sasuke uchiha

sasuke

IMPLEMENTASI SISTEM MANAJEMEN FILE

15.1 Penyimpanan File

15.1.1 Blocking

Penyimpanan dan pengaksesan dari/keperangkat dalam unit informasi. Blok berisi sekumpulan byte berukuran tetap yang dipindah dari tempat penyimpanan ke memori untuk diproses dan sebaliknya.

Ukuran Blok

·           Ukuran Blok yang sama pada perangkat-perangkat yang berbeda dapat menyebabkan pemboraosan ruang penyimpanan.

·           Ukuran-ukran blok yang berbeda sungguh sangat menyulitkan penulisan program.

Harus dilakukan pemilihan blok secara hati-hati agar meminimumkan pemborosan, sekaligus memperoleh kemudahan penulisan program.

Pertimbangan dalam menentukan blok,antara lain;

·           Ukuran blok tetap menurunkan kompleksitas program.

·           Ukuran blok tetap untuk beragam perangkat berbeda dapat memboroskan ruang penyimpanan.

·           Ukuran blok mempengaruhi kinerja system manajemen file.

·           Ukuran blok yang besar dapat mengakibatkan data yang di pindah,banyak yang tidak di perlukan saat hanya diperlukan satu record.

·           Blok besar memerlukan memori besar.

·           Ukuran blok kecil berarti pembacaan berulang-ulang bila data besar.

15.1.2 Pengalamatan Blok (Blok Adressing)

Blok data mempunyai pengalamatan, berfungsi untuk mengacu blok tersebut. Alamat blok biasa disebut blok pointer (penunjuk blok), berisi alamat untuk mengakses blok. Terdapat tiga cara pengalamatan blok yaitu, yaitu;

1.      Pengalamatan fisik disk.

2.      Pengalamatan relative

3.      Pengalamatan Simbolik.

Pengalamatan Fisik Disk

            Mengacu satu unit disk secara fisik. Terdapat enam parameter pengalamatan secara fisik, yaitu;

1.         Nomor perangkat fisik.

2.         Nomor silinder

3.         Nomor Permukaan

4.         Nomor Sektoratau block.

5.         Nomor record atau block.

6.         Nomor field atau karakter dalam record.

Pengalamatan ini sulit digunakan dan sangat bergantung perangkat.

Pengalamatan relative

Digunakan bilangan bulat dari 0 sampai jumlah maksimum blok. Alamat fisik ini harus di konfersi menjadi alamat fisik dengan suatu perhitungan. Perhitungan dilakukan oleh system operasi.

Pengalamatan Simbolik

·           Tiap blok di beri alamat simbolik

·           Digunakan tabel alamat, berisi alamat fisik atau relative blok/ dan prosedur pencarian(look-up) untuk mendapatkan alamat blok.

·           Indetifier blok bisa menggunakan bilangan bulat atau kunci alamat atau dengan suatu transformasi/hashing.

15.1.3 Lokalitas

Blok berikutnya dapat dicapai dengan waktu yang singkat jika blok berdekatan dengan blok sebelumnya. Kedekatan ini disebut dengan lokalitas. Tingakat lokalitas di tunjukan tabel 15-1.

Kuat	Record dalam blok yang sama dan blok berada di memori
	Record dalam blok berikutnya pada silinder yang sama
	Record dalam silinder yang sama
	Record dalam silinder aktif pada perangkat yang lain
	Record dalam silinder yang bergandengan
	Record Dalam silinder yang di kenal
	Posisi record tidak di ketahui, di komputasi dengan data di memori
	Posisi record tidak di ketahui, dapat di peroleh dengan membaca file bantuan
	Record dalam computer lain dalam suatu jaringan tersebar
Lemah	Record pada perangkat yang belum on-line

Tabel15-1 Tabel Lokalitas blok

Semakin kuat lokalitasnya,semakin cepat pengaksesan data dilakukan. Lokalitas lemah menunjukkan pengaksesan lambat. System harus mengusahakan kedekatan blok-blok data yang paling sering di akses.

15.2 Implementasi Sistem File

File berisi kumpulan blok. System menajemen file bertanggung jawab untuk alokasi blok-blok disk ke file.

Dua hal penting yang harus di tangani adalah:

1.        Pencatatan ruang yang dialokasikan untuk file

2.        Pencatatan ruang bebas yang tersediah di disk

Sistem file meliputi:               

1.        Alokasi file.

2.        Pencatatan riang disk.

3.        Shared file.

4.        Kehandalan system file.

5.        Kinerja system file.

15.2.1 Alokasi File

Masalah pokok adalah pencatatan blok-blok yang di gunakan file. Beragam metode dapat di gunakan, diantaranya:

1.        Alokasi berurutan /kontigu(contiguous allocation)

2.        Alokasi blok-blok file sebagai senarai berkait.

3.        Alokasi blok-blok file sebagai senarai berkait menggunakan index(FAT)

4.        I-node atau index-blok chaining.

15.2.1.2Alokasi Berurutan/Kontigu

Teknik ini merupakan skema alokasi paling sederhana ,yaitu menyimpan file sebagai blok-blok data berurutan kontigu di disk.

