BAB I PENDAHULUAN I.1. PENGENALAN Sistem berkas merupakan metode dasar pengembangan basis data untuk mengatur data yang besar. Beberapa tugas dalam pengelolaan data menjadi suatu informasi dengan orientasi sosial yang membutuhkan volume data tanpa menggunakan komputer untuk menyimpan dan menganalisa data maka kemampuannya akan sangat terbatas. Dengan kuantitas data yang sangat besar maka perlu penanganan yang lebih sistematis sebagaimana menyusun dan menganalisa data berdasarkan struktur organisasi berkas dan cara mengaksesnya. Pemilihan struktur akan sangat penting mengingat : 1. Banyaknya data (data yang selalu bertambah) 2. Metode penyimpanan yang terbatas, karena setiap metode yang dipilih untuk menyimpan data memiliki karakteristik yang memungkin berbeda dengan media yang lain 3. Waktu yang terbatas 4. Keaktifan data dari waktu ke waktu I.2. MAKSUD Esensi dari sistem berkas adalah bahwa setiap sistem perangkat lunak menggunakan informasi. Sistem operasi, prosessor-prosessor, bahasa, sistem informasi, sistem grafik dan lain sebagainya dengan tidak mempermasalahkan perancangan sistem dalam komputer atau ilmu informasi, sehingga maksud Sistem Berkas adalah untuk membangun sistem perangkat lunak pada masa yang akan datang dimana kita membutuhkan struktur dan manipulasi informasi secara efektif dan efisien. Dalam memanipulasi data maka kita harus mengenali karakteristik berkas dimana satu sama lainnya merupakan objek yang berbeda dalam program antara lain : a. Persistensi, merupakan data yang ditulis dalam berkas tetap setelah program selesai. Data dapat digunakan kemudian oleh program yang sama atau berbeda secara permanen yang dijamin oleh fasilitas backup. b. Sharability, merupakan data yang disimpan pada peralatan simpan luar yang dapat dibagi oleh berbagai program dan berbagai user secara simultan. Konversi dan protokol harus dibangun untuk menjamin integritas data yang dipelihara (maintenance) c. Size, merupakan volume data secara tipikal lebih besar daripada akan menetapkan langsung ke alamat memory komputer. Artinya algoritma yang dikembangkan untuk struktur data memory akan berbeda dalam implementasi dan performansi media simpan luar yang ada. Berkas Dan Akses Sistem penyimpanan, pengelolaan dan penyimpanan data pada alat penyimpan eksternal. Pada berkas dan akses penyimpanan data dilakukan secara fisik. Klasifikasi Data 1. Kelompok Data Tetap Kelompok data yang tidak mengalami perubahan, paling tidak dalam kurun waktu yang lama. 1
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 data tak tetap. Contoh : Data transkrip. I.3. DEFENISI DAN STRUKTUR INFORMASI 1.3.1. TERMINOLOGI DASAR Terminologi (istilah-istilah) dalam sistem berkas antara lain : database, file, record, field, byte, bit. DATABASE Database (basis data) adalah kumpulan beberapa file dengan data berelasi dala suatu sistem. Database harus berisikan semua informasi untuk mengatur beberapa enterprise, misalnya bisnis, ilmu pengetahuan, pemerintahan. Suatu koleksi data diatur oleh program aplikasi tunggal dan bukan berarti hanya yang terbaik saja dapat dijadikan menjadi sebagai database. Database harus dapat diimplementasikan langsung menggunakan program manajemen file atau sistem manajemen database dan sistem database administrator. Semua file dalam database harus dapat diakses oleh beberapa komputer yang terhubung. Database Management System (DBMS) adalah sistem perangkat lunak yang bertujuan untuk pengelolaan, penyimpanan dan manipulasi informasi. DBMS adalah program untuk pengelolaan basis data, dimana properti yang penting adalah data independency yang dapat dijelaskan sebagai kondisi dimana data dan program aplikasi independen dalam arti perubahan yang tidak saling mempengaruhi. Terdapat 3 model data yang sering digunakan yaitu : 1. Model hirarki 2. Model jaringan 3. Model relasional Masing-masing model data digunakan untuk mendeskripsikan struktur data dalam pandangan logika sesuai dengan kriteria masing-masing model data. Seluruh model data akan terus digunakan karena masing-masing mempunyai keunggulan tersendiri. Saat ini model data data yang lebih sering digunakan adalah model relasional seperti yang banyak digunakan pada aplikasi bisnis. Ada beberapa aplikasi yang tidak memadai sistem manajemen database dalam beberapa situasi yaitu : 1. Banyaknya permintaan komputasi dalam pemrosesan data 2. Data terdistribusi yang dibangkitkan oleh berbagai mesin 3. Limit yang sangat jauh pada saat responsi 2
