BERKAS DAN AKSES
MATERI KULIAH
BAB 1
: SISTEM FILE
Pengertian Berkas / File
Klasifikasi file berdasarkan fungsi
Klasifikasi file berdasarkan model pengaksesan
Jenis-jenis pengorganisasian file
Pengoperasian file
BAB 2
: MEDIA PENYIMPANAN FILE
Jenis-jenis media penyimpanan
Magnetic tape
Representasi data
Parity dan Error Control
Sistem Block
Menghitung kapasitas penyimpanan dan waktu akses
Magnetic Disk
Karakteristik secara fisik
Representasi data dan pengalamatan
Organisasi berkas dan metode akses
Keuntungan dan keterbatasan penggunaan magnetic disk
BAB 3
: ORGANISASI BERKAS SEQUENTIAL
Pengertian berkas sequential
Pembuatan berkas sequential
Retrieval berkas sequential
Update terhadap berkas sequential
BAB 4 : ORGANISASI BERKAS RELATIF
Pengertian berkas relatif
Masalah collision
BAB 5
: ORGANISASI BERKAS INDEKS SEQUENTIAL
Pengertian berkas indeks sequential
Struktur indeks
Struktur pohon biner
Struktur pohon B+
Pendekatan pohon B+
Indeks block dan data block
Penyajian indeks secara fisik
Prime & overflow data area
BAB 6
: ORGANISASI BERKAS DENGAN BANYAK KEY
Pengertian pengaksesan berkas dengan banyak key
Organisasi inverter file
Organisasi multi-list file
Perbandingan
BAB 7
: SORT & MERGE FILE
Pengertian sort dan merge file
Natural merge
Balanced merge
Polyphase merge
Cascade merge
BAB 8 : PENGENALAN KONTROL INPUT / OUTPUT
Definisi dan persyaratan kontrol I/O
Direktori berkas dan kontrol informasi
Kontrol peralatan
Manajemen saluran
TUJUAN
BERKAS DAN AKSES
Dapat memahami organisasi berkas serta manipulasinya.
Dapat menjelaskan organisasi berkas dan manajemen.
Dapat menjelaskan file storage.
Dapat menjelaskan macam-macam device.
Manipulasi file : sorting dan merging.
REFERENSI
♦ Bunawan & Kalya P., Seri Diktat Kuliah, Berkas dan Akses, Penerbit Gunadarma, 1990.
♦ Loomis M. E. S., Data Management And File Structures, Second Edition, Prentice Hall International, 1989.
♦ Date, C.J., An Introduction To Database Systems, 5th Edition, Addison-Wesley
Reading, MA, 1991.
♦ Szymanski R.A. at all, Introduction To Computers And Information Systems, Second Edition, Macmilan Publishing Company, 1991.
BAB 1
SISTEM FILE
Berkas Dan Akses
Sistem penyimpanan, pengelolaan dan penyimpanan data pada alat penyimpan
eksternal. Pada berkas dan akses penyimpanan data dilakukan secara fisik.
File
Kumpulan dari record-record yang saling berhubungan.
Klasifikasi Data
1. Kelompok Data Tetap
Kelompok data yang tidak mengalami perubahan, paling tidak dalam kurun waktu yang
lama.
Contoh : Data pribadi mahasiswa.
2. Kelompok Data Tak Tetap
Kelompok data yang secara rutin mengalami perubahan.
Contoh : Data rencana studi mahasiswa.
3. Kelompok Data Yang Bertambah Menurut Waktu
Kelompok data ini biasanya merupakan data akumulasi dari kelompok data tetap dan
1. MASTER FILE;
Adalah file yang berisi data yang relatif tetap.
Contoh :
Organisasi sebuah pabrik : * Payroll Master File
* Customer Master File
* Personnel Master File
* Inventory Master FIle
Ada 2 jenis Master File :
1. Reference Master File;
File yang berisi record yang tak berubah / jarang berubah.
Contoh :
Berkas pelanggan yang berisi field nomor rekening, nama dan alamat.
2. Dynamic Master File;
File yang berisi record yang terus menerus berubah dalam kurun waktu tertentu atau
berdasarkan suatu peristiwa transaksi.
Contoh :
• Berkas stock barang
• Berkas pemesanan tempat duduk
2. TRANSACTION FILE
Adalah file yang berisi recod yang akan memperbaharui / meng-update
record-record yang ada pada master file.
