IMPLEMENTASI SISTEM FILE DALAM DISK dan Sebutkan keunggulan dari file system UNIX dan Window

IMPLEMENTASI SISTEM FILE dalam disk


1. Struktur Sistem File
  • File : Kumpulan informasi yang berhubungan dan tersimpan dalam secondary storage
  • Sistem File : Metode penyimpanan dan pengorganisasian file untuk mempermudah proses pencarian dan pengaksesan
Layered Sistem File
image
Ket:
  • I/O control (driver device dan interrupt handler) : Sebagai pengirim informasi antara memori dan sistem disk
  • Basic file system : memberi perintah device driver untuk membaca dan menulis blok fisik pada disk
  • File-organization module : berisi informasi tentang logical address dan physical address dari file tersebut, mengatur juga sisa disk dengan melacak alamat yang belum dialokasikan dan menyediakan alamat tersebut saat user ingin menulis file ke dalam disk
  • Logical file system : tingkat ini berisi informasi tentang simbol nama file, struktur dari direktori, proteksi dan sekuriti dari file tersebut
File Control Block
File Control Block : Informasi mengenai sebuah file yang disimpan pada struktur penyimpan
image
image
a) membuka file b) membaca file
Virtual File System(VFS)
VFS digunakan untuk mengimplementasikan berbagai sistem file dengan tipe yang berbeda dalam waktu bersamaan
Skema :
image
2. Implementasi Direktori
  • Sistem direktori berfungsi memetakan nama simbolik file (nama file dan nama jalurnya) menjadi informasi untuk menemukan blok-blok file.
  • Menggunakan daftar nama file linier dengan pointer ke blok data dan table Hash.
Algoritma Direktori:
1.Linier List (daftar nama file linier dengan pointer ke blok data)
+ : mudah diterapkan dalam program
– : memakan waktu saat akses dan eksekusi
2.Tabel hash (daftar linier dengan struktur data hash)
+ : mengurangi waktu pencarian direktori
– : berukuran tetap
Direktori pada CP/M
Direktori pada CP/M merupakan direktori entri yang mencakup nomor blok disk untuk setiap file.
image
Direktori pada MS-Dos
MS-DOS merupakan sistem direktori hierarki atau berstruktur pohon
image
Direktori pada UNIX
i-node berisi informasi tentang :
  • tipe
  • ukuran
  • waktu
  • owner
  • blok-blok di disk
image
Contoh Directory di Linux
• /bin
• /boot
• /dev
• /etc
• /lib
• /mnt
• /opt
• /sbin
• /tmp
• /usr
• /var
3. METODE ALOKASI
Metode alokasi berhubungan dengan bagaimana blok-blok pada disk dialokasikan untuk file.
  1. alokasi berurutan (contiguous allocation)
  2. alokasi berhubungan(linked allocation)
  3. alokasi berindeks (indexed allocation)
Alokasi Berurutan (Contiguous Allocation)
Setiap file menempati sekumpulan blok yang berurutan pada disk.
  • Kelebihan: Model ini sangat sederhana karena hanya membutuhkan lokasi awal (block #) dan panjang (jumlah blok), Akses pada blok disk dilakukan secara random .
  • Kekurangan: memakan banyak ruang (permasalahan dynamic storage-allocation). File yang disimpan secara berurutan tidak dapat berkembang.
Contoh Contiguous Allocation
image
Alokasi Berhubungan (Linked Allocation)
Setiap file adalah sebuah linked list dari blok-blok terpisah pada disk.
  • Kelebihan: Berhubungan mempunyai bentuk yang sederhana, hanya memerlukan alamat awal. Sistem manajemen ruang bebas pada alokasi berhubungan. Tidak memakan banyak ruang.
  • Kekurangan: tidak menggunakan random access.
Contoh Linked Allocation
image
Alokasi Berindeks (Indexed Allocation)
  • Pointer digabungkan didalam suatu blok yang dinamakan blok indeks
  • Setiap file memiliki blok indeks masing-masing
  • Direktori mengandung alamat dari blok indeks
  • Kelemahan: Jika blok indeks terlalu kecil, maka itu tidak akan bisa memuat pointer yang cukup untuk sebuah file yang besar
  • Suatu mekanisme akan dibutuhkan menangani masalah tersebut
Contoh Indexed Allocation