Keunggulan

1.        Sederhana.

2.        Kinerjanya luar biasa bagus

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

Kinerjanya luar biasa bagus karena seluruh file dapat di baca dari disk dengan satu operasi. Tak ada metode alokasi lain yang dapat menandingi kinerja pengaksesan. Keunggulan ini di peroleh karena record-record nya secara logic berurutan biasanya juga saling berdekatan secara fisik.

Kelemahan

1.        Hanya bila berurutan maksimum diketahui fada saat file di ciptakan.

2.        Terjadi Pragmentasi disk.

Hanya Bila Berurutan Maksimum Diketahui fada Saat file Diciptakan

Metode ini tidak layak digunakan kecuali bila berukuran maksimum diketahui pada saat file diciptakan. Tanpa informasi ini, system operasi tidak mengetahui beberapa banyak ruang dosk yang di tabung untuk suatu file.

Terjadi Pragmentasi disk

Fragmentasi disk dapat dihasilkan metode alokasi ini ruang yang di sediakan dapat di gunakan .

Pada lingkungan dimana file berkembang dan dapat mengkerut setiap saat, alokasi kontigu sulit diterapkan.

·           Pemakai biasanya berlebihan dalam memperkirakan ruang yang di perlukan menyebabkan banyak pemborosan.

·           Ketika file berkembang lebih besar dari slot yang dialokasikan, file harus di transfer ke lokasi baru dapat memuat.pemindahan memerlukan usaha besaryang mengkonsumsi banyak waktu komputasi.

Gambar 15-1 menunjukkan alokasi file secara kontigu dimana:

File A                           dialokasikan pada blok 1,2,3

File B                           dialokasikan pada blok 4,5,6

File C                           dialokasikan pada blok 7,8,9,10,11,12,13,14,15,16

File D                           dialokasikan pada blok 17,18,19,20

File E                           dialokasikan pada blok 21,22

File F                           dialokasikan pada blok 23

File G                           dialokasikan pada blok 24,25,26

File H                           dialokasikan pada blok 27,28,29

File I                            dialokasikan pada blok 30,31

File J                            dialokasikan pada blok 32,33,34,35,36,37,38,39

Alokasi ini menimbulkan Fragmentasi bila file B,E,G,I dihapus.

Blok 0 A(1)	Blok 1 A(2)	Blok 2 A(3)	Blok 1 A(4)	Blok 4 B(1)	Blok 5 B(2)	Blok 6 B(3)	Blok 7 C(1)
Blok 8 C(2)	Blok 9 C(3)	Blok 10 C(4)	Blok 11 C(5)	Blok 12 C(6)	Blok 13 C(7)	Blok 14 C(8)	Blok 15 C(9)
Blok 16 C(10)	Blok 17 D(1)	Blok 18 D(2)	Blok 19 D(3)	Blok 22 D(4)	Blok 21 E(1)	Blok 22 E(2)	Blok 23 F(1)
Blok 24 G(1)	Blok 25 G(2)	Blok 26 G(3)	Blok 27 H(1)	Blok 28 H(2)	Blok 29 H(3)	Blok 30 H(1)	Blok 31 I(2)
Blok 32 J(1)	Blok 33 J(2)	Blok 33 J(3)	Blok 34 J(4)	Blok 35 J(5)	Blok 36 J(6)	Blok 38 J(7)	Blok 39 J(8)

Gambar 15-1 Alokasi disk secara kontigu

Gambar 15-1 menunjukkan konfigurasi yang terjadi bila file B,E,G,I dihapus.

Blok 0 A(1)	Blok 1 A(2)	Blok 2 A(3)	Blok 1 A(4)	Blok 4 B(1)	Blok 5 B(2)	Blok 6 B(3)	Blok 7 C(1)
Blok 8 C(2)	Blok 9 C(3)	Blok 10 C(4)	Blok 11 C(5)	Blok 12 C(6)	Blok 13 C(7)	Blok 14 C(8)	Blok 15 C(9)
Blok 16 C(10)	Blok 17 D(1)	Blok 18 D(2)	Blok 19 D(3)	Blok 22 D(4)	Blok 21 E(1)	Blok 22 E(2)	Blok 23 F(1)
Blok 24 G(1)	Blok 25 G(2)	Blok 26 G(3)	Blok 27 H(1)	Blok 28 H(2)	Blok 29 H(3)	Blok 30 H(1)	Blok 31 I(2)
Blok 32 J(1)	Blok 33 J(2)	Blok 33 J(3)	Blok 34 J(4)	Blok 35 J(5)	Blok 36 J(6)	Blok 38 J(7)	Blok 39 J(8)

Gambar 15-2 Fragmentasi karena penghapusan file B,E,G,I

Penggunaan

Meskipun teknik ini banyak kelemahan, tetapi sangat cocok untuk sistemyang memerlukan pengaksesan data diskyang sangat cepat. Contohnya system jaringan dan system waktu nyata.

·           Sistem Operasi amoeba menggunakan teknik penyimpanan ini.

·           Sistem operasi waktu nyata menggunakan teknik penyimpanan ini.

15.2.1.2 Alokasi Blok-blok File Sebagai Seranai Berkait

Metode kedua adalah mencatat blok-blok dengan seranai berkait blok-blok disk. Word pertama di blok data sebagai pointer ke blok brikutnya, sisanya untuk menyimpan data. Skema ini disebut rantai blok (blocking chaining)karena blok pertama merantai blok kedua,blok  kedua mwerantai blok ketiga, dan seterusnya. Blok sebelumnya merantai blok berikutnya. Directori mencatat blok pertama file.

