ORGANISASI FILEFile diorganisasikan secara logik sebagai barisan rekord. Rekord-rekord harus dipetakan ke blok-blok disk. Pemetaan ini dilakukan pada lapisan bawah sistem manajemen file. Filemerupakan bentukan di sistem operasi untuk penyimpanan data. Blok-blok berukurantetap pada satu media dan ditentukan oleh disk dan sistem operasi, namun rekorrekord dapat beragam ukuran.Macam-macam Organisasi FileOrganisasi File Dasar Dua struktur file paling dasar, yaitu : 1. Pile ( tumpukan) 2. File sekuen berurut ( sequential file )Struktur file dengan dilengkapi indeks, yaitu : 1. File sekuen berindeks ( indexed sequential file ) 2. File berindeks majemuk (multiply indexed file)Struktur file spesifik keperluan sistem komputer, yaitu : 1. File hash ( hashedfile atau direct file ) 2. File multiring (multiring file)Pembahasan struktur file meliputi : 1. Deskripsi struktur file 2. Struktur dan pengaksesan1

3. Penggunaan struktur file 4. Analisis kinerjaPentingnya Pemilihan Organisasi File1. Kebutuhan akan waktu tanggap yang cepat terhadap perangkat lunak. Kecepatan perangkat lunak ditentukan oleh cara perangkat lunak diprogram, dan pemilihan struktur/organisasi file merupakan komponen yang signifikan dalam menentukan kecepatan tanggap tersebut. 2. Perangkat lunak harus mudah dalam penggunaannya.Perangkat lunak dibangun tidak hanya diukur dari kemudahan implementasi, tapi juga kemudahan dalam penggunaannya.2

1. File PileStruktur pile merupakan struktur paling sederhana. Struktur ini merupakan basisevaluasi struktur lain.File pile mempunyai karakteristik sebagai berikut : 1. mempunyai record tetap 2.mempunyai record yang field-fieldnya sama 3. disimpan dalam urutan kedatangan sehingga menumpuk satu dengan yang lainnya. 4. pengaksesan yang dilakukan terhadap suatu record harus terlebih dahulu melewati record-record sebelumnya. 5. tidakmempunyai urutan berdasarkan criteria tertentu.Struktur dan PengaksesanProperti struktur Pile 1. Data tidak dianalisis, dikategorikan, atau harus memenuhi definisi atau ukuran field tertentu. 2. Panjang record dapat bervariasi danelemen-elemen data tidak perlu serupa.Karakteristik struktur Pile 1. Biasanya data ditumpuk secara kronologis 2. Tak ada keterkaitan antara ukuran file, record dan blok 3. Elemen data dapat beragam,berbeda untuk tiap record (berisi atribut dan nilai)3

4. Data harus disimpan secara lengkap beserta nama dan atributnya, tidak cuma nilai atributnya Komponen File Pile - Hanya file yang berisi data bereserta nama atribut Struktur dan Pengaksesan Record berelasi dengan suatu obyek atau kejadiandi dunia nyata. Record berisi elemen-elemen (field-field) data. Tiap elemenmempunyai identifikasi, dan identifikasi pada pile berupa penulisan nama elemensecara eksplisit, misalnya : umur = 20 dimana nilai elemen data adalah 20, dan nama deskripsi adalah umur.Operasi Penyisipan Record Record-record disimpan segera setelah record sebelumnya Recordrecor ditempatkan di file sesuai urutan kedatangannya. Record yang baruditempatkan ke akhir file. Jika blok terakhir tidak mencukupi, maka blok baru diminta ke sistem operasi untuk ditambahkan dan record ditempatkan di blok terakhir tersebut.Operasi Pencarian Pada pile hanya terdapat pengakesan secara berturutan. Tidak dimungkinkan pengambilan record secara acak tanpa membaca record-record sebelumnya. Pencarian menggunakan metodepencarian berturutan (linier serach) yang sangat lama. Karena banyak operasi yang bergantung pada proses pencarian seperti4

