SISTEM BERKAS. Materi Sistem Berkas

Transkripsi

1 Sesi SISTEM BERKAS Materi Sistem Berkas. Konsep Dasar Sistem Berkas. Media Penyimpanan 3. Organisasi Berkas Primer 4. Organisasi Berkas Sequential 5. Organisasi Berkas Langsung 6. Organisasi Berkas dengan Banyak key 7. Organisasi Berkas Relatif 8. Organisasi Berkas Indeks Sequential 9. Manajemen Kolisi 0. Pengurutan Rekaman. Sort dan Merge File. Pengenalan Kontrol Input/Output Sistem Penilaian Nilai Akhir = (40% x UTS) + (60% x UAS) UTS = (50% x nilai quiz) + (50% x nilai UTS) UAS = (50% x nilai tugas/diskusi) + (50% x nilai UAS) Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas -

2 Rencana Penjadwalan kuliah SESI TANGGAL MATERI Senin/7 Feb 0 (kls A) Pengenalan Rabu/9 Feb 0 (kls B) Pokok materi selama satu semester Materi. Konsep Dasar Sistem Berkas Senin/05 Mar 0 (kls A) Materi. Media Penyimpanan Rabu/07 Mar 0 (kls B) 3 Senin/ Mar 0 (kls A) Materi 3. Organisasi Berkas Primer Rabu/4 Mar 0 (kls B) 4 Senin/9 Mar 0 (kls A) Quiz (Bahan dari materi s/d 3) Rabu/ Mar 0 (kls B) 5 Senin/6 Mar 0 (kls A) Materi 4. Organisasi Berkas Sequential Rabu/8 Mar 0 (kls B) 6 Senin/0 Apr 0 (kls A) Materi 5. Organisasi Berkas Langsung Rabu/04 Apr 0 (kls B) 7 Senin/09 Apr 0 (kls A) Materi 6. Organisasi Berkas dengan Banyak key Rabu/ Apr 0 (kls B) Sesuai Jadwal UTS (Bahan dari materi 4 s/d 7) 8 Senin/30 Apr 0 (kls A) Materi 7. Organisasi Berkas Relatif Rabu/0 Mei 0 (kls B) 9 Senin/07 Mei 0 (kls A) Materi 8. Organisasi Berkas Indeks Sequential Rabu/09 Mei 0 (kls B) 0 Senin/4 Mei 0 (kls A) Materi 9. Manajemen Kolisi Rabu/6 Mei 0 (kls B) Senin/ Mei 0 (kls A) Materi 0. Pengurutan Rekaman Rabu/3 Mei 0 (kls B) Senin/8 Mei 0 (kls A) Materi.Sort dan Merge File Rabu/30 Mei 0 (kls B) 3 Senin/04 Juni 0 (kls A) Tugas (Bahan dari materi 7 s/d ) Rabu/06 Juni 0 (kls B) 4 Senin/ Juni 0 (kls A) Materi. Pengenalan Kontrol Input/Output Rabu/3 Juni 0 (kls B) Sesuai Jadwal UAS (Bahan dari materi s/d ) Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas -

3 Materi KONSEP DASAR SISTEM BERKAS Komputer dapat menyimpan informasi dalam berbagai bentuk fisik tempat penyimpanan seperti pita magnetik, disk magnetic, disk optical. Sistem operasi memberikan pandangan logis yang sejenis dari tempat penyimpanan informasi. Bentuk penyimpanan abstraksi dari unit penyimpan informasi dalam bentuk fisik adalah file. File file dipetakan oleh sistem operasi ke dalam peralatan fisik. A. PENGERTIAN SISTEM BERKAS File/berkas adalah sekumpulan informasi yang saling berkaitan dan didefenisikan oleh pembuatnya. Umumnya berkas adalah sekumpulan bit, byte, record di mana artinya didefenisikan oleh pembuat dan pemakainya. File data dapat berbentuk numeric, alfabeth ataupun alfanumeric. File dapat berbentuk bebas seperti file teks atau terstruktur. Suatu file mempunyai nama dan diacu berdasarkan nama tersebut. Juga mempunyai komponen lain seperti tipe, waktu pembuatan, nama dan nomor account dari pembuatnya, besar ukuran file. Kita dapat menulis informasi, mengubah informasi, menambah dan menghapus informasi dalam file. Sistem berkas adalah suatu sistem untuk mengetahui bagaimana cara menyimpan data dari file tertentu dan organisasi file yang digunakan.sistem berkas menyediakan pendukung yang memungkinkan programmer mengakses file tanpa menyangkut perincian karakteristik penyimpanan dan peralatan pewaktu. Sistem berkas mengubah pernyataan akses file menjadi instruksi/output level rendah. Sistem berkas adalah cara untuk mengambil informasi dari suatu file. Pengarsipan dan akses adalah : a) Cara untuk membentuk suatu arsip/file dan cara pencarian record-recordnya kembali. b) Sistem berkas dan akses adalah sistem pengorganisasian, pengelolaan dan penyimpanan data pada alat eksternal dan pada organisasi file tertentu. Pada sistem berkas dan akses penyimpanan data dilakukan secara fisik. c) Teknik yang digunakan untuk menggambarkan dan menyimpan record pada file disebut organisasi file. Berikut ini adalah 4 komponen sistem berkas : a) Disk Management. Menjelaskan bagaimana seharusnya menyusun blok-blok disk ke dalam file. b) Naming. Berguna bagi pemakai yang memungkinkan untuk menunjuk file dengan penamaan yaitu dengan mengenali blok-blok disk. Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 3

4 c) Protection. Suatu cara untuk memproteksi pemakai-pemakai file dari pemakai lain. d) Reliability. File-file yang diperlukan ada tersedia jika terjadi kerusakan sistem.setiap sistem operasi memiliki sistem tersendiri. Contoh : FAT 3 pada Window 9x. NTFS pada Windows NT dan Windows XP.FAT 6 pada MS-DOS. Ext,Ext3 dan Reiser pada Linux. Masing masing file sistem mempuyai metode yang berbeda dalam pengaksesesan, pengorganisasian dan pengeloaan pada disk. B. PENGERTIAN ORGANISASI FILE Pengorganisasian merupakan suatu teknik yang dipakai untuk menggambarkan dan menyimpan record-record dalam sebuah berkas/file. Ada 4 teknik dasar dari organisasi berkas, yaitu : ) Sequential ) Relative 3) Indexed sequential 4) Multi key Secara umum berbeda dalam hal cara pengaksesannya, yaitu : ) Direct acces, yaitu suatu cara pengaksesan record yang langsung, tanpa mengakses seluruh record yang ada. ) Sequential Acces, yaitu suatu cara pengaksesan record yang didahului pengaksesan record-record didepannya. C. ISTILAH-ISTILAH DASAR Entitas Atribut Item Data : Adalah suatu objek yang dapat dibedakan dari lainnya. Objek disini dapat berupa barang, orang, maupun peristiwa. Contoh : Entitas gaji pegawai, entitas nomor telepon, entitas nilai ujian. : Adalah karakteristik yang menjadi ciri dari entitas. Contoh Entitas gaji pegawai terdiri dari atribut : NIP, nama, jem lembur, tunjangan, gaji pokok. : Tempat penyimpanan tiap atribut dari sebuah entitas. Contoh : Item data untuk nama mahasiswa. Biasa disebut field, namun dipakai untuk menunjukkan tempat dimana item data disimpan. Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 4

