A. Sistem Berkas
A.1 Pengertian Berkas
Berkas(file) adalah kumpulan sejumlah komponen yang bertipe data sama, yang jumlahnya tidak tertentu. Banyaknya data dalam berkas dapat ditambah jika diperlukan. Dalam pascal berkas menyediakan data yang nantinya akan digunakan oleh suatu program. Berkas dapat berupa disk file yang media penyimpanannya berupa cakram magnetis, kartu plong, dan sejenisnya atau berupa piranti logika yang sering digunakan.
Satu aspek penting dari berkas adalah bahwa data yang ada didalam berkas bisa digunakan oleh sembarang program yang tipe datanya disesuaikan dengan kebutuhan. Berkas tersusun dari sejumlah rekaman dimana masing-masing rekaman tersusun atas sejumlah medan.
Adapun dari sumber lain mengatakan bahwa;
File System adalah metode untuk menyimpan dan mengatur file-file dan data yang tersimpan di dalamnya untuk membuatnya mudah ditemukan dan diakses. File System dapat menggunakan media penyimpan data seperti HardDisk atau CD Rom. File System juga dapat melibatkan perawatan lokasi fisik file, juga memberikan akses ke data pada file server dengan berlaku sebagai klien untuk protokol jaringan (mis. NFS atau SMB klien), atau dapat juga berlaku sebagai file system virtual dan hanya ada sebagai metode akses untuk data virtual.
File System juga merupakan struktur logika yang digunakan untuk mengendalikan akses terhadap data yang ada pada disk. Ia berfungsi menyediakan mekanisme untuk penyimpanan data dan program yang dimiliki oleh sistem operasi serta seluruh pengguna dari sistem computer.
File System terdiri dari dua bagian:
a. Kumpulan file yang masing-masingnya menyimpan data-data yang berhubungan
b. Struktur direktori yang mengorganisasi dan menyediakan informasi mengenai seluruh file dalam sistem.
Berkas adalah kumpulan informasi berkait yang diberi nama dan direkam pada penyimpanan sekunder. Dari sudut pandang pengguna, berkas merupakan bagian terkecil dari penyimpanan logis, artinya data tidak dapat ditulis ke penyimpanan sekunder kecuali jika berada di dalam berkas. Biasanya berkas merepresentasikan programdan data. Data dari berkas dapat bersifat numeric, alfabetik, alfanumerik atau pun biner. Format berkas juga bias bebas, misalnya berkas teks atau dapat juga diformat pasti. Secara umum, berkas adalah urutan bit, byte, baris atau catatan yang didefinisikan oleh pembuat berkas dan pengguna.
Informasi dalam berkas ditentukan oleh pembuatnya.
Ada banyak beragam jenis informasi yang dapat disimpan dalam berkas. Hal ini disebabkan oleh struktur tertentu yang dimiliki oleh berkas, sesuai dengan jenisnya masing-masing.
Contohnya :
Text file : Yaitu urutan karakter yang disusun ke dalam baris-baris.
Source file : Yaitu urutan subroutine dan fungsi yang nantinya akan dideklarasikan.
Object file : Merupakan urutan byte yang diatur ke dalam blok-blok yang dikenali oleh linker dari system.
Executable file : adalah rangkaian code section yang dapat dibawa loader ke dalam memori dan dieksekusi.
A.2 Attribut Pada Berkas
Berkas diberi nama untuk kenyamanan bagi pengguna dan untuk acuan bagi data yang terkandung di dalamnya. Nama berkas biasanya berupa string atau karakter. Beberapa system membedakan penggunaan huruf besar dan kecil dalam penamaan sebuah berkas, sementara system yang lain menganggap kedua hal di atas sama. Ketika berkas diberi nama, maka berkas tersebut akan menjadi madiri terhadap proses, pengguna bahkan system yang membuatnya.
Atribut berkas terdiri dari :
a. Nama : merupakan satu-satunya informasi yang tetap dalam
bentuk yang bias dibaca oleh manusia (human-readable form).
b. Type : dibutuhkan untuk system yang mendukung beberapa
type berbeda.
c. Lokasi : merupakan pointer ke device dan ke lokasi berkas
pada device tersebut.
d. Ukuran : yaitu ukuran berkas pada saat itu, baik dalam byte,
huruf atau pun blok..
e. Proteksi : adalah informasi mengenai kontrol akses, misalnya
siapa saja yang boleh membaca, menulis dan mengeksekusi berkas.
Waktu, tanggal dan identifikasi pengguna; informasi ini biasanya disimpan untuk :
a. Pembuatan berkas
b. Modifikasi terakhir yang dilakukan pada berkas, dan
c. Penggunaan terakhir berkas.
