Transcript (block).

MK-Struktur Organisasi Data 1
Metode Blocking
Manajemen File
 Untuk memetakan struktur logik (record / byte) menjadi
struktur fisik (block).
 Untuk mengalokasikan block kosong untuk file.
 Untuk mengatur block yang kosong dari penyimpanan
sekunder.
MK-SOD 1
Metode Blocking
2
Elemen Manajemen File
Record
File Structure
Directory
Management
User &
Program
Command
Operation
File Name
Physical Blocks Physical Blocks
in Main Memory
in Scundarey
Buffer
Storage
Acces
Methode
File
Manipulation
Functions
Disk
Scheduling
B
l
o
c
k
i
n
g
Free Storage
Management
File
Allocation
User & Acces
Control
File Management Conceps
Operating System Conceps
MK-SOD 1
Metode Blocking
3
Arsitektur Sistem File
User
Program
Pile
Indexed
Sequential
Sequential
Indexed
Hashed
Logical I / O
Basic I / O Supervisor
Basic File System
Disk Device Driver
MK-SOD 1
Metode Blocking
Tape Device Driver
4
Blocking
 Block adalah unit data yang ditransfer antara device sekunder
dengan device primer.
 Block Size (ukuran blok) dinyatakan dalam byte, notasi B.
 Block Size yang terlalu besar akan mengakibatkan data
yang tidak diperlukan ikut berpindah (memerlukan memori
besar).
 Block Size kecil menyebabkan pembacaan berulang-
ulang.
 Blocking, adalah Metode yang digunakan dalam menempatkan
record-record pada block.
 Bfr (Blocking Factor) adalah nilai yang menentukan berapa
banyak record yang dapat ditempatkan dalam satu block.
MK-SOD 1
Metode Blocking
5
Blocking Record
 Unit logik dari file adalah byte atau record, dan
unit fisik file adalah block.
 Tipe Block :
1. Fixed Blocking (Fixed-Length Record)
2. Variable-Length Spanned Blocking
3. Variable-Length Unspanned Blocking
MK-SOD 1
Metode Blocking
6
Fixed Blocking (Fixed-Length Record)
 Panjang dari Record dinyatakan dalam R
 Setiap Block berisi record dengan ukuran sama,
 Record length <= Block size
 Blocking Faktor (Bfr) adalah
B
Bfr 
R
MK-SOD 1
Metode Blocking
7
Contoh Fixed Blocking
 Diketahui ;
 Ukuran
Block Size ( B ) = 100 byte.
 Panjang Record (R) = 30 byte
 Tanya; Jumlah record per block ?;
 Jawab :
100 Byt e
Bfr 
3
30 Byt e
 Space yang digunakan dari setiap adalah 3 * 30 byte = 90
byte
 Space yang yang tidak digunakan dari setiap block adalah
10 byte ( Pemborosan ruang / waste = W )
MK-SOD 1
Metode Blocking
8
Tampilan hasil Fixed Blocking
R1
R2
R3
R4
Block 1
R7
R8
R5
R6
Block 2
R9
R10
Block 5
R11
R12
Block 4
Gab due to hardware design
Waste due to record fit to bloc size/ space terjadi pemilihan
ukuran record yang terbaik/
Waste due to block size constraint from fixed record size
Waste due to block fit to track size
MK-SOD 1
Metode Blocking
9
Variable-Length Spanned Blocking
 Ukuran record tidak sama (variable)
 Record dapat dipecah bila menemukan gap antar
blok.
 Panjang record dapat lebih besar dari block size.
 Tidak ada ruang yang terbuang karena blocking,
tapi sulit untuk diimplementasikan.
 Record yang berada pada 2 block memerlukan
waktu yang lebih lama dalam pembacaannya.
MK-SOD 1
Metode Blocking
10
Variable-Length Spanned Blocking
 Sebuah block pointer (P) harus disertakan pada tiap