5 Item data elementer : Adalah bagian lebih kecil dari item data. Contoh : item data tanggal dapat dibagi menjadi intem data elementer tanggal, bulan, dan tahun. Record : Adalah kumpulan item data yang saling berhubungan. Berkas/file : Adalah kumpulan record yang saling berhubungan. D. HUBUNGAN FIELD, RECORD, DAN FILE Contoh : File Siswa yang berisi berikut ini NIM Nama Alamat Dinny Singosari Wahyu Blitar Widarti Sumedang Record Field/Item data File siswa tersebut memiliki 3 field, yaitu NIM, Nama, dan Alamat. Juga memiliki 3 record, yaitu : ) Dinny Singosari ) Wahyu Blitar 3) Widarti Sumedang Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 5

6 Sesi Materi MEDIA PENYIMPANAN FILE A. PENYIMPANAN PRIMER Penyimpanan primer (primary memory) atau disebut juga Memori utama (main memory) dan memori internal (internal memory).komponen ini berfungsi sebagai pengingat.dalam hal ini, yang disimpan didalam memori dapat berupa data atau program. Penyimpanan primer dibedakan menjadi dua macam, yaitu : RAM Random-Access Memory adalah jenis memori yang isinya dapat diganti selama komputer dihidupkan dan mempunyai sifat bisa mengingat data/program selama terdapat arus listrik (komputer hidup). RAM dapat menyimpan dan mengambil data dengan sangat cepat. ROM Read-Only Memory adalah jenis memori yang hanya bisa dibaca.disediakan oleh vendor komputer dan berisi program atau data. Selain itu ada pula Cache memory,yaitu memori yang memiliki kecepatan yang sangat tinggi yang digunakan sebagai perantara antara RAM dan CPU. B. PENYIMPANAN SEKUNDER Penyimpanan sekunder atau disebut secondary memory adalah penyimpanan data yang relative mampu bertahan dalam jangka waktu yang cukup lama di luar CPU maupun penyimpanan primer. Ada dua jenis penyimpanan sekunder, yaitu :. Serial/sequential access storage device(sasd) Contoh : Magnetic tape, punched card, punched paper tape. Direct access storage device (DASD) Contoh : Magnetic disk, floppy disk, C. JENIS MEDIA PENYIMPANAN FILE. Magnetic Tape Adalah alat penyimpanan data untuk berkas besar, yang di akses dan diproses secara sequential. Magnetic tape dibuat dari bahan plastik tipis yang dilapisi oleh besi magnet oksida pada satu sisinya, berwarna merah kecoklatan. Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 6

7 Magnetic tape adalah model pertama dari secondary memory.tape ini digunakan untuk merekam audio, video dan untuk menyimpan informasi berupa sinyal komputer. Panjang tape pada umumnya 400 feet, lebarnya 0.5 inch dan tebalnya mm. Data disimpan dalam bintik kecil yang bermagnit dan tidak tampak pada bahan plastik tersebut. Contoh :cassette tape dan kaset video. Magnetic Disk Adalahpiranti penyimpanan sekunder yang paling banyak dijumpai pada sistem komputer. Magnetic disk terdiri dari logam yang kaku atau plastic yang fleksibel.pada saat disk digunakan, motor drive berputar dengan kecepatan yang sangat tinggi.ada sebuah read write head yang ditempatkan diatas permukaan piringan tersebut.permukaan disk terbagi atas beberapa track yang masih terbagi lagi menjadi beberapa sector. Fixed head disk memiliki satu head untuk tiap tiap track, sedangkan Moving head disk (atau sering dikenal dengan nama hard disk) hanya memiliki satu head yang harus dipindah pindahkan untuk mengakses dari satu track ke track yang lainnya. Contoh : Floppy disk (disket), hardisk. 3. Optical Disk Optical disk tidak menggunakan bahan yang bersifat magneti sama sekali. Optical disk menggunakan bahan spesial yang dapat diubah oleh sinar laser menjadi memiliki spot-spot yang relatif gelap atau terang.contoh dari optical disk ini adalah CD-RW dan DVD-RW. Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 7

8 Sesi 3 Materi 3 ORGANISASI BERKAS PRIMER Organisasi berkas akan mempelajari struktur yang tepat untuk mengorganisasi: Jumlah rekaman yang besar Berkas dengan kinerja tertentu Informasi yang diolah dengan cara yang berbeda untuk keperluan yang berbeda Informasi yang memungkinkan dilakukannya tugas-tugas khusus Menyelesaikan permasalahan dengan cara yang berbeda dari yang selama ini dilakukan A. ORGANISASI BERKAS Terdapat tiga oganisasi berkas primer, yaitu sekuensial, langsung, dan sekuensial berindeks. Masing-masing organisasi tersebut memiliki cara memproses atau mengakses berkas. Organisasi Akses Sekuensial Sekuensial Sekuensial berindeks Sekuensial atau langsung Langsung langsung Sebagai contoh, terdapat sejumlah unit informasi yang disebut rekaman yang mengandung data mengenai entitas individual.rekaman tersebut dapat diuraikan menjadi unit-unit yang lebih kecil, yang disebut medan-medan yang mengandung nilai-nilai khusus bagi atribut-atribut yang mewakili individu tersebut. B. MEDAN DATA Medan berisi nilai dasar yang membentuk sebuah rekaman. Isi sebuah medan bergantung pada atribut yang dimiliki oleh individu pemilik rekaman. Nilai tersebut pada saatnya nanti akan dimanipulasi oleh proses komputasi. Nilai-nilai dalam medanharus tunduk pada deskripsi tentang tipe nilai, kapasitas byte maksimum, domain dan seterusnya yang dimiliki oleh medan tersebut. Rekaman yang disimpan dalam berkas pada umumnya memiliki medan yang berfungsi khusus, yaitu sebagai identitas rekaman yang memiliki sifat pembeda baik internal maupun eksternal. Medan tanggal yang umumnya dimiliki oleh sebuah rekaman merupakan contoh yang unik. Medan tersebut bisa memiliki kapasitas byte maksimum 8, dan disusun dari 3 medan yang lebih elementer, yaitu tanggal (digit), bulan (digit), tahun (4digit). Data tanggal paling baik dinyatakan dalam tipe bilangan, Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 8

