpanan
Pengaksesan yang dapat dilakukan terhadap file :
1. Pengambilan record dapat berpa operasi :
a. Pengambilan satu record tertentu
b. Pengambilan sekumplan record dengan kriteria tertentu
c. Pengmabilan seluruh record
2. Pembaruan record dapat berupa operasi :
a. Perubahan nilai pada record
b. Penghapusan record
3. Penambahan record ke file
4. Rreorganisasi file
Pengelompokan File
1. Master File
Merupakan file induk yang menjadi acuan utama suatu proses.
Sifat file master :
a. Tidak boleh dperbaharui selama pemrosesan swlama kurun waktu tertentu
b. Selalu digunakan disiklus pemrosesan
c. Berisi informasi acuan yang bersifat statis (misal : NIP) dan dinamis (misal : nilai ujian)
2. Transaction File
Merupakan file yang terbenruk akibat terjadinya transaksi.
Sifat file master :
a. Dapat diperbaharui (sering)
b. Bersifat sementara (temprer)
c. Digunakan untuk memperbaharui master file
3. History File
File yang berisi data hasil pengolahan dimasa lalu.
Sifat history file :
a. File tidak aktif selama suatu kurun waktu tertentu
b. Data tersimpan secara padat
c. Kecepatan pengaksesan tidak terlalu penting
d. Dapat juga disebut master file lama
4. Reference File
File yang berisi data acuan. Sifatnya relatif statis (jaragn diperbaharui).
Misal : daftar harga barang
File berdasarkan kebutuhan pemrosesan data :
1. File I/O (Input/Output)
2. File kinerja (Transaction File)
3. Dump file (pengamanan)
4. File pustaka (penunjangproses)
1.2.3 RECORD
Record adalah kumpulan dari beberapa field yang menyatakan satu kesatuan arti dari entitas tertentu.
Menurut panjangnya jenis record :
1. Fixed Length Record yaitu record dengan panjang field yang tetap.
2. Variable Length Record yaitu recorc dengan panjang yang tidak tetap.
Tiga metode penandaan akhir record untuk mengetahui awa dan akhir record :
1. End of record marker
2. Indikator panjang
3. Tebal posisi record
Ukuran record biasanya dinyatakan dalam byte, character, word dan lain-lain.
1.2.4 FIELD
Field adalah kumpulan dari beberapa character (item data). Field mempunyai ukuran panjang dan jenis tipe data.
1. Fixed Length Field yaitu field dengan ukuran panjang yang tetap. Mempunyai keunggulan sebagai berikut :
a. Harus disediakan ukuran terbasar yang diperlukan
b. tidak rumit dalam pemograman
2. Variable Length Field yaitu field dengan ukuran panjang yang tidak tetap. Mempunyai keungggulan “hemat tempat” dan kelemahannya “kerumitan dalam pemograman”.
TUGAS 1
1. Jelaskan apa kegunaan berkas dan akses !
Berkas dan akses merupakan ilmu pengetahuan yang mempelajari mekanisme pengelolaan data pada media penyimpanan sekunder (media penyimpanan eksternal).
2. Tuliskan struktur pembentukan basis data !
Character Field Record File Basis Data
3. Jelaskan apa yaang dimaksud dengan :
a. Basisdata : kumpulan dari beberapa file yang saling berelasi. Sedangkan Sistem basis data adalah kumpulan beberapa file yang saling berelasi tersimpan didalam komputer dan diperlukan perangkat lunak tertentu untuk mengelolanya.
b. File : kumpulan dari beberapa record yang menyatakan sekumpulan field yang terorganisasi untuk maksud tertentu.
c. Record : kumpulan dari beberapa field yang menyatakan satu kesatuan arti dari entitas tertentu.