Data tersebut dapat berguna untuk proteksi, keamanan dan monitoring penggunaan dari berkas. Informasi tentang seluruh berkas disimpan dalam struktur direktori yang terdapat pada penyimpanan sekunder. Direktori, seperti berkas, harus bersifat non-volatile, sehingga keduanya harus disimpan pada sebuah device dan baru dibawa bagian per-bagian ke memori pada saat dibutuhkan.
A.3 Operasi Pada Berkas
Sebuah berkas adalah jenis data abstrak. Untuk mendefinisikan berkas secara tepat, perlu melihat operasi yang dapat dilakukan pada berkas tersebut. Sistem operasi menyediakan system calls untuk membuat, membaca, menulis, mencari, menghapus dan sebagainya.
Berikut dapat kita lihat apa yang harus dilakukan system operasi pada keenam operasi dasar pada berkas.
1. Membuat sebuah berkas
Ada dua cara dalam membuat berkas. Pertama, tempat baru di dalam system berkas harus di alokasikan untuk berkas yang akan dibuat. Kedua, sebuah direktori harus mempersiapkan tempat untuk berkas baru, kemudian direktori tersebut akan mencatat nama berkas dan lokasinya pada sistem berkas.
2. Menulis pada sebuah berkas
Untuk menulis pada berkas, kita menggunakan system call beserta nama berkas yang akan ditulisi dan informasi apa yang akan ditulis pada berkas. Ketika diberi nama berkas, system mencari ke direktori untuk mendapatkan lokasi berkas. Sistem juga harus menyimpan penunjuk tulis pada berkas dimana penulisan berikut akan ditempatkan. Penunjuk tulis harus diperbaharui setiap terjadi penulisan pada berkas.
3. Membaca sebuah berkas
Untuk dapat membaca sebuah berkas, dapat menggunakan system call beserta nama berkas di blok memori mana berkas berikutnya diletakkan. Direktori mencari berkas yang akan dibaca dan system menyimpan penunjuk baca pada berkas dimana pembacaan berikutnya akan terjadi. Ketika pembacaan dimulai, penunjuk harus diperbaharui. Sehingga secara umum, suatu berkas ketika sedang dibaca atau ditulis, kebanyakan system hanya mempunyai satu penunjuk, baca dan tulis menggunakan penunjuk yang sama, hal ini menghemat tempat dan mengurangi kompleksitas system.
4. Menempatkan kembali sebuah berkas
Direktori yang bertugas untuk mencari berkas yang bersesuaian dan mengembalikan lokasi berkas pada saat itu. Menempatkan berkas tidak perlu melibatkan proses I/O. Operasi ini sering disebut pencarian berkas.
5. Menghapus sebuah berkas.
Untuk menghapus berkas, perlu dicari berkas tersebut di dalam direktori. Setelah ditemukan dapat dibebaskan tempat yang dipakai berkas tersebut (sehingga dapat digunakan oleh berkas lain) dan menghapus tempatnya di direktori.
6. Memendekkan berkas.
Ada suatu keadaan dimana pengguna menginginkan atribut dari berkas tetap sama tetapi ingin menghapus isi dari berkas tersebut. Fungsi ini mengizinkan semua atribut tetap sama tetapi panjang berkas menjadi nol, hal ini lebih baik daripada memaksa pengguna untuk menghapus berkas dan membuatnya lagi.
Beberapa informasi yang terkait dengan pembukaan berkas, yaitu :
1. Penunjuk berkas
Pada system yang tidak mengikutkan batas berkas sebagai bagian dari system call baca dan tulis, system tersebut harus mengikuti posisi dimana terakhir proses baca dan tulis sebagai penunjuk. Penunjuk ini unik untuk setiap operasi pada berkas, maka dari itu harus disimpan terpisah dari atribut berkas yang ada pada disk.
2. Penghitung berkas yang terbuka.
Setelah berkas ditutup, system harus mengosongkan kembali table berkas yang dibuka yang digunakan oleh berkas tadi atau tempat di table akan habis. Karena mungkin ada beberapa proses yang membuka berkas secara bersamaan dan system harus menunggu sampai berkas tersebut ditutup sebelum mengosongkan tempatnya di table. Penghitung ini mencatat banyaknya berkas yang telah dibuka dan ditutup dan menjadi nol ketika yang terakhir membaca berkas menutup berkas tersebut barulah system dapat mengosongkan tempatnya di table.
3. Lokasi berkas pada disk.
Kebanyakan operasi pada berkas memerlukan system untuk mengubah data yang ada pada berkas. Informasi mengenai lokasi berka spada disk disimpan di memori agar menghindari banyak pembacaan pada disk untuk setiap operasi.
B. Sistem Akses
Sistem Akses adalah cara untuk mengambil informasi dari suatu file.
Pengersipan dan akses adalah :
1. Cara untuk membentuk suatu arsip / file dan cara pencarian record-recordnya kembali
2. Sistem berkas dan Akses adalah system pengorganisasian, pengelolaan dan penyimpanan data pada alat penyimpanan eksternal dengan organisasi file tertentu. Pada system berkas dan akses penyimpanan data dilakukan secara fisik.