Keunggulan

·           Setiap blok disk dapat digunakan, tak ada ruang yang hilang karena fragmentasi external.

·           Isian atau elemen directori cukup menyimpan alamat blok file pertama.

Kelemahan

·           Pembacaan sekuen cukup merepotkan karena harus menelusuri blok satu per satu.

·           Blok data tidak lagi berukuran 2^k  karena pointer memerlukan beberapa byte.

Masalah ini tidak Fatal. Ukuran yang janggal (bukan berukuran 2^k)kurang  efisien karena programmembaca dan menulis blok tidak dapat memanfaatkan sifat bilangan biner.

_{Directori Pemakai}

Nama berkas	Lokasi Blok Pertama
A
B
C
D

Data

               

Data

                                                                                               

Data

Data

Data

Data

Data

NIL

 

Gambar 15-3 Alokasi dengan seranai berkait

Gambar 15-3 menunjukkan skema alokasi blok chaining. Blok peratama di tunjuk isian directori . Blok terakhir ditandai nilai pointer ke blok brikutnya bernilai NIL.

15.2.1.3 Alokasi blok-blok File sebagai Seranai Berkait Menggunakann Index

Kelemahan alokasi seranai berkait dieliminasi dengan menghilangkan pointerdi blok dan meletakkan sebagai tabel tersendiri di memori.seluruh blok tersedia untuk data.

Skema in disebut  blok-oriented file mapping. Tabel yang mencatat no blok data disebut Fat(File Alokasi table).

Keunggulan

1.        Pengakasesan acak lebih mudah.

2.        Directori cukup menyimpan bilangan bulat nomor blok awal.

Pengaksesan Acak Lebih Mudah

Meski masih harus menelusuri rantai berkait untuk menemukan lokasi blok file, rantai blok seluruhnya dimemori sehinggah dapat di lakukan secara cepat tanpa membuat pengaksesan ke disk.

Directori Cukup Menyinpan Bolangan Bulat Nomor Blok Awal

Blok awal ini digunakan untuk menemukan seluruh blok, tak perduli jumlah blok file itu.

Directori menunjuk blok pertama file dan FAT menunjukkan blok-blok file brikutnya.

Kelemahan

Seluruh tabel(FAT) harus di simpan di memori.

Jika penyimpanan berukuran besar mengakibatkan tabel berukuran besar dan harus ditaruh dimemori utama meskipun hanya satu file yang di buka.

Penggunaan

Ms-Dos menggunakan metode ini.

Gambar 15-3 menunjukkan skema FAT.

Directori Pemakai

Nama Berkas	Lokasi Blok Pertama
A	4
B	7
C	3

                                                                           

NIL
5
23
17
8
9
10
11
16
16
18
21
19
20
NIL
2
NIL
. . .

Blok 0	Blok 1	Blok 2 C(5)	Blok 3 C(1)	Blok 4 A(1)	Blok 5 C(2)	Blok 6	Blok 7 B(1)
Blok 8 B(2)	Blok 9 B(3)	Blok 10 B(4)	Blok 11 B(5)	Blok 12	Blok 13	Blok 14	Blok 15
Blok 16 B(6)	Blok 17 C(3)	Blok 18 B(7)	Blok 19 B(8)	Blok 20 B(9)	Blok 21 C(4)	Blok 22	Blok 23 B(2)

Gambar 15-4 Alokasi dengai seranai berkait menggunakan index

Implementasi Fat di MS-DOS     

Organisasi system file diFloppy disk pada MS-DOS melibatkan:

1.        Boot sector yang berisi Boot record.

2.        FAT.

3.        Root directory.

4.        Skktor-sektor untuk penyimpanan data file.

Untuk Hardisk, maka di perrlukan informasi yang tersimpan ditabel partisi. Bahasan dilakukan untuk Floppy disk.

Boot Sector yang Berisi Boot Record

Terdapat di track 0, sector 1 berisi 0. Boot record berisi:

·           Kumpulan Parameter karakteristi Floppy disk.

·           Rutin untuk proses booting di sebut bootstrap rountine.

Boot record yang rinci berisi  sebagai berikut.

·           Intruksi JMP.

·           Versi MS-DOS yang memformat Floopy disk.

·           Jumlah byte per sector.

·           Jumlah sector per cluster.

·           Jumlah sector untuk boot sector.

·           Jumlah salinan FAT.

·           Jumlah file maksimum di root directory.

·           Tipe disk.

·           Jumlah sector untuk tiap FAT.

·           Jumlah sector tiap track.

·           Jumlah sisi disk.

·           Jumlah sector yang di sembunyikan.

·           Bootstrap rountine.

Boot sector merupakan lokasi disk yang paling kritis, kerusakaan boot sector menyebabkan data-data di disk tidak lagi dapat di akses atau tidak lagi dapat digunakan.

FAT (File Alocation Table)

FAT adalah tabel untuk mencatat penggunaan sector di disk. Untuk menjaga kemungkinan kerusakkan maka di buat beberapa salinan FAT rusaknya FAT dapat mengakibatkan data-data di disk tidak dapat di akses .