d. Field : kumpulan dari beberapa character (item data)
4. Sebutkan karakteristik file secara umum !
1. Persitence “bertahan lama” yaitu kemampuan untuk dapat diakses dimasa yang akan datang.
2. Sharability “dapat digunakan bersama” oleh beragam pemakai dan program.
3. Size file mempunyai ukuran yang relatiflebih besar dibandingkan dengan memori utama
5. Jelaskan apa yang dimaksud dengan !
1. Master File merupakan file induk yang menjadi acuan utama suatu proses.
2. Transaction File merupakan file yang terbenruk akibat terjadinya transaksi.
3. History File merupakan file yang berisi data hasil pengolahan dimasa lalu.
4. Reference File merupakan file yang berisi data acuan. Sifatnya relatif statis (jaragn diperbaharui).
6. Jelaskan dua jenis record menurut panjangnya !
1. Fixed Length Record yaitu record dengan panjang field yang tetap.
2. Variable Length Record yaitu recorc dengan panjang yang tidak tetap.
BAB II
PERANGKAT PENYIMPANAN SEKUNDER
Media penyimpanan data pada sistem komputer dibagi menjadi dua tipe :
1. Penyimpanan primer
Bercirikan kecepatan akses tinggi,berharga mahal dan kapasitasnya lebih kecil.
2. Penyimpanan sekunder
Bercirikan kecepatan akses lebih lambat, berharga murah dan kapasitasnya lebih besar.
2.1 KEGUNAAN DAN MACAM PENYIMPANAN SEKUNDER
Kegunaan utama penyimpan sekunder antara lain:
1. overlay atau paging procces, yaitu tempat penyimpanan data selama proses eksekusi
2. penyimpanan program untuk masa yang akan datang
3. pentimpanan informasi dalam bentuk “file”
macam - macam pentyimpanan data antara lain:
1. penyimpanan mekanis
2. magnetic tape
3. Magnetic disk
4. Penyimpanan berkapasitas besar
2.2 PENYIMPANAN MEKANISMe
Contoh media penyimpan mekanis antara lain:
Ø Kartu IBM/Hollerith
Ø Pita kertas berlubang
Sifat umum perangkat ini adalah sangat lambat dalam pemrosesan. Perangkat ini sudah ditinggalkan karena teknologi lain berkinerja lebih baik dengan biaya yang lebih murah.
2.3 MAGNETIC TAPE
Magnetic Tape terbuat dari plstik dilapis materi besi sehingga mudah untuk dimagnetkan. magnetic Tape panajangnya beratus meter dan dapat digulung. Informasi dikodekan karakter per karakter. terdapat beberapa kanal/track. satu track menyatakan satu posisi bit penempatan biner. Biasanya terdapat track untuk prity ceck bit (lokasi pengecekan). Pada Magnetic Tape dimungkinkan mengkodekan beberapa ratus karakter per inchi.
Contoh 1
Kepadatan simpan adalah 1.600 byte/inchi
panjang tape 3.600 feet
lebar tape 12 inchi/feet
Maka diperoleh kapasitas simpan sebesar :
= Kepadatan simpan * lebar tape * panjang tape
= 1.600 * 12 * 3.600
= 69.120.000
Informasi pada magnetic tape dibaca atau ditulis dengan menggunakan magnetic drive. Pembacaan dan penulisan memerlulan kecepatan konstan. saat tape drive tidak membaca atu menulis informasi, maka tape drive berhenti di satu posisi. Saat diperintahklan berhanti, tape drive melambat. Saat tape drive diperintahkan membaca, tape drive mempercepat. dengan demikian terdapat ruang pada magnetic tape yang dilalui. karena demikian sifatnya maka ruang penyimoanan di magnetic tape berbentuk kumpulan record dan antar record harus terdapat ruang antara yang disebut IRG (inter record gap). Ukuran IRG beragam sesuai tape drive (dari ½ inchi sampai ¾ inchi). Semakin panjang ukuran IRG berarti semakin memperkecil kapasitas simpan magnetic tape.
