BAB IPENDAHULUAN

Komputer dapat menyimpan informasi ke beberapa media penyimpanan yangberbeda, seperti magnetic disks, magnetic tapes dan optical disks. Agar komputer dapat digunakan dengan nyaman, system operasi menyediakan system penyimpanan dengan sistematika yang seragam. Sistem operasi mengabstraksikan property fisik dari media penyimpanannya dan mendefinisikan unit penyimpanan logis yaitu file. File dipetakan ke media fisik oleh system operasi. Media penyimpanan ini umumnya bersifat non-volatile, sehingga kandungan di dalamnya tidak akan hilang jika terjadi gagal listrik maupun system reboot.

File adalah kumpulan informasi berkait yang diberi nama dan direkam padapenyimpanan sekunder. Dari sudut pandang pengguna, file merupakan bagian terkecil dari penyimpanan logis, artinya data tidak dapat ditulis ke penyimpanan sekunder kecuali jika berada di dalam berkas. Biasanya berkas merepresentasikan program dan data.Data dari file dapat bersifat numeric, alfabetik, alfanumerik atau pun biner. Format berkas juga bisa bebas, misalnya file teks atau dapat juga diformat pasti. Secara umum, file adalah urutan bit, byte, baris atau catatan yang didefinisikan oleh pembuat file dan pengguna.

Sebuah sistem file sangat membantu para programmer untuk memungkinkan mereka mengakses file, tanpa memperhatikan detail dari karakteristik dan waktu penyimpanan. Sistem file ini juga yang mengatur direktori, device access dan buffer. Tugas dari sistem file :• Memelihara direktori dari identifikasi file dan lokasi informasi.• Menetukan jalan (pathway) bagi aliran data antara main memory dan alat penyimpansekunder.• Mengkoordinasi komunikasi antara CPU dan alat penyimpan sekunder dan sebaliknya.• Menyiapkan file penggunaan input atau output.• Mengatur file, bila penggunaan input atau output telah selesai.

1

BAB IIISI

A. 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.

▬ Klasifikasi File :

1. MASTER FILE;Adalah file yang berisi data yang relatif tetap.

Ada 2 jenis Master File :1. Reference Master File;File yang berisi record yang tak berubah / jarang berubah.2. Dynamic Master File;File yang berisi record yang terus menerus berubah dalam kurun waktu tertentu atau berdasarkan suatu peristiwa transaksi.

2. TRANSACTION FILEAdalah file yang berisi record-recod yang akan memperbaharui / meng-update record record yang ada pada master file. Meng-update dapat berupa : Penambahan record, penghapusan dan perbaikan record.

3. REPORT FILEAdalah file yang berisi data yang dibuat untuk laporan / keperluan user.File tersebut dapat dicetak pada kertas printer atau hanya ditampilkan di layar.

4. WORK FILEMerupakan file sementara dalam sistem. Suatu work file merupakan alat untuk melewatkan data yang dibuat oleh sebuah program ke program lain. Biasanya file ini dibuat pada waktu proses sortir.

5. PROGRAM FILEAdalah file yang berisi instruksi-instruksi untuk memproses data yang akan disimpanpada file lain / pada memori utama.

2

6. TEXT FILEAdalah file yang berisi input data alphanumeric dan grafik yang digunakan oleh sebuahtext editor program. Text file hanya dapat diproses dengan text editor.

7. DUMP FILEAdalah file yang digunakan untuk tujuan pengamanan (security), mencatat tentangkegiatan peng-update-an, sekumpulan transaksi yang telah diproses atau sebuahprogram yang mengalami kekeliruan.

8. LIBRARY FILEAdalah file yang digunakan untuk penyimpanan program aplikasi, program utilitas atauprogram lainnya.

9. HISTORY FILEFile ini merupakan tempat akumulasi dari hasil pemrosesan master file dan transactionfile. File ini berisikan data yang selalu bertambah, sehingga file ini terus berkembang,sesuai dengan kegiatan yang terjadi.

▬ Tipe File :Salah satu pertimbangan penting dalam merancang sistem file dan keseluruhan

sistem operasi adalah apakah sistem operasi mengenali dan mendukung sistem file.Bila sistem operasi mengenali tipe suatu file, maka dapat dilakukan operasi

terhadap file dengan cara yang rasional. Misalnya user yang mencoba mencetak file executable dapat dicegah oleh sistem operasi karena file adalah program binary.

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.

3

Gambar : Tipe File.

▬ Struktur File :Tipe file juga digunakan untuk untuk menunjukkan struktur internal dari file.

File tertentu harus konfirmasi ke struktur yang dibutuhkan yang dimengerti oleh sistemoperasi. Misalnya sistem operasi membutuhkan file executable yang mempunyaistruktur khusus sehingga dapat menentukan dimana letak memory dan lokasi dariinstruksi pertama.