pembacaanm pembaruan (up date) dan penghapusan, maka seluruh operasi yang bergantung pada operasi pencarian ini akan dilakukan dengan sangat lambat.Operasi Pembaruan Pembaruan (up date) record dilakukan dengan membaca blok-blokfile secara berurutan ke memori utama untuk mencari blok yang memuat record. Setelah ditemukan, maka record diubah, setelah selesai, maka blok ditulis kembali ke penyimpanan sekunder.Penggunaan PilePenggunaan file pile : File-file sistem File log (pencatat kegiatan) File-file penelitian/medis File teks Config.sysAnalisis Kinerja File PileA) Ukuran Record (R) Ukuran record adalah : R = a ( A +V + 2) dimana : a = rata-rata jumlah field pada satu record5

A = panjang rata-rata nama (deskripsi) atribut V = panjang rata-rata nilai atributB) Waktu Pengambilan Record Tertentu (TF) Waktu untuk menemukan lokasi record pada pile adalah lama karena semua record harus ditelusuri sampai menemukan lokasiitem satu data.Mekanisme Penelusuran sekuen dari record awal sampai menemukan record yang dicari.R TF = ntdimana : n = jumlah record R = ukuran record t = bulk transfer rateC) Waktu Pengambilan Record Berikutnya (TN) Mekanisme Penelusuran sekuen dari record awal sampai menemukan record yang dicari TN = TF D) Waktu Penyisipan Record(TI) Mekanisme6

Penyisipan dilakukan di akhir file Mekanisme penyisipan record adalah : 1. Cariakhir file (End Of File), diperlukan waktu sebesar seek time (s) 2. Cari sektoryang tepat, diperlukan waktu sebesar rotational latency (r) 3. Lakukan transferdata, diperlukan waktu sebesar btt 4. Read/write block data, diperlukan sebesarTRW TI = s + 3r +bttE)Waktu Pembaruan Record (TU) Mencari posisi record yang diperbarui Memeriksa apakah ukuran tempat record masih memenuhi syarat, yaitu : Bila ukuran record baru record lama, makadilakukan penghapusan dan penyisipan record baru di akhir fileMekanisme 1. 2.Terdapat dua kasus : 1. Hanya dilakukan Penimpaan, tanpa Penyisipan di akhir file Pembaruan dengan penimpaan : TU = TF + TRw , TRW 2r7

2. Dilakukan Penandaan Hapus dan Penyisipan di akhir file Pembaruan dengan penghapusan dan penyisipan di akhir file : TU = TF + TRw + TI F) Waktu Pembacaan Seluruh Record (TX)Mekanisme Membaca dari record awal sampai akhirTerdapat 2 kasus : Bila urutan record tidak dipedulikan :R TX = 2 TF = ntatauB TX = b

t

Pembacaan Terurut atribut tertentu, terdapat 2 cara : 1. Pembacaan N kali Bila pembacaan record menurut atribut tertentu, berarti dilakukan n kali operasi get next (TN) TX = n TN = nTF 2. Dilakukan Pengurutan lebih dahulu TX = Tsort (n) = TX (sequential) G) Waktu Reorganisasi File (TY)8

Jika jumlah record tambahan selama satu periode adalah o dan jumlah record yangditandai hapus adalah d. File telah tumbuh dari n menjadi n+o+d, sehingga waktupengkopian file :RR TY = (n+o)+ (n+o+d)tt2. File Sekuen BerurutanStruktur sekuen berurutan adalah file berurut (ordered file) dimana keberurutanrecord-record di file menurut suatu kriteria.File Sekuen mempunyai karakteristik sebagai berikut : 1. atribut data dikategorikan. Record berisi semua nilai data atribut dengan urutan dan posisi yang sama.2. record-record data terurut dalam satu aturan/kriteria tertentu. Kriteria inidapat melibatkan satu field atau lebih, umumnya adalah kunci record.Komponen File SekuenKomponen file sekuen, yaitu : 1. File utama9