Meng-update dapat berupa :
Penambahan record, penghapusan dan perbaikan record.
3. REPORT FILE
Adalah file yang berisi data yang dibuat untuk laporan / keperluan user.
4. WORK FILE
Merupakan file sementara dalam sistem.
Suatu work file merupakan alat untuk melewatkan data yang dibuat oleh sebuah
program ke program lain. Biasanya file ini dibuat pada waktu proses sortir.
5. PROGRAM FILE
Adalah file yang berisi instruksi-instruksi untuk memproses data yang akan disimpan
pada file lain / pada memori utama.
Instruksi tersebut dapat ditulis dalam bahasa tingkat tinggi (COBOL, FORTRAN,
BASIC, dan lain-lain), bahasa assembler dan bahasa mesin.
6. TEXT FILE
Adalah file yang berisi input data alphanumeric dan grafik yang digunakan oleh sebuah
text editor program. Text file hanya dapat diproses dengan text editor.
7. DUMP FILE
Adalah file yang digunakan untuk tujuan pengamanan (security), mencatat tentang
kegiatan peng-update-an, sekumpulan transaksi yang telah diproses atau sebuah
program yang mengalami kekeliruan.
8. LIBRARY FILE
Adalah file yang digunakan untuk penyimpanan program aplikasi, program utilitas atau
program lainnya.
9. HISTORY FILE
File ini merupakan tempat akumulasi dari hasil pemrosesan master file dan transaction
file. File ini berisikan data yang selalu bertambah, sehingga file ini terus berkembang,
Contoh :
Gambar di bawah ini menunjukkan system flow diagram dari suatu sistem penggajian
sementara untuk menghasilkan paycheck berdasarkan timecard dan payroll information.
Tabel dibawah ini menunjukkan klasifikasi file dari sistem flow diagram.
Ada 3 model akses yang mungkin oleh sebuah program terhadap file, yaitu :
1. Input
2. Output
3. Input / Output
1. INPUT FILE;
Adalah file yang hanya dapat dibaca dengan program.
Contoh :
• Transaction file merupakan input file untuk meng-update program
• Program file dari source code merupakan input file untuk program compiler
2. OUTPUT FILE;
Adalah file yang hanya dapat ditulis oleh sebuah program / file yang dibuat dengan
program.
Contoh :
• Report file merupakan output dari program yang meng-update master file.
3. INPUT / OUTPUT FILE;
Adalah file yang dapat dibaca dari dan ditulis ke selama eksekusi program.
Contoh :
• Master File (Berkas Induk)
• Work File dengan sort program (Berkas Kerja)
Tabel di bawah ini menunjukkan model akses dari sistem flow diagram.
Program File Input File Output File I / O File
1. Sort timecard sorted timecards sort workfile
2. Pay record update sorted timecards
reject timecards paycheck deetail reconciliation detail
payroll master
3. Paycheck writer paycheck detail paychecks
4. Reconciliation report writer
reconciliation detail reconciliation report
5. List utility reject timecards reject report
Note :
Sebuah file mempunyai lebih dari satu fungsi jika digunakan oleh lebih dari satu program.
ORGANISASI FILE
Adalah suatu teknik atau cara yang digunakan menyatakan dan menyimpan record-record
dalam sebuah file.
Ada 4 teknik dasar organisasi file, yaitu :
1. Sequential 2. Relative
3. Indexed Sequential
4. Multi – Key
Secara umum keempat teknik dasar tersebut berbeda dalam cara pengaksesannya, yaitu :
1. Direct Access
2. Sequential Access
Adalah suatu cara pengaksesan record yang langsung, tanpa mengakses seluruh record
yang ada.
Contoh : Magnetic Disk.
2. Sequential Access;
Adalah suatu cara pengaksesan record, yang didahului pengaksesan record-record di
depannya.
Contoh : Magnetic Tape.
Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam proses pemilihan organisasi file :
• Karakteristik dari media penyimpanan yang digunakan
• Volume dan frekuensi dari transaksi yang diproses
• Respontime yang diperlukan
Cara memilih organisasi file tidak terlepas dari 2 aspek utama, yaitu :
1. Model Penggunaannya
2. Model Operasi File
Menurut penggunaannya ada 2 cara :
1. Batch;
Suatu proses yang dilakukan secara group atau kelompok.