block.
Ukuran efektif block = B – P
Ukuran record + marker = R + M
Bfr = (B – P) / (R + M)
Jika diasumsikan M = P, didapat
BP
Bfr 
RP
MK-SOD 1
Metode Blocking
11
Variable-Length Spanned Blocking
R1
R2
R3
R4
R4
R5
Block 1
R6
R7
R6
Block 2
R8
R9
R9
Block 3
R10
R11
Block 4
Gab due to hardware design
Waste due to record fit to bloc size/ space terjadi pemilihan
ukuran record yang terbaik/
Waste due to block fit to track size
MK-SOD 1
Metode Blocking
12
Variable-Length Unspanned Blocking
 Ukuran record bervariasi, Record Length <= block size
 Hanya record yang utuh yang dapat menempati block.
 Ada kemungkinan terjadi ruang kosong akibat blocking.
 Rata-rata ruang block terbuang = ½ R
 Tidak ada block pointer
 Ukuran block efektif = B – ½ R
 Maka ;
MK-SOD 1
1
B R
2
Bfr 
RM
Metode Blocking
13
Variable-Length Unspanned Blocking
R1
R2
R4
R3
Block 1
R6
R5
Block 2
R7
R8
Block 3
R9
Block 4
Gab due to hardware design
Waste due to record fit to bloc size/ space terjadi pemilihan
ukuran record yang terbaik/
Waste due to block fit to track size
MK-SOD 1
Metode Blocking
14
Pemborosan Ruang (waste/W)
 Ruang yang terbuang tidak dapat digunakan
untuk menyimpan data.
 W dipengaruhi oleh :
 Wg : Waste yang muncul karena gap antar block
 Wr : Waste yang muncul karena blocking
 W = Wg + Wr , nilai W dihitung per record
MK-SOD 1
Metode Blocking
15
Waste/W pada Fixed Blocking
 Pada
fixed blocking, ruang terbuang akibat
blocking adalah < R
 Dihitung per record : 0 ≤ Wr < R / Bfr
 Fixed blocking umumnya digunakan jika ukuran
record jauh lebih kecil dibandingkan kapasitas
block (Wg jauh lebih besar dibandingkan Wr).
 W = Wg + Wr  W = Wg = G / Bfr
MK-SOD 1
Metode Blocking
16
Waste/W pada Variable Spanned
 Tidak ada ruang terbuang karena blocking
 Muncul penanda record (M) dan pointer block
(P)
 Wr = M + P / Bfr
 W = Wg + Wr  G / Bfr + M + (P / Bfr)
W = M + (P + G) / Bfr
 Jika M = P, maka W = P + (P + G) / Bfr
MK-SOD 1
Metode Blocking
17
Waste/W pada Variable Unspanned
 Ada ruang terbuang
 Ada penanda record
 Wr = M + ((½ R) / Bfr)
 W = Wg + Wr  G / Bfr + M + ((½ R) / Bfr
W = M + (½ R + G) / Bfr
 Jika M = P, maka W = P + (½ R + G) / Bfr
MK-SOD 1
Metode Blocking
18
Transfer Rate
 Transfer Rate (t) adalah kecepatan data yang dapat
ditransfer
 Satuan byte / s, besarnya t diinformasikan oleh
pembuat perangkat.
 Terdapat 2 pengukuran yang tergantung pada
transfer rate :


Record Transfer Time (TR)
Block Transfer Time (Btt)
 TR adalah waktu transfer record dengan panjang R,
dimana TR = R / t
 Btt adalah waktu transfer block dengan besar B, dimana
Btt = B / t
 Satuan TR dan Btt adalah milisecond
MK-SOD 1
Metode Blocking
19
Bulk Transfer Data
 Untuk pembacaan data dalam jumlah besar,
diperhitungkan nilai bulk transfer rate (t’).
 Bulk
transfer rate dihitung dengan
mempertimbangkan besar dan banyaknya
gap area non data yang harus dilalui.
 t’ = (t / 2) (R / (R + W))
MK-SOD 1
Metode Blocking
20
Contoh Kasus
Diketahui sebuah harddisk memiliki karakteristik :
• Seek time (s) = 10 ms
• Kecepatan putar disk 6000 rpm
• Transfer rate (t) = 2048 byte / s
• Kapasitas block (B) = 2048 byte
• Ukuran record (R) = 250 byte
• Ukuran gap (G) = 256 byte
• Ukuran M = P = 8 byte
MK-SOD 1
Metode Blocking
21
Contoh Kasus
Ditanya :
 Blocking Factor
 Record Transfer Time
 Block Transfer Time
 Pemborosan Ruang (Waste)
 Bulk Transfer Rate
Dengan Menggunakan metode blockingnya :
 Fixed blocking
 Variable spanned
 Variable unspanned
MK-SOD 1
Metode Blocking
22
Pembahasan dgn Fixed Blocking





Bfr = B / R = 2048 / 250 = 8 record
TR = R / t = 250 / 2048 = 0,122 s
Btt = B / t = 2048 / 2048 = 1 s
W = WG = G / Bfr = 256 / 8 = 32 byte
Bulk Transfer Rate :
t’ = (t / 2) (R / (R + W))
= (2048 / 2) (250 / (250 + 32))
= 1024 (250 / 282)
= 1024 (0,886)
= 907,8 s
MK-SOD 1
Metode Blocking
23
Pembahasan dgn Spanned Blocking