4

Beberapa sistem operasi menggunakan sekumpulan sistem pendukung strukturfile dengan 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.

▬ Model akses file :Ada 3 model akses yang mungkin oleh sebuah program terhadap file, yaitu :1. INPUT FILE;Adalah file yang hanya dapat dibaca dengan program.2. OUTPUT FILE;Adalah file yang hanya dapat ditulis oleh sebuah program / file yang dibuat dengan program.3. INPUT / OUTPUT FILE;Adalah file yang dapat dibaca dari dan ditulis ke selama eksekusi program.

▬ ORGANISASI FILE :Adalah suatu teknik atau cara yang digunakan menyatakan dan menyimpan

record-record dalam sebuah file.Ada 4 teknik dasar organisasi file, yaitu :

1. Sequential2. Relative3. Indexed Sequential4. Multi – Key

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.

2. Sequential Access;Adalah suatu cara pengaksesan record, yang didahului pengaksesan record-record didepannya. Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam proses pemilihan organisasi file :• Karakteristik dari media penyimpanan yang digunakan• Volume dan frekuensi dari transaksi yang diproses• Respontime yang diperlukan.

Cara memilih organisasi file tidak terlepas dari 2 aspek utama, yaitu :1. Model Penggunaannya2. Model Operasi File

• Menurut penggunaannya ada 2 cara :1. Batch;Suatu proses yang dilakukan secara group atau kelompok.

5

2. Interactive;Suatu proses yang dilakukan secara satu persatu, yaitu record demi record.

• Menurut operasi file ada 4 cara :1. Creation;

♦ Membuat struktur file lebih dahulu, menentukan banyak record baru, kemudianrecord-record dimuat ke dalam file tersebut.

♦ Membuat file dengan cara merekam record demi record.2. Update;Untuk menjaga agar file tetap up to date. Insert / Add, Modification, Deletion.3. Retrieval;Pengaksesan sebuah file dengan tujuan untuk mendapatkan informasi.File Retrieval terbagi 2, yaitu :

1. Comprehensive Retrieval;Mendapatkan informasi dari semua record dalam sebuah file.Contoh : * Display all* List nama, alamat2. Selective Retrieval;Mendapatkan informasi dari record-record tertentu berdasarkan persyaratan tertentu.Contoh : * List for gaji = 100000

4. Maintenance;Perubahan yang dibuat terhadap file dengan tujuan memperbaiki penampilan programdalam mengakses file tersebut.

♦ RestructuringPerubahan struktur file. Misalnya panjang field diubah, penambahan field baru, panjang record dirubah.♦ ReorganizationPerubahan organisasi file dari organisasi yang satu, menjadi organisasi file yanglain. Misalnya dari organisasi file sequential menjadi indeks sequential.

▬ Secara umum dapat disimpulkan :• Untuk master file dan program file kita dapat melakukan created, update, retrievalfrom dan maintenanced.• Untuk work file kita dapat melakukan created, update dan retrieved from tapi tidakdapat kita maintenanced.• Untuk report file umumnya tidak di-update, retrieve from atau maintenanced.• Untuk transaction file, umumnya hanya dapat di created dan digunakan untuk sekaliproses.

6

B. DIREKTORI

Direktori adalah kumpulan titik yang berisi informasi tentang semua file. Beberapa sistem menyimpan ratusan file pada disk ratusan gigabyte. Untuk mengatur semua data menggunakan organisasi yg dilakukan dalam dua bagian.

Gambar : Direktori.

Pertama, system file dipecah ke dalam partisi, yang disebut juga “minidisk”(pada mesin IBM) atau “volume” (pada mesin PC dan Macintosh). Setiap disk padasistem berisi sedikitnya satu partisi, merupakan struktur low-level dimana file dandirektori berada. Terkadang, partisi digunakan untuk menentukan beberapa daerahterpisah dalam satu disk, yang diperlakukan sebagai perangkat penyimpan yangterpisah. Sistem lain menggunakan partisi yang lebih besar dari sebuah disk untukmengelompokkan disk ke dalam satu struktur logika.

Kedua, setiap partisi berisi informasi mengenai file di dalamnya. Informasi inidisimpan pada entry dalam “device directory atau volume table of contents”. Perangkatdirektori (atau direktori) menyimpan informasi seperi nama, lokasi, ukuran dan tipeuntuks semua file dari partisi tersebut. Organisasi file yang umum dapat dilihat padagambar dibawah.

7

Gambar : Organisasi Sistem File.