2. Interactive;
Suatu proses yang dilakukan secara satu persatu, yaitu record demi record.
Menurut operasi file ada 4 cara :
1. Creation;
Membuat struktur file lebih dahulu, menentukan banyak record baru, kemudian record-record dimuat ke dalam file tersebut.
Membuat file dengan cara merekam record demi record.
Untuk menjaga agar file tetap up to date.
Insert / Add, Modification, Deletion.
3. Retrieval;
Pengaksesan sebuah file dengan tujuan untuk mendapatkan informasi.
Inquiry;
Volume data rendah, model proses interactive.
Report Generation;
Volume data tinggi, model proses batch.
File Retrieval terbagi 2, yaitu :
1. Comprehensive Retrieval;
Mendapatkan informasi dari semua record dalam sebuah file.
Contoh : * Display all
* List nama, alamat
2. Selective Retrieval;
Mendapatkan informasi dari record-record tertentu berdasarkan persyaratan tertentu.
Contoh : * List for gaji = 100000
* List nama, npm, for angkatan = 93
4. Maintenance;
Perubahan yang dibuat terhadap file dengan tujuan memperbaiki penampilan program
dalam mengakses file tersebut.
Restructuring
Perubahan struktur file.
Misalnya :
Panjang field diubah, penambahan field baru, panjang record dirubah.
Reorganization
Perubahan organisasi file dari organisasi yang satu, menjadi organisasi file yang
lain.
* Dari organisasi file sequential menjadi indeks sequential.
* Dari direct menjadi sequential.
Secara umum dapat disimpulkan :
Untuk master file dan program file kita dapat melakukan created, update, retrieval from dan maintenanced.
Untuk work file kita dapat melakukan created, update dan retrieved from tapi tidak dapat kita maintenanced.
Untuk report file umumnya tidak di-update, retrieve from atau maintenanced.
Untuk transaction file, umumnya hanya dapat di created dan digunakan untuk sekali proses.
Sistem File :
Sebuah sistem file sangat membantu para programmer untuk memungkinkan mereka
mengakses file, tanpa memperhatikan detail dari karakteristik dan waktu penyimpanan.
Sistem file ini juga yang mengatur direktori, device access dan buffer.
Tugas dari sistem file :
Memelihara direktori dari identifikasi file dan lokasi informasi.
Menetukan jalan (pathway) bagi aliran data antara main memory dan alat penyimpan sekunder.
Mengkoordinasi komunikasi antara CPU dan alat penyimpan sekunder dan sebaliknya.
Menyiapkan file penggunaan input atau output.
BAB 2
MEDIA PENYIMPANAN BERKAS
Media Penyimpanan
Adalah peralatan fisik yang menyimpan representasi data.
Media penyimpanan / storage atau memori dapat dibedakan atas 2 bagian :
1) Primary Memory ⇒ Primary Storage (Internal Storage)
2) Secondary Memory ⇒ Secondary Storage (External Storage)
Primary Memory (Main Memory)
Ada 4 bagian di dalam Primary Storage, yaitu :
3. Input Storage Area;
Untuk menampung data yang dibaca.
4. Program Storage Area;
Penyimpanan instruksi-instruksi untuk pengolahan.
5. Working Storage Area;
Tempat dimana pemrosesan data dilakukan.
6. Output Storage Area;
Penyimpanan informasi yang telah diolah untuk sementara waktu sebelum
disalurkan ke alat-alat output.
Control unit section, Primary storage section, ALU section adalah bagian dari CPU.
Berdasarkan hilang atau tidaknya berkas data atau berkas program di dalam storage, yaitu :
1) Volatile Storage;
Berkas data atau program akan hilang, bila listrik dipadamkan.
2) Non Volatile Storage;
Berkas data atau program tidak akan hilang, sekalipun listrik dipadamkan.
Primary Memory Komputer terdiri atas 2 bagian :
RAM (Random Access Memory);
Bagian dari main memory yang dapat kita isi dengan data atau program dari disket atau
sumber lain. Dimana data-data dapat ditulis maupun dibaca pada lokasi dimana saja di
dalam memori. RAM bersifat volatile.
ROM (Read Only Memory);
Memori yang hanya dapat dibaca. Pengisian ROM dengan program maupun data,
dikerjakan oleh pabrik. ROM biasanya sudah ditulisi program maupun data dari pabrik
dengan tujuan-tujuan khusus.