2. File transaction log berstruktur pileStruktur dan PengaksesanStruktur 1. Satu deskripsi tunggal diterapkan ke semua record di file sekuen. Semua record identik. 2. Jika terdapat penambahan atribut baru ke record, seluruhfile harus direorganisasi, yaitu : Setiap rekord ditulis ulang dengan ruang kosong (space) untuk item data baru. 3. Bentuk record tetap (fixed record) mempermudahpengaksesan.Implementasi 1. Rekord-rekord dilink satu dengan yang lainnya seperti linkedlistsecara terurut. 2. Rekord-rekord disimpan terurut secara fisik. Implementasi ini meminimalkan pengaksesan blok sehingga meningkatkan kinerja pengaksesan sekuenPenyisipan 1. Penyisipan dilakukan di file pile, disebut file log transaksi (transaction log file) atau file overflow. Penyisipan di file log dilakukan sampai ukuran file besar.->80% terisi 2. Pembaruan secara batch dilakukan saat reorganisasi file.10

Mekanisme Reorganisasi 1. File log transaksi diurutkan berdasar atribut kunci 2.Dilakukan penggabungan (file utama dan file log transaksi yang terurut) menjadifile sekuen yang baruPenggunaan File SekuenPenggunaan file sekuen : Commercial batch-oriented processing, dimana pembaruanterhadap seluruh record diolah secara periodik Konsep file master dan file transaksi digunakan untuk organisasi ini Penggabungan data dari sejumlah file sekuendiperlukan file terurut sehingga seluruh data ditemukan dalam sekalipencarian Contoh : Monthly billing untuk perusahaan listrik, telepon dansebagainya Payroll applicationAnalisis Kinerja File SekuenA) Ukuran Record (R) Penyimpanan file sekuen menggunakan format rekord tetap, dengan sifat sebagai berikut : - Rekord untuk nama atribut dihilangkan atau tidakdigunakan karena tiap rekord beratribut sama.11

- Deskripsi atribut hanya satu untuk seluruh file Ukuran record adalah : R=aV dimana : a = jumlah field pada satu record V = panjang rata-rata nilai atributB) Waktu Pengambilan Record Tertentu (TF) Waktu pencarian record di file sekuenbergantung metode pencarian. Ada 3 metode pencarian : 1. Pencarian secara sekuen(sequential search) 2. Pencarian biner (binary search) 3. Pencarian dengan penebakan (probing search)B.1 Pencarian Secara Sekuen Pencarian ini digunakan jika argumen pencarian adalah menggunakan atribut bukan kunciTerdapat dua kasus, yaitu : 1. 2. Belum terbentuk file log Telah terbentuk filelogBelum terbentuk file logTF = b (B/t)12

atau TF = n (R/t) Telah terbentuk file log (overflow) sebesar o Waktu rata-rata pencarian record ke file log transaksi adalah setengah o, yaitu = o, maka : TFo =O (R/t) = O (R/t)TF = (n+o) (R/t) B.2 Pencarian Biner Pokok-pokok pencarian biner pada struktur file sekuen : 1. Argumen pencarian adalah atribut kunci 2. Pencarian dimulai mengakses tengah file, membaginya secara berulang sesuai hasil perbandingan nilai kunci rekord dengan nilai yang dicari 3. Saat satu blok diambil, record pertama danterakhir diperiksa untuk mengetahui keberadaan record di blok itu 4. Jumlah pengambilan bergantung pada jumlah blok 5. Jumlah pengaksesan blok yang diharapkanadalah 2log(b)Terdapat dua kasus : 1. Belum terbentuk file log 2. Telah terbentuk file logBelum terbentuk file log13

