Rangkuman Sistem Berkas

I.                   Sistem Berkas dan Akses

Konsep Dasar

-Sitem berkas adalah sitem penyimpanan pengorganisasian, pengelolaan data pada alat penyimpanan eksternal, dengan menggunakan teknik organisasi data tertentu.

-Merupakan mekanisme penyimpanan online serta akses, baik data maupun program yang berada dalam sistem operasi.

-Sistem berkas dan akses berkaitan dengan bagaimana cara melakukan insert data, update serta reorganisasi data.

Sistem berkas terbagi menjadi 2 bagian yang jelas :

a.       -Kumpulan berkas (file), masing-masing menyimpan data yang berkaitan

b.      -Struktur direktori, yang mengatur dan menyediakan informasi mengenai seluruh berkas dalam sistem.

Sebuah berkas merepresentasikan data atau program, dengan jenis-jenis sebagai berikut :

·         -Text file : yaitu urutan dari karakter-karakter yang di atur menjadi barisan dan mungkin halaman.

·       - Sourch file : yaitu urutan dari berbagai subroutine dan fungsi yang masing-masing kemudian diatur sebagai deklarasi-deklarasi diikuti oleh pernyataan-pernyataan yang dapat diexecute.

·         -Object file : yaitu urutan dari byte-byte yang diatur menjadi blok-blok yang dapat dipahami oleh penghubung system.

·         Executable file : adalah kumpulan dari bagian-bagian kode yang dapat di bawa ke memori dan di jalankan oleh loader.

Atribut Berkas

a.   1.Nama : nama berkas simbolik ini adalah informasi satu-satunya yang disimpan dalam format yang dapat di baca oleh pengguna.

b.   2.Identifier : tanda unik ini yang biasanya merupakan sebuah angka, mengenali berkas didalam sebuah sitem berkas, tidak dapat di baca oleh pengguna.

c.   3.Jenis : diperlukan untuk sistem yang mendukung tipe berbeda.

d.   4.Lokasi : pointer ke lokasi file pada perangkat.

e.   5.Size : ukuran file saat ini.

f.    6.Proteksi : mengontrol siapa yang bisa membaca, menulis atau mengeksekusi file.

g.  7.Time, data, dan user identification : data untuk proteksi, security, dan monitoring penggunaan.

Operasi Berkas

Operasi berkas terdiri dari 6, yaitu :

1.      -Membuat berkas (create)

2.      -Menulis sebuah berkas (write)

3.      -Membaca sebuah berkas (read)

4.      -Memposisikan sebuah berkas (reposition)

5.      -Menghapus berkas (delete)

6.      -Menghapus sebagian isi berkas (truncate)

Klasifikasi Data

a.         a.Kelompok data tetap

Kelompok data yang tidak mengalami perubahan, paling tidak dalam kurun waktu yang lama.

Contoh : -data pribadi mahasiswa

             -data mata kuliah

     b.    Kelompok data tak tetap

            kelompok data yang secara rutin mengalami perubahan.

            Contoh : data rencana studi mahasiswa

c.         Kelompok data yang bertambah menurut kurun waktu

Kelompok data ini biasanya merupakan data akumulasi dari kelompok data tetap dan data tak tetap.

Contoh :

-          Payroll Master file

-          Data Transkip

-          Nilai semester

-          Master Nilai

II.                MEDIA PENYIMPANAN FILE /BERKAS

Media Penyimpanan

Peralatan fisik yang menyimpan representasi data.

Media Penyimpanan/storage atau memori dapat dibedakan atas 2 bagian yaitu :

1.      Primary Memory         : Primary Storage atau Internal Storage

2.      Secondary Memory     : Secondary Storage atau External Storage

PRIMARY MEMORY / MAIN MEMORY

1.      Ada  4 bagian didalam primary storage, yaitu :

à        Input Storage Area   : Untuk menampung data yang dibaca

à        Program Storage Area   : Penyimpanan instruksi-instruksi untuk pengolahan

à        Working Storage Area  : Tempat dimana pemrosesan data dilakukan

à        Output Storage Area  : Penyimpanan informasi yang telah diolah untuk

                             sementara waktu sebelum disalurkan ke alat-alat

                             output

2.      Primary storage dapat juga terbagi berdasarkan pada hilang atau tidaknya data / program di dalam penyimpanan yaitu :

• Volatile Storage

Berkas data atau program akan hilang jika listrik padam

• Non Volatile Storage

            Berkas data atau program tidak akan hilang sekalipun listrik dipadamkan

3.      Berdasarkan Pengaksesan nya primary memory terbagi menjadi dua yaitu :

• RAM (RANDOM ACCESS MEMORY)

Bagian dari main memory, yang dapat kita isi dengan data atau program dari diskette atau sumber lain.  Dimana data-data dapat ditulis maupun dibaca pada lokasi dimana saja didalam 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 (interpreter) dalam bahasa basic.