Misal : diisi penterjemah (intrepreter) bahasa BASIC.
Jadi ROM tidak termasuk sebagai memori yang dapat kita pergunakan untuk
program-program yang kita buat. ROM bersifat non volatile.
Tipe-tipe lain dari ROM chip :
PROM (Programmable Read Only Memory);
Jenis dari memori yang hanya dapat diprogram. PROM dapat diprogram oleh user /
pemakai, data yang diprogram akan disimpan secara permanen.
EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory);
Jenis memori yang dapat diprogram oleh user. EPROM dapat dihapus dan diprogram
ulang.
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory);
Memori yang dapat diprogram ileh user. EEPROM dapat dihapus dan diprogram ulangs
Secondary Memory (Auxiliary Memory)
Memori dari CPU sangat terbatas sekali dan hanya dapat menyimpan informasi untuk
sementara waktu. Oleh sebab itu alat penyimpan data yang permanen sangat diperlukan.
Informasi yang disimpan pada alat-alat tersebut dapat diambil dan ditransfer pada CPU
pada saat diperlukan. Alat tersebut dinamakan Secondary Memory (Auxiliary Memory)
atau backing storage.
Ada 2 jenis Secondary Storage :
• Serial / Sequential Access Storage Device (SASD);
Contoh : Magnetic tape, punched card, punched paper tape.
• Direct Access Storage Device (DASD);
Contoh : Magnetic disk, floopy disk, mass storage.
Beberapa pertimbangan di dalam memilih alat penyimpan :
MAGNETIC TAPE
Magnetic tape adalah model pertama dari pada secondary memory. Tape ini juga
dipakai untuk alat input / output dimana informasi dimasukkan ke CPU dari tape dan
informasi diambil dari CPU lalu disimpan pada tape lainnya.
Panjang tape pada umumnya 2400 feet, lebarnya ½ inch dan tebalnya 2 mm. Data
disimpan dalam bintik kecil yang bermagnit dan tidak tampak pada bahan plastik yang
dilapisi ferroksida. Flexible plastiknya disebut Mylar. Mekanisme aksesnya adlah tape
drive.
Jumlah data yang ditampung tergantung pada model tape yang digunakan. Untuk
tape yang panjangnya 2400 feet, dapat menampung kira-kira 23.000.000 karakter.
penyimpanan data pada tape adalah dengan cara sequential.
Representasi Data dan Density pada Magnetic Tape
Data direkam secara digit pada media tape sebagai titik-titik magnetisasi pada
lapisan ferroksida. Magnetisasi positif menyatakan 1 bit, sedangkan magnetisasi negatif
menyatakan 0 bit atau sebaliknya (tergantung tipe komputer dari pabriknya).
Tape terdiri atas 9 track.
8 track dipakai untuk merekam data dan track yang ke-9 untuk koreksi kesalahan.
Salah satu karakteristik yang penting dari tape adalah Density (kepadatan) dimana
data disimpan. Density adalah fungsi dari media tape dan drive yang digunakan untuk
merekam data ke media tape.
Satuan yang digunakan density adalah bytes per-inch (bpi). Umumnya density dari
tape adalah 1600 bpi dan 6250 bpi. Bpi (bytes inch) ekivalen dengan characters
Parity dan Error Control pada Magnetic Tape
Salah satu teknik untuk memeriksa kesalahan data pada magnetic tape adalah dengan teknik
parity check.
Ada 2 macam parity check :
(Dilakukan oleh komputer secara otomatis tergantung jenis komputer yang digunakan).
Odd Parity (Parity Ganjil);
Jika data direkam dengan menggunakan Odd Parity, maka jumlah 1 bit (yang
merepresentasikan suatu karakter) adalah Ganjil.
Jika jumlah 1 bitnya sudah ganjil, maka parity bit (yang terletak pada track ke-9) adalah
0 bit;
tetapi
jika jumlah 1 bitnya masih genap, maka parity bitnya adalah 1 bit.
Even Parity (Parity Genap);
Bila kita merekam data dengan menggunakan even parity, maka jumah 1 bit (yang
merepresentasikan suatu karakter) adalah Genap.