3. Teknik yang digunakan untuk menggambarkan dan menyimpan record pada file disebut organisasi file
Secara lebih spesifik pengersipan dan akses berhubungan dengan :
1. Insert : Menyisipkan data baru atau tambahan ke dalam tumpukan data lama
2. Update : mengubah data lama dengan data baru, perubahan ini bisa sebagian atau keseluruhan
3. Reorganisasi : penyusunan kembali record-record dari suatu file.
Adapun penerapan atau contoh – contoh dalam sistem akses cukup banyak disekitar kita, seperti :
a. Sistem akses buku perpustakaan **
b. Sistem akses pada database,
c. Mengakses data di internet (mencari materi , dsb),
d. Sistem Akses Kontrol ***
e. Sistem Akses data di Rumah sakit, sekolah, universitas dsb.****
C. Organisasi File
Organisasi File adalah suatu teknik atau cara yang digunakan untuk menyatakan dan menyimpan record-record dalam sebuah file.
Ada 4 teknik dasar organisasi file, yaitu :
1. Organisasi File Sequential
Merupakan cara yang paling dasar untuk mengorganisasikan kumpulan record-record dalam sebuah berkas. Dalam organisasi berkas sequential, pada waktu record ini dibuat, record-record direkam secara berurutan. Contoh : Lagu yang ada dikaset.
2. Organisasi File Relative
Suatu berkas yang mengidentifikasikan record dengan key yang diperlukan.
Record tidak perlu tersortir secara fisik menurut nilai key.
Organisasi berkas relatif paling sering digunakan dalam proses interaktif.Tidak perlu mengakses record secara berurutan (consecutive). Sebaiknya disimpan dalam Direct Access Storage Device (DASD) seperti magnetic disk/drum.
Contoh : Lagu yang ada pada CD (Compact Disk)
3. Indexed Sequential
Merupakan salah satu cara yang efektif untuk mengorganisasi kumpulan record-record yang membutuhkan akses record secara sequential maupun secara individu berdasarkan nilai key. Contoh : Mencari arti kata dalam kamus.
4. Multi – Key
Merupakan organisasi yang dapat mempunyai sebuah file yang di akses dengan banyak cara. Contoh : Sistem perbankan yang memiliki banyak pemakai.
Secara umum keempat teknik dasar tersebut berbeda dalam cara pengaksesannya, yaitu; :
1. Direct Access;
Adalah suatu cara pengaksesan record yang langsung, tanpa mengakses seluruh record yang ada. Contoh : Magnetic Disk.
2. Sequential Access;
Adalah suatu cara pengaksesan record, yang didahului pengaksesan record-record di depannya. Contoh : Magnetic Tape.
Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam proses pemilihan organisasi file
a. Karakteristik dari media penyimpanan yang digunakan
b. Volume dan frekuensi dari transaksi yang diproses
c. Respontime yang diperlukan
Cara memilih organisasi file tidak terlepas dari 2 aspek utama, yaitu :
a. Menurut Model penggunaannya ada 2 cara :
- Batch; Suatu proses yang dilakukan secara group atau kelompok.
- Interactive; Suatu proses yang dilakukan secara satu persatu, yaitu record demi record.
b. Menurut model OPERASI FILE ada 4 cara :
- Creation;
Membuat struktur file lebih dahulu, menentukan banyak record baru, kemudian record-record dimuat ke dalam file tersebut.Membuat file dengan cara merekam record demi record.
- Update;
Untuk menjaga agar file tetap up to date.Contoh: Insert / Add, Modification, Deletion.
- Retrieval;
Pengaksesan sebuah file dengan tujuan untuk mendapatkan informasi.Inquiry: Volume data rendah, model proses interactive.Report Generation: Volume data tinggi, model proses batch.
File Retrieval terbagi 2, yaitu :
1. Comprehensive Retrieval,
Mendapatkan informasi dari semua record dalam sebuah file.
Contoh :
* Display all
* List nama, alamat
2. Selective Retrieval,
Mendapatkan informasi dari record-record tertentu berdasarkan persyaratan tertentu.
Contoh :
* List for gaji = 100000
* List nama, npm, for angkatan = 93
3. Maintenance;
Perubahan yang dibuat terhadap file dengan tujuan memperbaiki penampilan program dalam mengakses file tersebut.
a. Restructuring
Perubahan struktur file.
Misalnya :
Panjang field diubah, penambahan field baru, panjang record dirubah.
b. Reorganization
Perubahan organisasi file dari organisasi yang satu, menjadi organisasi file yang lain.
Misalnya :
* Dari organisasi file sequential menjadi indeks sequential.
* Dari direct menjadi sequential.
Dari berbagai Sumber