Informasi yang terdapat pada direktori adalah• Nama• Tipe• Alamat• Panjang saat ini• Panjang maksimum• Tanggal akses terakhir• Tanggal perubahan terakhir• ID pemilik• Informasi proteksi

Beberapa operasi yang dibentuk pada direktori adalah :• Mencari file (search)• Membuat file (create)• Menghapus file (delete)• Mendaftar suatu direktori (list)• Mengubah nama file (rename)• Melintasi sistem file (traverse)

Organisasi file dan direktori disarankan yang seefisien mungkin sehingga dapatmenempatkan file dengan cepat. Selain itu dalam penamaan file dan direktori harusnyaman untuk user. Dua user dapat memberikan nama file yang sama. File yang samadapat mempunyai beberapa nama. Dalam organisasi file dan direktori juga perludilakukan pengelompokan file berdasarkan property, misalnya semua program Java,game dan lain-lain.

8

▬ Direktori Satu Level :Direktori ini hanya terdiri dari satu direktori untuk setiap user. Pada direktori jenis

ini terjadi permasalahan penamaan dan pengelompokan berdasarkan user.

Gambar : Direktori satu level.

▬ Direktori Dua Level :Direktori ini terdiri dari dua level yang memisahkan direktori untuk setiap user.

Setiap file diberi nama path, dapat mempunyai nama file yang sama untuk user yang berbeda, mempunyai kapabilitas pencarian, tetapi belum dilakukan pengelompokan.

Gambar : Direktori dua level.

9

▬ Direktori Berstruktur Pohon :Direktori berstruktur pohon merupakan struktur direktori yang biasa digunakan.

Pohon mempunyai direktori root. Setiap file pada sistem mempunyai nama path yang unik.

Gambar : Direktori berstruktur pohon.

Pada direktori ini pencarian file dan direktori lebih efisien, mengelompokkanfile dan dapat mengakses direktori dan sub direktori.

Sebuah direktori atau subdirektori berisi kumpulan file atau sub direktori.Sebuah direktori merupakan file yang diperlakukan dengan cara khusus. Semuadirektori mempunyai format internal yang sama. Satu bit dalam setiap masukandirektori merupakan masukan sebagai file (0) atau sebagai subdirektori (1).

Sistem call khusus digunakan untuk membuat dan menghapus direktori. Namapath dapat dibagi menjadi dua tipe yaitu nama path “absolut” dan “relatif”. Pada saatmembuat file baru akan dilakukan pada current directory. Demikian juga pada saatmembuat direktori baru.

10

▬ Direktori Acyclic Graph :Struktur tree melarang menggunakan bersama-sama file dan direktory. Pada

direktori acyclic graph memungkinkan direktori mempunyai subdirektori dan file yangdigunakan bersama-sama. File dan subdirektori yang sama mungkin berada pada duadirektori yang berbeda.

Gambar : Direktori acyclic graph.

Direktori acyclic graph diimplementasikan dalam beberapa cara. Cara yangumum, pada beberapa system UNIX, adalah membuat entry direktori baru yang disebutlink. Sebuah link berupa sebuah pointer ke file atau subdirektori lain. Sebuah linkdapat diimplementasikan sebagai nama path absolut atau relatif (sebuah symbolic link).Sebuah link berbeda dari direktory asal. Link diindentifikasi oleh format pada direktoryentry dan memberi nama pointer secara tak langsung. Pendekanan lain denganmenduplikasi semua informasi pada direktori yang digunakan bersama-sama sehinggakedua entri identik dan sama. Cara ini menyebabkan informasi asli dan duplikasi tidakdapat dibedakan

Permasalahan mendasar adalah memelihara konsistensi jika file dimodifikasi.Struktur direktori acyclic-graph lebih fleksibel daripada struktur pohon, tetapi lebih kompleks. Sebuah file mungkin mempunyai lebih dari satu nama path, konsekuensinya,

11

nama file yang berbeda harus merujuk ke file yang sama. Jika mencoba melintasikeseluruhan sistem file (misalnya untuk akumulasi statistik pada semua file) struktursharing tidak boleh dilintasi lebih dari satu kali.

Masalah lainnya melibatkan penghapusan. Kapan ruang yang sudahdialokasikan untuk file yang digunakan bersama-sama dapat di dealokasi dan digunakan lagi. Pendekatan lain untuk penghapusan adalah menyediakan file sampai semua acuan dihapus.

C. IMPLEMENTASI SISTEM FILE

File berisi sekumpulan blok. Sistem manajemen file bertanggungjawab untuk alokasi blok-blok disk ke file. Dua hal penting yang harus ditangani adalah :o Pencatatan ruang yang dialokasikan untuk file.o Pencatatan ruang bebas yang tersedia di disk.

▬ Alokasi file : Masalah pokok 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.

Keunggulan : ►► Sederhana. Metode ini 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.

Kelemahan : ►► 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. ►► Terjadi fragmentasi disk. Fragmentasi disk dapat dihasilkan metode alokasi ini, ruang yang disiakan seharusnya dapat digunakan.