Jika jumlah 1 bitnya sudah genap, maka parity bit (yang terletak pada track ke-9) adalah
0 bit;
tetapi
jika jumlah 1 bitnya masih ganjil, maka parity bitnya adalah 1 bit.
Contoh :
Bagaimana isi dari track ke-9, jika untuk merekam data digunakan odd parity dan even
Jawab :
Odd Parity
Track 9 : 1 1 0 0 0 1
Even Parity
Track 9 : 0 0 1 1 1 0
Sistem Block pada Magnetic Tape
Data yang dibaca dari atau ditulis ke tape dalam suatu group karakter disebut
block. Suatu block adalah jumlah terkecil dari data yang dapat ditransfer antara secondary
memory dan primary memory pada saat akses. Sebuah block dapat terdiri dari satu atau
lebih record. Sebuah block dapat merupakan physical record.
Diantara 2 block terdapat ruang yang kita sebut sebagai Gap (interblock gap).
Bagian dari tape yang menunjukkan data block dan interblock gap.
Panjang masing-masing gap adalah 0.6 inch. Ukuran block dapat mempengaruhi
jumlah data/record yang dapat disimpan dalam tape.
Keuntungan penggunaan magnetic tape :
Panjang record tidak terbatas
Density data tinggi
Volume penyimpanan datanya besar dan harganya murah
Kecepatan transfer data tinggi
Sangat efisien bila semua/kebanyakan record dari sebuah tape file memerlukan pemrosesan seluruhnya (bersifat serial / sequential).
Keterbatasan penggunaan magnetic tape :
4. Akses langsung terhadap record lambat
5. Masalah lingkungan
6. Memerlukan penafsiran terhadap mesin
MAGNETIC DISK
RAMAC (Random Access) adalah DASD pertama yang dibuat oleh industri
komputer. Pada magnetic disk kecepatan rata-rata rotasi piringannya sangat tinggi.
Access arm dengan read / write head yang posisinya diantara piringan-piringan,
dimana pengambilan dan penyimpanan representasi datanya pada permukaan piringan.
Data disimpan dalam track.
Karakteristik Secara Fisik pada 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
sebuah controller, 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
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.
Representasi Data dan Pengalamatan
Data pada disk juga di block seperti data pada magnetic tape. Pemanggilan sebuah
block 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 yeknik dasar untuk pengalamatan data yang disimpan pada disk, yaitu :
Metode Silinder;
Pengalamatan berdasarkan nomor silinder, nomor permukaan dan nomor record.
Semua track 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 record menunjukkan permukaan
silinder record yang disimpan. Jika ada 11 piringan, maka nomor permukaannya dari
0 – 19 (1 – 20). Pengalamatan dari nomor record menunjukkan dimana record terletak
pada track yang ditunjukkan dengan nomor silinder dan nomor permukaan.
Metode Sektor;
Setiap track dari pack dibagi ke dalam sektor-sektor. Setiap sektor adalah storage
area 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
Setiap track pada setiap piringan mempunyai kapasitas penyimpanan yang sama,
meskipun diameter tracknya berlainan. Keseragaman kapasitas dicapai dengan
penyesuaian density 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.
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. Semua access-arm pada device dipindahkan secara serentak tetapi
hanya head yang aktif yang akan menunjuk ke permukaan.
Cara Pengaksesan Record yang Disimpan pada Disk Pack
Disk controller merubah kode yang ditunjuk oleh pengalamatan record dan
menunjuk track yang mana pada device tempat record tersebut. Access arm dipindahkan,
sehingga posisi read / 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
• Seek Time;
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan read / write head pada disk ke
posisi silinder yang tepat.
• Head Activational Time;
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan read / write head pada disk ke
• Rotational Delay (Lateney);
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk perputaran piringan sampai posisi record yang
tepat.
permukaan penyimpanan, yang mekanisme pengaksesannya tidak dapat dipindahkan dari
cylinder 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 dansdensity yang lebih kecil dibandingkan dengan disk yang
menggunakan movable-head disk drive.
Organisasi Berkas dan Metoda Akses pada Magnetic Disk
Untuk membentuk suatu berkas di dalam magnetic disk bisa dilakukan secara
sequential, 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).
Keuntungan Penggunaan Magnetic Disk
Akses terhadap suatu record dapat dilakukan secara sequential atau direct.
Waktu yang dibutuhkan untuk mengakses suatu record lebih cepat.
Respon time cepat.
