Sistem Berkas 2.

Report
Media Penyimpan Berkas/File
1. Primary Storage atau Internal Storage
2. Secondary Storage atau External Storage
Pendahuluan
A. Pihak yang Terkait dengan Penyimpan Data
 Perancang Database
 Administrator Database
 Pengimplementasi DBMS
B. Sifat penyimpanan data menggunakan kaidah 3 mudah :
 Mudah disimpan,
 Mudah dicari
 Mudah diubah
MK-Sistem Berkas - 2
Primary Storage
Merupakan Penyimpan Primer
Dicirikan dengan
 kecepatan akses yang lebih tinggi
 Kapasitas terbatas/ kecil
 Dapat diakses langsung oleh CPU
 Harga mahal
 Memori utama
 Volatile storage
MK-Sistem Berkas - 2
Primary Storage
terdiri dari 4 bagian yaitu :
CONTROL UNIT SECTION
INPUT
STORAGE
AREA
PROGRAM
STORAGE
AREA
SECTION
WORKING
STORAGE
AREA
OUTPUT
STORAGE
AREA
ARITHMETIKA LOGICAL UNIT
SECTION
MK-Sistem Berkas - 2
PRIMARY
STORAGE
SECTION
Primary Storage
1. Input Storage Area;
Untuk menampung data yang dibaca.
2. Program Storage Area;
Penyimpanan instruksi-instruksi untuk pengolahan.
3. Working Storage Area;
Tempat dimana pemrosesan data dilakukan.
4. Output Storage Area;
Penyimpanan informasi yang telah diolah untuk
sementara waktu sebelum disalurkan ke alat-alat output.
MK-Sistem Berkas - 2
Jenis Primary Storage
1. RAM (Random Access Memory); adalah main memory
yang dapat;
a. baca dan tulis dengan data atau program dari Secondary
Storage atau alat input.
b. bersifat volatile
2. ROM (Read Only Memory);
a. Memori yang hanya dapat dibaca, Pengisian ROM dengan
program maupun data, dikerjakan oleh pabrik dengan
tujuan khusus
b. bersifat non volatile
MK-Sistem Berkas - 2
Jenis Read Only Memory (ROM)
1. PROM (Programmable Read Only Memory);
 Dapat diisi data / program oleh user
 data / diprogram akan disimpan secara permanen
2. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory);
 Dapat diisi data / program oleh user
 data / diprogram dapat dihapus
3. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read
Only Memory)
 Dapat diisi data / program oleh user secara elektrik
 data / diprogram juga bisa dihapus secara elektrik
MK-Sistem Berkas - 2
Secondary Storage
Merupakan Penyimpanan Sekunder
Dicirikan dengan :
 Tidak dapat diakses langsung oleh CPU(harus dicopi dahulu ke
buffer memori)
 Kecepatan akses lebih rendah
 Berharga lebih murah
 Kapasitas besar
 Contoh : Magnetic Tape, Magnetic Disk, Optical Disk, Flash
Memory
 Non volatile storage
Kegunaan utama penyimpan sekunder antara lain :
 Penyimpan program untuk penggunaan masa datang
 Penyimpan informasi dalam bentuk file
MK-Sistem Berkas - 2
Secondary Storage
Adalah alat penyimpan data / program yang permanen,
Informasi / data yang disimpan pada alat-alat tersebut
dapat diambil dan ditransfer oleh CPU pada saat
diperlukan.
Ada 2 jenis Secondary Storage :
1. Serial / Sequential Access Storage Device (SASD);
Contoh : Magnetic tape, punched card, punched paper tape.
2. Direct Access Storage Device (DASD);
Contoh : Magnetic disk, floopy disk, mass storage.
MK-Sistem Berkas - 2
HIERARKI STORAGE
Faster
access time
MK-Sistem Berkas - 2
Larger capacity and
Lower cost per-bit
storage
Beberapa pertimbangan di dalam memilih alat
penyimpan
 Cara penyusunan data
 Kapasitas penyimpan
 Waktu akses
 Kecepatan transfer data
 Harga
 Persyaratan pemeliharaan
 Standarisasi
MK-Sistem Berkas - 2
Punch Card
• Kumpulan kartu plong disebut Deck.
• Deck dari kartu plong sejenis akan membentuk file.
• Kartu plong disebut sebagai sebuah unit record.
MK-Sistem Berkas - 2
Paper Tape
• Merupakan lembaran kertas continous yang umumnya berukuran