12

Pada lingkungan dimana file berkembang dan mengkerut setiap saat, alokasi kontigu sulit diterapkan : o Pemakai biasanya berlebihan dalam memperkirakan ruang yang diperlukan, menyebabkan banyak pemborosan. o Ketika file berkembang lebih besar dari slot yang dialokasikan, file harus ditransfer ke lokasi baru dapat memuat. Pemindahan memerlukan usaha besar yang mengkonsumsi banyak waktu komputasi. Meskipun teknik ini banyak kelemahan, tetapi sangat cocok untuk sistem yang memerlukan pengaksesan data didisk yang sangat cepat. Contohnya, sistem jaringan dan sistem waktu nyata (real time).

► Alokasi blok-blok file sebagai senarai berkait. Metode kedua adalah 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 : ►► Setiap blok didisk dapat digunakan. ►► Tak ada ruang yang hilang karena fragmentasi eksternal. ►► Isian/elemen direktori cukup menyimpan alamat blok pertama file.

Kelemahan : ►► 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.

►Alokasi blok-blok sebagai senarai berkait menggunakan index (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 : ►►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.

13

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.

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 file yang dibuka. Penggunaan : MS-DOS menggunakan metode ini.

▬ Pencatatan ruang disk yang bebas dilakukan dengan : o Berurutan. Cara ini mempunyai masalah bila file berkembang dan ruang berikutnya telah ditempati file lain. o Fixed block. Perkembangan file dapat diatasi tapi menentukan ukuran blok merupakan hal sulit.

Blok-blok bebas yang belum digunakan pada disk harus dicatat sehingga dapat dilakukan alokasi blok-blok ke file yang memerlukan. Teknik pencatatan blok-blok bebas dapat dilakukan dengan : o Peta bit. o Senarai berkait. Peta bit memerlukan ruang pencatatan lebih kecil karena tiap blok hanya dipresentasikan 1 bit, sementara senarai berkait memerlukan 16 bit perblok. Senarai berkait lebih kecil dibanding peta bit hanya jika disk telah hampir penuh.

▬ Shared file : Adalah file yang tidak hanya diacu satu direktori, juga oleh direktori- direktori lain. Sistem manajemen file tidak lagi berupa pohon melainkan graph berarah tak melingkar (DAG=directed acyclic graph). Shared file dapat diimplementasikan dengan tiga teknik, yaitu :

o. Membuat pengkopian. File yang dipakai bersama dikopi ke masing-masing direktori pemakai. Keunggulan : ►► Sederhana. ►► Terdapat redundansi, sehingga kerusakan satu kopian masih tersedia kopian-kopian lain. Kelemahan : ►► Perubahan yang dibuat satu pemakai tidak akan terlihat pemakai- pemakai lain. Kelemahan ini merupakan masalah fatal, memerlukan satu mekanisme penjagaan integritas yang rumit. ► Penggunaan ruang disk sangat besar karena duplikasi atau pengkopian

14

file-file yang sama. Penggunaan : ►► Dapat diterapkan pada sistem jaringan secara hati-hati agar memperkecil lalu lintas komunikasi. Penerapan terutama pada file-file acuan yang jarang diperbarui.

o. I-node. Blok-blok disk file dipakai bersama tidak didaftarkan di direktori melainkain di struktur kecil diasosiasikan dengan file. Direktori pemakai-pemakai lain cukup menunjuk struktur itu. Struktur data kecil tersebut adalah i-node.

Keuntungan : ►► Tidak terdapat banyak kopian. ►► Modifikasi oleh satu pemakai akan terlihat pemakai lain. ►► Tidak memerlukan mekanisme penjagaan integrasi yang rumit. Kelemahan : ►► Jika sistem menghapus file dan juga memberikan i-node maka direktori pemakai lain akan menunjuk i-node tidak absah. ►► Jika i-node kemudian diberikan ke file lain maka akan menunjuk ke file yang baru, file yang tidak dimaksud. Penggunaan : ►► Pendekatan ini digunakan UNIX, disebut hard-link.

o. Symbolic link. Sistem membuat file bertipe link (kaitan) berisi jalur yang dikaitkan di direktori. Ketika file bertipe link dibaca maka sistem operasi mengetahui bahwa file yang harus dibaca adalah nama file yang ditunjuk file tipe link. Sistem mencari direktori yang memuat i-node file itu. Kelemahannya tidak terdapat pada teknik symbolic link karena hanya pemilik file yang mempunyai penunjuk ke i-node file.

Keuntungan : ►► Symbolic linking dapat digunakan men-links file di mesin manapun. ►► Bila symbolic linking dihilangkan, tidak menimbulkan efek apapun pada file. Kelemahan : ►► File yang berisi jalur haris dibaca. Jalur diparse dan diikuti komponen demi komponen sampai dicapai i-node. Semua aktivitas ini memerlukan sejumlah pengaksesan disk. ►► Pemborosan lain adalah diperlukan satu i-node ekstra untuk setiap symbolic linking. Penggunaan : ►► Pendekatan ini digunakan UNIX, disebut symbolic link.