Keterbatasan Penggunaan Magnetic Disk
Menghitung Kapasitas Penyimpanan pada Tape
Contoh :
Kita ingin membandingkan berapa banyak record yang dapat disimpan dalam tape, bila :
1 block berisi 1 record 1 record = 100 character
dengan
1 block berisi 20 record 1 record = 100 character
panjang tape yang digunakan adalah 2400 feet, density 6250 bpi dan panjang gap 0.6 inch.
Jawab :
1 block 1 record;
2400 ft/tape * 12 in/ft
--- = 46753 block/tape 100 char/rec
1 rec/block * --- + 0.6 in/gap * 1 gap/block 6250 char/in
tape tersebut berisi 46753 record.
1 block 20 record;
2400 ft/tape * 12 in/ft
--- = 31304 block/tape 100 char/rec
20 rec/block * --- + 0.6 in/gap * 1 gap/block 6250 char/in
tape tersebut berisi = 20 * 31304
Menghitung Waktu Akses pada Tape
Diketahui :
Kecepatan akses tape untuk membaca / menulis adalah 200 inch / sec.
Waktu yang dibutuhkan untuk berhenti dan mulai pada waktu terdapat gap adalah
0.004 second.
Hitung :
Waktu akses yang dibutuhkan tape tersebut, dengan menggunakan data pada contoh
sebelumnya.
Jawab :
1 block 1 record;
46753 block/tape * 0.016 in/block
= --- + 46753 block/tape * 0.004 sec/gap * 1 gap/block 200 in/sec
= 190.75 sec/tape
waktu akses yang dibutuhkan tape tersebut adalah 190.75 sec.
1 block 20 record;
2338 block/tape * 0.32 in/block
= --- + 2338 block/tape * 0.004 sec/gap * 1 gap/block 200 in/sec
= 10.55 sec/tape
waktu akses yang dibutuhkan tape tersebut adalah 10.55 sec.
Organisasi Berkas dan Metode Akses pada Magnetic Tape
Untuk membaca / menulis pada suatu magnetic tape adalah secara sequential.
Artinya untuk mendapatkan tempat suatu data maka data yang di depannya harus dilalui
lebih dahulu.
Maka dapat dikatakan organisasi data pada file di dalam tape dibentuk secara
Latihan
Pandang suatu bagian dari tape yang berisi :
Track 1 : 1 0 0 0 1 1 2 : 1 1 1 1 1 0 3 : 0 0 0 1 1 1 4 : 0 0 0 1 0 1 5 : 0 1 0 1 1 1 6 : 1 0 0 1 1 1 7 : 1 1 1 0 0 0 8 : 1 0 0 0 0 0
Bagaimana isi dari track ke-9, jika untuk merekam data digunakan :
a. Even Parity
Latihan
Soal 1;
Densitas suatu tape adalah 1600 bpi dan panjang interblock gap adalah 0.75 inch. Record
yang panjangnya 40 character akan disimpan pada tape yang panjangnya 2400 feet.
Ditanya :
♦ Berapa banyak record yang dapat disimpan jika dalam 1 block berisi 1 record ?
♦ Berapa banyak record yang dapat disimpan jika dalam 1 block berisi 10 record ?
Soal 2;
Jika kecepatan pemindahan data adalah 100 inchi / sec.
Waktu yang diperlukan untuk melewati interblock gap adalah 0.1 second.
Ditanya :
BAB 3
ORGANISASI BERKAS SEQUENTIAL
Pengertian Berkas Sequential
Adalah merupakan cara yang paling dasar untuk mengorganisasikan kumpulan
record-record dalam sebuah berkas.
Keuntungan
Kemampuan untuk mengakses record berikutnya secara tepat.
Keterbatasan
Tidak dapat mengakses langsung pada record yang diinginkan.
Pola Akses
Adalah penentuan akses berdasarkan field tertentu.
Media Penyimpanan
Disimpan dalam SASD, seperti magnetic tape atau pada DASD, seperti magnetic disk.
•
Alasan untuk menyimpan pada DASD :
7. Pada umumnya komputer dihubungkan dengan sedikit tape drive, sehingga
tidak cukup untuk menunjang program aplikasi yang banyak membutuhkan berkas
sekuensial.