9 mengingat tanggal memiliki kemungkinan untuk diperbandingkan (lebih tua atau lebih muda), proses dengan aritmatik sederhana (menghitung umur) dan sebagainya. Pemilihan tipe data yang paling sesuai dengan kebutuhan yang disyaratkan oleh sistem yang sedang dibangun merupakan hal yang penting.suatu domain yang spesifik, sangat baik bila diuraikan dalam satu tipe dan satu representasi. Representasi yang tidak sesuai akan menyebabkan hilangnya informasi yang sulit untuk dilacak kembali. C. REKAMAN DATA Medan ke- Medan ke- Medan ke-n Rekaman merupakan koleksi berbagai medan yang berisi beberapa item data elementer. Beberapa medan dapat berhubungan satu dengan yang lainnya karena mereka melakukan deskripsi suatu hal yang spesifik, misalnya tentang seseorang, tentang sebuah subyek, atau suatu kejadian. Informasi tentang seseorang mahasiswa misalnya, dapat disimpan dengan cara berikut : Rekaman mahasiswa Nama Nomor Mahasiswa Mahasiswa Jenjang Program Studi Dosen Wali SPP Data lain Rekaman tersebut dapat disimpan dengan nama-nama medan Nama Mahasiswa, Nomor Mahasiswa, Jenjang, Program Studi, Dosen Wali, SPP, dan lain-lain. Kunci primernya merupakan suatu medan, atau gabungan beberapa medan, yang secara unik membedakan satu rekaman dengan yang lainnya, sedangkan semua medan yang tersisa merupakan kunci skunder dari atribut. Sebagai contoh: medan Nama Mahasiswa ataupun Nomor Mahasiswa mungkin merupakan kunci primer, sedangkan medan Jenjang, Program Studi, dan yang lain merupakan kunci skunder. D. BERKAS DATA Sebuah berkas merupakan koleksi dari rekaman-rekaman yang sama, yang diletakkan dalam peralatan penyimpanan data komputer. Salah satu tipe peralatan penyimpanan eksternal, dari berbagai alternatif, adalah penggerak disk dengan disk magnetiknya. Sebuah berkas akan memiliki nama yang dikenal oleh sistem operasi, dan mempunyai struktur atau organisasi yang ditentukan oleh program pengakses berkas. Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 9

10 Berikut ini adalah contoh berkas tentang mahasiswa di universitas: Nama Mahasiswa Nomor Mahasiswa Jenjang Program Studi Dosen Wali SPP Data lain Dian Kartika S Sistem Informasi Made Syda Arlin.50.0 S Sistem Informasi Sugeng Yuniati.30.0 DIII Manajemen Informatika Made Sunaryono DIII Manajemen Informatika Made Zainul S Teknik Informatika Sugeng Yenny Noorma.50.0 S Sistem Informasi Sugeng Mustafa S Sistem Informasi Sugeng Kusmiyati S Teknik Informatika Made Susiana S Teknik Informatika Made Dewi Dwi DIII Manajemen Informatika Made Dalam merancang sebuah berkas untuk menyimpan semua rekaman yang menggambarkan tentang mahasiswa sebuah universitas, bukanlah gagasan yang baik bila beberapa tipe rekaman di campur-aduk, missal rekaman mahasiswa dengan daftar matakuliah yang ditawarkan, dalam sebuah berkas yang sama. Sebaliknya, mempunyai berbagai berkas yang berbeda juga mengundang berbagai kesulitan dikemudian hari.untuk mengulangi kesulitan-kesulitan tersebut, para pakar berusaha mencari jalan keluar.akhirnya ditemukan suatu alternatif yaitu menggabungkan rekaman-rekaman milik semua mahasiswa untuk semua jurusan dalam sebuah berkas. Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 0

11 Sesi 5 Materi 4 ORGANISASI BERKAS SEKUENSIAL Dalam organisasi ini, record-record direkam secara berurutan pada waktu berkas ini dibuat dan harus diakses secara berurutanpada waktu berkas ini digunakan sebagai input. Berkas sekuensial sangat cocok untuk akses yang sekuensial, misalnya dalam aplikasi dimana sebagian besar atau semua rekaman akan diproses. Sebagai contoh adalah membuat daftar mahasiswa dalam sebuah program studi. Melakukan akses secara sekuensial berarti proses akan berpindah dari satu rekaman ke rekaman berikutnya secara langsung. 3 i i+ i+ n- n Pencarian secara sekuensial adalah memproses rekaman rekaman dalam berkas sesuai urutan keberadaan rekaman rekaman tersebut sampai ditemukan rekaman yang diinginkan atau semua rekaman terbaca. Berkas sekuensial juga dapat diproses secara tunggal dan langsung, jika diketahui subskripnya. Tetapi bagaimana kalau subskrip yang dimiliki bukan identitas utama rekaman, misal Nama Mahasiswa pada file berikut ini : Nama Mahasiswa Nomor Induk Mahasiswa Jenjang Program Studi Dosen Wali SPP Data lain Dian Kartika S Sistem Informasi Made Syda Arlin.50.0 S Sistem Informasi Sugeng Yuniati.30.0 DIII Manajemen Informatika Made Sunaryono DIII Manajemen Informatika Made Zainul S Teknik Informatika Sugeng Yenny Noorma.50.0 S Sistem Informasi Sugeng Mustafa S Sistem Informasi Sugeng Kusmiyati S Teknik Informatika Made Susiana S Teknik Informatika Made Dewi Dwi DIII Manajemen Informatika Made Pembacaan harus dilakukan secara sekuensial.rekaman demi rekaman, sampai Nama Mahasiswa yang sesuai ditemukan. Misalnya untuk pembacaaan rekaman dengan Nama Mahasiswa = Sunaryono, diperlukan probe (akses terhadap lokasi yang berbeda) sejumlah 4 kali. Yang harus dilakukan agar kinerja pembacaan rekaman lebih baik, maka rekaman-rekaman dalam berkas mahasiswa tersebut diurutkan untuk mendapatkan pengurutan yang linier berdasarkan nilai kunci rekaman.baik secara alphabetis maupun numeris. Hasil pengurutannya adalah sbb : Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas -

12 Nama Mahasiswa Nomor Induk Mahasiswa Jenjang Program Studi Dosen Wali SPP Data lain Yuniati.30.0 DIII Manajemen Informatika Made Sunaryono DIII Manajemen Informatika Made Dewi Dwi DIII Manajemen Informatika Made Dian Kartika S Sistem Informasi Made Syda Arlin.50.0 S Sistem Informasi Sugeng Yenny Noorma.50.0 S Sistem Informasi Sugeng Mustafa S Sistem Informasi Sugeng Zainul S Teknik Informatika Sugeng Kusmiyati S Teknik Informatika Made Susiana S Teknik Informatika Made Berkas diatas berisi rekaman mahasiswa urut berdasar Nomor Induk Mahasiswa.Kolom Nomor Induk Mahasiswa menunjukkan nilai yang urut dari kecil ke besar. Dengan demikian, hanya n/ rekaman yang perlu diperiksa rekaman-demirekaman untuk menemukan rekaman yang diinginkan. Kalau pembacaan diteruskan melewati posisi dimana rekaman seharusnya berada (mengingat berkas sudah diurutkan), maka proses pencarian dihentikan. Untuk membaca Sunaryono hanya diperlukan probe, lebih kecil disbanding berkas sebelum diurutkan.namun teknik tersebut masih kurang memuaskan untuk berkas dengan jumlah rekaman yang lebih besar. A. PENCARIAN BINER (BINARY SEARCH) Pencarian Biner dalah membandingkan kunci yang dicari dengan rekaman pada posisi tengah dari berkas. Bila sama (Kasus ) rekaman yang diinginkan sudah ditemukan. Jika tidak sama (kasus ), berarti separuh rekaman-rekaman dalam berkas akan dieliminasi dari perbandingan yang selanjutnya. Bila yang terjadi pada kasus, maka proses perbandingan terhadap rekaman pada posisi di tengah dilanjutkan menggunakan rekaman-rekaman yang tersisa. Jumlah probe (yang diperlukan untuk membaca sebuah rekaman) pada sebuah berkas dengan rekaman yang sudah diurutkan, dapat diperkecil dengan menggunakan teknik pencarian biner. Jika kunci cari<kunci tengah maka bagian berkas mulai dari kunci tengah sampai akhir berkas dieliminiasi. sebaliknya jika kunci cari> kunci tengah, maka bagian berkas mulai dari depan sampai dengan kunci tengah dieliminiasi. Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas -

13 Dengan mengulang proses perbandingan terhadap rekaman tengah, maka lokasi rekaman yang diinginkan akan ditemukan atau diketahui bahwa rekaman yang diinginkan tersebut tidakberada dalam berkas. Algoritma pencarian biner: Proc pencarian_biner */ n buah rekaman dalam berkas diurutkan menaik menurut kunci rekaman */ AWAL := AKHIR := n While AWAL <= AKHIR do Tengah := [(AWAL+AKHIR)/] If kunci(cari) = kunci(tengah) Then pencarian berakhir Else if kunci(cari) > kunci(tengah) Then AWAL := Tengah + Else AKHIR := tengah - End Rekaman tidak ditemukan End pencarian_biner B. PENCARIAN INTERPOLASI Pencarian interpolasi (asumsinya kunci rekaman numeris) menentukan posisi yang akan dibandingkan berikutnya berdasar posisi yang di estimasi dari sisa rekaman yang belum diperiksa. Pencarian interpolasi tidak mencari posisi tengah, seperti algoritma pencarian biner, melainkan menentukan posisi berikutnya. Proc pencarian_interpolasi */ n buah rekaman dalam berkas diurutkan menaik menurut kunci rekaman */ AWAL := AKHIR := n While AWAL <= AKHIR do BERIKUT := [AWAL + kunci(cari) kunci(awal) (AKHIR AWAL)] Kunci(AKHIR)- kunci(awal) If kunci(cari) = kunci(berikut) Then pencarian berakhir Else if kunci(cari) > kunci(berikut) Then AWAL := BERIKUT + Else AKHIR := BERIKUT - End Rekaman tidak ditemukan End pencarian_interpolasi Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 3

14 Sesi 6 Materi 5 ORGANISASI BERKAS LANGSUNG Pengguna teknologi pada umumnya dan teknologi informasi pada khususnya merasa bahwa waktu yang diperlukan untuk memperoleh suatu informasi masih terlalu lama. Metode pencarian biner maupun interpolasi masih belum dapat mengimbangi ketidaksabaran manusia terhadap penyediaan informasi yang cepat dan akurat. Perkembangan media perekam data dalam hal kemampuan untuk menampung volume data yang sangat besar harus diimbangi dengan peningkatan teknik pencarian kembali data yang tersimpan. A. KUNCI SEBAGAI ALAMAT REKAMAN YANG UNIK Untuk mendapat rekaman yang diasosiasikan dengan suatu kunci primer, sangat diharapkan agar proses langsung menuju ke alamat tempat rekaman dengan kunci tertentu disimpan. Hal tersebut mungkin terjadi apabila satu kunci rekaman juga merupakan alamat lokasi rekaman. Untuk aplikasi rekaman berisi nomor induk mahasiswa, terdapat 8 digit (kunci rekaman yang merupakan gabungan digit tahun angkatan + digit kode program studi + 4 digit nomor urut), maka diperlukan lokasi sebanyak Dengan demikian waktu pencarian akansangat baik, yaitu probe untuk setiap rekaman yang dicari. Akan tetapi, teknik tersebut memiliki kerugian karena diperlukan ruang yang sangat besar untuk menampung semua rekaman. Untuk menampung data NIM mahasiswa diperlukan ruang yang besar, meski jumlah mahasiswa mungkin hanya 500, pasti ada beberapa nomor yang kosong karena beberapa alasan, misalnya sudah lulus, mengundurkan diri, drop-out, cuti, dan sebagainya. Sehingga tidak semua ruang dimanfaatkan. B. KONVERSI KUNCI REKAMAN MENJADI SATU ALAMAT YANG UNIK Contoh klasik yang menggambarkan fenomena konversi kunci rekaman adalah sistem reservasi penerbangan.jika suatu maskapai penerbangan memiliki nomor penerbangan dari sampai 999, ingin memantau reservasi pesawat selama setahun yang jumlah harinya sampai 366 ( tahun), maka nomor penerbangan dan hari-ke dapat dihubungkan untuk mendapatkan lokasi rekaman yang berisi data reservasi penerbangan pada hari tertentu. LOKASI = NOMOR PENERBANGAN + HARI-KE DALAM TAHUN INI Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 4

15 Dengan simbol + menandakan hubungan, maka untuk menyediakan semua kemungkinan penerbangan diperlukan ruang alamat sebesar unit. Jumlah tersebut dapat direduksi sampai dengan 30% bila digunakan kombinasi: LOKASI = HARI-KE DALAM TAHUN INI+ NOMOR PENERBANGAN Karena kecil kemungkinan dalam satu maskapai terdapat lebih dari 00 penerbangan, maka ruang alamat maksimum yang diperlukan adalah C. MENENTUKAN ALAMAT DENGAN KONVERSI KUNCI Diperlukan satu fungsi untuk memetakkan cakupan nilai kunci yang lebih luas ke dalam cakupan yang lebih sempit nilai alamat. Fungsi yang dikenal dengan fungsi hashakan melakukan pemetaan sebagaimana diharapkan. Hash (kunci) kemungkinan alamat Keluaran dari proses hashing bukan lagi alamat yang unik, melainkan kemungkinan alamat bagi kunci yang di hash. Alamat untuk menempatkan alamat yang diperoleh dari fungsi hash disebut home-address untuk rekaman tersebut. Tidak ada batasan mengenai bentuk fungsi yang akan memetakkan kunci ke cakupan alamat, tetapi diharapkan fungsi tersebut menghasilkan kemungkinan alamat yang: Mampu mendistribusi kunci secara merata ke dalam cakupan alamat. Hal tersebut dimaksudkan untuk mengurangi terjadinya kolisi. Kolisi terjadi bila hasil hashing dua kunci rekaman yang berbeda menunjuk ke alamat yang persis sama. Dapat dieksekusi dengan efisien. Hal tersebut dimaksudkan agar waktu pembacaan dapat ditekan seminimal mungkin. Maka fungsi hashing dapat dipandang dari aspek, yaitu: Fungsi hash itu sendiri Metode untuk meresolusi kolisi Mekanisme resolusi kolusi diperlukan untuk mengatasi terjadinya jumlah rekaman yang dikonversikan ke suatu lokasi melebihi kapasitasnya.dalam bahasan ini diasumsikan bahawa satu lokasi memiliki kapasitas satu rekaman.berikut adalah beberapa fungsi hash, dimulai dari yang paling sering digunakan. a) Hashing dengan Kunci Modulus N Satu fungsi hash yang paling popular dan paling sering diimplementasikan adalah modulus N, f (kunci) = kunci mod N Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 5