15

▬ Pengaksesan pada shared file : Sistem manajemen file harus menyediakan alat bantu agar mengijinkan pemakaian file bersama pemakai-pemakai, menyediakan sejumlah pilihan teknik pengendalian pengaksesan file bersama. Biasanya, pemakai atau sekelompok pemakai diberi wewenang hak pengaksesan tertentu terhadap file itu.

Hak-hak akses sangat beragam. Berikut adalah daftar hak-hak pengaksesan ke pemakai terhadap file : ► None. Pemakai tidak mengetahui keberadaan file. Batasan ini dilakukan dengan pemakai tidak diijinkan membaca direktori. ► Knowledge. Pemakai dapat mengetahui keberadaan file dan pemiliknya. Bila perlu, pemakai dapat meminta peningkatan hak akses file dengan mengirim pesan ke pemilik file. Pemilik file dapat mengendalikan yaitu berkuasa penuh untuk mengubah hak akses ataupun tidak. ► Execution. Pemakai dapat memuatkan file dan mengeksekusi program tapi tidak dapat mengkopinya. Program-program khusus sering hanya dapat diakses dengan batasan ini. ► Reading. Pemakai dapat membaca file untuk tujuan tertentu, termasuk pengkopian dan eksekusi. Beberapa sistem dapat memaksakan pembedaan antara sekedar melihat dan mengkopi. Pada aktivitas pertama,isi file dapat ditampilkan ke pemakai tapi pemakai tidak mempunyai cara untuk mengkopinya. ► Appending. Pemakai dapat menambah data ke file, sering hanya di akhir file. Pemakai tidak dapat memodifikasi atau menghapus suatu isi file. Hak ini berguna dalam mengumpulkan data dari sejumlah sumber dengan sumber-sumber tidak dapat memodifikasi file selain menambahkan data. ► Updating. Pemakai dapat memodifikasi, menghapus dan menambah data pada file. Update biasanya termasuk menulis file, menulis ulang secara penuh atau sebagian, dan memindahkan semua atau sebagian data. Beberapa sistem membedakan menjadi derajat-derajat update secara berbeda. ► Changing protection. Pemakai dapat mengubah hak-hak akses yang diberikan ke pemakai-pemakai lain. Biasanya hak ini hanya dipegang pemilik file. Pada beberapa sistem, pemilik file dapat melimpahkan hak ini pemakai lain. Untuk mencegah penyalahgunaan, pemilik file dapat menspesifikasikan hak-hak mana yang dapat diubah oleh penerima wewenang. ► Deletion. Pemakai dapat menghapus file dari sistem file.

16

▬ Kehandalan sistem file : Kerusakan data lebih mahal dibanding kerusakan perangkat keras karena merupakan kehilangan yang tak dapat diganti bila tidak memiliki salinannya.

Manajemen blok buruk Disk biasanya mempunyai blok-blok buruk, yaitu mempunyai cacat sehingga tak sempurna dalam menyimpan data. Kebanyakan produsen harddisk memberi daftar blok buruk yang ditemukan selama pengujian. Terdapat dua solusi terhadap blok-blok buruk, yaitu : ► Secara perangkat keras. Solusi dengan menyediakan track pengganti. Secara perangkat keras didedikasikan sektor untuk mencatat blok-blok buruk. Daftar blok buruk menyatakan blok pengganti pada track yang disediakan untuk pengganti. Semua permintaan ke blok buruk akan diarahkan menggunakan blok pengganti. ► Secara perangkat lunak. Sistem manajemen file membuat catatan semua blok buruk, menyingkirkan dari daftar blok bebas. Blok-blok ini tak pernah dipakai untuk menyimpan data. Selama pencatatan blok-blok buruk tidak terusik maka tak akan muncul masalah.

Pemulihan dari kegagalan disk Penanggulangan kerusakan disk saat operasi dapat dilakukan dengan : a. Backup. Teknik yang paling biasa dilakukan adalah backup data secara periodik. Backup adalah membuat kopian file secara teratur dan meletakkan kopian ditempat aman. Cara backup bergantung kapasitas penyimpan yang dibackup, yaitu : ► Untuk floppy disk. Kopikan isi floppy disk secara keseluruhan. Cara iini dilakukan karena kapasitas masih kecil sehingga pengkopian dapat dilakukan secara cepat, aman, dan menyeluruh. ► Untuk small harddisk. Dump isi harddisk. ► Untuk big harddisk. Backup bersilangan, yaitu : ►► Partisi pertama disk A adalah data sedang partisi kedua adalah backup untuk data disk B. ►► Partisi pertama disk B adalah data sedang partisi kedua adalah backup untuk data disk A.