lebar 2,5 cm (1 inch) atau 7/8 inch.
• Karakter direkam dengan cara melubanginya, dengan
menggunakan paper tape punch.
• Posisi pelubangan menggunakan kombinasi dari 5 baris lubang
atau 8 baris lubang (channel).
MK-Sistem Berkas - 2
MAGNETIC TAPE…..
• Merupakan model pertama dari secondary memory.
• Media rekaman yang terbuat dari pita tape tipis yang
dilapisi partikel besi oksida / chrom oxide atau partikel
lain yang bersifat magnetis.
• Data disimpan dalam frame yang membentang
sepanjang lebar tape. Frame-frame dikelompokkan
dalam blok atau record yang dipisahkan dengan gap.
• Perekaman pada tape dilakukan dengan mengalirkan
sinyal listrik melalui head, menghasilkan jejak
magnetik pada tape.
• Informasi pada tape dapat dihapus dan diisi kembali.
MK-Sistem Berkas - 2
MAGNETIC TAPE…..
• Terdiri dari 7 track untuk tape dengan kode SBCD atau
9 track untuk kode EBCDIC.
• Lebar pita 0,5 inch dan tebal 0,15 inch.
• Panjang pita dapat berupa 300, 600, 1200, 2400 feet
setiap reel.
• Kapasitas dinyatakan dalam bit per inch, yang diukur
pada tiap track.
• Macam-macamnya : reel to reel tape, cassette tape,
microcassette tape
• Jumlah data yang ditampung tergantung pada model
tape yang digunakan.
MK-Sistem Berkas - 2
MAGNETIC TAPE…..
• Untuk tape yang panjangnya 2400 feet, dapat
menampung kira-kira 23 juta karakter.
• Penyimpanan data pada tape adalah dengan cara
sequential.
MK-Sistem Berkas - 2
MAGNETIC TAPE…..
 Ukuran record dalam hal ini ditentukan oleh jumlah data
yang tersimpan.
 Beberapa record yang tergabung dalam suatu kesatuan
disebut sebagai logical record. Beberapa logical record
akan tersimpan dalam sebuah physical record.
MK-Sistem Berkas - 2
MAGNETIC TAPE
 Tape bersifat Offline, artinya hanya bisa dipasang
bilamana perlu.
• Pengaksesannya lambat
• Tidak cocok untuk piranti partner CPU (seperti disk)
• Cocok untuk membackup data, sebab blok dalam tape
lebih besar dibandingkan dengan blok dalam disk
• Baik untuk mengarsip data yang jarang dipakai, tetapi
mempunyai nilai historis
• Pengaksesan data paling akhir memerlukan waktu
yang besar
MK-Sistem Berkas - 2
Representasi Data pada Magnetic Tape
• Data direkam secara digit pada media tape sebagai
titik-titik magnetisasi pada lapisan ferroksida.
Magnetisasi positif menyatakan bit 1, sedangkan
magnetisasi negatif menyatakan bit 0 atau sebaliknya
(tergantung tipe komputer dari pabriknya).
• Tape untuk kode EBCDIC terdiri atas 9 track.
• 8 track dipakai untuk merekam data dan track ke-9
untuk koreksi kesalahan.
MK-Sistem Berkas - 2
Density pada Magnetic Tape
• 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 Per Inch) ekivalen dengan Characters Per
Inch.
MK-Sistem Berkas - 2
System 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 disebut sebagai logical record. Sebuah block
dapat merupakan Physical Record. Beberapa logical record
akan tersimpan dalam sebuah physical record.
• Diantara 2 block terdapat 2 ruang yang disebut sebagai Gap
(Interblock gap). Bagian dari tape yang menunjukkan data
block dan interblock gap.
MK-Sistem Berkas - 2
System Block pada Magnetic Tape
• Diantara 2 block terdapat 2 ruang yang disebut sebagai Gap
(Interblock gap). Bagian dari tape yang menunjukkan data
block dan interblock gap.
• Panjang masing-masing gap adalah 0,6 inch. Ukuran blok
dapat mempengaruhi jumlah data/record yang dapat
disimpan dalam tape
MK-Sistem Berkas - 2
Parity dan Error Control pada Magnetic Tape
Salah satu teknik untuk memeriksa kesalahan pada magnetic
tape adalah dengan parity check.
Jenis Parity;
1. ODD PARITY (Parity Ganjil),

