Kamis, 31 Maret 2011

Sistem Manajemen File



Sistem Manajemen File
PERDIANSYAH (2010140011)
R MUH BAYU (2010140266)
RAMDANI (201014 0202)
RAYMUNDUS (2010140323)
SMT 3C


SISTEM OPERASI

KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Rida Illahi karena berkat Rahmat dan Karunia-Nya saya bisal menyelesaikan makalah yang telah diberikan oleh dosen kita. Tidak lupa juga saya mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan makalah ini dengan tepat waktu. Saya juga menyadari dalam pembuatan makalah ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu saya mohon saran dari para pembaca sekalian demi perbaikan makalah yang selanjutnya.
Dalam sistem operasi komputer kita mengenal sistem manajemen file. Sistem manajemen file ini perlu diterapkan agar dapat digunakan dalam sistem operasi komputer. Dalam penerapannya seringkali menimbulkan beberapa masalah, oleh karena itu masalah tersebut harus dapat diselesaikan oleh sistem operasi komputer.

Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua.


Penyusun, 25 Maret 2011


Penyusun

DAFTAR ISI

BAB I P E N D A H U L U A N
I.A Latar Belakang
I.B Tujuan
I.C Sistematika
BAB II P E M B A H A S A N
A. Manajemen File Sistem
A.1 Konsep File
1. Atribut File
2. Operasi pada File
3. Tipe File
4. Struktur File
B. Penyimpanan File
A.2 Metode Akses
1. Akses Secara Berurutan
2. Akses Langsung
3. Akses Dengan Menggunakan Indeks
4. Metode Akses Berkas
A.3 Struktur Direktori Operasi Pada Direktori
3.1 Direktori Satu Tingkat
3.2 Direktori Dua Tingkat
3.3 Direktori Dengan Struktur Tree
3.4 Direktori Dengan Struktur Acyclic-Graph
3.5 Direktori Dengan Struktur Graph
A.4 Proteksi
2. Implementasi Sistem File
2.A Struktur File
2.B Metoda Alokasi Blok
2.C Manajemen Ruang Bebas
2.D IMPLEMENTASI DIREKTORI
A. LINIER LIST
B.HAST TABLE
C.Direktori pada MS-DOS
2.E Efisiensi dan Kinerja
A. Efisiensi
B. Kinerja
2.F Recovery
BAB III P E N U T U P
Daftar Pustaka















BAB I
PENDAHULUAN
I.A Latar Belakang
Dalam pengimplementasian system menajemen file seringkali menimbulkan banyak masalah, antara lain dalam hal penyimpanan file, manajemen ruang penyimpanan, kehandalan, serta kinerja dalam implementasi sIstem manajemen file tersebut. Berikut akan dijelaskan dengan lengkap masalah-masalah tersebut.
I.B Tujuan
Adapun pembuatan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas kelompok yang telah diberikan oleh Alfino mengenai Manajemen File Sistem.
I.C Sistematika
Untuk memudahkan pemahaman, maka kami menggunakan sitematika yang terdiri dari beberapa sub bab :
BAB I P E N D A H U L U A N
I.A Latar Belakang
I.B Tujuan
I.C Sistematika
BAB II PEMBAHASAN
A. Manajemen File Sistem
A.1 Konsep File
1. Atribut File
2. Operasi pada File
3. Tipe File
4. Struktur File
B. Penyimpanan File
A.2 Metode Akses
1. Akses Secara Berurutan
2. Akses Langsung
3. Akses Dengan Menggunakan Indeks
4. Metode Akses Berkas
A.3 Struktur Direktori Operasi Pada Direktori
3.1 Direktori Satu Tingkat
3.2 Direktori Dua Tingkat
3.3 Direktori Dengan Struktur Tree
3.4 Direktori Dengan Struktur Acyclic-Graph
3.5 Direktori Dengan Struktur Graph
A.4 Proteksi
2. Implementasi Sistem File
2.A Struktur File
2.B Metoda Alokasi Blok
2.C Manajemen Ruang Bebas
2.D IMPLEMENTASI DIREKTORI
A. LINIER LIST
B.HAST TABLE
C.Direktori pada MS-DOS
2.E Efisiensi dan Kinerja
A. Efisiensi
B. Kinerja
2.F Recovery
BAB III PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA





BAB II
PEMBAHASAN
A. Manajemen File Sistem
Manajemen file dalam sistem operasi keluaran Microsoft Windows dapat dilakukan dengan memanfaatkan fungsi dan fasilitas yang ada pada program aplikasi file manager Windows Explorer. Aplikasi tersebut berfungsi untuk mengelola file dan folder, seperti menyalin file menjadi dua atau lebih salinan, menghapus atau memindahkan file atau folder ke tempat lain, seperti ke dalam disket atau folder lainnya.
A.1 Konsep File
File adalah unit penyimpan logika yang diabstraksi sistem operasi dari perangkat penyimpan . File berisi informasi yang disimpan pada penyimpan sekunder (seperti magnetic disk, magnetic tape dan optical disk). Informasi dalam file didefinisikan oleh pembuatnya. Sebuah file mempunyai struktur tertentu tergantung tipenya. Tipe file terdiri dari data baik data numeric, karakter maupun binary serta program misalnya source program, object program dan executable program.
1. Atribut File
Nama – informasi untuk pengacuan file, disimpan dalam bentuk yg dapat dibaca User. Sebuah file mempunyai atribut yg berbeda antara sistem operasi satu dengan lainnya, tetapi secara umum terdiri dari :
• Nama, informasi disimpan dalam bentuk yang dapat dibaca manusia
• Tipe, diperlukan sistem yang mendukung tipe yang berbeda.
• Lokasi, pointer ke lokasi file pada perangkat.
• Ukuran, ukuran file saat ini.
• Proteksi, mengontrol siapa yang dapat membaca, menulis dan mengeksekusi.
• Waktu, tanggal dan identifikasi user, data untuk monitoring proteksi, sekuriti dan penggunaan.
Informasi file disimpan dalam struktur direktori yang diatur oleh disk.
2. Operasi pada File
Sebagai tipe data abstrak, perlu didefinisikan operasi yang dapat dibentuk oleh file. Terdapat enam operasi dasar yg disediakan sebagai sistem call yaitu :
• Membuat file (create)
• Menulis file (write)
• Membaca file (read)
• Reposisi dalam file (file seek)
• Menghapus file (delete)
• Memotong file (truncate)
• Open(Fi) mencari struktur direktori untuk entry Fi dan memindahkan isi entry ke memori.
• Close (Fi) memindahkan isi entry Fi di memori ke struktur direktori pada disk. Operasi tambahan yang biasanya dilakukan terhadap file adalah :
• Menambah (append) informasi baru pada akhir file yang sudah ada
• Mengubah nama (rename) file yang sudah ada
• Membuat duplikasi (copy) file
Kebanyakan operasi file melibatkan pencarian direktori untuk masukan yang berhubungan dengan file.
Beberapa informasi yang berkaitan dg pembukaan file yaitu
• Pointer file.
• Jumlah file yang dibuka.
• Lokasi file pada disk.
3. Tipe File
Tipe file juga digunakan untuk untuk menunjukkan struktur internal dari file . Teknik yg umum untuk implementasi tipe file adalah memasukkan tipe file sebagai bagian dari nama file. Nama file dibagi menjadi dua bagian yaitu nama dan extension (seperti pada MS-DOS). Setiap file mempunyai atribut pembuat berisi nama dari program yang membuatnya (seperti pada MS- Windows / Apple Macintosh). Atribut ini di-set oleh sistem operasi saat menggunakan system call create. Bila user membuka file tersebut dengan melakukan double-clicking mouse pada icon dari file tsb, program yang dibuat ditampilkan otomatis.
4. Struktur File
File tertentu harus konfirmasi ke struktur yang dibutuhkan yang dimengerti oleh sistem operasi. Misalnya sistem operasi membutuhkan file executable yang mempunyai struktur khusus sehingga dapat menentukan dimana letak memory dan lokasi dari instruksi pertama.
Beberapa sistem operasi menggunakan sekumpulan sistem pendukung struktur file dg sejumlah operasi khusus untuk manipulasi file dengan struktur tersebut. Hal ini menjadi kelemahan pada sistem operasi yang mendukung struktur file lebih dari satu. Jika sistem operasi menentukan 10 struktur file berbeda, maka perlu menyertakan kode untuk mendukung struktur file tersebut. Setiap file perlu dapat didefinisikan sebagai satu dari tipe file yang didukung oleh sistem operasi.
B. Penyimpanan File
Penyimpanan dan pengaksesan dari/ke perangkat dalam unit informasi. Blok berisi sekumpulan byte berukuran tetap yang dipindah dari tempat penyimpanan memori untuk diproses dan sebaliknya. Ukuran blok yang sama pada perangkat berbeda dapat menyebabkan pemborosan ruang penyimpanan, selain itu perbedaan ukuran blok juga sangat menyulitkan penulisan program. Untuk itu diperlukan pemilihan ukuran blok secara hati-hati agar meminimumkan pemborosan, sekaligus mempermudah penulisan program.
Blok data memiliki pengalamatan, berfungsi untuk mengacu blok tersebut. Alamat blok bias disebut block pointer, yang berisi alamat untuk mengakses blok. Pengalamatan blok dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu pengalamatan fisik disk, pengalamatan relatif, serta pengalamatan simbolik.
Pengalamatan fisisk disk mengacu satu unit data pada disk secara fisik. Pengalamatan relatif yaitu penggunaan bilangan dari nol sampai jumlah maksimum blok yang kemudian dikonversi menjadi alamat fisik dengan suatu penghitungan yang dialkukan oleh sIstem operasi. Pengalamatan simbolik adalah pemberian nama tiap blok, penggunaan tabel alamat, berisi alamat fisik atau relatif blok dan prosedur pencarian untuk mendapatkan alamat blok.
Blok berikutnya dapat dicapai dengan waktu singkat jika blok berdekatan dengan blok sebelumnya. Kedekatan tersebut disebut lokalitas. Semakin kuat lokalitasnya, semakin cepat pengakksesan data dilakukan.Lokalitas lemah menunjukan pengaksesan lambat sehingga system harus mengusakakan kedekatan blok-blok data yang paling sering disakses.
A.2 Metode Akses
1. Akses Secara Berurutan
Ketika digunakan, informasi penyimpanan berkas harus dapat diakses dan dibaca ke dalam memori komputer. Beberapa sistem hanya menyediakan satu metode akses untuk berkas.
Sequential Access merupakan metode yang paling sederhana. Informasi yang disimpan dalam berkas diproses berdasarkan urutan. Operasi dasar pada suatu berkas adalah tulis dan baca. Operasi baca membaca berkas dan meningkatkan pointer berkas selama di jalur lokasi I/O. Operasi tulis menambahkan ke akhir berkas dan meningkatkan ke akhir berkas yang baru. Metode ini didasarkan pada tape model sebuah berkas, dan dapat bekerja pada kedua jenis device akses (urut maupun acak).
2. Akses Langsung
Direct Access merupakan metode yang membiarkan program membaca dan menulis dengan cepat pada berkas yang dibuat dengan fixed-length logical order tanpa adanya urutan. Metode ini sangat berguna untuk mengakses informasi dalam jumlah besar. Biasanya database memerlukan hal seperti ini. Operasi berkas pada metode ini harus dimodifikasi untuk menambahkan nomor blok sebagai parameter. Pengguna menyediakan nomor blok ke sistem operasi biasanya sebagai nomor blok relatif, yaitu indeks relatif terhadap awal berkas. Penggunaan nomor blok relatif bagi sistem operasi adalah untuk memutuskan lokasi berkas diletakkan dan membantu mencegah pengguna dari pengaksesan suatu bagian sistem berkas yang bukan bagian pengguna tersebut.
3. Akses Dengan Menggunakan Indeks
Metode ini merupakan hasil dari pengembangan metode direct access. Metode ini memasukkan indeks untuk mengakses berkas. Jadi untuk mendapatkan suatu informasi suatu berkas, kita mencari dahulu di indeks, lalu menggunakan pointer untuk mengakses berkas dan mendapatkan informasi tersebut. Namun metode ini memiliki kekurangan, yaitu apabila berkas-berkas besar, maka indeks berkas tersebut akan semakin besar. Jadi solusinya adalah dengan membuat 2 indeks, indeks primer dan indeks sekunder. Indeks primer memuat pointer ke indeks sekunder, lalu indeks sekunder menunjuk ke data yang dimaksud.