Agar tidak terjadi pengkopian berulang file-file yang tidak dimodifikasi pada disk berukuran besar maka dilakukan incremented dump. Incremented dump adalah hanya dump file-file yang berubah sejak terakhir kali di dump. Terdapat daftar file yang harus dibackup di

17

disk. Kelemahan : ► Sistem perlu shutdown selama operasi backup. ► Backup lengkap memakan waktu lama. ► Ketika terjadi kegagalan sistem, pemulihan dari backup terakhir biasanya memakai banyak waktu. Ketika pemulihan selesai, data di sistem adalah data backup terakhir. Seluruh taransaksi yang dilakukan sejak backup terakhir sampai terjadi kegagalan sistem hilang musnah. Semua teknik berbasis backup mempunyai keterbatasan tidak dapat memulihkan data/informasi diantara backup terakhir dan kejadian kegagalan sistem. Pendekatan untuk memperkecil data/informasi yang hilang adalah dengan transaction log.

b. Transaction log. Setiap transaksi segera dicatat (log), menghasilkan transaction log. Setiap transaksi dibackup. Teknik ini lebih mudah dilakukan di sistem interaktif karena aktifitas manusia relatif lebih lambat dibanding pencatatan transaksi sehingga tidak mempengaruhi waktu tanggap. Bila terjadi kegagalan maka pemulihan memanfaatkan backup terakhir dan transaction log.Pemulihan dilakukan dengan cara sistem menjalankan setiap transaksi di transaction log terhadap backup terakhir, seterusnya sampai transaksi terakhir yang tercatat. Kehilangan data dikurangi, yaitu hanya satu transaksi terakhir yang tidak tercatat yang hilang musnah.

Konsistensi sistem manajemen file. Masalah penting lain adalah konsistensi atau integritas. Terdapat beberapa teknik untuk mengatasi masalah konsistensi sistem manajemen file, antara lain : ► Atomic update. Update rekord, blok dan file terjadi lengkap atau tidak sama sekali (meninggalkan sistem pada keadaan semula). ► Stable storage. Menulis di drive 1, dilakukan verifikasi : ►► Jika baik maka ditulis ke drive 2 dan diversifikasi. Verifikasi untuk menangani bad sector. ►► Jika baik maka diulangi penulisannya. Cara ini tidak pernah menjadikan sistem dalam keadaan ambigu. ► Multiversion files. Dibuat file baru pada saat pengaksesan.

Kendali kongkurensi Teknik untuk menangani keadaan simultan secara serial disebut serializability. Teknik untuk mendapatkan properti ini disebut kendali kongkurensi, antara lain : > Penguncian (locking).

18

Adalah teknik kendali kongkurensi yang biada dipakai. Ketika file dikunci, semua usaha menggunakan atau mengunci fle oleh klien-klien lian akan ditolak. Masalahnya yaitu jika klien mengunci file, kemudian crash. Solusi menerapkan timer begitu memulai lock. Bila proses telah melewati suatu batas waktu maka klien dianggap telah crash dan dilepaskan penguncian yang dilakukannya. Cara ini menimbulkan masalah baru, yaitu jika ternyata sebenarnya klien masih berjalan baik, hanya lamban maka karena pengunciannya dilepaskan menyebabkan inkonsistensi dapat terjadi bila klien lain memakai file itu.

► Transaksi (transaction). Pemakai diberi wewenang mendefinisikan transaksi yaitu seluruh aksi di transaksi harus berjalan sukses seluruhnya atau bila terdapat aksi yang gagal maka dianggap tidak terdapat aksi sama sekali. Transaksi yang gagal akan meninggalkan sistem file tanpa perubahan, tidak dalam keadaan ditengah-tengah yang tidak tentu. ► Replikasi file (file replication). Sistem tidak hanya menyimpan satu kopian tapi menyimpan N kopian. Jika salah satu kopian rusak, data tidak hilang. Ketika satu kopian dimodifikasi, beragam cara untuk menangani replikasi agar sistem file tetap konsisten. Terdapat dua strategi, yaitu : ►► Menempatkan duplikasi-duplikasi pada banyak direktori dan mengirim blok-blok yang telah diubah ke tiap duplikasi. Duplikasi-duplikasi akan up-to-minute. ►► Tinggalkan duplikasi-duplikasi yang telah kedaluwarsa, buat kopian-kopian baru file yang dimodifikasi dan masukan kopian- kopian itu ke direktori.