16 dengan N sebagai ukuran tabel atau berkas. Hasil fungsi modulus adalah sisa pembagian kunci oleh N. Sabagai contoh untuk N= maka: 30 mod N = 6 40 mod N = 4 Keuntungan fungsi ini hanya menghasilkan nilai dalam rentang ruang alamat (0) sampai dengan (N-) b) Hashing dengan Kunci Modulus P Fungsi hashing Kunci mod P merupakan variasi fungsi modulus N, rumusnya adalah: f (kunci) = kunci mod P dengan P sebagai bilangan prima terkecil yang lebih besar atau sama dengan N. dan N adalah ukuran tabel. P ini kemudian menjadi ukuran tabel baru yang menggantikan N. Contoh: untuk N= maka P=3 30 mod P = 4 40 mod P = c) Hashing dengan Pemotongan Alternatif lain untuk fungsi hashing adalah pemotongan. Sebagai contoh adalah para pegawai negeri sipil di Indonesia. Para pegawai memiliki NIP (Nomor Induk Pegawai) dengan panjang total 9 digit, terdiri atas 3 digit pertama sebagai identitas departemen, sementara 6 digit terakhir adalah nomor urutnya. Bila ingin dijadikan 6 digit saja, maka bisa dilakukan pemotongan jumlah digit.pemotongan bisa dilakukan dibagian mana saja, tentunya dengan konsekuensi masing-masing. Pada kasus NIP, jika pemotongan dilakukan pada bagian belakang, akan diperoleh sejumlah alamat yang memiliki 3 digit yang sama (identitas departemen) sehingga kemudian kolisinya akan lebih besar dibanding bila pemotongan dilakukan di bagian depan. d) Hashing dengan Lipatan Fungsi ini melipat digit pada batasan yang ditentukan berdasarkan kondisi digit awal dan digit yang akan dihasilkan. Sebagai contoh 9 digit NIP akan direduksi menjadi 3 digit, maka digit awal di bagi 3, kemudian dilipat pada batas antarbagian. Contoh : Kunci asli tersebut ditulis pada selembar kertas. Batasan dimana lipatan akan dilakukan ditandai dengan garis. Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 6

17 Penjumlahan dari susunan tersebut adalah: Jika penjumlahan dilakukan dengan mengabaikan carry maka diperoleh alamat 67, sedangkan jika tidak mengabaikan carry maka hasilnya 78. e) Hashing dengan Penggeseran Hashing dengan penggeseran memiliki proses yang serupa dengan hashing lipatan, bedanya setelah ditentukan batasan. Digit asli dipotong kemudian digeser dan dihitung hasil jumlahnya Yang diperoleh alamat yang berbeda yaitu 573 (tanpa carry). Jika kedua hasil penjumlahan tersebut diterapkan dengan menggunakan carry dan hanya tiga digit yang paling kanan saja yang digunakan, maka diperoleh 683. f) Hashing dengan Pengkuadratan Hashing dengan penguadratan adalah fungsi hashing dengan menguadratkan kunci.hasil penguadratan ini kemudian dapat dikombinasi dengan pemotongan atau lipatan untuk mendapatkan alamat yang diperbolehkan. Sebagai contoh, penguadratan kunci 78 akan menghasilkan kemungkinan alamat 7. F(78) = 7 g) Hashing dengan Konversi Radix Dalam konversi radix, kunci dianggap dalam base selain 0 yang kemudian dikonversi ke dalam basis 0, misal kunci dalam base 3 akan menghasilkan 098, diperoleh dari: Posisi: 3 0 Hasil tersebut masih dapat dikombinasi dengan fungsi hash lain (pemotongan atau lipatan) untuk mendapatkan digit alamat yang diinginkan. Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 7

18 Sesi 7 Materi 6 ORGANISASI BERKAS DENGAN BANYAK KUNCI A. METODE ORGANISASI Ada banyak teknik yang dipakai untuk organisasi file dengan banyak kunci. Berikut ini dua teknik dasar untuk pemberian hubungan antara sebuah index dan data record dari file, yaitu:. Inverted. Multilist Banyak bahasa program kompilator tidak memberikan kemampuan untuk mendukung organisasi file banyak kunci. Karenanya diperlukan paket program tambahan untuk mendukung sistem pengolahan data manajemen yang hampir semuanya menggunakan organisasi file banyak kunci. Contoh sebuah sistem perbankan yang mempunyai beberapa pemakai seperti kasir, pegawai kredit, manajer cabang, pegawai bank, nasabah, dll. Semuanya memerlukan akses data yang sama dengan format record sebagai berikut: ID NAMA KODE GROUP NO SOSIAL DEPAN AKHIR CABANG TYPE SOCIATY SALDO OVERDRAW LIMIT Adanya pemakai yang berbeda memerlukan akses record-record ini dengan cara yang berbeda. Seorang kasir hendak mengidentifikasi sebuah record account menurut ID-nya. Seorang pegawai kredit memerlukan akses semua record menurut nilai overdraw-limit atau semua record account dengan sebuah nilai No Sosial Sociaty. Seorang manajer cabang hendak membuat laporan berkala untuk semua record account yang disortir berdasarkan ID. Seorang nasabah memerlukan akses recordnya dengan memberikan ID yang dipunyainya atau kombinasi dari Nama, No Sosial Sociaty, dan Type. Satu pendekatan yang dapat mendukung semua jenis akses adalah dipunyainya banyak file yang berbeda. Setiap file diorganisasi untuk melayani satu jenis keperluan. Untuk contoh adalah sistem perbankan di atas, harus ada: a. File account yang organisasinya sekuensial dengan nilai kunci ID (untuk melayani kasir, pegawai bank, dan nasabah). b. File account yang organisasinya sekuensial dengan record diurut menurut Overdraw-Limit (untuk melayani pegawai kredit). c. File account yang organisasinya relatif dengan kunci No SS (untuk melayani pegawai kredit). Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 8

19 d. File account yang organisasinya sequensial dengan record diurut menurut kode group (melayani manajer cabang). e. File account yang organisasinya relative dengan nilai kunci Nama, NoSS dan Type (untuk melayani nasabah) Kita memiliki 5 file yang semuanya mempunyai record yang sama. Kelima file ini hanya berbeda dalam organisasinya dan cara aksesnya. Pengulangan data dari beberapa file bukan merupakan cara yang baik untuk mengakses record dengan berbagai cara. Lagi pula cara ini memerlukan ruang yang besar di penyimpanan dan kesulitan pada waktu pemutakhiran record secara serentak. File dengan organisasi banyak kunci adalah cara terbaik untuk mengatasi masalah di atas. File ini menggunakan indeks dan bukan pengulangan data seperti cara diatas. Konsep dari akses banyak kunci umumnya diimplementasikan dengan pembentukan banyak indeks untuk memberikan yang berbeda terhadap record.cara ini menggunakan linked-list. B. FILE TERBALIK (INVERTED FILE). Metode Akses pada File Terbalik (Inverted File Access method) Setiap daftar file yang dibalik, alamat atau key untuk semua record memiliki atribut yang sama. Contoh: Bagian File Personel Alamat Record Nomor Pegawai Umur File Inverted dengan Index Umur Umur Alamat Record , , 03, , Beberapa file diperlukan jika mempertimbangkan untuk melokasikan record yang memakai atau lebih atribut. Data diperlukan untuk menjelaskan hubungan dan alamat record yang ditunjukkan dengan file-file inverted yang diketahui sebagai pengeluaran tambahan data.. Contoh Pemakaian File Terbalik No.Rec<S-Id, Nama, Mata Kuliah ><Pointer> 34 : Adam : SBD : : Bruce : SB : : Clarck : SBD : 0 Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 9