Jadi ROM tidak termasuk sebagai memori yang dapat kita pergunakan untuk program-program yang kita buat.  ROM bersifat NON VOLATILE

Tipe Lain dari ROM Chip yaitu :

-      PROM ( Programable Read Only Memory )

merupakan sebuah chip memory yang hanya dapat diisi data satu kali saja. Sekali saja program dimasukkan ke dalam sebuah PROM, maka program tersebut akan berada pada PROM seterusnya. Berbeda halnya dengan RAM, pada PROM data akan tetap ada walaupun komputer dimatikan.

Perbedaan mendasar antara PROM dan ROM (Read Only Memory) adalah bahwa PROM diproduksi sebagai memory kosong, sedangkan ROM telah diprogram pada waktu diproduksi. Untuk menuliskan data pada chip PROM, dibutuhkan ‘PROM Programmer‘ atau ‘PROM Burner’

-      EPROM ( Erasable Programable Read Only Memory )

Jenis khusus PROM yang dapat dihapus dengan bantuan sinar ultra violet. Setelah dihapus, EPROM dapat diprogram lagi. EEPROM hampir sama dengan EPROM, hanya saja untuk menghapus datanya memerlukan arus listrik.

-      EEPROM ( Electrically Erasable Programable Read Only Memory )

EEPROM adalah tipe khusus dari PROM (Programmable Read-Only Memory ) yang bisa dihapus dengan memakai perintah elektris. Seperti juga tipe PROM lainnya, EEPROM dapat menyimpan isi datanya, bahkan saat listrik sudah dimatikan.

EEPROM sangat mirip dengan flash memory yang disebut juga flash EEPROM. Perbedaan mendasar antara flash memory dan EEPROM adalah penulisan dan penghapusan EEPROM dilakukan dilakukan pada data sebesar satu byte, sedangkan pada flash memory penghapusan dan penulisan data ini dilakukan pada data sebesar satu block. Oleh karena itu flash memory lebih cepat.

Dengan ROM biasa, penggantian BIOS hanya dapat dilakukan dengan mengganti chip. Sedangkan pada EEPROM program akan memberikan instruksi kepada pengendali chip supaya memberikan perintah elektronis untuk kemudian mendownload kode BIOS baru untuk diidikan kepada chip. Hal ini berarti perusahaan dapat dengan mudah mendistribusikan BIOS baru atau update, misalnya dengan menggunakan disket. Hal ini disebut juga flash BIOS.(dna)

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, Floppy Disk, Mass Storage

Pada memori tambahan pengaksesan data dilakukan secara tidak langsung yaitu dengan menggunakan instruksi-instruksi seperti GET, PUT, READ atau WRITE.

Beberapa pertimbangan didalam memilih alat penyimpanan :

v  Cara penyusunan data

v  Kapasitas penyimpanan

v  Waktu Akses

v  Kecepatan transfer data

v  Harga

v  Persyaratan pemeliharaan

v  Standarisasi

Program Division

import java.io.*;

class ar {
public static void main(String[] args) throws IOException {

String NPM, kode;
int hb, hb2, hb3, hb4, hb5, ar, ar2, ar3, ar4, ar5, n, k, nkey, nkey2, nkey3, nkey4, nkey5;

int record = 5832;
int max = 8331;
int fp = 11;

InputStreamReader j = new InputStreamReader(System.in);
BufferedReader m = new BufferedReader(j);

System.out.print("Soal\t:\nBuat 5 key dengan \nKey awal = NPM + Kode mata kuliah\nKey 2\t = Key awal + 3"
+ "\nKey 3\t = Key 2 + 11\nKey 4\t = Key 3 + 17\nKey 5\t = Key 4 + 23"+
"\n\nDengan diketahui :\n- Jumlah record\t= 5832\n- Faktor Muat\t= 0,7\n- Faktor Prima\t= 11");

System.out.print("\n\nMasukkan NPM : ");
NPM = m.readLine();
n = Integer.valueOf(NPM).intValue();