e. Kinerja sistem file. Sasaran utama peningkatan kinerja sistem manajemen file adalah mereduksi jumlah akses ke disk. Cara-cara yang dapat digunakan, adalah : ► Buffer cache. Mengakses data dari/ke disk dibanding mengakses dari/ke memori utama (RAM) lebih lamban 100.000 kali. Karena itu harus diusahakan mereduksi jumlah pengaksesan ke disk. Teknik untuk mereduksi adlah block chace atau buffer cache atau chace. Chace adalah kumpulan blok yang secara logik dipunyai disk tetapi tersimpan di memori utama. Cara kerja chace adalah sebagai berikut : ►► Selalu memeriksa semua permintaan baca untuk menentukan apakah blok yang diperlukan telah berada di chace. ►► Jika blok telah berada di chace, maka permintaan baca dapat dipenuhi dari cache tanpa pengaksesan disk. ►► Jika blok data tidak berada di chace, maka dilakukan pembacaan dari disk sebanyak satu blok dan kopikan lebih dulu ke chace. Setelah itu

19

kopikan ke proses yang meminta. Permintaan berikutnya untuk blok yang sama dapat dipenuhi dari chace tanpa perlu pengaksesan disk. ►► Jika chace telah penuh, suatu blok di chace dipindahkan dan jika blok tersebut telah dimodifikasi maka harus dituliskan ke disk.

► Penempatan data. Penempatan data diusahakan sehingga memperkecil jumlah seek times dan rotasi. Interleave digunakan untuk memperkecil rotasi. Pada sistem dengan i-node terdapat bottleneck disebabkan dua pengaksesan, yaitu : ►► Pengaksesan i-node. ►► Pengaksesan blok-blok data.

Rekord dan blockingPada sistem akses, maka rekord adalah unit terkecil penyimpanan data di level logik atau file. Panjang rekord dapat tetap atau bervariasi.Tiga metode untuk penandaan awal dan akhir rekord berukuran variasi, yaitu :► End of record mark.► Indikator panjang.► Tabel posisi rekord. Rekord-rekord harus ditempatkan di blok. Satu blok dapat terdiri satu rekord atau lebih. Penempatan rekord-rekord ke blok disebut blocking. Blocking factor (Bfr) adalah parameter yang menunjukkan jumlah rekord yang diharapkan (maksimum) ditampung di 1 blok.

Penempatan rekord-rekord pada blockKombinasi penempatan rekord-rekord pada blok dapat berupa :► Fixed blocking. Rekord berukuran tetap. Blok berisi jumlah rekord yang tetap. Rekord hanya menempati di satu blok, tidak boleh di pecah di beberapa blok. Rekord tidak boleh melebihi ukuran blok. Keunggulan : ►► Memudahkan implementasi. Kelemahan : ►► Memboroskan ruang penyimpan karena fragmentasi internal.

► Variable length spanned blocking. Rekord dapat berukuran bervariasi ditempatkan memenuhi blok dan dapat dipecah untuk menempati blok-blok berbeda. Satu rekord dapat ditempatkan di lebih dari satu blok. Keterhubungan rekord yang terpecah pada blok-blok berbeda diwujudkan dengan pointer blok menunjuk alamat blok-blok berikutnya tempat bagian rekord itu. Keuntungan : ►► Fleksibel bagi pemakai. ►► Ukuran rekord tidak dibatasi ukuran blok. ►► Mengurangi kesiaan ruang penyimpan karena fragmentasi internal sungguh berkurang.

20

Kelemahan : ►► Sulit diimplementasikan. ►► Mahal dalam pencariannya. ►► Sulit dalam perbaruan (update).

► Variable length unspanned blocking. Rekord-rekord walaupun bervariabel panjangnya harus secara utuh ditempatkan pada satu blok, tidak boleh dipecah ke blok-blok lain. Kelemahan : ►► Terjadi pemborosan tempat karena rekord yang akan ditempatkan terlalu panjang untuk sisa blok akan ditempatkan di blok berikutnya. ►► Panjang rekord tidak boleh lebih panjang daripada ukuran blok.

Operasi-operasi di sistem akses fileSistem akses harus mampu menyediakan operasi-operasi berikut terhadap organisasi akses yang dipilih, yaitu :☺ Pencarian suatu rekord tertentu.☺ Bergerak ke rekord berikutnya.☺ Memperbarui rekord berupa penghapusan rekord atau modifikasi suatu rekord.☺ Pembacaan kumpulan rekord dengan kriteria tertentu.☺ Pembacaan seluruh rekord di file.☺ Reorganisasi.Tiap organisasi akses mempunyai keunggulan dan kelemahan tersendiri sehingga tidak mungkin menerapkan satu organisasi akses untuk seluruh kebutuhan aplikasi sistem komputer.