4. Metode Akses Berkas
Berkas menyimpan informasi. Apabila sedang digunakan informasi ini harus diakses dan dibaca melalui memori komputer. Informasi dalam berkas dapat diakses dengan beberapa cara, yaitu:
1. Akses sekuensial. Akses ini merupakan yang paling sederhana dan paling umum digunakan. Informasi dalam berkas diproses secara berurutan. Sebagai contoh, editor dan kompilator biasanya mengakses berkas dengan cara ini.
2. Akses langsung (relative access) . Sebuah berkas dibuat dari rekaman-rekaman logical yang panjangnya sudah ditentukan, yang mengizinkan program untuk membaca dan menulis rekaman secara cepat tanpa urutan tertentu.
A.3 Struktur Direktori Operasi Pada Direktori
Operasi-operasi yang dapat dilakukan pada direktori adalah:
1. Mencari berkas, kita dapat menemukan sebuah berkas didalam sebuah struktur direktori. Karena berkas-berkas memiliki nama simbolik dan nama yang sama dapat mengindikasikan keterkaitan antara setiap berkas-berkas tersebut, mungkin kita berkeinginan untuk dapat menemukan seluruh berkas yang nama-nama berkas membentuk pola khusus.
2. Membuat berkas, kita dapat membuat berkas baru dan menambahkan berkas tersebut kedalam direktori.
3. Menghapus berkas, apabila berkas sudah tidak diperlukan lagi, kita dapat menghapus berkas tersebut dari direktori.
4. Menampilkan isi direktori, kita dapat menampilkan seluruh berkas dalam direktori, dan kandungan isi direktori untuk setiap berkas dalam daftar tersebut.
5. Mengganti nama berkas, karena nama berkas merepresentasikan isi dari berkas kepada user, maka user dapat merubah nama berkas ketika isi atau penggunaan berkas berubah. Perubahan nama dapat merubah posisi berkas dalam direktori.
6. Melintasi sistem berkas, ini sangat berguna untuk mengakses direktori dan berkas didalam struktur direktori.
3.1 Direktori Satu Tingkat
Ini adalah struktur direktori yang paling sederhana. Semua berkas disimpan di dalam direktori yang sama. Struktur ini tentunya memiliki kelemahan jika jumlah berkasnya bertambah banyak, karena tiap berkas mesti memiliki nama yang unik.
3.2 Direktori Dua Tingkat
Kelemahan yang ada pada direktori tingkat satu dapat diatas pada sistem direktori dua tingkat. Caranya ialah dengan membuat direktori secara terpisah. Pada direktori tingkat dua, setiap pengguna memiliki direktori berkas sendiri (UFD). Setiap UFD memiliki struktur yang serupa, tapi hanya berisi berkas-berkas dari seorang pengguna.
Ketika seorang pengguna login, master direktori berkas (MFD) dicari. Isi dari MFD adalah indeks dari nama pengguna atau nomor rekening, dan tiap entri menunjuk pada UFD untuk pengguna tersebut. Ketika seorang pengguna ingin mengakses suatu berkas, hanya UFD-nya sendiri yang diakses. Jadi pada setiap UFD yang berbeda, boleh terdapat nama berkas yang sama.
3.3 Direktori Dengan Struktur Tree
Struktur direktori dua tingkat bisa dikatakan sebagai pohon dua tingkat. Sebuah direktori dengan struktur pohon memiliki sejumlah berkas atau subdirektori lagi. Pada penggunaan yang normal setiap pengguna memiliki direktorinya sendiri-sendiri. Selain itu pengguna tersebut dapat memiliki subdirektori sendiri lagi.
Dalam struktur ini dikenal dua istilah, yaitu path relatif dan path mutlak. Path relatif adalah path yang dimulai dari direktori yang aktif. Sedangkan path mutlak adalah path yang dimulai dari direktori akar.
3.4 Direktori Dengan Struktur Acyclic-Graph
Jika ada sebuah berkas yang ingin diakses oleh dua pengguna atau lebih, maka struktur ini menyediakan fasilitas "sharing", yaitu penggunaan sebuah berkas secara bersama-sama. Hal ini tentunya berbeda dengan struktur pohon, dimana pada struktur tersebut penggunaan berkas atau direktori secara bersama-sama dilarang. Pada struktur "Acyclic-Graph", penggunaan berkas atau direktori secara bersama-sama diperbolehkan. Tapi pada umumnya struktur ini mirip dengan struktur pohon.
3.5 Direktori Dengan Struktur Graph
Masalah yang sangat utama pada struktur direktori "Acyclic-Graph" adalah kemampuan untuk memastikan tidak-adanya siklus. Jika pada struktur 2 tingkat direktori, seorang pengguna dapat membuat subdirektori, maka akan kita dapatkan direktori dengan struktur pohon. Sangatlah mudah untuk tetap mempertahankan sifat pohon setiap kali ada penambahan berkas atau subdirektori pada direktori dengan struktur pohon. Tapi jika kita menambahkan sambungan pada direktori dengan struktur pohon, maka akan kita dapatkan direktori dengan struktur graph sederhana.
Proses pencarian pada direktori dengan struktur "Acyclic-Graph", apabila tidak ditangani dengan baik (algoritma tidak bagus) dapat menyebabkan proses pencarian yang berulang dan menghabiskan banyak waktu. Oleh karena itu, diperlukan skema pengumpulan sampah ("garbage-collection scheme"). Skema ini menyangkut memeriksa seluruh sistem berkas dengan menandai tiap berkas yang dapat diakses. Kemudian mengumpulkan apa pun yang tidak ditandai sebagai tempat kosong. Hal ini tentunya dapat menghabiskan banyak waktu.
A.4 Proteksi
Implementasi pengamanan sangat penting untuk menjamin sistem tidak diinterupsi dan diganggu. Proteksi dan pengamanan terhadap perangkat keras dan sistem operasi sama pentingnya. Sistem operasi hanya satu bagian kecil dari seluruh perangkat lunak di suatu sistem.
1. Domain Proteksi
Mekanisme proteksi sistem komputer
Pada sistem komputer banyak objek yang perlu diproteksi, yaitu :
1. Objek perangkat keras.
Objek yang perlu diproteksi, antara lain :
- Pemroses.
- Segment memori.
- Terminal.
- Disk drive.
- Printer.
2. 2. Objek perangkat lunak.
Objek yang perlu diproteksi, antara lain :
- Proses.
- File.
- Basis data.
- Semaphore.
Kapabilitas
• Cara lain adalah memecah matrik perbaris. Diasosiasikan tiap proses satu daftar objek yang boleh diakses, bila terdapat tanda operasi yang diijinkan padanya atau domainnya.
• Senarai ini disebut senarai kapabilitas (capabilities list).