image
Kinerja dari Metode Alokasi
  1. Countiguous allocation: Efisien untuk file kecil. Mendukung akses secara langsung
  2. Linked allocation: Mendukung akses secara sequential
  3. Indexed allocation: Tergantung dari struktur index, ukuran file, dan posisi dari blok yang dibutuhkan
4. Manajemen Ruang Bebas
Bit Vector
  • Daftar ruang kosong diimplementasikan sebagai bit map atau bit vector
  • Setiap bit merepresentasikan 1 blok. Blok yang kosong ditandai dengan angka 1 dan blok yang ada isinya ditandai dengan angka 0
image
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 : pemetaan bit-nya membutuhkan ruang tambahan (blok tersendiri).
• Linked List
  1. Skema ini menghubungkan blok-blok yang masih kosong menjadi linked list
  2. Blok kosong pertama pointer menunjuk ke blok kosong kedua, dan blok kosong kedua pointer menunjuk ke blok ketiga yang kosong
image
Keunggulan : tidak membutuhkan terlalu banyak ruang khusus untuk pointer
Kelemahan : sulit untuk mendapatkan ruang kosong berurutan dengan mudah
• Grouping
Menggunakan satu blok untuk menyimpan alamat blok-blok kosong di dekatnya. Jika blok telah terisi, maka akan terhapus, dan blok alamat kembali kosong
image
• Counting
Ruang kosong list berupa urutan blok-blok kosong, maka dilakukan pendaftaran rangkaian blok kosong dengan memasukkan alamat blok kosong pertama dari rangkaian, lalu disertakan jumlah blok kosong yang bersebelahan dengannya
image
5. Efisiensi Penggunaan Space pada Disk
•Untuk memperbaiki kinerja ada beberapa cara:
  1. Menggunakan page cache
  2. Menggunakan Unified Buffer Cache
6. Perbaikan (Recovery)
•Pemeliharaan harus dijalankan untuk memastikan kegagalan sistem tidak akan terjadi saat kehilangan data atau saat data tidak konsisten
•Ada 2 jenis pemulihan :
  1. Pengecekan yang kontinu : dengan logging
  2. Backup dan Restore
7. Sistem File Log Structured
•Sistem File Log structured mencatat setiap update dari file system sebagai transaction
•Semua transactions ditulis dalam sebuah log
•Transactions dalam log ditulis secara asynchronously ke dalam file system: Ketika file system dimodifikasi,transaction dibuang dari log
•Jika files system crashes, semua sisa transactions dalam log harus tetap dijaga
•Hasil implementasinya disebut log-based transaction-oriented
8. Network File System (NFS)
• NFS : implementasi & spesifikasi dari sistem perangkat lunak untuk mengakses remote file melalui LAN (atau WAN)
• workstation yang saling berhubungan dipandang sebagai mesin independent dengan file sistem yang independent, memungkinkan sharing diantara sistem file secara transparent
• Didesain untuk operasi pada lingkungan heterogen dari mesin
Tiga Sistem File yang Independen
image
Mounting pada NFS
image