FILE File / Berkas / Folder / Dokumen adalah kumpulan beberapa record yang saling berinteraksi dalam suatu aktivitas. Tipikal perangkat media simpan luar adalah disk drive, magnetik disk, floppy disk. Suatu file memiliki satu nama yang dikenal oleh sistem operasi dalam suatu struktur atau organisasi yang ditentukan oleh program akses file. Suatu file dapat berisikan semua record-record yang menggambarkan anggota-anggota dari enterprise atau departemen. Contoh : Gambar 1.1. Bentuk record dalam file Budi 513-72-3411 15-01-80 Medan Jl. Mandala RECORD Record adalah kumpulan beberapa field yang berisikan elemen-elemen item data. Field dapat direlasikan satu sama lainnya sebab field-field tersebut menggambarkan instansi khusus, katakanlah seseorang sebagai suatu objek atau suatu event (aktivitas). Suatu record dari suatu keanggotaan file akan berisi beberapa informasi seperti Nama, No. KTP, Tanggal Lahir, Kota, Alamat. Semua field-field ini merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari semua record. FIELD Field / Unsur Data berisikan nilai dasar yang dikompromiskan oleh suatu record. Komputasi proses dapat memanipulasi satu nilai yang tergabung dalam suatu tipe dan domain, untuk jelasnya perhatikan tabel 1.1. Tabel 1.1. Tipe dan domain terhadap nilai data Tipe Domain Contoh Numerik String Identifier Code Data Field kompleks Gaji Nama No. KTP Seks {P, W} Tgl_lahir Alamat 1.000.000 Budi 513-72-3411 Pria (P), Wanita (W) 15-01-80 Jl. Kutilang VI No. 42 BYTE Byte / Karakter merupakan kumpulan beberapa bit (8 bit), dimana byte akan menginterpretasi karakater dengan mengkombinasikan bit 0 dan bit 1. BIT Bit (Binary digit) merupakan satuan paling kecil dalam operasi komputer. Aktivitas operasi oleh komputer akan ditranspormasikan ke dalam digital (0 atau 1) 1.3.2. MEDIA INPUT-OUTPUT DAN SIMPAN Media simpan (storage) dengan terminologi eksternal storage untuk menggambar beberapa ekstensi alamat memori primer komputer. Memori eksternal memiliki sifat 3
persistensi, sharability dan capability untuk menangani volume informasi. Berikut ini disajikan hirarki storage dalam tabel 2.2. Tabel 1.2. Hirarki storage Register processor untuk aritmatika Cache memory untuk komputasi high rate Memory utama untuk program dan data dan Buffer I/O Small Rapid Disk dengan head ganda untuk storage kerja Data storage utama, berisi pergerakan head disk ganda On-Line Archival storage, barangkali menggunakan optical disk dan tape cassettes Archival off-line storage, seringkali menggunakan real of tape pemilihan remote pada Proteksi 1.3.3. PEMROSESAN DATA TERSIMPAN PADA MEDIA PENYIMPANAN Pemrosesan data dalam media tersimpan sangat ditentukan oleh langkah-langkah pengambilan tempat yaitu : 1. Lokasi data pada media simpan eksternal yang ditentukan 2. Data dibaca kemudian memindahkan dari memory eksternal ke memori 3. Menggandakan data dalam dalam memori yang sudah dimanipulasi oleh processor 4. Mengganti data tercopy dalam memory yang ditulis dan memindahkannya dari memory ke media simpan eksternal 1.3.4. MEDIA INPUT DAN OUTPUT (I/O) Input dapat dinyatakan sebagai data yang diambil dari luar system, kemudian dilakukan pengecekan dan pemrosesan sebelum dimasukkan dalam file. Sedangkan output adalah data yang diberikan ke user-user dan dapat dicetak atau dikomunikasikan sehingga user dapat selanjutnya memanipulasi informasi. Kemungkinan beberapa output misalnya suatu list inventory boleh menjadi input terhadap penyimpan file setelah diverifikasi dan dikoreksi. Proses ini sebagai analogi-analogi yang digambarkan pada gambar 1.2. Disks, catalog, dan lain-lain files Processor Input Output Gambar 1.2. Files vs input-output Input tersebut dapat berupa keyboard, cards, tapes, pergerakan disk. Output dapat berupa printing, cards, tapes, pergerakan disk 4