Keamanan
Keamanan sistem terbagi menjadi tiga,
1. Keamanan eksternal (external security).
2. Keamanan interface pemakai (user
interface security).
3. Keamanan internal (internal security).

2. Implementasi Sistem File
File berisi sekumpulan blok. Sistem manajemen file bertanggung jawab untuk alokasi blok-blok disk ke file. Dua hal penting yang harus ditangani adalah pencatatan ruang yang dialokasikan untuk file, pencatatan ruang bebas yang tersedia di disk. Sistem file meliputi alokasi file, pencatatan ruang disk, shared file, kehandalan system file, serta kinerja sistem file.
Masalah pokok dalam alokasi file adalah pencatatan blok-blok yang digunakan file. Beragam metode dapat digunakan, diantaranya alokasi berturutan/kontigu (contigous allocation). Teknik ini merupakan skema alokasi paling sederhana, yaitu menyimpan file sebagai blok-blok data berturutan (kontigu) di disk.
Keunggulannya adalah sederhana dalam implementasi karena pencatatan dimana blok-blok file berada direduksi menjadi hanya mengingat alamat awal file dan panjang file, yaitu jumlah blok dari file. Kinerjanya luar biasa bagus Karena seluruh file dapat dibaca dari disk dengan satu operasi. Tak ada metode alokasi lain yang dapat menandingi kinerja pengaksesan. Keunggulan ini diperoleh karena rekord-rekord yang secara logik berturutan biasanya juga saling berdekatan secara fisik.
Kelemahannya adalah Hanya bila ukuran maksimum diketahui pada saat file diciptakan. Layak digunakan kecuali bila ukuran maksimum diketahui pada saat file diciptakan. Tanpa informasi itu, sistem operasi tidak mengetahui berapa banyak ruang disk yang digunakan untuk suatu file. Kelemahan lain adalah Terjadi fragmentasi disk. Fragmentasi disk dapat dihasilkan metode alokasi ini, ruang yang disiakan seharusnya dapat digunakan.
Metode kedua adalah alokasi blok-blok file sebagai senarai berkait yang mencatat blok-blok file dengan senarai berkait blok-blok didisk. Word pertama di blok data sebagai pointer ke blok berikutnya, sisanya untuk menyimpan data. Skema ini disebut rantai blok (block chaining) karena blok pertama merantai blok kedua, blok kedua merantai blok ketiga, dan seterusnya. Blok sebelumnya merantai blok berikutnya. Direktori mencatat blok pertama file.
Keunggulan metode ini adalah Setiap blok di disk dapat digunakan. Tak ada ruang yang hilang karena fragmentasi eksternal. Isian/elemen direktori cukup menyimpan alamat blok pertama file.
Kelemahannya adalah Pembacaan sekuen cukup merepotkan karena harus menelusuri blok satu per satu. Blok data tidak lagi berukuran 2k, karena pointer memerlukan beberapa byte. Masalah ini tidak fatal. Ukuran yang janggal (bukan berukuran 2k) kurang efisien karena program membaca dan menulis blok tidak dapat memanfaatkan sifat bilangan biner.
Metode ketiga adalah alokasi blok-blok sebagai senarai berkait menggunakan indeks (FAT). Kelemahan alokasi senarai berkait dieliminasi dengna menghilangkan pointer di blok dan meletakkan sebagai tabel tersendiri di memori. Seluruh blok tersedia untuk data. Skema ini disebut block oriented file mapping. Tabel yang mencatat nomor blok data disebut FAT (File Allocation Table).
Keunggulan metode ini adalah pengaksesan acak lebih mudah. Meski masih harus menelusuri rantai berkait untuk menemukan lokasi blok file, rantai blok seluruhnya di memori sehingga dapat dilakukan secara cepat tanpa membuat pengaksesan ke disk. Direktori cukup menyimpan bilangan bulat nomor blok awal. Blok awal ini digunakan untuk menemukan seluruh blok, tak peduli jumlah blok file itu. Direktori menunjuk blok pertama file dan FAT menunjukkan blok-blok file berikutnya.
Kelemahannya adalah seluruh tabel (FAT) harus disimpan di memori. Jika penyimpanan berukuran besar mengakibatkan tabel berukuran besar dan harus ditaruh di memori utama meskipun hanya satu file yang dibuka. MS-DOS menggunakan metode ini
2.A Struktur File
Sistem operasi membutuhkan struktur file tertentu untuk menjalankan/ mengakses suatu file. Semua sistem operasi diharuskan mampu mengenal sedikitnya satu jenis struktur file.
Jika sistem operasi mengenal semakin banyak struktur file, maka semakin luas aplikasi yang dapat dijalankan namun ukuran sistem operasi semakin membengkak. Sebaliknya, jika semakin sedikit struktur file, maka sistem operasi hanya dapat menjalankan aplikasi dalam jumlah yang sedikit pula.
2.B Metoda Alokasi Blok
Ada beberapa mekanisme dalam mengalokasikan blok untuk menyimpan berkas ke dalam disk, diantaranya:
1. Alokasi Berkesinambungan
Jenis alokasi ini menempatkan berkas-berkas pada blok secara berkesinambungan atau berurutan dalam disk. Alokasi berkesinambungan dari suatu berkas diketahui melalui alamat dan panjang disk (dalam unit blok) dari blok pertama. Jadi, misalkan ada berkas dengan panjang n blok dan mulai dari lokasi b maka berkas tersebut menempati blok b, b+1, b+2, b+n-1. Direktori untuk setiap berkas mengindikasikan alamat blok awal dan panjang area yang dialokasikan untuk berkas tersebut. Terdapat dua macam cara untuk mengakses berkas yang dialokasi dengan metode ini, yaitu:
• Akses secara berurutan. Sistem berkas mengetahui alamat blok terakhir dari disk dan membaca blok berikutnya jika diperlukan.
• Akses secara langsung. Untuk akses langsung ke blok i dari suatu berkas yang dimulai pada blok b, dapat langsung mengakses blok b+i.
Gambar 17.1. Gambar Alokasi Berkesinambungan