Root Direectory

Berisi daftar nama file dan lokasi/cluster pertama dari file. Cluster pertama menjadi acuan pertama,awal dari file di FAT untuk menelusuri blok-blok file selanjutnya melalui FAT.

Sektor-sektor untuk penyimpanan Data File

Sektor-sektor yang di gunakan untukmenyimpan blok-blok file.

15.2.1.4 I-Node / Index-blok Chaining

File di assisiasikan dengan saatu tabel kecil disebut I-node yang mendaftakan atribut-atribut dari file dan alamat blok-blok file.

File Kecil

Beberapa almat disk awal di siimpan di I-none itu sendiri. Untuk file kecil semua infoormasi yang diperlukan terdapat di I-node di disk dan di simpan ke memori begitu file dibuka.

File Lebih Besar

Untuk file lebih besar,salah satu file di I-node adalah pointer ke singly indirect blok. Singly indirect blok berisi pointer ke blok yang berisi alamat blok-blok berikutnya. Jika masih tidak cukup, field lain di i-node menunjukan ke doubly indirect block digunakan.Doubly indirect block berisi pointer ke alamat blok-blok disk yang berisi sekumpulan singly indirect block.Singly indirect block menunjukan beberapa ratus blok data file yang berikutnya.

Jika masih tidak cukup,dapat digunakan triple indirect block yang menunjukan sekumpulan doubly indirect block.Masing-masing doubly indirect block menunjukan sekumpulan singly indirect block.Singly indirect block ini menunjukan blok-blok data file yang berikutnya.

Keunggulan

Isian direktori sederhana. Secara dinamis dapat mengimplementasikan file kecil sampai file yang sangat besar.

Kelemahan

        Perlu pengaksesan disk untuk penelusuran blok-blok data file.

Penggunaan

UNIX menggunakanmetode ini.

Gambar 15-5 menunjukkan skema alokasi disk menggunakan index blok chaining.

Nama berkas	Lokasi blok Pertama
A	4
B	7
C	3

NIL

Atribut-atribut berkas

                                                                                                            _{I-Node lanjutan}                                                                           

Data

Data

Data

. .

Data

Data

Data

Data

Data

 

Gamabar 15-5 Alokasi dengan I-node

Implementasi di UNIX

Layout disk untuk system File UNIX adalah sebagai brikut:

Inodes

…

Blok-blok data

Boot Record

Superblok

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

Gambar 15-6 Layout Disk System  File UNIX

Blok 0 disebut boot block, tidak digunakan UNIX, digunakan untuk Booting. Blok1 disebut super blok. Super blok berisiinformasi kristis mengenai layout system file seperti jumlah I-node, jumlah blok disk, dan awal dari blok-blok data. Kerusakkan superblock mengakibatkann system file tidak dapat di akses.

Berikutnya adalah untuk lokasi I-node-i_node. I-nodemendepkripsikan satu file, berisi informasi pemmilik , byte-byte proteks, dan sebagainya serta informasi untuk mencari lokasi-lokasi blok-blok dari file.

Setelah itu adalah blok-blok data. File dan directory disimpan sebagai blok-blok data. Blok-blok data dari file atau directori tidak harrus berurutan.

15.3 Implementasi Directori

Isian directorimenyediaksn informasi untuk menemukan blok-blok disk.

Informasi diisian direktori bergantung system pencatatan blok-blok yang digunakan. Informasi ini dapat berisi:

1.        Alamat disk dari seluruh file (untukalokasi kontigu).

2.        Nomor blok pertama

3.        Nomor I-node.

                         

Fungsi utama sistemdirectorri adalah memetakan nama simblik file(nama file dan nama jalurnya) menjadi informasi untuk menemmukan blok-blok file.

Penyimpanan Atribut-atribut file dapat dilakukan beragam cara, yaitu:

·           Menyimpan atribut-atribut file secara langsung diisian direktori.

Banyak siistem dengan cara ini.

·           Untuk system-sistem yang menggunakan I-node, kemungkinan lain yaitu menyimpan atribut-atribut I-node, bukan sebagai isian direktori.Isian direktori hanya berisi I-node file.

15.3.1 Directori Pada MS-DOS

MS-DOS Menerapakan system directori hirarki atau berstruktur pohon. Isian directori pada MS-Dos adalah Sebagai brikut:

Byte                8          3       1             10                2  2       2         4

Nama berkas

ext

                                                                                                                                                                                                                                                Ukuran                                                                                                       Reserved                                                                                                         Atribut                                                Waktu     Nomor BlokPertama                                                                                                                                                                                                                                                         Tanggal

                                                Gambar 15-7 Isian direktori pada MS_DOS

15.3.2 Directori pada UNIX

UNIX Menerapkan system directori hirarki  atau berstruktur pohon. Isian directori pada UNIX adalah sebagai brikut:

Byte           2                    4

Nama berkas

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                Nomor I-node

Gambar 15-8 Isian directori pada UNIX

Field-field tersebut mempunyai arti sebagai brikut.

1.        Nomor I-Node

Memberitahu nomor i-node dari file.

2.        Nama file

Memberikan nama file.