20 : David : SB : : Erik : PSI : 0 6 DIRECTORY Search Key Address List DATAFILE No.Rec<S-Id, Nama, Mata Kuliah, > SB,4 34 : Adam : SBD : PSI : Bruce : SB : SBD, : Clarck : SBD : : David : SB : : Erik : PSI : Pengindekan dengan Pengalamatan tidak langsung yaitu:. Inversion bisa menggunakan kunci yang bukan nilai yang unik. Seperti indeks berdasarkan kunci Kode-Group. Kode-Group ID Tipe-Cabang DT 00, 043, 3003 DT NW 00 3, 0843 NW NE Struktur Index Inversion menggunakan Pengalamatan tidak langsung dengan nilai No.Soc. No.Society ID Data Recordnya adalah: Alamat ID Nama Kode Tipe No Saldo Overdraw Record Depan Akhir Grup Sociaty Limit Cabang ADAM JOHN DT SMITH IVAN NW MORALES JOSE DT SMITH ELOISE DT JONES JANE NW MORGAN NILL NW ADAMS MYRTLE NE MATTHERS ELMER DT Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 0

21 C. FILE MULTILIST File multilist mempunyai sebuah indeks untuk setiap kunci sekunder. Organisasi multilist berbeda dengan file terbalik dimana dalam indek inverse untuk sebuah nilai kunci mempunyai sebuah petunjuk untuk data record pertama dengan nilai kunci, sedangkan dalam indeks multilist untuk sebuah nilai kunci mempunyai hanya sebuah petunjuk untuk data record pertama dengan nilai kunci. Data record mempunyai sebuah penujuk untuk data record selanjutnya dengan nilai kunci dan seterusnya. Karena terdapat sebuah linked-list dari data record untuk setiap nilai dari kunci sekunder. Contoh File data dengan struktur MultiList: Dari Tabel Data Record di atas, dapat ditunjukkan file multi-list di bawah ini untuk kunci sekunder Kode-group. Setiap data record mempunyai tempat penunjuk untuk mengakses record selanjutnya. Kode_Group Tipe_cabang DT00 DT00 NE00 NW00 NW00 ID Kemudian file Multi list untuk kunci sekunder Overdraw Limit: Overdraw Limit ID 3 98 Nilai kunci harus diurut, struktur indek adalah tabel dengan indirect addressing dan mempunyai hubungan data record yang disusun menurut ID secara menaik. Hasil sebuah struktur multilist adalah sebuah kunci sekunder yang mempunyai nilai unik atau tunggal. Ini berarti ada N data record maka ada N nilai kunci sekunder dalam indeks yang menunjukkan record pertama. Suatu sifat yang menaik dari multilist bahwa indeks dapat berupa fixed length. Pendekatan multilist memberikan jenis kemampuan akses yang sama dengan pendekatan inverted file tetapi memproses dari jenis file yang berbeda, sbg contoh : a) Berapa jumlah account dengan kode grup = DT00? b) Berapa jumlah cabang NE? c) Daftar nilai ID untuk account dengan grup DT00? d) Daftar nilai ID untuk account dengan tipe 00? e) Apakah ID = 98 mempunyai account dengan tipe 00? Contoh di atas memerlukan data record dalam pengaksesannya. Agar dapat menjawab pertanyaan di atas dalam hal jumlah (seperti soal a dan b) dan setiap nilai Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas -

22 second y dalam indeks multilist mempunyai banyak record dalam link-list di samping penunjuk untuk record pertama dan nilai kunci. limit: Kode_Group Tipe_cabang DT00 NW00 DT00 NW00 NE00 Tabel di bawah ini menunjukkan variasi dari indeks kode grup dan overdraw Panjang Overdraw Limit Panjang 4 3 Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas -

23 Sesi 9 Materi 7 ORGANISASI BERKAS RELATIF Salah satu cara yang efektif dalam mengorganisasikan sekumpulan record yang membutuhkan akses sebuah record dengan cepat adalah ORGANISASI BERKAS RELATIF. Dalam berkas relatif ada hubungan antara KEY YANG DIPAKAI untuk mengidentifikasi record dengan LOKASI RECORD dalam penyimpan sekunder. Perlu diperhatikan bahwa URUTAN RECORD SECARA LOGIC tak ada hubungannya dengan URUTAN SECARA FISIK. Record tidak perlu tersotir secara fisik menurut nilai key. AWAL BERKAS COW ZEBRA NILAI KEY ADDRESS APE EEL DOG I- I I+ AKHIR BERKAS CAT BAT N- N Bagaimana record yang ke-n dapat ditemukan? Dalam hal ini, perlu kita buat hubungan yang akan menerjemahkan antara NILAI KEY dan ADDRESS. Hubungan ini dinyatakan sebagai R, yang merupakan fungsi pemetaan. R(NILAI KEY) ADDRESS dari nilai key ke address dalam penyimpanan sekunder. Pada waktu sebuah record ditulis ke dalam berkas relatif, fungsi pemetaan R digunakan untuk menerjemahkan NILAI KEY DARI RECORD menjadi ADDRESS, dimana record tersebut disimpan. Begitu pula pada waktu akan meretrive record dengan nilai key tertentu, fungsi pemetaan R digunakan terhadap nilai key tersebut, dimana record tersebut dapat ditemukan. Berbeda dengan organisasi berkas sekuensial, organisasi berkas relatif ini tidak perlu mengakses record secara berurut (consecutive), karena sebuah record tertentu dapat diakses secara langsung. Organisasi berkas relatif ini tidak menguntungkan bila penyimpanan sekundernya adalah medium serial access seperti magnetic tape. Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 3

24 Berkas relatif harus disimpan dalam medium direct access storage device (DASD) seperti magnetic disk. Juga dimungkinkan untuk mengakses record-record dalam berkas relatif secara CONSECUTIVE. Tetapi perlu diketahui bahwa nilai key tidak urut secara logic. Sebagai contoh record dalam gambar di atas, di retrieve secara consecutive; COW, ZEBRA,, APE, EEL, DOG,, CAT, BAT. Karena kemampuan mengakses record tertentu secara cepat, maka organisasi berkas relatif paling sering digunakan dalam proses interactive. Sebagai contoh sebuah online sistem perbankan mempunyai berkas induk dengan struktur sebagai berikut : CUSTOMER ACCOUNT ACCOUNT ACCOUNT BALANCE DATE-LAST DATE-LAST NUMBER TYPE CREDIT DEBIT Sedangkan berkas transaksinya terdiri dari field-field sebagai berikut: TRANSACTION ACCOUNT NUMBER TRANS TYPE AMOUNT DATE Field ACCOUNT NUMBER dipakai sebagai nilai key untuk kedua berkas tersebut. Pada saat nilai key ACCOUNT NUMBER dimasukkan ke dalam transaksi, nilai key tersebut akan me-retrieve secara langsung record yang ada pada berkas induk. Jika TRANS-TYPE = T, maka BALANCE akan ditampilkan di layar. Jika TRANS-TYPE = C atau D, maka record-record dari berkas induk CUSTOMER-ACCOUNT akan dimodifikasi dengan AMOUNT dan DATE yang ada di berkas transaksi, dimana ACCOUNT NUMBER yang menentukan lokasi record dalam berkas tersebut. Ada dua hal penting yang perlu dicatat; pertama, tidak perlu mengakses semua record berkas induk, cukup mengakses langsung record yang dikehendaki. Kedua, record dari berkas relatif dapat di up-date langsung tanpa perlu merekan kembali semua record. Bandingkan kedua hal ini pada organisasi sekuensial. Keuntungan dari berkas relatif ini adalah kemampuan mengakses record secara langsung. Sebuah record dapat di retrieve, insert, modifikasi, atau bahkan dapat di delete; tanpa mempengaruhi record laindalam berkas yang sama. Ada 3 teknik dasar yang digunakan untuk menyatakan fungsi pemetaan R, dimana R (NILAI KEY) ADDRESS. Pemetaan Langsung (Direct Mapping). Pencarian Tabel (Directory Look-up) 3. Kalkulasi (Calculating) Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 4