Jika Jumlah bit 1 yang merepresentasikan suatu karakter
adalah ganjil, maka parity bit yang terletak pada track ke 9
adalah 0 bit,

akan tetapi jika jumlah bit 1 nya masih genap maka parity
bitnya adalah bit 1.
MK-Sistem Berkas - 2
Parity dan Error Control pada Magnetic Tape
2. EVEN PARITY ( Parity Genap)

Jika Jumlah bit 1 yang merepresentasikan suatu
karakter adalah Genap, maka parity bit yang terletak
pada track ke 9 adalah 1 bit,

akan tetapi jika jumlah bit 1 nya masih ganjil maka
parity bitnya adalah bit 1.
MK-Sistem Berkas - 2
Parity dan Error Control pada Magnetic Tape
Misal
Track
1:
2:
3:
4:
5:
6:
7:
8:
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
0
0
0
1
Bagaimana isi dari track ke 9, jika untuk merekam data digunakan
odd parity dan even parity ????
Jawab :
ODD PARITY
Track 9:
1
EVEN PARITY
Track 9:
0
MK-Sistem Berkas - 2
1
0
0
0
1
0
1
1
1
0
Parity dan Error Control pada Magnetic Tape
Latihan
Lihat suatu bagian dari tape yang berisi :
Track 1
:
1
0
0
2
:
1
1
1
3
:
0
0
0
4
:
0
0
0
5
:
0
1
0
6
:
1
0
0
7
:
1
1
1
8
:
1
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
0
0
1
0
1
1
1
1
0
0
Bagaimana isi dari track ke 9, jika untuk merekam data digunakan
1. Even Parity
2. Odd Parity
MK-Sistem Berkas - 2
Parameter pengukuran pada Magnetic Tape
• Parameter pada pita :
– Kepadatan : Jumlah byte per inch
– Kapasitas : Jumlah byte yang dapat disimpan dalam suatu tape
dengan panjang tertentu
– Transfer Rate : Kecepatan transfer data per satuan waktu
– IBG Transfer Rate : Waktu yang dibutuhkan untuk melewati
IBG
• Contoh :
– Diketahui kepadatan penyimpanan adalah 1600 byte/inch dan
panjang tape adalah 3600 feet, maka kapasitas penyimpanan =
1600 byte/inch x 12 inch/foot x 3600 feet
= 69.120.000 byte = 65.9 Mbyte
Menghitung Kapasitas Penyimpanan pada Magnetic
Tape
Misal :
Kita akan membandingkan 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.
MK-Sistem Berkas - 2
Menghitung Kapasitas Penyimpanan pada Magnetic
Tape
• Solusi :
1 Block 1 Record :
2400 ft/tape x 12 in/ft = 28.800 inch/tape
1 block = 1 record = 100 karakter
1 block = 100 byte / 6250 byte per inch = 0,016 inch
Maka :
B = Jumlah block
0,016 x B + 0,6 x B = 28.800
0,616 x B = 28.800
B = 46.753 Block * 1 record
B = 46.753 Record
MK-Sistem Berkas - 2
Menghitung Kapasitas Penyimpanan pada Magnetic
Tape
• Solusi :
1 Block 20 Record :
2400 ft/tape x 12 in/ft = 28.800 inch/tape
1 block = 20 record = 20 x 100 = 2000 karakter
1 block = 2000 byte / 6250 byte per inch = 0,32 inch
Maka :
B = Jumlah block
0,32 x B + 0,6 x B = 28.800
0,92 x B = 28.800
B = 31304 Block * 20 record
B = 626.080 Record
MK-Sistem Berkas - 2
Menghitung Waktu Akses Pada Magnetic Tape
• Diketahui :
– Kecepatan akses tape untuk membaca / menulis
adalah 200 inch / sec
– Waktu yang dibutuhkan untuk berhenti dan mulai
terdapat gap adalah 0,004 second
• Hitung :
– Waktu akses yang dibutuhkan tape tersebut dengan
menggunakan data pada contoh sebelumnya
MK-Sistem Berkas - 2
Solusi :
1 Block 1 Record
46753 block x 0,016 inch/block
-------------------------------------------- = 3,74024 second
200 inch / second
3,74024 second + (46753 block x 0,004 second/gap) = 190,75 second
Waktu akses yang dibutuhkan tape adalah 190,75 second
1 Block 20 Record
31304 block x 0,32 inch/block
-------------------------------------------- = 50,0864 second
200 inch / second
50,0864 second + (31304 block x 0,004 second/gap) = 175,3 second
Waktu akses yang dibutuhkan tape adalah 175,3 second
Keuntungan Magnetic Tape
•
•
•
•
Panjang record tidak terbatas
Density data tinggi
Volume penyimpanan datanya besar dan harganya murah
Kecepatan transfer data tinggi
Keterbatasan Magnetic Tape