Beberapa Sistem UNIX mempunyai kerangaka berbedah.I-node berisi informasi-informasi beikut:

·           Type

·           Ukuran size

·           Waktu

·           Kepemilikan

·           Blok-blok disk.

Beberapa di I-node bukan di directori.

15.4 Pencatatan Ruang Disk Yang bebas

Penyimpanan file dapat di  lakukan dengan:

1.        Berurutan

2.        Fixed blok.

Berurutan

Cara ini mempunyai file bila bekembang dan ruang berikutnya telah ditempati file lain.

Fixed blok blok

        Perkembangan file dapat diatasi tapi mentukan ukuran blok merupakan hal sulit. Blok-blok bebas yang belum digunakan pada disk harus dicatat sehingga dapat dilakukan alokasi blok-blok file yang memerlukan. Teknik Pencatat blok-blok bebas dapat dilakukan dengan:

·           Peta bit

·           Senarai berkait

Pencatatan Menggunakan Peta Bit

Disk dengan N blok Memerlukan Peta bit Sebesar N bit. Blok-blok bebas dipresentasikan dengan nilai 0, sedang blok-blok yang sudah dialokasikan dipresentasikan dengan nilai 1 pada peta /sebaliknya.

Untuk disk berkafasitas ssebesar 20 MB dengan setiap blok berukuran 1 kb, peta bit hanya memerlukan 16 bit/ 3 blok. Teknik ini memerlukan ruang disk yang kecil unntuk peta bit karena hanya menggunakan 1 bitee per blok.

Pencatatan MenggunakanSenarai Berkait

Menggunakan senarai berkait blok-blok disk. Senarai ini berisi nomor blok yang masih bebas. Blok digunakan semaksimal mungkin untuk menampung nomoor blok. Untuk disk berkafasitas 20 MB dengan setiap blok berukuran 1 kb dan nomor blok 16 bit. tiap  blok memuat 511 blok bebas, memerlukan 40 blok.

                

Perbandingan Peta Bit dengan Senarai Berkait

Peta bit memerlukan ruang pencatatnan lebih kecil karena setiap blok hanya dipresentasikan 1 bit, sementara senarai berkait memerlukan 16 bit per blok. Senarai berkait lebih lecil disbanding peta bit hanya jika disktelah hampir penuh.

15.5 Shared File

Shared File adalah system file yang tidak hanya di acu pada 1 directori juga oleh directori-directori lain. System menejemen file tidak lagi berupa pohon melainkan graph berarahtak melingkar.

15.5.1 Implementasi Shared File

Shared File dapat diimplementasikan dengan tiga teknik yaitu:

1.        Membuat Pengkopian.

2.        I-node.

3.        Simbolik link.

15.5.1.1 Shared File dengan Pengkopian

File yang dipaki bersama dikopi kemasing-masiingdirectori pemakai.

Keunggulan

·           Sederhana

·           Terdapat redudansi, sehingga kerusakan satu kopian masih tersedia kopian-kopian lain.

Kelemahan

·           Perubahan yang di buat satu pemakai tidak terlihat pemakai-pemakai. Kelemahan di bukan masalah Fatal, memerlukan satu mekanisme penjagaan integeritas yang rumit.

·           Penggunaan ruang disk yang besar karena duplikasi atau pengkopian file file yang sama.

Penggunaan

Dapat diterapkan pada system jaringan secara hati agar memperkecil lalu lintas komunikasi. Penerapan terutama pada file-file acuan yang jarang diperbarui.

15.5.5.2 Shared file dengan File

Blok0blok disk dipakai bersama tidak di daftarkan didirectori melainkan distruktur kecil diasosiasikan dengan file. Direktori-direktori lain cukup menunjuk struktur itu. Struktur data kecil itu adalah i-node.

Keuntungan

·           Tidak terdapat banyak kopian

·           Memodifikasi oleh satu pemakai akan terlihat pemakai lain

·           Tidak memerlukan mekanisme penjagaan integrasi yang rumit

Kelemahan

Bila pemilik menghilangkan file maka dapat terjadi scenario brikut:

·           Jika system menghapus file dan juga membersikan i-node makaa direktori pemakai lain akan menunjuk i-node yang tidak abash

·           Jika i-node kemudian diberikan kefile lain maka akan menunjuk file yang baru. File yang tidak dimaksud

Penggunaan

Pendekatan ini digunakan UNIX, disebut hardlink.

15.5.1.3  Shared File dengan symbolic Linking

Sistem membuat file bertife Link(kaitan) berisi jalur file yang dikaitkan ke directori. Ketika file bertipe link dibaca maka system operasi mengetahui bahwa file yang harus di baca adalah nama file yang ditunjuk file bertipe link. System mencari direktori yang memuat i-node file itu.

Kelemahan shared file dengan i-node tidak terdapat pada tekniks imboliklink karena hanyapemilik file yang mempunyai petuunjuk ke inodefile.

Keuntungan

·           Simbolc Linking dapat digunakan men-link file di system manapun

·           Bila symbolic linking dihilangkan, tidak dapat menimbulkan efek apapun pada file.

Kelemahan

Memerlukan overhead tambahan.

·           File yang berisi jalur harus dibaca. Jalur di parse diikuti komponen demi komponen sampai dicapai i-node. Semua aktivitas ini memerlukan sejumlah pengaksesan disk.