PENGAMANAN / PROTEKSIInformasi yang disimpan dalam system komputer harus diproteksi dari

kerusakan fisik (reliability) dan akses yang tidak benar (protection).Reliability biasanya dilakukan dengan duplikasi copy dari file. Beberapa sistemkomputer mempunyai sistem yang secara otomatis (atau melalui intervensi operatorkomputer) menduplikasi file ke tape secara regular dari sistem file yang secara tiba-tibadihapus. Protection, sebaliknya, dapat dilakukan dalam beberapa cara.

▬ Tipe Akses :Mekanisme proteksi dengan tipe akses file terbatas yang dapat dibuat. Akses

diperbolehkan atau tidak tergantung beberapa faktor, satu diantaranya permintaan tipeakses. Beberapa operasi yang disediakan :• Membaca dari file (read)• Menulis ke file (write)• Menjalankan file (execute)• Menambah isi file (append)

21

• Menghapus file (delete)• Melihat nama dan atribut file (list)

Operasi yang lain, seperti pemberian nama, meng-copy atau mengubah file,juga harus dikontrol. Untuk beberapa alasan, fungsi level lebih tinggi (sepertimengcopy) diimplementasikan oleh system program yang menggunakan system calllevel lebih rendah. Proteksi disediakan hanya pada level lebih rendah. Sebagai contoh,meng-copy file diimplementasikan dengan deretan permintaan membaca. Dalam hal iniuser dengan akses read dapat menyebabkan file di-copy, dicetak dan lain-lain.

▬ Access List dan Group :Pendekatan permasalahan proteksi yang sering digunakan adalah dengan

membuat akses secara dependent pada identifikasi user. Skema umum untukimplementasi akses identity-dependent dengan menghubungkan masing-masing file dan direktori dg sebuah access list yang menentukan nama user dan tipe akses yangdiijinkan untuk setiap user.

Bila user meminta akses ke file khusus, sistem operasi memeriksa access list.Jika user tersebut terdaftar, akses diijinkan, sebaliknya terjadi protection violation dandilarang mengakses file.

Masalah pokok dengan access list adalah ukuran. Jika ingin mengijinkan usermembaca file, harus didaftar semua user dengan akses read. Teknik ini mempunyai dua konsekuensi yaitu membangun sebuah daftar mungkin kesulitan dan directory entryyang sebelumnya mempunyai ukuran tetap sekarang menjadi ukuran bervariasi,sehingga muncul permasalahan manajemen ruang.

Masalah ini dipecahkan dengan melakukan pengetatan terhadap access list.Beberapa system memperkenalkan tiga klasifikasi user :• Owner. User yang membuat file• Group. Kumpulan user yang menggunakan file bersama-sama dan memerlukanakses yang sama• Universe. Semua user lain dalam system.

Agar sistem diatas bekerja dg baik, keanggotaan group harus dikontrol secaraketat. Sebagai contoh, dalam sistem UNIX, group dapat dibuat dan dimodifikasi hanyaoleh manager (superuser).

22

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan :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). File dapat diakses secara direct(langsung) atau dengan sekuensial.

File berisi sekumpulan blok. Sistem manajemen file bertanggungjawab untuk alokasi blok-blok disk ke file. Dua hal penting yang harus ditangani adalah pencatatan ruang yang dialokasikan untuk file dan pencatatan ruang bebas yang tersedia di disk.

Direktori adalah kumpulan titik yang berisi informasi tentang semua file. Beberapa sistem menyimpan ratusan file pada disk ratusan gigabyte. Untuk mengatur semua data menggunakan organisasi yg dilakukan dalam dua bagian.

Terdapat berbagai jenis direktori, seperti halnya direktori satu level, direktori dua level, direktori berstruktur pohon dan direktori acylic graph.

Informasi yang disimpan dalam system komputer harus diproteksi darikerusakan fisik (reliability) dan akses yang tidak benar (protection).Reliability biasanya dilakukan dengan duplikasi copy dari file. Beberapa sistemkomputer mempunyai sistem yang secara otomatis (atau melalui intervensi operatorkomputer) menduplikasi file ke tape secara regular dari sistem file yang secara tiba-tibadihapus. Protection, sebaliknya, dapat dilakukan dalam beberapa cara yaitu dengan mekanisme tipe akses dan acces list and group.

Saran :Mempelajari makalah ini sangatlah bermanfaat bagi anda karena setelah

membaca ini anda akan mengetahui banyak mengenai file, direktori, bagaimana mengimplentasikan sistem file, serta bagaimana melakukan proteksi pada sistem file.

23

DAFTAR PUSTAKA

Hariyanto, Bambang, Ir., Sistem Operasi, Penerbit Informatika, Bandung, 1999

Tanenbaum, Andrew S., Modern Operating Systems, Prentice Hall Inc., 1992

http://lecturer.eepis-its.edu/~arna/Diktat_SO/9.Sistem%20File.pdf

http://lulu.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/14932/SISTEM+FILE.pdf

http://id.wikipedia.org/wiki/Direktori

24