 keunggulan dari file system UNIX dan Window

A. Windows
1. Keungulan Windows
  • Windows adalah sistem operasi yang user-friendly. Tampilannya begitu bersahabat bagi para pengguna, sehingga pengguna mudah menggunakan (End user artinya orang yang awam tentang komputer, orang biasa yang akan menjalankannya).
  • Selain itu, dukungan hardware yang lengkap.
  • Banyaknya aplikasi yang diperuntukkan bagi platform Windows. Karena hampir 80% SO Windows digunakan di dunia, sehingga banyak aplikasi yang diciptakan untuk SO ini, bahkan yang freeware pun banyak.
  • Bisa sharing komputer untuk di jalankan di LINUX dengan Live DVD-nya.
  • Compatible yaitu bisa diinstal pada PC apapun.
  • Jika bermasalah mudah diperbaiki karena banyak ahli yang memahami SO ini.
  • Pengguna bisa sharing dari data aplikasi yang lain dengan mudah.
  • Pengguna bisa menjalankan lebih dari satu aplikasi pada saat yang bersamaan.
  • Pengguna bisa membuka lebih dari satu file dalam waktu yang bersamaan
2. Kekurangan Windows
  • Sistem operasi ini adalah sistem operasi yang rentan akan penyakit seperti hang atau serangan virus.
  • Harga lisensi Windows original yang relatif mahal bila dibandingkan SO lain.
  • Menyebabkan ketergantungan penggunaan produk Microsoft.
  • File LINUX tidak bisa dibuka di Windows.
  • Karena selalu keluar versi barunya sehingga jika kita ingin lebih powerfull maka kita harus upgrade Windows dengan harga yang relatif mahal.
  • Windows mendukung sistem berkas partisi dengan format FAT, FAT16, FAT32, NTFS, juga ISO9660.
  • Space hardisk yang dibutuhkan besar.
  • Membutuhkan memori fisik besar.
  • Membutuhkan kecepatan prosesor yang tinggi.
  • Membutuhkan perawatan yang terus menerus dan prosedur yang sesuai dengan panduan yang ada saat menggunakannya.
B. Linux
1. Kelebihan Linux
  • Sistem operasi ini adalah sistem operasi yang tahan virus. Virus-virus yang menyerang Windows tidak akan berkutik apabila terdampar di sistem Linux.
  • Linux juga stabil, sehingga menjadi platform mayoritas bagi server internet.
  • Linux juga dikembangkan bagi platform yang tidak wajar, seperti pada PlayStation 2, X-Box, iPod, dan Nintendo DS.
  • Linux juga multipengguna (multiuser) dan multitugas (multitasking). Anda dapat memasuki sistem dengan banyak user sekaligus dan menjalankan banyak tugas sekaligus. Linux adalah sistem operasi yang sejak lahir murni multiuser dan multitasking.
  • Virtual memory membuat linux mempunyai kemampuan untuk menjalankan program – program yang lebih dari seharusnya karena penggunaan swap memori.
  • Skalabilitas artinya linux bisa berjalan dari komputer 286 XT sampai dengan mesin sebesar Beowulf clusters dengan multi prosesor 16 buah. Stabilitas, Linux sangat luar biasa stabil, jika dikonfigurasi dengan benar, system linux akan hidup terus menerus hingga hardwarenya tidak memadai (rusak), lain dengan windows yang memerlukan reboot berkala untuk menjaga stabilitas. Salah satu yang mendasari stabilitas ini adalah penomoran versi dari shared libraries, kebanyakan aplikasi windows menginstall versi-versi baru dari dynamic link libraries (DLL), yang mengakibatkan aplikasi lain yang menimpa versi lain dari DLL tersebut tidak berfungsi dengan semestinya.
  • Didukung oleh ribuan programmer di seluruh dunia, jadi kalau ditemukan bug cepat untuk mendapatkan solusinya, bahkan dalam hitungan jam kalau ditemukan bug, workaround sudah tersedia untuk di download. Paket Linux merupakan satu kesatuan artinya, saat instalasi tergantung keinginan pemakai. Sudah mulai banyak didukung oleh vendor hardware maupun software dunia meskipun masih kalah dengan windows.
  • Inilah sistem operasi yang telah mengikrarkan dirinya sebagai milik semua orang. Dirilis di bawah bendera GPL, Linux melesat sebagai sistem operasi dengan varian mencapai lebih dari seratus jenis karena bersifat open source.Linux mendukung banyak sistem berkas partisi. Antaranya adalah sistemberkas milik Windows. Tetapi, sistem berkas milik Linux sendiri antaranya Ext2, Ext3, dan Swap.
  • Linux mewarisi tingkat keamanan UNIX. Setiap pengguna memiliki akun sendiri. Pengguna biasa tidak diperkenankan menerobos file atau folder user lain serta merubah sistem jika tidak memiliki izin atau hak akses. Hanya administrator dengan akun root yang mendapat kekuasaan penuh.
2. Kekurangan Linux
  • Belum banyaknya game-game besar yang bersedia dijalankan pada platform LINUX.
  • Orang-orang sepertinya juga alergi terhadap sistem operasi ini karena masih berpikir Linux adalah sistem operasi yang sulit, tidak mempunyai tampilan grafis, dan tidak gaul.
  • Belum lagi, beberapa hardware yang sepertinya sulit untuk menyediakan driver untuk LINUX. Tentunya, ini menjadi tugas berat bagi para pengembang kernel Linux, agar sistem operasi ini dapat berjalan dengan fleksibel (seperti yang telah terjadi sekarang ini).
  • Operating system yang agak sulit untuk dipelajari terutama bagi yang tidak mempunyai dasar komputer yang kuat.
  • Aplikasi yang tersedia belum sebanyak windows. Operating system yang tidak sepenuhnya GUI (Graphical User Interface) meskipun sudah menggunakan X-windows seperti GNOME dan KDE.
C. UNIX:
1. Kelebihan Unix
  • Sistem file stabil untuk database, server Internet, Intranet, file-server, Internet-client Pengembangan Java.
  • Stabilitas yang terkenal dan kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan Windows NT.
  • Telah tersedia sistem operasi Unix versi “hampir” gratis.
2. Kekurangan Unix
  • Harga sistem operasi komersial yang mahal.
  • Kecepatan inovasi Linux lama kelamaan mendesak sistem Unix komersial. Penawaran sistem operasi Unix versi “hampir” gratis tak sebaik sistem operasi Unix komersial.
  • Driver hardware yang kurang menyenangkan pada versi “hampir” gratisnya.
  • Sedikit software untuk kantor.
Daftar Pustaka :
  1. https://terminaltechno.blog.uns.ac.id/2009/12/13/implementasi-sistem-file/

Komentar

Postingan populer dari blog ini

Penjelasan DMA (Direct Memory Acces)

definisi dan contoh batch system,critical section,process control block,distributed processing,handheld,thread

Penjadwalan processor