·           Pemborosan lain adalah diperlukan satu i-node extra untuk setiap symbolic linking

Penggunaan

Pendekatan ini digunakan UNIX, disebut symbolic link

15.5.2 Pengaksesan pada Shared File

Sistem manajemen file harus menuediakan alat bantu agar pengizikan pengaksesan file bersama pemakai-pemakai , menyediakan sejumlah pilihan teknik pengendalian pengaksesan bersama. Biasanya pemakai atau sekelompok pemakai diberi wewenang hak pengaksesan tertentu terhadap file itu.

Hak0hak pengaksesan sangat beragam berikut adalah daftar hak-hak pengaksesan ke pemakai tehadap file.

·           None

·           Knowledge

·           Execution

·           Reading

·           Appending

·           Updating

·           Changing Protection

·           Deletion

None

Pemakai tidak mengetahui keberadaan file, batasaan ini dilakukan dengan pemakai tidak di izinkan 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 mengexekusi 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 system dapat memaksakan pembedaan antarasekedar melihat dan mengkopi. Pada aktivitas pertama, isi file dapat ditampilkan kepemakai tapi pemakai tidak mempunyai cara untuk mengkopinya.

Appending

Pemakai dapat menambah data ke file, sering hanya diakhir file. Pemakai tidak dapat memodifikasi atau menghapus suuatu 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 pad file. Update biasanya termasuk menulis file, menulis ulang secara penuh atau sebagia, dan memindahkan semua atau sebagian data. Beberapa system membedakan menjadi derajat-derajat update secara berbeda.

Changing Protection

Pemakai dapat mengubah hak-hak akses yang di berikan ke pemakai-pemakai lain. Biasanya hak ini hanya dipegang oleh pemilik file. Unyuk mencegah penyalagunaan, pemilik file dapat menspesifikasikan hak-hak mana yang dapat diubah oleh penerima wewenang.

Deletion

Pemakai dapat menghapus file darisistem file.

15.6  Kehandalan Sistem manajemen File

Kerusakan data dapat lebih mahal dibandingkan kerusakan perangkat keras karena merupakan kehilangan yang dapat diganti bila tidak memiliki saliinannya.

15.6.1  Manajemen Blok Buruk

Disk biasanya mempunyai blok-blok buruk, yang menpunyai cacat sehingga tak sempurna dalam menyimpan data. Kebanyakan produsen harddisk member dafar blok buruk yang ditemukan selama pengajian.

Terdapat dua solusi terhadap blok-blok buruk yaitu:

1.        Secara Perangkat Keras

2.        Secara Perangkat Lunak

Solusi Secara Perangkat Keras

Solusi dengan menyediakan track pengganti.

Secara perangkat keras didedikasikan sector 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.

Solusi 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 catatan blok-blok buruk tidak terusik maka tak akan muncul masalah.

15.6.2  Pemulihan Dari kegagalan Disk

Penanggulangan kerusakandisk saat saat operasi dapat dilakukan dengan:

·           Backup

·            Transaction log

15.6.2.1  Backup

Teknik yang paling  biasa digunakan sddalah backup data secara periodic.

Backup adalah membuat kopian file secara teratur dan meletakan kopian ditempat aman.

Cara backup bergantung kapasitas penyimpanan yang di-backup, yaitu:

1.        Untuk  Floppy disk

2.        Untuk  small harddisk

3.        Untuk  big harddisk

Untuk Floppy disk

       Kopikan isi Floppy disk Secara keseluruhan.

Cara ini dilakukan karena kapasitasnya masih kecil sehingga pengkopian dapat dilakukan  secara cepat, aman dan menyeluruh.

Untuk small harddisk

       Dump isi harddisk.

Untuk  big harddisk

       Backup bersilangan, yaitu:

       Dua Disk, Masing-masing dibagi mennjadi dua partisi.

·         Partisi pertama disk A adalah data sedang partisi kedua adalah backup untuk data disk B

·         Partisi pertama disk B adalah data disk B, sedangkan partisi kedua adalah backup data disk A

Agar tidak terjadi pengkopian berulang-ulang file –file yang tidak dimodifikasi pada disk berukuran besar maka dilakukan Iincremental dump. Iincremental dump adalah dump file-file yang berubah sejak terakhir kali di-dump. Terdapat daftar file yang harus di-backup di-disk.

Kelemahan [DEI-90]

1.        Sistem perlu Shutdown selama operasi back up

2.        Backup lengkap memakan banyak waktu

3.        Kettika terjadi kegagalan system, pemulihan dari backup terakhir biasanya memakan banyak waktu.

Ketika pemulihan selesai, data disistem adalah data backup terakhir. Seluruh transaksi  yang dilakukan sejak backup terakhir sampai terjadi kegagalan system hilang musnah.

Semua teknik berbasis backup mempunyai keterbatasan dan tidak dapat memulihkan data/informasi diantarabackup terakhir dan kejadian kegagalan sistem. Pendeekatan untuk memperkecil data/informasi yang hilang adalah dengan transaction log.

15.6.2.2 Transaction Log

Setiap transaksi segera dicatat (log), menghasilkan transaction log. Setiap transaksi di-backup. Teknik ini lebih mudah dilakukan di system interaktiv karena aktivitas manusia relative lebih lambat disbanding pencatatan transaksi sehingga tidak mempengaruhi wwaktu tanggap.