Contoh 2
Kepadatan magnetic tape adalah 1.600 byte/inchi
Ukuran record adalah 800 byte
IRG sebesar ½ inchi
panjang tape 7.200 byte
Maka utilisasi tape
= (Ukuran record / (ukuran record + (1/2 * kepadatan))) / panjang tape
= (800 / (800 + (1/2 * 1.600))) * 7.200
= (800/1600) * 7200
= 1/2 * 7.200 = 3.600 byte
Untuk memperkecil pemborosan, record-record dikelompokkan dalam blok-blok. Jika record-record dikelompokkan dalam blok, maka satu perintah penulisan atau pembacaan akan melakukan transfer sejumlah record yang bersebelahan ke magnetic tape tanpa memerlukan IRG diantara record-record. Gap diantar record disebut IBG(inter block gap). Jumlah record per blok disebut BF (blocking factor). Jika BF bernilai 10 berarti terdapat 10 record per blok.
Contoh 3
Kepadatan magnetic tape adalah 1.600 byte/inchi
Ukuran record 800 byte
BF bernilai 10, berarti ukuran blok 8.000 byte
IBG ½ inchi
panjang tape 7.200 byte
Maka utilisasi magnetic tape adalah :
= (Ukuran blok / (ukuran blok + (1/2 * kepadatan))) / panjang tape
= 8.000/ (8.000 + (1/2 * 1.600)) ) * 7.200
= 0,9 * 7.200 = 6.480 byte
Untuk meningkatkan utilisasi dan meminimumkan waktu pembacaan dan penulisan, maka nilai blocking factor harus besar. Pembacaan dan penulisan blok record adalah melalui transfer dari atau ke daerah dimemori utama yang disebut buffer.
Contoh penyimpanan magnetik tape :
Ø Gulungan pita tanpa penutup
Ø Kaset
Ukuran
1. Bit per iinchi (bpi)
2. 9 track terdiri dari 8 bit (karakter) = 1 bit (koreksi)
Sifat magnetic tape
Ø Pembacaan lambat terutama pengaksesan sekuen
2.4 MAGNETIK DISK (HARDISK)
Magnetik disk adalah perangkat penyimpanan direct-access yaitu pembaca / penulis record langsung ke lokasi tertentu tanpa melalui record – record sebelumnya. Magnetic disk memberikan waktu pengaksesan relatif rendah dan transfer data berkecepatan tinggi. Magnetic disk terbuat dari sejumlah cakram / plat. Magnetic disk diorganisasikan menjadi silinder. Silinder adalah track – track yang sama pada permukaan – permukaan pada cakram – cakram berbeda.
Waktu yang dibutuhkan untuk membaca dan menulis pada disk dipengaruhi oleh :
1. Waktu pencarian (seek time)
2. Waktu tunda rotasi (rotation latency)
3. waktu transfer data (transfer data time
Sifat magnetik disk :
1. Kapasitas penyimpanan besar
2. Mudah diakses
3. Mendominasi pasar
TUGAS 2
1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan media penyimpanan sekunder !
Penyimpanan sekunder bercirikan kecepatan akses lebih lambat, berharga murah dan kapasitasnya lebih besar
2. Jelaskan kegunaan media penyimpanan sekunder !
1. overlay atau paging procces, yaitu tempat penyimpanan data selama proses eksekusi
2. penyimpanan program untuk masa yang akan datang
3. pentimpanan informasi dalam bentuk “file”
3. Diketahui :
Kepadatan simpan adalah 3.200 byte/inchi
panjang tape 7.200 feet
lebar tape 14 inchi/feet
Hitunghlah kapasitas penyimpanan media tersebut !