System.out.print("\nMasukkan kode MK : ");
kode = m.readLine();
k = Integer.valueOf(kode).intValue();

nkey = n + k;
hb = nkey / (max + fp);
ar = (nkey % 8342) + 1;

nkey2 = nkey + 3;
hb2 = nkey2 / (max + fp);
ar2 = (nkey2 % 8342) + 1;

nkey3 = nkey2 + 11;
hb3 = nkey3 / (max + fp);
ar3 = (nkey3 % 8342) + 1;

nkey4 = nkey3 + 17;
hb4 = nkey4 / (max + fp);
ar4 = (nkey4 % 8342) + 1;

nkey5 = nkey4 + 23;
hb5 = nkey5 / (max + fp);
ar5 = (nkey5 % 8342) + 1;

System.out.print("\nKey awal\n");
System.out.print("Hasil Bagi\t= " + hb);
System.out.print("\nAlamat Relatif = " + ar);

System.out.print("\n\nKey kedua\n");
System.out.print("Hasil Bagi\t= " + hb2);
System.out.print("\nAlamat Relatif = " + ar2);

System.out.print("\n\nKey ketiga\n");
System.out.print("Hasil Bagi\t= " + hb3);
System.out.print("\nAlamat Relatif = " + ar3);

System.out.print("\n\nKey keempat\n");
System.out.print("Hasil Bagi\t= " + hb4);
System.out.print("\nAlamat Relatif = " + ar4);

System.out.print("\n\nKey kelima\n");
System.out.print("Hasil Bagi\t= " + hb5);
System.out.print("\nAlamat Relatif = " + ar5);
}
}

MEDIA PENYIMPANAN FILE /BERKAS

MEDIA PENYIMPANAN FILE /BERKAS

Media Penyimpanan

Peralatan fisik yang menyimpan representasi data.

Media Penyimpanan/storage atau memori dapat dibedakan atas 2 bagian yaitu :

1.  -Primary Memory       : Primary Storage atau Internal Storage

2.  -Secondary Memory  : Secondary Storage atau External Storage

        

PRIMARY MEMORY / MAIN MEMORY

1.     Ada  4 bagian didalam primary storage, yaitu :

- Input Storage Area               : Untuk menampung data yang dibaca

- Program Storage Area        : Penyimpanan instruksi-instruksi untuk pengolahan

- Working Storage Area         : Tempat dimana pemrosesan data dilakukan

- Output Storage Area            : Penyimpanan informasi yang telah diolah untuk

                                       sementara waktu sebelum disalurkan ke alat-alat

                                        output

 

2.    Primary storage dapat juga terbagi berdasarkan pada hilang atau tidaknya data / program di dalam penyimpanan yaitu :

• Volatile Storage

Berkas data atau program akan hilang jika listrik padam

• Non Volatile Storage

            Berkas data atau program tidak akan hilang sekalipun listrik dipadamkan

3.    Berdasarkan Pengaksesan nya primary memory terbagi menjadi dua yaitu :

 

• RAM (RANDOM ACCESS MEMORY)

Bagian dari main memory, yang dapat kita isi dengan data atau program dari diskette atau sumber lain.  Dimana data-data dapat ditulis maupun dibaca pada lokasi dimana saja didalam 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 (interpreter) dalam bahasa basic.

Jadi ROM tidak termasuk sebagai memori yang dapat kita pergunakan untuk program-program yang kita buat.  ROM bersifat NON VOLATILE

Tipe Lain dari ROM Chip yaitu :

-      PROM ( Programable Read Only Memory )

merupakan sebuah chip memory yang hanya dapat diisi data satu kali saja. Sekali saja program dimasukkan ke dalam sebuah PROM, maka program tersebut akan berada pada PROM seterusnya. Berbeda halnya dengan RAM, pada PROM data akan tetap ada walaupun komputer dimatikan.

Perbedaan mendasar antara PROM dan ROM (Read Only Memory) adalah bahwa PROM diproduksi sebagai memory kosong, sedangkan ROM telah diprogram pada waktu diproduksi. Untuk menuliskan data pada chip PROM, dibutuhkan ‘PROM Programmer‘ atau ‘PROM Burner’

-      EPROM ( Erasable Programable Read Only Memory )

Jenis khusus PROM yang dapat dihapus dengan bantuan sinar ultra violet. Setelah dihapus, EPROM dapat diprogram lagi. EEPROM hampir sama dengan EPROM, hanya saja untuk menghapus datanya memerlukan arus listrik.