Kelebihan dari metode ini adalah:
1. Penerapannya mudah karena perpindahan head membutuhkan waktu yang sedikit untuk menyimpan suatu berkas karena letaknya berdekatan. Perpindahan head menjadi masalah hanya bila sektor terakhir dari suatu track a dan sektor awal track a+1.
2. Waktu pengaksesan suatu berkas lebih cepat karena head tidak berpindah terlalu jauh dalam pembacaan berkas.
Kekurangan metode ini adalah:
1. Pencarian blok kosong untuk menyimpan sebuah berkas baru, ukuran berkas harus diketahui terlebih dahulu untuk dapat meletakkan berkas pada blok dengan ukuran yang tepat. Dan jika peletakkan berkas pada blok menggunakan sebagian kecil blok tersebut, maka tidak ada berkas lain yang dapat menggunakan ruang kosong itu. Inilah yang disebut dengan fragmentasi internal.
2. Bila ada berkas yang dihapus, maka ruang disk yang dibebaskan kemungkinan tidak akan cukup untuk berkas baru. Inilah yang dinamakan fragmentasi eksternal.
3. Perlu blok khusus untuk menyimpan direktori yang berisi nama berkas, alamat awal sebuah berkas, dan panjang berkas.
Penempatan suatu berkas baru pada disk, maka harus mencari ruang-ruang kosong yang ada pada disk. Pencarian ini dapat menggunakan metode first fit and best fit. First fit adalah ruang kosong pertama yang ditemukan oleh head dalam pencariannya yang ukurannya mencukupi berkas tersebut. Best fit adalah memakai ruang kosong yang memiliki besar yang paling sesuai dengan ukuran berkas yang akan disimpan.
Terdapat cara pencegahan fragmentasi eksternal pada alokasi blok berkesinambungan ini, dengan cara, mengkopi seluruh berkas yang ada pada disk ke suatu floopy disk atau tape magnetik yang kemudian akan dikopi kembali ke disk secara berkesinambungan. Dengan demikian, ruang kosong terpisah dari ruang yang berisi berkas, sehingga ukuran ruang kosong yang lebih besar dan ruang kosong tersebut dapat dimanfaatkan oleh berkas lain.
Untuk mengatasi kelemahan-kelemahan dari alokasi blok berkesinambungan, ada suatu modifikasi alokasi berkesinambungan, yaitu extent-File system.
2. Alokasi link
Alokasi link dapat memecahkan semua masalah yang terdapat pada alokasi berkesinambungan. Dengan alokasi link, setiap berkas berupa sebuah linked-list pada blok disk. Alokasi link juga memiliki direktori yang berisi nama berkas, alamat awal sebuah berkas, dan alamat akhir sebuah berkas. Direktori tersebut memiliki pointer ke alamat awal dari sebuah berkas. Untuk berkas yang kosong, pointernya diinisialisasi dengan nilai nil (akhir dari nilai pointer).
Gambar 17.2. Gambar Alokasi Link


Pada alokasi link, sebuah berkas disimpan menyebar keseluruh disk yang dihubungkan dengan pointer. Pointer pertama menunjuk ke berkas data kedua, pointer dari berkas kedua menunjuk ke berkas data ketiga, dst.
Gambar 17.3. Gambar Cluster

Untuk membaca berkas dengan mengikuti pointer dari blok ke blok. Disini tidak terjadi fragmentasi eksternal dan blok yang kosong dapat digunakan oleh berkas lain. Ukuran dari berkas tidak perlu didefinisikan pada saat berkas dibuat. Masalah yang terdapat pada alokasi link adalah ketika mencari sebuah blok berkas kita harus mencarinya dari awal dan mengikuti pointer sampai menemukan blok berkas yang dicari.
Hal lain yang jadi masalah adalah pointer memerlukan ruang tersendiri. Untuk mengatasi masalah ini maka menggunakan cluster yaitu menggabungkan berkas-berkas yang berdekatan menjadi satu, sehingga gabungan dari berkas-berkas itu hanya menggunakan satu pointer. Hal ini bisa menyebabkan fragmentasi internal karena banyak ruang yang tidak terpakai ketika suatu cluster hanya sebagian menggunakan blok.
Gambar 17.4. Gambar FAT