TF = 2log(b) (s+r+btt+c) = 2log(n/Bfr) (s+r+btt+c)Telah terbentuk file log (overflow) sebesar o Waktu rata-rata pencarian record ke file log transaksi adalah setengah o, yaitu = o, maka : TFo = O (R/t) = O (R/t) TF = 2log(b) (s+r+btt+c) + Tfo = 2log(n/Bfr) (s+r+btt+c) + O (R/t)Dimana c adalah waktu pemrosesan recordPencarian dengan penebakan Dilakukan akses langsung (direct access) berdasar : 1. Perkiraan posisi record di file 2. Dilanjutkan pencarian sekuen Nilai untuk penebakan awal didasarkan potensi harapan kemunculan. Perhitungan waktu yang diperlukan sulit ditentukan.C) Waktu Pengambilan Record Berikutnya (TN) Mekanisme Karena terdapat pengurutanrekord di file sekuen, maka peluang rekord penerus di blok yang sama dengan rekord sebelumnya adalah tinggi. Peluang menemukan rekord penerus di blok berikutnya ditentukan jumlah rekord, yaitu (1/Bfr)14

TN = waktu transfer 1 blok x nilai probabilitas = btt x 1/Bfr = btt/BfrD) Waktu Penyisipan Record (TI) Mekanisme : 1. Rekord-rekord disisipkan sesuai urutan kunci 2. Terdapat dua cara penyisipan, yaitu : - Untuk file berukuran kecil dapat dilakukan penggeseran rekord-rekord agar sesuai urutan yang ditentukan Menyisipkan dulu ke log transaksi Cara pertama : Cari, Geser, dan Sisip 1. Carilokasi yang cocok menurut kunci 2. Menggeser rekord-rekord sesudah letak penyisipan 3. Sisipkan rekord yang baruTI = TF + (n/Bfr) (btt+ T RW) = n (R/ t)+n (r/Bfr)Cara kedua : Memakai File log Transaksi Mengumpulkan rekord-rekord baru ke filebaru yaitu file log transaksiTI = s + 3r +btt + (TY/o) E) Waktu Pembaruan Record (TU)Terdapat dua kemungkinan pembaruan terhadap rekord, yaitu :15

1. Pembaruan terhadap bukan kunci 2. Pembaruan terhadap kunciPembaruan terhadap bukan kunci Mekanisme : 1. Cari rekord tersebut 2. Perubahandilakukan dengan penimpaan nilai baru TU = TF + TRw Pembaruan terhadap kunci Mekanisme : 1. Cari rekord tersebut 2. Hapus rekord yang diperbarui dari file utama3. Sisipkan rekord yang telah diperbarui ke log transaksi TU = TF (main) + TI (file log)Kasus khusus : Pembaruan secara batch Pembaruan dapat dilakukan secara batch, yaitu menumpuk dengan pembaruan secara sekaligus. Pembaruan batch ini agar rekordrekord di satu blok dilakukan dengan sekali pencarian tidak lagi diperlukan pencarian yang berulang kali.TU = TN + TI16

Ukuran log transaksi o = d + 2vF. Waktu Pembacaan Seluruh Record (TX) Mekanisme 1. Pembacaan dilakukan terhadapfile utama dan log transaksi 2. Data diproses secara serial 3. Log transaksi diurutkan lebih dulu, mempermudah pembacaan sekuenTerdapat 2 kasus : 1. File log belum terlalu besar 2. File log telah terlalu besar File log belum terlalu besar : 1. Dilakukan pembacaan dari awal sampai akhir2. Ikuti jalur ke file log bila rekord berikutnya di file log Waktu pembacaan dari awal sampai akhir fileR TX = Tsort (o) + (n+o)tdimana O = ninsert + 2v +d nnew = nold + ninsert + d File log telah terlalu besar17

Bila file log telah terlalu besar, maka langkah terbaik adalah sekaligus dilakukan reorganisasi, sehinggaTX = TY G. Waktu Reorganisasi File (TY) Mekanisme 1. 2. Proses penggabungan terhadap file utama dan log transaksi Proses penggabungan akan lebih efektif, apabila file log diurutkan berdasar kunciTY = Tsort(o) + nold(R/t) + o(R/t) + nnew(R/t) Bila jumlah record yang dihapus adalah d+v, maka TY = Tsort(o) + 2(n+o) (R/t)18