Bila terjadi kesalahanmaka pemulihan memanfaatkan backup terakhir ddan transaksi log.Pemulihan dilakukan denagn cara system menjalankan setiap transaksi di Transaction Log terhadap backup terakhir, seterusnya sampai transaksi terakhir dicatat. Kehilangan data dikurangi, yaitu hanya satu transaksi terakhir yang tidak tercatat yang hilang musnah.

15.6.3  Konsistensi Sistem Manajemen File

Masalah penting yang lain adalah konsistensi atau integritas. Terdapat beberapa teknik mengatasi masalah konsistensi system manajemen file, antara lain:

1.        Atomic update

2.        Stable Storage

3.        Multiversion Files

Pada system multi programming harus dijamin bahwa proses-proses kongkuren meninggalkansistem dalam keadaan kosisten. Untuk menjaga konsistensi data diperlukan kendali terhadap proses-proses kongkuren.

Atomic Update(failure atomicity)

       Update record, blok dan file terjadi lengkap atau tidak sama sekali(meninggalkan system pada keadaan semula).

Stable Storage

       Menulis di drive 1

       Dilakukan verifikasi.

·         Jika baik maka ditulis ke drive 2 dan diverifikasi. Verifikasi untuk menangani bad sector

·         Jika baik maka diulangi penulisannya.

Cara ini tidak pernah menjadikan system dalam keadaan ambigu.

Multiversion File

       Dibuat file baru pada saat pengaksesan.

15.6.4  Kendali Kongkurensi

Teknik untuk menangani keadaan simultan secara serial, disebut serial zability. Teknik untuk mendapatkan proferti ini disebut kendali kongkurensi, antara lain:

·           Penguncian(locking)

·           Transaksi(Transaction)

·           Reflikasi file(file reflication)

Penguncian

Penguncian adalah teknik kendali kongkurensi yang biasa dipakai. Ketika file dikunci, semua usaha menggunakan atau mengunci file oleh klien-klien lain akan ditolak.

Masalah

Timbul 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

Jika ternyata sebenarnya klien masih berjalan baik, hanya lamban maka karena pengunciannya dilepaskan menyebabkan inkonsistensi dapat terjadi bila klien lain memakai file itu.

Transaksi

Pemakai diberi wewenang mendefinisikan transaksi yaitu seluruh aksi ditransaksi harus berjalan sukses seluruhnya atau bila terdapat aksi yang gagal maka dianggap tidak terdapat aksi sama sekali. Transaksi yang gagal akan meninggalkan system file tanpa perubahan, tidak tidak dalam keadaan di tengah-tengah yang tidak tentu.

Reflikasi File

Sistem tidak hanya menyimpan satu kopian melainkan N kopian. Jika salah satu kopian rusak, data tidak hilang. Ketika satu kopian dimodifikasi, beragam cara untuk menangani reflikasiagar system file tetap konsisten.

Terdapat dua strategi , yaitu:

1.        Menempatkan duplikasi-duplikasi pada banyak direktori dan mengirim blok-blok yang telah diubah kebanyak duplikasi. Duplikasi-duplikasi akan up-to-minute.

2.        Tinggalkan duplikasi-duplikasi yang telah kadaluarsa, buat kopian-kopian baru file yang dimodifikasi dan masukkan kopian-kopian ke direktori.

15.7  Kinerja Sistem Manajemen File

Sarana utama peningkatan Sistem Manajemen File adalah mereduksi jumlah akses ke disk.

Cara-cara yang dapat dilakukan adalah:

·           Buffer Chace

·           Penempatan Data

15.7.1  Buffer Chace

Mengakses data dari/ke disk disbanding mengakses dari/kememori utama (RAM) lebih lamban 100.000 kali. Karena itu diusahakan mereduksi jumlah pengaksesan kedisk. Teknik untuk mereduksi adalah block chace/buffer chace atau chace. Chace adalah sekumpulan blok yang secara logic dipunyai disk tetapi tersimpan di memori utama.

Cara kerja chace adalah sebagai brikut:

·           Selalu memeriksa permintaan baca untuk menentukan apakah blok yang di butuhkan telah berada di chace

·           Jika blok telah berada di chace maka permintaan baca dapat dipenuhi dari chace tanpa pengaksesan disk

·           Jika blok data telah berada dichace maka dilakuka pembacaan dari disk sebanyak satu blok dankopikan lebihdulu ke chace. Seteh itu kopikan keproses yang meminta. Permintaan berikutnya untukblok yang sama dipenuhi dari chace tanpa perlu pengaksesan disk.

·           Jika chace telah penuh, suatu blok dichace dipindahkan dan jika blok tersebut telah dimodifikasi maka harus dituliskan kedisk.

Masalah

·           Dapat terjadi inkonsestensi, yaitu bila system crash pada saat system kritis(misalnya I-node, PCB, dan sebagainya) yang telah dimodifikasi belum dituliskan dari disk

·           Menetukan blok yang harus dipindahkan dari chace.