Suatu variasi penting dari alokasi link adalah dengan menggunakan File Allocation Table (FAT) yang direktorinya hanya berisi nama berkas dan alamat pertama suatu berkas. Dan penanda dari akhir sebuah berkas terdapat pada blok yang ditunjuk oleh pointer terakhir.
Keunggulan:
• Pengaksesan acak lebih mudah. Meski masih harus menelusuri rantai berkait untuk menemukan lokasi blok berkas, rantai blok seluruhnya di memori sehingga dapat dilakukan secara cepat tanpa membuat pengaksesan ke disk.
• Direktori cukup menyimpan bilangan bulat nomor blok awal. Blok awal ini digunakan untuk menemukan seluruh blok, tak peduli jumlah blok berkas itu. Direktori menunjuk blok pertama berkas dan FAT menunjukkan blok-blok berkas berikutnya.
Kelemahan:
• Seluruh tabel (FAT) harus disimpan di memori. Jika penyimpanan berukuran besar mengakibatkan tabel berukuran besar dan harus ditaruh di memori utama meskipun hanya satu berkas yang dibuka.
3. Alokasi Berindeks
Alokasi link memecahkan masalah fragmentasi eksternal dan masalah deklarasi ukuran berkas pada alokasi berkesinambungan tetapi pada FAT alokasi link tidak mensupport akses langsung dari pointer ke blok yang letaknya tersebar pada disk dan harus diurutkan. Alokasi berindeks memecahkan masalah ini dengan menyimpan semua pointer pada suatu lokasi khusus. Lokasi ini disebut blok indeks.
Setiap berkas memiliki satu blok indeks. Alokasi berindeks memiliki direktori yang berisi nama bekas dan blok indeks. Ketika sebuah berkas dibuat semua pointer pada blok indeks diset nil. Ketika suatu blok baru pertama kali ditulis blok itu diatur oleh manajemen ruang kosong dan alamatnya dimasukkan ke blok indeks.
Gambar 17.5. Gambar Alokasi Berindeks


Alokasi berindeks menggunakan akses langsung tanpa mengalami fragmentasi eksternal karena blok kosong pada disk dapat digunakan untuk berkas lain. Alokasi berindeks memerlukakan suatu blok khusus yang berisi blok indeks. Hal ini sangat merugikan jika blok indeks lebih banyak daripada pointer.
Dengan alokasi link kita kehilangan banyak ruang untuk satu pointer perblok. Dengan alokasi berindeks semua blok indeks harus dialokasikan, walaupun hanya satu atau dua pointer yang non-nil.
Hal diatas menimbulkan pertanyaan bagaimana seharusnya besar blok indeks yang tepat. Setiap berkas harus ada dalam blok indeks, maka harus menyediakan blok indeks seminimal mungkin. Jika blok indeks terlalu kecil, maka tidak bisa memenuhi kebutuhan berkas yang ukurannya besar . Ada tiga mekanisme yang bisa mengatasi masalah ini, yaitu sebagai berikut:
1. link Scheme. Untuk suatu berkas, blok indeks normalnya adalah 1 blok. Untuk berkas yang besar, dapat menggabungkan beberapa blok indeks. Jadi, bila berkas kita masih berukuran kecil, maka isi dari tempat yang terakhir dari blok indeks berkas tersebut adalah null. Namun, bila berkas tersebut berkas besar, maka tempat terakhir itu berisikan alamat untuk ke blok indeks selanjutnya, dan begitu seterusnya.
Gambar 17.6. Gambar Linked Scheme


2. Indeks Bertingkat. Pada mekanisme ini blok indeks itu bertingkat-tingkat, blok indeks pada tingkat pertama akan menunjukkan blok-blok indeks pada tingkat kedua, dan blok indeks pada tingkat kedua menunjukkan alamat-alamat dari blok berkas, tapi bila dibutuhkan dapat dilanjutkan kelevel ketiga dan keempat tergantung dengan ukuran berkas tersebut. Untuk blok indeks 2 level dengan ukuran blok 4.096 byte dan petunjuk yang berukuran 4 byte, dapat mengalokasikan berkas hingga 4 GB, yaitu 1.048.576 blok berkas.
Gambar 17.7. Gambar Indeks Bertingkat


3. Combined scheme. Alternatif lain adalah seperti yang dipakai oleh UNIX File System adalah kombinasi dari direct blocks dan indirect blocks. Indirect blocks terdiri dari single, double, and triple.
2.C Manajemen Ruang Bebas
Penyimpanan yang tidak berkesinambungan dan adanya penghapusan data menyebabkan adanya ruang-ruang bebas di disk. oleh karena itu diperlukan manajemen ruang bebas. Caranya, dengan membuat daftar ruang-ruang kosong. Apabila ada berkas baru yang ingin disimpan, maka ruang bebas dicari pada daftar ini.
Ada empat jenis daftar ruang bebas:
Vektor Bit
Blok yang kosong ditandai dengan angka 1 dan blok yang ada isinya ditandai dengan angka 0. Contoh: 0100100, ini berarti blok yang kosong adalah blok ke 1 dan 4.
Gambar 17.9. Gambar Vektor Bit

Perhitungan nomor blok kosong pada vektor bit ini adalah:
(jumlah bit per word)*(jumlah nilai-0 word)+offset dari bit pertama.
Kelemahan dari cara ini adalah pemetaan bit-nya membutuhkan ruang tambahan (blok tersendiri).
Contohnya: ukuran blok = 2^12 byte, ukuran disk = 2^30 byte (1 gigabyte), ruang untuk vektor bit=2^30/2^12 bit (atau 32Kbyte).
Dengan menggunakan vektor bit bisa terjadi kesalahan dimana bit[i]=1 pada memory dan bit[i]=0 pada disk. Untuk mencegah terjadinya perbedaan ini, maka pada saat pengalokasian suatu ruang kosong untuk suatu berkas dilakukan cara berikut:
• set bit[i]=0 pada disk
• alokasikan blok[i]
• set bit[i]=0 pada memory
Linked-List
Blok kosong pertama pointer ke blok kosong kedua, dan blok kosong kedua pointer ke blok ketiga yang kosong.
Gambar 17.10. Gambar Linked-List