8. Sistem yang dikonfigurasikan untuk fungsi berkas tertentu, selalu disimpan
9. Karakteristik lalu lintas saluran dan kapasitas saluran pada sistem dapat
dibuat menguntungkan dengan cara memisahkan berkas-berkas dalam media
penyimpanan.
Pembuatan Berkas Sequential
Meliputi penulisan record-record dalam serangkaian yang diinginkan pada media
penyimpanan.
Tugas-tugasnya :
10. Pengumpulan data
11. Perubahan data dalam bentuk bahasa yang dapat dibaca oleh mesin
12. Pengeditan data
13. Pemeriksaan transaksi yang ditolak
14. Penyortiran edit data
Pembuatan Berkas Laporan
3. Header Record;
4. Detail Record;
5. Footer Record;
Retrieval Terhadap Berkas Sequential
Record pada berkas sequential di retrieve secara berurutan. Retrieve dari sebuah berkas
dapat dibagi 2, yaitu : Report Generation dan Inquiry, yang bergantung pada jumlah
data yang dihasilkan.
Hit Ratio
Banyaknya record yang harus diakses untuk mendapatkan informasi yang diinginkan
dibagi dengan banyaknya record dalam berkas tersebut .
Semakin rendah hit ratio, semakin tidak baik bila menggunakan organisasi sequential.
Update Terhadap Berkas Sequential
Frekuensi dimana sebuah master file harus di-update bergantung pada faktor-faktor :
Tingkat perubahan data
Ukuran dari master file
Kebutuhan yang mendesak dari data yang sedang berjalan pada master file
File activity ratio
File Activity Ratio
Banyaknya record pada master file yang di-update dibagi dengan banyaknya record
pada master file.
Semakin tinggi file activity ratio, semakin lama proses peng-update-an
master file.
Semakin tinggi kebutuhan akan data yang baru pada master file, maka semakin sering file tersebut diakses.
Semakin sering master file di-update, semakin tinggi biaya pemrosesannya.
Generation File
File yang memiliki nama yang sama tapi berbeda generasinya.
JENIS UPDATE
3. Insert a new record
4. Delete an existing record
B A B 4
ORGANISASI BERKAS RELATIF
♦
PENGERTIAN BERKAS RELATIF
Suatu cara yang efektif dalam mengorganisasi sekumpulan record yang
membutuhkan akses sebuah record dengan cepat.
6. Hubungan ini dinyatakan sebagai R, yang merupakan fungsi pemetaan :
R(NILAI KEY) ADDRESS
dari nilai key ke address dalam penyimpanan sekunder.
♦
PROSES
Pada waktu sebuah record ditulis kedalam berkas relatif, fungsi pemetaan R digunakan
untuk menerjemahkan NILAI KEY DARI RECORD menjadi ADDRESS, dimana
record tersebut disimpan.
Berkas relatif harus disimpan dalam media DASD, seperti magnetic disk atau drum.
Catatan :
•
Record dari berkas relatif dapat di update langsung tanpa perlu
merekam kembali semua record.
Ada 3 teknik dasar yang digunakan untuk menyatakan fungsi pemetaan
R, dimana R(NILAI KEY) ADDRESS, yaitu :
1. Teknik Pemetaan Langsung (Direct Mapping)
Teknik ini merupakan teknik yang sederhana untuk menerjemahkan
nilai record key menjadi address. Ada 2 cara dalam pemetaan langsung, yaitu :
•
Absolute Addressing (Pengalamatan Mutlak)
SEBENARNYA dari record tersebut pada penyimpanan sekunder.
KEUNTUNGAN
KELEMAHAN
menyebabkan nilai key berubah.
•
Pengalamatan Relatif
KEUNTUNGAN
KELEMAHAN
Fungsi pemetaan R sangat sederhana.
bukan device dependent
Nilai key dari sebuah record dapat
ditentukan lokasi recordnya dalam
sebuah penyimpanan sekunder tanpa
memerlukan waktu proses yang berarti.
Merupakan address space dependent
Terjadinya pemborosan ruangan
2. Teknik Pencarian Tabel (Directory Look Up)
Dasar pemikiran pendekatan pencarian tabel adalah sebuah tabel atau direktori
dari nilai key dan address.
Keuntungan dari Pencarian Tabel :
•
Sebuah record dapat diakses dengan cepat, setelah nilai key dalam
direktori ditentukan.