Bfr = (B – P) / (R + M) = (2048 – 8) / (250 + 8) = 7
record
Record Transfer Time (TR) = R / t = 250 / 2048 = 0,122
s
Block Transfer Time (Btt) = B / t = 2048 / 2048 = 1 s
W = M + (P + G) / Bfr = 8 + (8 + 256) / 7 = 45 byte
Bulk Transfer Rate :
t’ = (t / 2) (R / (R + W))
= (2048 / 2) (250 / (250 + 32))
= 1024 (250 / 282)
= 1024 (0,886)
= 907,8 byte/s
MK-SOD 1
Metode Blocking
24
Pembahasan dgn Unspanned Blocking





Bfr = (B – ½ R) / (R + M) = (2048 – ½ (250)) / (250 +
8) = 7 rec
Record Transfer Time (TR) = R / t = 250 / 2048 =
0,122 s
Block Transfer Time (Btt) = B / t = 2048 / 2048 = 1 s
W = M + (½ R + G) / Bfr = 8 + (½ (250) + 256) / 7 = 62
byte
Bulk Transfer Rate :
t’ = (t / 2) (R / (R + W))
= (2048 / 2) (250 / (250 + 32))
= 1024 (250 / 282)
= 1024 (0,886)
= 907,8 s
MK-SOD 1
Metode Blocking
25
Manajemen Tempat Penyimpanan Sekunder
 Space / tempat kosong harus dialokasikan untuk
file yang akan disimpan.
 Harus menyimpan track dari space yang masih
ada untuk alokasi data.
 Porsi Ukuran ;
 Variable-size atau fixed-size
 variabel : kompleksitas tapi efisiensi
 Large-size atau small size

MK-SOD 1
besar : efisiensi untuk transfer
Metode Blocking
26
Pre – Alokasi
 Membutuhkan ukuran maksimum untuk file pada
saat pembuatan file.
 Sulit
untuk memperkirakan
maksimum file.
 Berusaha
ukuran
untuk memperkirakan
sehingga tidak melebihi kapasitas.
potensial
ukuran
file
 Metode Alokasi File
 Alokasi Kontinu
 Alokasi Chained
 Alokasi Berindeks
MK-SOD 1
Metode Blocking
27
Alokasi Kontinu
 Sebuah kumpulan block dialokasikan untuk
sebuah file pada saat pembuatan file.
 Hanya sebuah single entry pada tabel alokasi
file (Starting block dan panjang block).
 Fragmentasi external akan muncul
MK-SOD 1
Metode Blocking
28
Metode Alokasi File Kontinu
File Allocation Table
File A
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
File B
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
23
24
27
28
29
32
33
34
File C
20
21
22
File E
25
30
26
File D
31
MK-SOD 1
Metode Blocking
File Name
Start Block
Length
File A
2
3
File B
9
5
File C
18
8
File D
30
2
File E
26
3
29
Metode Alokasi File Kontinu
(after Consolidation)
File Allocation Table
File A
0
1
2
3
4
File Name
Start Block
Length
7
8
9
File A
0
3
13
14
File B
3
5
File B
5
6
File C
10
11
12
File E
File D
15
16
17
18
19
File C
8
8
20
21
22
23
24
File D
19
2
25
26
27
28
29
File E
16
3
30
31
32
33
34
MK-SOD 1
Metode Blocking
30
Metode Alokasi File Chained
 Alokasi berbasis block individual.
 Tiap block mengandung sebuah pointer ke block
berikutnya pada chain.
 Hanya single entry pada tabel alokasi file (Starting
block dan panjang file).
 Tidak ada fregmentasi external
 Baik untuk file sequential
MK-SOD 1
Metode Blocking
31
Metode Alokasi File Chained
File B
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
15
16
17
20
21
25
30
File Allocation Table
File Name
Start Block
Length
…
…
…
14
File B
1
5
18
19
…
…
…
22
23
24
26
27
28
29
31
32
33
34
MK-SOD 1
Metode Blocking
32
Metode Alokasi File Chained
(after Consolidation)
File Allocation Table
File B
0
1
2
3
4
File Name
Start Block
Length
5
6
7
8
9
…
…
…
10
11
12
13
14
File B
0
5
…
…
…
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
MK-SOD 1
Metode Blocking
33
Metode Alokasi File Berindeks
 Tabel alokasi file mengandung sebuah 1 indeks 1
level pada tiap file.
 Indeks mempunyai 1 entry untuk tiap porsi
alokasi ke file.
 Tabel alokasi file mengandung nomor block untuk
indeks.
MK-SOD 1
Metode Blocking
34
Metode Alokasi File Berindeks
File Allocation Table
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
File B
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
MK-SOD 1
Metode Blocking
File Name
Index Block
…
…
File B
24
…
…
1
8
3
14
28
35
Metode Alokasi File Berindeks
 Indexed Allocation withVariable-Length Portion
File Allocation Table
File Name
Index Block
…
…
0
1
2
3
4
File B
24
5
6
7
8
9
…
…
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Start Block
Length
1
3
28
4
14
1
File B
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
MK-SOD 1
Metode Blocking
36