-      EEPROM ( Electrically Erasable Programable Read Only Memory )

EEPROM adalah tipe khusus dari PROM (Programmable Read-Only Memory ) yang bisa dihapus dengan memakai perintah elektris. Seperti juga tipe PROM lainnya, EEPROM dapat menyimpan isi datanya, bahkan saat listrik sudah dimatikan.

EEPROM sangat mirip dengan flash memory yang disebut juga flash EEPROM. Perbedaan mendasar antara flash memory dan EEPROM adalah penulisan dan penghapusan EEPROM dilakukan dilakukan pada data sebesar satu byte, sedangkan pada flash memory penghapusan dan penulisan data ini dilakukan pada data sebesar satu block. Oleh karena itu flash memory lebih cepat.

Dengan ROM biasa, penggantian BIOS hanya dapat dilakukan dengan mengganti chip. Sedangkan pada EEPROM program akan memberikan instruksi kepada pengendali chip supaya memberikan perintah elektronis untuk kemudian mendownload kode BIOS baru untuk diidikan kepada chip. Hal ini berarti perusahaan dapat dengan mudah mendistribusikan BIOS baru atau update, misalnya dengan menggunakan disket. Hal ini disebut juga flash BIOS.(dna)

SECONDARY MEMORY

Memori dari pada 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.

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, Floppy Disk, Mass Storage

Pada memori tambahan pengaksesan data dilakukan secara tidak langsung yaitu dengan menggunakan instruksi-instruksi seperti GET, PUT, READ atau WRITE.

Beberapa pertimbangan didalam memilih alat penyimpanan :

-  Cara penyusunan data

-  Kapasitas penyimpanan

-  Waktu Akses

-  Kecepatan transfer data

-  Harga

-  Persyaratan pemeliharaan

-  Standarisasi

¨       Serial / Sequential Access Storage Device (SASD)

Magnetic Tape

Magnetic Tape (Pita Magnetik) merupakan model pertama dari External Storage (Secondary Storage). Pita ini juga dipakai untuk alat input/output dimana informasi dimasukkan ke CPU dari Media ini dan informasi dapat diambil dari CPU lalu disimpan pada media ini juga.

Panjang pita ini pada umumnya 2400 feet, lebarnya 0.5 inch dan tebalnya 2 mm. Jumlah data yang ditampung tergantung pada model pita magnetik  yang digunakan.  Untuk pita yang panjangnya 2400 feet, dapat menampung kira-kira 23.000.000 karakter. Penyimpanan data pada pita ini adalah dengan cara sequential.

Sekarang pita magnetik berbentuk cartridge. Data ditulis pada pita magnetik dengan memberikan sifat magnetis pada daerah sepanjang pita.

Ø  Representasi Data dan Density pada pita magnetik

Data direkam secara digit pada media ini sebagai titik-titik magnetisasi pada lapisan ferroksida.  Magnetisasi positif menyatakan 1 bit, sedangkan magnetisasi negatif menyatakan 0 bit atau sebaliknya.

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 pita magnetic ini adalah density (kepadatan) dimana data disimpan.  Density adalah fungsi dari media tape dan drive yang digunakan untuk merekam data ke media tadi.  Satuan yang digunakan density adalah bytes per inch (bpi).  Umumnya density dari tape adalah 1600 bpi dan 6250 bpi.   (bpi ekivalen dengan charakter per inch)

Ø  Parity dan Error Control pada Magnetic Tape

Salah satu teknik untuk memeriksa kesalahan pada pita magnetik adalah dengan parity check.

¨        

¨       Jenis Parity Check adalah

¨        

Ø  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, akan tetapi jika jumlah 1 bitnya masih genap maka parity bitnya adalah 1 bit.

Ø  EVEN PARITY ( Parity Genap)

Bila kita merekam data dengan menggunakan even parity, maka jumlah 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, akan tetapi jika jumlah 1 bitnya masih ganjil maka parity bitnya adalah 1 bit.

Misal

Track        1          :           0          0          0          0          0          0

à                2          :           1          1          1          1          1          1

à                3          :           1          1          1          1          1          1

à                4          :           0          1          0          1          0          1

à                5          :           1          1          0          1          1          0

à                6          :           1          1          1          1          0          0

à                7          :           0          1          1          1          1          0

à                8          :           0          0          1          1          1          1

à          

Bagaimana isi dari track ke 9, jika untuk merekam data digunakan odd parity dan even parity ????