Maka diperoleh kapasitas simpan sebesar :
= Kepadatan simpan * lebar tape * panjang tape
= 3.200 * 14 * 7.200
= 322.560.000
4. Jelaskan apa yang dimaksud IRG (inter record gap) dan IBG (inter block gap)!
IRG (inter record gap) : ruang penyimoanan di magnetic tape berbentuk kumpulan record dan antar record harus terdapat ruang antara
IBG (inter block gap) : Gap diantar record
5. Diketahui :
Kepadatan magnetic tape adalah 4.800 byte/inchi
Ukuran record adalah 600 byte
IRG sebesar 2/3 inchi
panjang tape 10.800 byte
Tentukan utilisasi magnetic tape tersebut !
Maka utilisasi tape
= (Ukuran record / (ukuran record + (2/3 * kepadatan))) / panjang tape
= (600 / (600+(2/3 * 4.800))) * 10.800
= (800 / 3.200) * 10.800
= ¼ * 10.800 = 2.700 byte
6. Diketahui :
Kepadatan magnetic tape adalah 3.200 byte/inchi
Ukuran record 800 byte
BF bernilai 8, berarti ukuran blok 6.400 byte
IBG 1/3 inchi
panjang tape 10.800 byte
Tentukan utilisasi magnetic tape tersebut !
Maka utilisasi magnetic tape adalah :
= (Ukuran blok / (ukuran blok + (1/3 * kepadatan))) / panjang tape
= (6.400 / (6.400 + (1/3 * 3.200))) * 10.800
= (6.400 / (6.400 + 1066.7) * 10.800
= (6.400 / 7.466,7) * 10.800
= 0.9 * 10.800 = 9.720 byte
BAB III
KINERJA DAN ORGANISASI FILE
3.1 KINERJA FILE
3.1.1 KRITERIA KINERJA FILE
Kreiteria kinerja struktur file antara lain :
1. Redudansi yang kecil
2. Pengaksesan yang cepat
3. Kemudahan dalam memperbaharui
4. Pemeliharaan yang sederhana
5. Kehandalan yang tinggi
3.1.2 PENGUKURAN KINERJA
Kriteria penilaian yang diterapkan terhadap struktur file :
1. R (record size / ukuran record)
2. TF (fetch a record / waktu pengambilan record tertentu)
3. TN (get the next record / waktu pengmabilan record berikutnya)
4. TI (insert a record / waktu penyisipan record)
5. TU (update a record / waktu pembaruan record)
6. TX (read the entire file / waktu pembacaan seluruh record)
7. TY (reorganize the file / waktu reorganisasi file)
3.1.3 SIMBOL DALAM ANALISA KINERJA FILE
Simbol
|
Keterangan
|
A
|
Rata-rata yang diperlukan untuk nama atribut
|
a
|
Jumlah atribut berbeda dalm suati berkas
|
A’
|
Jumlah rata-rata artibut dalm suatu record
|
B
|
Ukursn dlok
|
b
|
Jumlah blok
|
btt
|
Waktu yang diperlukan untuk transfer satu blok
|
Bfr
|
Blocking faktor
|
C
|
Faktor-faktor harga
|
c
|
Waktu yang diperlukan untuk komputasi
|
D
|
Ruang untuk penyimpanan data
|
d
|
Jumlah record yang dinyatakan tidak valid
|
F
|
Subscrip yang menunjukan pengambilan suat record
|
G
|
Giga atau seribu juta kali
|
G
|
Ruang yang diperlukan untuk satu gap antar blok
|
h
|
Variabel klasifikasi
|
I
|
Subscrip yang menunjukkan penyisipan record
|
j
|
Jumlah silinde
|
K
|
Kilo atau sribu kali
|
k
|
Jumlah track per silinder
|
L
|
Faktor-faktor frekuensi beban
|
M
|
Faktor multiprogaming
|
m
|
Jumlah slot yang tersedia unntuk record
|
N
|
Subscrip yang enunjukkan pengambilan record berikutnya
|
n
|
Jumlah record satu berkas
|
O
|
Derajat magnitudo
|
o
|
Jumlah record yanf overflow
|
P
|
Ruang yang diperlukan untuk pointer
|
p
|
Biaya tabrakan, jugapeluang tabrakan
|
q
|
Permintaan poduksi oleh satu aplikasi berkas
|
R
|