Akses langsung terhadap record lambat
Masalah lingkungan
Memerlukan penafsiran terhadap mesin
Proses harus sequential (bersifat SASD)
MK-Sistem Berkas - 2
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
MK-Sistem Berkas - 2
Latihan Soal :
Density suatu tape adalah 1600 bpi dan panjang interblock gap
adalah 0.75 inch. Record yang panjangnya 40 charackter akan
disimpan pada tape yang panjangnya 2400 feet
 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 ???
Jika kecepatan pemindahan data adalah 100 inch/sec, waktu akses
yang diperlukan untuk melewati interblock gap adalah 0.1 second
Berapa waktu yang diperlukan untuk membaca tape tersebut untuk 1
block berisi 1 record dan 1 block berisi 10 record ????
MK-Sistem Berkas - 2
Magnetic Disk
RAMAC (Random Access) adalah DASD pertama yang
dibuat oleh industri komputer. Pada magnetic disk
kecapatan rata-rata rotasi piringgannya sangat tinggi.
Access dengan read/write head yang posisinya diantara
piringan-piringan, dimana pengambilan dan penyimpanan
representasi datanya pada permukaan piringan. Data
disimpan dalam track
MK-Sistem Berkas - 2
Magnetic Disk
• Merupakan media penyimpanan sekunder yang terdiri
dari satu atau lebih piringan, terbuat dari metal yang
dilapisi iron-oxide.
• Contoh : satu piringan yakni floppy disk, banyak
piringan yakni harddisk
• Ukuran fisik yakni lingkaran dengan diameter 14 inch,
3,5 inch, 5,25 inch, dan 8 inch, dengan ketebalan ratarata 0,03 inch.
• Perekaman data direpresentasikan dengan kedudukan
elemen magnetiknya.
MK-Sistem Berkas - 2
Magnetic Disk
• Data disimpan dalam jalur yang disebut track.
Sector
Track
MK-Sistem Berkas - 2
Magnetic Disk
MK-Sistem Berkas - 2
Karakteristik 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.
MK-Sistem Berkas - 2
Karakteristik Fisik pada Magnetic Disk
 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 mnyimpan 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
di dalamnya mempunyai sebuah controller, access arm,
read / write head, dan mekanisme untuk rotasi pack.
MK-Sistem Berkas - 2
Karakteristik Fisik pada Magnetic Disk
 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 pemilihan drive yang tepat
dan perubahan kode dari posisi data yang dibutuhkan disk
pack pada drive.
 Controller juga mengatur buffer storage untuk menangani
masalah deteksi kesalahan, koreksi kesalahan dan
mengontrol aktivitas read / write head.
MK-Sistem Berkas - 2
Karakteristik Fisik pada Magnetic Disk
 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.
 Silinder merupakan kumpulan semua track (lingkaran
konsentris) di kumpulan posisi yang sama di setiap
permukaan disk pada hard disk.
 Head merupakan device dalam magnetic disk atau tape drive
yang mampu untuk membaca dan menulis data ke disk /
tape.
MK-Sistem Berkas - 2
Representasi Data dan Pengalamatan
 Data pada disk juga di block seperti data pada magnetic
disk.
 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.
MK-Sistem Berkas - 2
Teknik Dasar Pengalamatan
 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 s/d 19.
Pengalamatan dari nomor record menunjukkan dimana record
terletak pada track yang ditunjukkan dengan nomor silinder
dan nomor permukaan.
MK-Sistem Berkas - 2
Teknik Dasar Pengalamatan
 Metode Sektor
– Setiap track dari pack di bagi 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 pada track yang mana.
MK-Sistem Berkas - 2
Optical Disk
MK-Sistem Berkas - 2
Organisasi Data pada Disk
 Sama halnya dengan organisasi data pada pita, data pada disk
disimpan dalam record-record dan blok-blok dan dipisahkan
dengan gap.
 Data disimpan pada posisi silinder, track, dan block tertentu.
MK-Sistem Berkas - 2
Parameter Pengukuran

Seek Time (s)
–
Waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan head maju /
mundur pada track yang dicari (milisecond)
–
Ditentukan dengan hubungan : Sc + i
–
Sc = Waktu start-up
i = Jarak yang dilalui
 Latency Time (r)
– Waktu yang dibutuhkan head untuk menunggu putaran disk
sehingga blok data yang dituju tepat di depan head
(milisecond)
– r = (60 x 1000) / (2 x rpm)
– Kecepatan rotasi umumnya 2400 dan 3600 rpm, sehingga
r = 12.5 dan 8.33 ms
–
MK-Sistem Berkas - 2
Parameter Pengukuran
 Transfer Time (t)
– Kecepatan transfer data dari main memory ke secondary
memory atau sebaliknya.
– Dipengaruhi oleh kecepatan menulis / baca pada main storage.

Random Access Time
–
Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai posisi dari item data
yang diinginkan.
–
s+r+t
MK-Sistem Berkas - 2

similar documents