25 A. TEKNIK PEMETAKAN LANGSUNG Teknik ini merupakan yang sederhana untuk menerjemahkan nilai record key menjadi address. Ada dua cara dalam pemetaan langsung: ) Pengalamatan mutlak (absolute addressing) ) Pengalamatan relatif (relative addressing). Pengalamatan Mutlak Fungsi pemetaan R (NILAI KEY) ADDRESS, di mana NILAI KEY = ALAMAT MUTLAK. Fungsi pemetaan ini disebut PENGALAMATAN MUTLAK. Nilai key diberikan oleh pemakai program yang sama dengan ADDRESS SEBENARNYA dari record tersebut disimpan pada penyimpanan sekunder. Pada waktu record tersebut disimpan, lokasi penyimpanan record (nomor silinder, nomor surface, nomor record) bila dipakai CYLINDER ADDRESSING atau (nomor sector, nomor record) bila dipakai SECTOR ADDRESSING harus ditentukan oleh pemakai. Begitu pula pada waktu record tersebut di retrieve, lokasi mutlak itu harus diketahui dan diberikan pemakai. Ada keuntungan dari pengalamatan mutlak: Fungsi pemetaan R sangat sederhana Tidak membutuhkan sekunder (retrieve lebih cepat) Kelemahannya : Pemakai harus mengetahui dengan pasti record-record yang disimpan secara fisik. Pemakai tidak dapat menggunakan nilai key seperti ACCOUNT Alamat mutlak adalah device dependent. Perbaikan atau perubahan alat, dimana berkas berada, akan mengubah nilai key. Alamat mutlak adalah address space dependent. Reorganisasi berkas relatif akan menyebabkan nilai key berubah. Reorganisasi bertujuan memperbesar ruang alamat di mana sampah (garbage) akan dibuang atau dapat juga memperkecil ruang alamat.. Pengalamatan Relatif Fungsi pemetaan R (NILAI KEY) ADDRESS, dimana NILAI KEY = ALAMAT RELATIF. Fungsi pemetaan ini disebut PENGALAMATAN RELATIF. Alamat relatif dari sebuah record dalam sebuah berkas adalah urutan record tersebut dalam berkas. Sebuah berkas dengan N record mempunyai record dengan alamat relatif dari himpunan (,, 3,, N-, N, N-) Record yang ke-i mempunyai alamat relatif I dan I-. Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 5

26 Keuntungan dari pengalamatan relatif: Fungsi pemetaan R sangat sederhana Nilai key dari sebuah record dapat ditentukan lokasi recordnya dalam sebuah penyimpanan sekunder tanpa memerlukan waktu proses berarti. Alamat relatif tidak tepat dikatakan sebagai device dependent seperti pada alamat multak, karena itu kelemahan tersebut dapat dihilangkan pada pengalamatan relatif. Namun seperti pada pengalamatan mutlak, pengalamatan relatif juga address space dependent. Nilai key dari sebuah field dapat dipakai sebagai alamat relatif. Misal dari 000 jenis barang yang mempunyai nilai key PART NUMBER dipakai sebagai alamat relatif.part number 00 mempunyai alamat relatif 00. Kelemahan nilai key dari sebuah field dipakai sebagai alamat relatif adalah terjadinya pemborosan ruangan dimana berkas relatif menyediakan ruang (alamat relatif) untuk 9999 jenis barang dari sebenarnya 000 jenis barang, terjadi pemborosan kurang lebih 80%. Untuk nilai key NIP yang terdiri dari 9 digit dari berkas pegawai yang berjumlah 000 record akan terjadi pemborosan 99,99998% ruang dimana berkas relatif menyediakan alamat relatif untuk pegawai. Untuk mengatasi pemborosan ruang adalah dengan cara mendapatkan sebuah key yang nilai jangkauannya mempunyai populasi tinggi. Sebagai contoh 800 jenis barang akan lebih efisien mempunyai PART NUMBER sebanyak 4 digit sebagai nilai key-nya yang juga merupakan alamat relatif. Ruang kosong sebesar 0% dipakai untuk penambahan record. B. TEKNIK PENCARIAN TABEL Teknik pencarian tabel jauh lebih baik disbanding dengan teknik pemetaan langsung.hanya saja memerlukan biaya baru dalam pemeliharaannya. Kita akan lihat bahwa pendekatan ini hamper serupa dengan teknik yang dipakai pada berkas indeks sekuensial. Dasar pemikiran pendekatan pencarian tabel adalah sebuah tabel atau direktori dari nilai key dan address. Untuk menemukan sebuah record dalam berkas relatif, pertama dicari dalam direktori nilai key dari record tersebut, akan menunjukkan alamat dimana record tersebut berada dalam penyimpanan. Dalam bentuk yang sedrhana, direktori diimplementasikan sebagai suatu array dari nilai key; record alamat, digambarkan sebagi berikut: Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 6

27 KEY DIREKTORI ALAMAT BERKAS RELATIF ALAMAT RELATIF APE I- COW BAT N ZEBRA CAT N- APE COW EEL DOG I+ DOG EEL I I- I I+ ZEBRA CAT BAT N- N Disini data dalam direktori disusun secara urut menurut nilai key, sehingga pencarian nilai key dalam direktori lebih cepat dengan binary search dibanding sequential search. Alternatif lain, direktori dapat disusun dalam binary search tree, M-way search tree, atau B-tree. DIREKTORI BERKAS RELATIF ALAMAT RELATIF APE, I- COW BAT, N ZEBRA CAT, N- COW, APE EEL I- I DOG, I+ DOG I+ EEL, CAT N- ZEBRA, - BAT N Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 7

28 Keuntungan dari pencarian tabel: Sebuah record dapat di akses dengan cepat, setelah nilai key dalam direktori ditentukan. Nilai key dapat berupa field yang mudah dimengerti seperti PART NUMBER, NMP, karena nilai key tersebut akan diterjemahkan menjadi alamat. Nilai key adalah address space independent, dimana reorganisasi berkas tak akan mempengaruhi nilai key, yang berubah adalah alamat dalam direktori. Teknik ini banyak dipengaruhi oleh organisasi direktorinya. Apabila nilai key disimpan secara urut pada direktori, akses secara binary jauh lebih cepat dibanding secara sekuensial. C. TEKNIK KALKULASI ALAMAT Pendekatan lain yang umum dipakai untuk mengimplementasikan R (NILAI KEY) ADDRESS adalah dengan melakukan kalkulasi terhadap nilai key. Hasilnya adalah alamat alternatif. Teknik ini dapat dipakai sendiri atau bersama-sama dengan pencarian tabel. Ide dasar dari kalkulasi alamat adalah mengubah jangkauan nilai key yang mungkin, menjadi sejumlah kecil alamat alternatif. Salah satu kelemahan dari teknik pengalamatanrelatif adalah ruang harus disediakan sebanyak jangkauan nilai key, terlepas dari beberapa banyak nilai key. Sebagai contoh, dari 000 jenis barang hendak dibuat alamat relatif sebanyak 000 lebih sedikit. Cara ini dapat dilakukan dengan teknik kalkulasi alamat. Salah satu masalah dari teknik ini adalah ditemukannya alamat relatif yang sama untuk nilai key yang berbeda. Keadaan di alamat relatif yang sama untuk nilai key yang berbeda. Keadaan dimana R (K) = R (K) dan K # K disebut BENTURAN (COLLISION). Sedangkan nilai key K dan K disebut SYNONIM. Ada banyak cara untuk mengatasi benturan, antara lain: Scatter diagram techniques Randomizing techniques Key to address transformation methods Direct addressingbtechniques Hash tables methods Hashing Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 8