Dengan menggunakan linked-list tidak membutuhkan terlalu banyak ruang khusus untuk pointer seperti pada vektor bit yang membutuhkan banyak ruang kosong untuk menyimpan bit-bit yang menyatakan status dari setiap blok.
Kelemahannya adalah sulit untuk mendapatkan ruang kosong berurutan dengan mudah.
Pengelompokan
Menggunakan satu blok untuk menyimpan alamat blok-blok kosong didekatnya. Jika blok telah terisi, maka akan hapus dari blok alamat kosong.
Gambar 17.11. Gambar Grouping

Penghitungan
Ruang kosong list berupa urutan blok-blok kosong, maka dilakukan pendaftaran rangkaian blok kosong dengan memasukkan alamat blok kosong pertama dari rangkaian tersebut, lalu disertakan jumlah blok kosong yang bersebelahan dengannya.
Gambar 17.12. Gambar Counting


Backup
Kita tidak pernah tau apa yang akan terjadi dengan komputer (dalam hal ini disk) kita esok hari. Bisa saja, tiba-tiba terjadi failure yang membuat data yang ada dalam disk berubah, bahkan terhapus!
Untuk mengantisipasi ketidakonsistenan data dan terhapusya data dari disk, maka kita perlu melakukan backup data.
Backup adalah menyalin isi disk kedalam media lain seperti: floopy disc, magnetic tape, optical disc, external hardisc, dll.
Setelah menyalin disk ke media sementara, maka perlu mengembalikan data tersebut ke dalam disk. Hal inilah yang dinamakan restore
Sebelum melakukan backup data, kita perlu mengecek kekosistenan data, yaitu dengan membandingkan data pada struktur direktori dengan data pada blok, lalu apabila ditemukan kesalahan, maka program tersebut akan mencoba memperbaikinya. Pengecekan kekonsistenan data inilah yang disebut recovery
Ada 4 jenis backup data, yaitu:
Backup Penuh (Full Backup)
Full backup adalah menyalin semua data termasuk folder ke media lain. Oleh karena itu, hasil full backup lebih cepat dan mudah saat operasi restore. Kelemahannya adalah: membutuhkan waktu dan ruang yang sangat besar.
Backup Turunan (Differential Backup)
Differential backup adalah menyalin semua data yang berubah sejak terakhir kali melakukan full backup.
Kelebihan:
• Waktu yang diperlukan untuk restore lebih singkat daripada incremental backup
• Jika banyak melakukan differential backup, maka data yang di backup semakin kecil ukurannya.
• Backup lebih cepat daripada full backup dan membutuhkan tempat sementara yang lebih kecil daripada yang dibutuhkan oleh full backup.
Backup Peningkatan (Incremental Backup)
Incremental backup adalah menyalin semua data yang berubah sejak terakhir kali melakukan full back atau differential backup.
Kelebihan:
• Membutuhkan waktu yang lebih singkat
• Membutuhkan tempat sementara yang lebih kecil ukurannya
Kekurangan: Waktu untuk restore sangat lama
Backup Cermin (Mirror Backup)
Mirror backup sama dengan full backup, tetapi data tidak di padatkan atau dimampatkan (dengan format .tar, .zip, atau yang lain) dan tidak bisa di lindungi dengan password. Dapat juga diakses dengan menggunakan tools seperti Windows Explorer. Mirror backup adalah metode backup yang paling cepat bila dibandingkan dengan metode yang lain karena menyalin data dan folder ke media tujuan tanpa melakukan pemadatan. Tapi hal itu menyebabkan media penyimpanannya harus cukup besar.
2.D IMPLEMENTASI DIREKTORI
Sebelum sebuah berkas dapat dibaca, berkas tersebut harus dibuka terlebih dahulu. Saat berkas tersebut dibuka, sistem operasi menggunakan path name yang dimasukkan oleh pengguna untuk mengalokasikan direktori entri yang menyediakan informasi yang dibutuhkan untuk menemukan block disk tempat berkas itu berada. Tergantung dari sistem tersebut, informasi ini dapat berupa alamat disk dari berkas yang bersangkutan (contiguous allocation), nomor dari blok yang pertama (kedua skema linked list), atau nomor dari inode. Dalam semua kasus, fungsi utama dari direktori entri adalah untuk memetakan nama ASCII dari berkas yang bersangkutan kepada informasi yang dibutuhkan untuk mengalokasikan data.
Masalah berikutnya yang kemudian muncul adalah dimana atribut yang dimaksud akan disimpan. Kemungkinan paling nyata adalah menyimpan secara langsung di dalam direktori entri, dimana kebanyakan sistem menggunakannya. Untuk sistem yang menggunakan inodes, kemungkinan lain adalah menyimpan atribut ke dalam inode, selain dari direktori entri. Cara yang terakhir ini mempunyai keuntungan lebih dibandingkan menyimpan dalam direktori entri.
Cara pengalokasian direktori dan pengaturan direktori dapat meningkatkan efisiensi, performa dan kehandalan. Ada beberapa macam algoritma yang dapat digunakan.
A. LINIER LIST
Metode paling sederhana dalam mengimplementasikan sebuah direktori adalah dengan menggunakan linear list dari nama berkas dengan penunjuk ke blok data. Linear list dari direktori memerlukan pencarian searah untuk mencari suatu direktori didalamnya. Metode sederhana untuk di program tetapi memakan waktu lama ketika dieksekusi. Untuk membuat berkas baru kita harus mencari di dalam direktori untuk meyakinkan bahwa tidak ada berkas yang bernama sama. Lalu kita tambahkan sebuah berkas baru pada akhir direktori. Untuk menghapus sebuah berkas, kita mencari berkas tersebut dalam direktori, lalu melepaskan tempat yang dialokasikan untuknya. Untuk menggunakan kembali suatu berkas dalam direktori kita dapat melakukan beberapa hal. Kita dapat menandai berkas tersebut sebagai tidak terpakai (dengan menamainya secara khusus, seperti nama yang kosong, atau bit terpakai atau tidak yang ditambahkan pada berkas), atau kita dapat menambahkannya pada daftar direktori bebas. Alternatif lainnya kita dapat menyalin ke tempat yang dikosongkan pada direktori. Kita juga bisa menggunakan linked list untuk mengurangi waktu untuk menghapus berkas.
Kelemahan dari linear list ini adalah percarian searah untuk mencari sebuah berkas. Direktori yang berisi informasi sering digunakan, implementasi yang lambat pada cara aksesnya akan menjadi perhatian pengguna. Faktanya, banyak sistem operasi mengimplementasikan 'software cache' untuk menyimpan informasi yang paling sering digunakan. Penggunaan 'cache' menghindari pembacaan informasi berulang-ulang pada disk. Daftar yang telah diurutkan memperbolehkan pencarian biner dan mengurangi waktu rata-rata pencarian. Bagaimana pun juga penjagaan agar daftar tetap terurut dapat merumitkan operasi pembuatan dan penghapusan berkas, karena kita perlu memindahkan sejumlah direktori untuk mengurutkannya. Tree yang lebih lengkap dapat membantu seperti B-tree. Keuntungan dari daftar yang terurut adalah kita dapatkan daftar direktori yang terurut tanpa pengurutan yang terpisah.