Ruang yag diperlukan untuk satu record lengkap
|
RW
|
Subscrip yang menunjukkan baca tulis
|
r
|
Waktu rotational latency
|
SI
|
Ruang penyimpan untuk indeks
|
s
|
Rata-rata waktu pencarian
|
T
|
Waktu yang diperlukan untuk beragam operadi
|
Tsort
|
Waktu yang diperlukan untuk mengurutkan berkas
|
t
|
Rate transfer dari unit penyimpanan ke unit pemrosesan
|
T
|
Sunscrip yang menunjukkan waktu transaksi total
|
t’
|
Bulk transfer rate
|
U
|
Sunscrip yang menunjukkan update saru record
|
u
|
utilitas
|
uf
|
Faktor utilitas
|
V
|
Rata-rata ruang untuk bagian nilai dari satu atribut
|
w
|
Waktu tunggu dalam antrian
|
W
|
Waktu yang disiapkan untuk gap-gap per record
|
X
|
Sunscrip yang menunjukkan pencaarian keseluruhan
|
x
|
Jumlah tingkat dalam satu indeks
|
Y
|
Sunscrip yang menunjukkan reorganisasi satu berkas
|
y
|
Rasio fanout
|
3.2 ORGANISASI FILE
Terdapat dua pendekatan dalam pemetaan basis data ke file :
1. Menggunakan beberapa file yang menyimpan record-record yang panjangnya sama disatu file
2. Basisdata diimplementasikan sebagai satu file besar, dimana terdapat FMS (file management) disistem basisdata yang akan mengelolanya untuk implementasi data.
3.2.1 STTRUKTUR FILE
Dua struktur file yang paling dasar :
1. File Pile (tumpukan)
2. File Sekuensial (sequensial file)
Dua struktur file yang dilengkapi indeks :
1. File Sekuens berindeks (indexed sequensial file)
2. File berndeks manajemuk (multiply sequensial file)
Dua struktur file spesifik untuk keperluan sistem komputer ;
1. File hash (hashed file atau direct file)
2. File multiring (multiring file)
Pembahasan struktur file meliputi :
1. Deskripsi struktur file
2. Struktur dan pengaksesan
3. PEnggunaan struktur file
4. Analisis kinerja
TUGAS 3
1. Jelaskan kriteria kinerja file !
1. Redudansi yang kecil
2. Pengaksesan yang cepat
3. Kemudahan dalam memperbaharui
4. Pemeliharaan yang sederhana
5. Kehandalan yang tinggi
2. Jelaskan kriteria penilaian terhadap kinerja strukrtur data !
1. R (record size / ukuran record)
2. TF (fetch a record / waktu pengambilan record tertentu)
3. TN (get the next record / waktu pengmabilan record berikutnya)
4. TI (insert a record / waktu penyisipan record)
5. TU (update a record / waktu pembaruan record)
6. TX (read the entire file / waktu pembacaan seluruh record)
7. TY (reorganize the file / waktu reorganisasi
3. Jelaskan dua pendekatan dalam pemetaan basisdata ke file !
1. Menggunakan beberapa file yang menyimpan record-record yang panjangnya sama disatu file
2. Basisdata diimplementasikan sebagai satu file besar, dimana terdapat FMS (file management) disistem basisdata yang akan mengelolanya untuk implementasi data.
4. Sebutkan dua struktur file dasar, dua struk tur file indeks dan dua struktur file spesifik !
Dua struktur file yang paling dasar :
a. File Pile (tumpukan)
b. File Sekuensial (sequensial file)
Dua struktur file yang dilengkapi indeks :
a. File Sekuens berindeks (indexed sequensial file)
b. File berndeks manajemuk (multiply sequensial file)
Dua struktur file spesifik untuk keperluan sistem komputer ;
a. File hash (hashed file atau direct file)
b. File multiring (multiring file)