Jawab :

ODD PARITY

Track 9          :           1          1          0          0          0          1

EVEN PARITY

Track 9          :           0          0          1          1          1          0

LATIHAN  :

Lihat suatu bagian dari tape yang berisi :
Track        1          :           1          0          0          0          1          1

à                2          :           1          1          1          1          1          0

à                3          :           0          0          0          1          1          1

à                4          :           0          0          0          1          0          1

à                5          :           0          1          0          1          1          1

à                6          :           1          0          0          1          1          1

à                7          :           1          1          1          0          0          0

à                8          :           1          0          0          0          0          0

à          

à         Bagaimana isi dari track ke 9, jika untuk merekam data digunakan

à                           1. Even Parity

à                           2. Odd Parity

Ø  Sistem Block pada Pita magnetik

Data yang dibaca dari atau ditulis ke media ini dalam suatu grup 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 disebut sebagai gap (inter block gap).

Panjang masing-masing gap adalah 0.6 inch.  ukuran block dapat mempengaruhi jumlah data/record yang dapat disimpan dalam tape.

Ø  Menghitung Kapasitas Penyimpanan & waktu akses pada Tape

¨        

¨       Misal :

¨       Akan dibandingkan berapa banyak record yang disimpan dalam tape bila :

¨                         1 block berisi 1 record

¨                         1 record = 100 charakter   ; dengan

¨                         1 block berisi 20 record

¨                         1 record = 100 charakter

Panjang tape yang digunakan adalah 2400 feet, density 6250 bpi dan panjang gap 0.6 inch.

¨       Jawab ;

¨        

¨       1.                          2400 feet/tape * 12 inch/feet

¨            

¨                        1 rec/block * 100 char/rec      + 0.6 inch/gap * 1 gap/block

¨                                                   6250 char/inch

¨                   =  46753 block/tape                                                  

¨        

¨       2.                           2400 feet/tape * 12 inch/feet

¨            

¨                                    20 rec/block * 100 char/rec      + 0.6 inch/gap * 1 gap/block

¨                                                     6250 char/inch

¨        =  31304 block/tape

¨                         Jadi tape tersebut berisi    = 20 * 31304

¨                                                                       = 626.080 record.

¨        

Ø  Menghitung waktu akses.

Misal ;

Kecepatan akses tape untuk membaca/menulis adalah 200 inch/sec.

Waktu yang dibutuhkan untuk berhenti dan mulai pada waktu terdapat gap adalah 0.04 second.

Hitung waktu akses yang dibutuhkan tape tersebut, dengan menggunakan data pada contoh sebelumnya.

Jawab :

1 block 1 record

46753 block/tape * 0.016 inch/block + 46753 block/tape * 0.004 sec/gap * 1 gap/block

 

200 inch/sec

= 190.75 sec/tape

Jadi waktu akses yang dibutuhkan tape tersebut adalah 190.75 sec

1 block 20 record

2338 block/tape * 0.32 inch/block + 2338 block/tape * 0.004 sec/gap * 1 gap/block

 

200 inch/sec

= 10.55 sec/tape

Jadi waktu akses yang dibutuhkan tape tersebut adalah 10.55 sec

Ø  Keuntungan Penggunaan Magnetic Tape

Panjang record tidak terbatas

Density data tinggi

Volume penyimpanan datanya besar dan harganya murah

Kecepatan transfer data tinggi

Sangat efisiensi bila semua atau kebanyakan record dari sebuah tape file memerlukan pemrosesan seluruhnya

Ø  Keterbatasan penggunaan Magnetic Tape

Akses langsung terhadap record lambat

Masalah lingkungan

Memerlukan penafsiran terhadap mesin

Proses harus sequential

Ø  Organisasi Berkas dan Metode Akses pada Magnetic Tape

Untuk membaca atau menulis pada suatu magnetic tape adalah secara sequential.  Artinya untuk mendapatkan tempat suatu data maka data yang didepannya harus dilalui terlebih dahulu.

Maka dapat dikatakan organisasi data pada file didalam tape dibentuk secara sequential dan metode aksesnya juga secara sequential

Ø  Macam - macam Magnetik tape, misalnya:
- Mini cartridge : dapat menampung data sebesar 250 MB sampai 8 GB).
- Videotape/Videocassette (Pita Video/Kaset Video) : merupakan alat penyimpanan komputer yang banyak ditemui dipasaraan.Videotape terdiri dari berbagai macam format, baik dalam format analog maupun digital. Format analog misalnya VHS, S-VHS ataupun format berkualitas broadcast, yaitu : Betacam, Format digital dapat dalam MiniDV, DVC-Pro,DVCAM, HDCAM, Hi8, DVHS, atau format digital untuk kualitas broadcast Betacam Digital.