•
Nilai key dapat berupa field yang mudah dimengerti seperti PART
NUMBER, NPM, karena nilai key tersebut akan diterjemahkan
menjadi alamat.
•
Nilai key adalah address space independent, dimana
reorganisasi berkas tak akan memepengaruhi nilai key, yang
berubah adalah alamat dalam direktori.
3. Teknik Kalkulasi Alamat
R (NILAI KEY) ADDRESS
Adalah dengan melakukan kalkulasi terhadap nilai key, hasilnya adalah alamat relatif.
Salah satu kelemahan dari teknik pengalamatan relatif adalah ruang harus disediakan
Salah satu masalah dari teknik ini adalah ditemukannya alamat relatif yang sama untuk
nilai key yang berbeda.
Keadaan dimana :
R(K1) = R(K2) disebut benturan
K1
≠
K2 atau collision
Sedangkan nilai key K1 dan K2 disebut synomin.
Synonim adalah dua atau lebih nilai key yang berbeda pada hash ke home
address yang sama.
Teknik-teknik yang terdapat pada kalkulasi alamat :
•
Scatter storage techniques
•
Randomizing techniques
•
Key-to-address transformation methods
•
Direct addressing techniques
•
Hash table methods
•
Hashing
7. Hashing
Kalkulasi terhadap nilai key untuk mendapatkan sebuah alamat disebut fungsi hash.
Keuntungan:
•
Nilai key yang sebenarnya dapat dipakai karena diterjemahkan
kedalam sebuah alamat.
•
Nilai key adalah address space independent bila berkas
direorganisasi, fungsi hash berubah tetapi nilai key tetap.
Kelemahan :
•
Membutuhkan waktu proses dan akses I/O dalam mengatasi
benturan.
Penampilan fungsi hash bergantung pada :
•
Distribusi nilai key yang dipakai
•
Banyaknya nilai key yang dipakai relatif terhadap ukuran dari
ruang alamat.
•
Banyaknya record yang dapat disimpan pada alamat tertentu
tanpa menyebabkan benturan.
•
Teknik yang dipakai untuk mengatasi benturan
Beberapa fungsi hash yang umum digunakan :
♦
Division Remainder
Alamat relatif dari suatu nilai key merupakan sisa dari hasil pembagian
nilai key tersebut dengan suatu bilangan yang disebut sebagai
bilangan
pembagi.
Banyak faktor yang harus dipertimbangkan dalam pemilihan pembagi :
•
Jangkauan dari nilai key yang dihasilkan dari opersi KEY MOD DIV
adalah 0 sampai DIV-1.
•
Pembagi harus diseleksi untuk mengurangi benturan.
•
Menurut riset dari W.Buchholz, sebaiknya pembagi itu merupakan
bilangan prima.
•
Bukan bilangan prima yang mempunyai faktor prima kurang dari 20
akan dapat memberikan jaminan penampilan yang lebih baik.
•
Walaupun telah ditentukan pembagi dengan baik untuk mengatasi
benturan, bila ruang alamat dari berkas relatif mendekati penuh, maka
peluang terjadinya benturan akan meningkat.
Load Factor = banyak record dalam berkas
max. banyak record dalam berkas
Jadi jika kita ingin menyimpan sebanyak n record pada suatu berkas dan
load factor adalah 0.8, maka max. banyak record pada berkas adalah
1.25 n.
n
0.8 = max
max = 1.25 n
Contoh :
Kita ingin membuat berkas yang terdiri dari 4000 record.
Load Factor (Faktor muat) = 0.8
maka max. banyak record pada berkas :
(1.25) n = (1.25) . 4000
Jadi alamat relatif didapat dari sisa pembagian + 1
♦
Mid Square Hashing
Untuk mendapatkan alamat relatif, nilai key dikuadratkan, kemudian beberapa digit
Jumlah nilai key yang dikuadratkan, dari nilai key 123456789 = 17 digit.
17 1
Untuk alamat relatif = 2 = 8 2
Kita mulai dari digit ke 8 dihitung dari kiri, maka alamat relatif =
8750
(karena ditentukan 4 digit sebagai alamat relatif).
♦
Hashing by folding
Untuk mendapatkan alamat relatif, nilai key dibagi menjadi beberapa bagian,
setiap bagian (kecuali bagian terakhir) mempunyai jumlah digit yang sama dengan
alamat relatif.