29 Sesi 0 Materi 8 ORGANISASI BERKAS INDEKS SEKUENSIAL Organisasi Berkas Indeks Sekuensial dirancang dengan tujuan untuk menanggulagi masalah pengaksesan yang dimiliki oleh organisasi berkas sekuensial tanpa mengurangi keuntungan dan tradisi oleh organisasi berkas sekuensial. Berkas indeks sekuensial memiliki sifat yang mengungguli berkas sekuensial. Yaitu: Indeks terhadap berkas menghasilkan pengaksesan random yang lebih baik. Area overflow untuk menyediakan ruang bila dilakukan penambahan rekaman ke dalam berkas Gambar 8. adalah contoh berkas indeks sekuensial.pada gambar tersebut diperlihatkan tiga komponen, yakni berkas sekuensial, area indeks, dan overflow. Indeks Berkas Utama Overflow Gambar 8. komponen dalam berkas sekuensial berindeks Berkas sekuensial berindeks memungkinkan dilakukannya pembacaan secara sekuensial terhadap rekaman-rekaman yang berada dalam area primer. Rekamanrekaman yang disisipkan dialokasikan pada area yang terpisah, yang disebut area overflow. Rekaman-rekaman dalam area overflow ditempatkan dengan memperhatikan penunjuk dari rekaman sebelumnya. Pembacaan yang serial terhadap kombinasi kedua berkas akan dilakukan secara sekuensial sampai ditemukan penunjuk yang mengarah ke overflow area, kemudian dilanjutkan dengan pembacaan rekaman-rekaman yang berlokasi di area overflow sampai ditemukan penunjuk yang nilainya nol. Untuk pembacaan yang dilakukan secara random, maka digunakan area indeks. A. STRUKTUR DASAR Dalam sebuah sistem komputer, pada umumnya rekaman yang akan disimpan memiliki volume yang terlalu besar untuk ditempatkan semuanya pada penyimpanan primer. Jadi, diperlukan penyimpanan sekunder seperti disk untuk menyimpan rekaman. Bila yang digunakan adalah komputer dengan disk yang dapat diberi alamat melalui blok-nya, maka digunakan track sebagai unit terkecil dalam mengelompokkan Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 9

30 informasi. Unit yang berikutnya adalah silinder, kemudian terdapat unit tambahan lain yang disebut indeks. Organisasi berkas dengan struktur indeks sekuensial mempunyai terminology khusus, yaitu ISAM atau Indexed Sequential Access Methods. Metode pengakses adalah program sistem yang mengelola pemindahan data antarprogram aplikasi dengan komputer. Sebagai contoh adalah sebuah berkas sekuensial berindeks dengan format blok yang dapat diberi alamat. Untuk memperjelas pemahaman, dipilih rekamanrekaman dalam sebuah silinder, tetapi indeks silinder tersebut berisi penunjuk ke berbagai silinder lainnya. Sepasang masukan yang berisi informasi untuk masingmasing silinder dalam indeks silinder adalah sebagai berikut: kunci pnj dengan kunci merupakan kunci rekaman tertinggi dari rekaman-rekaman yang berada pada silinder tersebut, dan pnj yang menunjuk ke arah indeks track untuk ke silinder tersebut. Masing-masing track dalam silinder memiliki dua buah pasangan masukan yang berisi informasi yang dapat diasosiasikan dengan track tersebut dalam indeks track. Satu pasang berisi informasi yang berada pada area penyimpanan primer, dan sebuah lagi memiliki informasi pada rekaman overflow yang diasosiasikan dengan track tersebut. Untuk masing-masing track, masukan-masukan tersebut memiliki bentuk sebagai berikut: kunci pnj kunci pnj primer overflow Kunci pada pasangan pertama menunjukkan kunci tertinggi pada track yang berada pada area penyimpanan primer, dan kunci yang berada pada pasangan kedua menunjukkan kunci tertinggi yang berada pada area overflow yang diasosiasikan dengan track tersebut. Pnj primer memberikan indikasi bahwa track berisi rekaman primer, dan pnj overflow menunjukkan rekaman pertama yang berada pada area overflow (jika ada) yang diasosiasikan dengan track tersebut. Pada gambar 8. indeks silinder memberikan informasi mengenai masukan dari tiga buah silinder; yaitu silinder,, dan 3, serta informasi bahwa kunci tertinggi pada silinder adalah 50. Indeks silinder Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 30

31 Indeks track (untuk silinder = ) Nomor track ^ ^ ^ Penyimpanan Primer Penyimpanan Overflow Gambar 8. Struktur awal berkas sekuensial berindeks Pada penunjuk, masukan memiliki notasi x-y dengan x sebagai nomor silinder dan y nomor track di mana indeks track untuk silinder tersebut disimpan. Dengan demikian penunjuk -0 dapat diartikan sebagai track 0 pada silinder. Nilai penunjuk yang berada pada indeks track penunjuk pada nomor track yang spesifik. Pada nilai penunjuk tersebut nilai kunci tertinggi pada area primer sama dengan kunci tertinggi pada area overflow karena sampai saat ini belum dilakukan penyisipan rekaman yang dialokasikan pada area overflow. Simbol ^ pada penunjuk overflow mengindikasikan bahwa tidak ada rekaman pada area overflow. Pada saat melakukan penyisipan, urutan harus tetap dipertahankanuntuk mempreservasi mekanisme pembacaan. Ini berarti pada saat penyisipan rekaman, rekaman tersebut dialokasikan pada posisi yang tepat secara leksikografik. Mengingat dimungkinkan untuk memiliki area overflow pada setiap track, maka tidak perlu memindahkan rekaman-rekaman dengan jumlah yang melebihi jumlah rekaman dalam sebuah track. Pada saat rekaman baru disisipkan pada sebuah track pada area primer, terdapat kemungkinan bahwa rekaman tersebut menyebabkan terlemparnya rekaman yang sudah berada pada area primer ke area overflow. Hal ini berarti rekaman dengan kunci tertinggi pada area primer akan berubah, tetapi tidak demikian halnya pada area overflow. Pada dasarnya, kunci tertinggi pada area overflow tidak akan berubah kecuali bila dilakukan penyisipan pada akhir berkas. Pada kejadian tersebut, kunci tertinggi yang berada pada indeks track, akan berubah. Pada gambar 8., rekaman overflow dialokasikan pada track 9 pada lokasi yang konsekutif. Pada umumnya rekaman overflow tidak bersifat konsekutif. Sebuah daftar akan menghubungkan ruang yang masih kosong dalam area overflow saat rekaman disisipkan maupun dihapus. Selang beberapa waktu, daftar tentang ruang yang masih kosong tersebut tidak akan berisi penyimpanan dengan lokasi yang konsekutif. Dinny Wahyu Widarti, S.Kom Sistem Berkas - 3