Untuk keperluan tersebut maka blok-blok dikategorikan sesuai urutan andilnya dalam konsistensi, yaitu:

1.        Blok-blok I-node

2.        Blok-blok indirect

3.        Blok-blok direktori

4.        Blok-blok data

Untuk blok-blok yang menentukan konsistensi system bila dimodifikasi, maka blok-blok harus segera dituliskan ke disk. Blok data merupakan urutan terakhir.

Masalah

Misalnya pemakai word prosessor telah menulis berpuluh-puluh lembar dan merasa telah menyimpannya , ternyata oleh system operasi sebenarnya baru disimpan dichace. Bila terjadi crash, penulis itu akan kehilangan seluruh tulisannya karena seluruhnya belum dituliskan kedisk oleh system operasi.

Terdapat dua solusi, yaitu:

1.        Tersedia system call(sync()diUNIX) untuk memaksakan penulisan semua blok yang telah di modifikasi didisk. System call(sync) bila dipanggil akan beroperasi sebagai background, secara periodic setiap 30 detik memeriksa apakah terdapat chace yang dimodifikasi. Bila system crash maka hanya 30 detik kerja terakhir yang hilang.

2.        Write trought chaces, yaitu semua blok yang telah dimodifikasi segera dituliskaan kedisk. Teknik ini dilakukan di MS-DOS.

15.7.2  Penempatan Data

Penempatan data diusahakan sehingga memperkecil jumlah seek time dan rotasi. Interlave digunakan untuk memperkecil rotasi.

Pada system dengan i-node terdapat bottleneck disebabkan dua pengaksesan, yaitu:

1.        Pengaksesan i-node

2.        Pengaksesan blok-blok data

Gagasan Pertama

Biasanya i-node ditempatkan diawal disk. Jarak rata-rata antara i-node dan blok-blok data adalah setengah jumlah silinder, memerlukan seek time yang lama.

Gagasan Kedua

Dengan penempatan i-node ditengah-tengah disk, maka seek time akan berkurang setengahnya.

Gagasan Ketiga

Membagi disk menjadi kelompok-kelompok silinder yang memiliki i-node, blok-blok dan senarai blok bebas terkelompok sendiri.

15.8     Sistem Akses File

15.8.1   Record dan Blocking

Pada system akses, maka record adalah unit terkecil penyimpanan data dilevel logic atau file. Panjang record dapat tetap atau bervariasi.

Tiga metode untuk penandaan awal dan akhir record berukuran variasi, yaitu;

1.        End of record mark

2.        Indikator Panjang

3.        Tabel posisi record

Rekord-rekord harus ditempatkan diblok. Satu blok dapat terdiri satu blok atau lebih. Penempatan record-rekord keblok disebut blocking. Blocking factor(Bfr) adalah parameter yang menunjukkan jumlah record yang diharapkan(maksimum) ditampung di 1 blok.

15.8.2   Penempatan Record-rekord Pada blok

Kombinasi penempatan record-rekord pada blok dapat berupa:

1.        Fixed blocking

2.        Variable length spanned blocking

3.        Variable length Unspanned blocking

Fixed Blocking

Rekord berukuran tetap. Blok berisi jumlah record yang tetap. Record hanya menempati di1 blok, tidak boleh dipecah dibeberapa blok. Record tidak boleh melebihi ukuran blok.

Keunggulan

·       Memudahkan implementasi

Kelemahan

·       Memboroskan ruang penyimpanan karena pragmentasi internal.

Variable Length spanned Blocking

Rekord dapat berukuran bervariasi ditempatkan memeuhi blok dan dapat di pecah untuk menempati blok-blok yang berbedah. Satu blok dapat diletakkan di lebihdari satu blok. Keterhubungan record yang terpecah pada blok-blok berbedah diwujudkan dengan pointer blok menunjuk alamat blok-blok berikutmya tempat bagian record itu.

Keuntungan metode ini adalah;

·       Fleksibel bagi pemakai

·       Ukuran record tidak dibatasi ukuran blok

·       Mengurangi kesiaan ruang penyimpan karena fragmentasi internal sungguh berkurang.

Kekurangan mrtode ini adalah;

·       Sulit diimplementasikan

·       Mahal dalam pencariannya

·       Sulit dalam pembaruan(update)

Variable Length Unspanned Blocking

Rekord-rekord walaupun bervariabel panjangnya harus secara utuh di tempatkan pada satu blok, tidak boleh dipecah keblok-blok lain.

Kelemahan teknik ini adalah:

·           Terjadi pemborosan tempat karena record yang akan ditempatkan terlalupanjang untuk sisa blok akan ditempatkan diblok berikutnya

·           Panjang record tidak boleh lebih panjang daripada ukuran blok.

15.8.3    Operasi-operasi di system Akses File

System akses harus mampu menyediakan operasi-operasi berikutnya terhadap organisasi aksesyang dipilih, yaituu;

·           Pencarian suatu record tertentu

·           Bergerak ke record berikutnya

·           Memperbarui record berupa penghapusan record atau memodifikasi suatu record

·           Pembacaan kumpulan record dengan kriteria tertentu

·           Pembacaan record di file

·           Reorganisasi

Tiap organisasi akan mempunyai keunggulan dan kelemahan tersendiri sehinggah tidak mungkin menerapkan satu organisasi akses untuk seluruh kebutuhan aplikasi system computer.