B.HAST TABLE
Struktur data lainnya yang juga digunakan untuk direktori berkas adalah hash tabl e. Dalam metode ini linear list menyimpan direktori, tetapi struktur data hash juga digunakan. Hash table mengambil nilai yang dihitung dari nama berkas dan mengembalikan sebuah penunjuk ke nama berkas yang ada di-linear list. Maka dari itu dapat memotong banyak biaya pencarian direktori. Memasukkan dan menghapus berkas juga lebih mudah dan cepat. Meski demikian beberapa aturan harus dibuat untuk mncegah tabrakan, situasi dimana dua nama berkas pada hash mempunyai tempat yang sama.
Kesulitan utama dalam hash table adalah ukuran tetap dari hash table dan ketergantungan dari fungsi hash dengan ukuran hash table.
 Misal kita membuat linier probing hash tabel yang dpt menampung 64 data.
 Fungsi hash mengubah berkas menjadi nilai dari 0 sampai 63.
 Jika membuat berkas ke 65, maka ukuran tabel harus diperbesar sampai misal 100
 Dan kita membutuhkan suatu fungsi hash baru memetakan nama berkas dari jangkauan 0 sampai 99
 Juga harus mengatur data direktori yg ada agar menenuhi fungsi hash yang baru

Sebagai alternatif dapat digunakan chained-overflow hash table, setiap hash table mempunyai daftar yang terkait (linked list) dari pada nilai individual dan kita dapat mengatasi tabrakan dengan menambah tempat pada daftar terkait tersebut. Pencarian dapat menjadi lambat, karena pencarian nama memerlukan tahap pencarian pada daftar terkait. Tetapi operasi ini lebih cepat dari pada pencarian linear terhadap seluruh direktori.


C.Direktori pada MS-DOS

 Nama file (file name).
 Extension.
 Kedua field (File name dan extension) memberikn nama dan ektension file.
 Atribut file.
 Atribut ini memberitahu sifat file, berupa:
› Read Only yaitu file dapat dibaca dan ditulis atau hanya dibaca saja.
› System yaitu file merupakan file sistim atau tidak.
› Archive yaitu apakah file berupa arsip.
› Hidden yaitu apakah file tidak ditampilkan saat dilihat direktorinya.
 Reserved, disimpan untuk penggunaan masa datang.
 Waktu (time)
 Mencatat waktu pertama kali file diciptakan atau terakhir kali dimodifikasi.
 Tanggal
 Mencatat tanggal pertama kali file diciptakan atau terakhir kali dimodifikasi.
 Nomor blok pertama (first block number)
 Memberitahu nomor blok pertama dari file. MS-DOS menggunakan FAT yaitu pencatatan blok-blok file menggunakan rantai blok berupa indeks di memori.
 Ukuran (Size).
 Ukuran file.
2.E Efisiensi dan Kinerja
A. Efisiensi
Penggunaan yang efisien dari ruang disk sangat tergantung pada alokasi disk dan algoritma direktori yang digunakan
B. Kinerja
Sekali algoritma sistem berkas dipilih, kita tetap dapat mengembangkan kinerja dengan beberapa cara. Kebanyakan dari disk controller mempunyai memori lokal untuk membuat on-board cache yang cukup besar untuk menyimpan seluruh tracks dengan sekejap.

2.F Recovery


Backup dan Restore
Dikarenakan disk magnetik kadang-kadang gagal, perawatan harus dijalankan untuk memastikan data tidak hilang selamanya. Oleh karena itu, program sistem dapat digunakan untuk back up data dari disk menuju ke media penyimpanan yang lainnya, seperti sebuah floppy disk, tape magnetik, atau disk optikal. Recovery dari kehilangan sebuah berkas individu, atau seluruh disk, mungkin menjadi masalah dari restoring data dari backup.














BAB III
PENUTUP
III.A Kesimpulan
Manajemen file dalam sistem operasi keluaran Microsoft Windows dapat dilakukan dengan memanfaatkan fungsi dan fasilitas yang ada pada program aplikasi file manager Windows Explorer. Aplikasi tersebut berfungsi untuk mengelola file dan folder, seperti menyalin file menjadi dua atau lebih salinan, menghapus atau memindahkan file atau folder ke tempat lain, seperti ke dalam disket atau folder lainnya.











DAFTAR PUSTAKA
www.wikipedia.com
www.pgri1pwk.blogspot.com
www.wordpress.com

0 komentar:

Poskan Komentar

 

Karya Anak Bangsa Copyright © 2008 Black Brown Art Template by Ipiet's Blogger Template