1.3.5. SISTEM PENGAKSESAN File digunakan untuk menyimpan informasi, kita digunakan informasi harus diakses dan dibaca ke dalam memory utama komputer. Terdapat beberapa cara informasi dalam file yang dapat diakses. Beberapa system hanya menyediakan satu macam pengaksesan sehingga perangkat lunak (seperti bahasa pemrograman, tools pengembangan, sistem manajemen basis data, sistim administrasi basis data) berjalan dalam sistem operasi yang menyediakan beberapa metode akses yang cocok dan efisien untuk komputasi-komputasi aplikasi yang dimaksudkan. Struktur organisasi file mendeskripsikan cara-cara penempatan record dalam file yang saling berhubungan. Dalam file posisi record harus dapat dicari dan bilamana diinginkan adanya perubahan-perubahan field-fieldnya. Beberapa informasi tambahan dapat disisipkan dalam file untuk tujuan mempercepat pencarian atau pengaksesan. Perbedaan-perbedaan organisasi data dalam file dapat menyebabka perbedaan besar dalam performansi saat penyimpanan maupun pengambilan record. Kompleksitas organisasi file sangat bergantung pada kombinasi operasi-operasi yang akan dilakukan dalam file. Operasi-operasi tersebut bergantung pada aplikasi yang menggunakan file tersebut. Metode-metode pengaksesan dasar dalam file sebagai berikut : 1. File Pile (Pile file) 2. File sikuensi (sequential file) 3. File sikuensi berindeks (indexed-sequential file) 4. File berindeks majemuk (multiple indexed file) 5. File Hashing (hashing file) 6. File multiring (multiring file) Masing-masing metode pengaksesan yang digunakan, pemakai menginginkan kemampuan-kemampuan sebagai berikut : Retrieve all : menampilkan seluruh record data. Dibutuhkan oleh aplikasi yang mengelola informasi secara terurut pada suatu saat dan sering disebut pengolahan sikuensi (sequential processing) Retieve one : menmpilkan record data tertentu. Aplikasi yang menggunakan ini berorientasi pada transaksi dan interaktif Retrieve next : menampilkan suatu record kemudian record yang berikutnya secara logika Retrieve before : menampilkan suatu record yang sebelumnya dan suatu logika Insert one : menyisip suatu record data, dimana record baru terletak pada posisi tertentu yang memenuhi ketentuan-ketentuan yang berlaku pada file berdasarkan metode pengaksesan yang diterapakan Delete one : menghapus satu record dalam posisi atau spesifikasi tertentu kemudian akan mengatur rangkaian data dan struktur relasi antara satu sama lainnya Update one : mengubah suatu record sesuai dengan kondisi yang berlaku Update few : memperbaharui record data tertentu dengan suatu kriteria yang diberikan. 1.3.6. HIRARKI SISTIM MANAJEMEN FILE Sistem manajemen file menyediakan layanan-layanan ke pemakai dan hubungan antar aplikasi yang akan menggunakan suatu file. Manajemen file terdiri dari beberapa lapisan antara lain : 1. Lapisan management I/O devices 2. Lapisan Management storage 5
3. Lapisan File system 4. Lapisan Library untuk file manipulation dan directory 5. File processing Lapisan management I/O Devices, Merupakan inti operasi yang dilakukan oleh sistem operasi. Device driver berada dalam posisi kernel sistem operasi (lapisan paling dalam) yang berkomunikasi dengan hardware secara langsung. Device driver yang teregistrasi dalam system operasi untuk memberdayakan aktivitas permintaan masukan dan keluaran sehingga operasi file akan dipetakan dalam memory. Memory dibagi 2 yaitu primary memory dan secondary memory. Primary memory berupa Random access memory (RAM) sedangkan secondary memory dapat berupa hardisk, disk (floppy, compact, magnetic), magnetic tape, puch card (kartu berlobang) dan lain-lain. Lapisan management storage, Merupakan aktivitas penyimpanan yang dilakukan dengan penyediaan mekanisme operasi penympanan, pengindeksan, pemakaian bersama dan pengamanan. Lapisan file system, Merupakan pengorganisasian seluruh item interface yang terhubung secara fisik untuk penempatan blok-blok data dalam memory primer, memory sekunder bahkan dalam buffer system. Lapisan Library, file manipulation dan directory, Merupakan aktivitas sistem operasi dalam proses system call baik untuk memanipulasi file maupun directory. Lapisan ini secara prinsip disediakan sebagai fasilitas terhadap compiler bahasa pemrograman dalam memberdayakan manipulasi file. Lapisan file processing, Merupakan aktivitas yang menyediakan standar interface antara aplikasi-aplikasi dan system file serta media penyimpanan dalam pengaksesan data serta merefleksikan struktur file dan metode akses dari setiap file. 6
REFERENSI 1. DATA MANAGEMENT AND FILE STRUCTURES, Second Edition, Mary E. S. Loomis, Prentice-Hall International, 1989. 2. FILE MANAGEMENT TECHNIQUES, Billy G. Claybrook, John Wiley & Son, 1983 3. BM PC DATA FILE PROGRAMMING, Gerald R. Brown & L. Roy Finkel, John Wiley & Son, 1983 4. INTRODUCTION TO COMPUTERS AND INFORMATION SYSTEMS, Second Edition, Robert A. 5. Szymanski, Donal P. Szymanski, Norma A. Morris, Donna M. Pulschen, Macmillan Publishing Company, 1991 7