File system

Download File system

Post on 17-May-2015

3.163 views

Category:

Education

4 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<ul><li> 1. FILE SYSTEM1</li></ul><p> 2. Tim Penyusun Andreas Albert 1201000121 Dennita1201000318 Handy Umar 1201000431 Haryanto 1201000482 Herman Hartono 1201000512 Renny Octavia12010008812 3. Pengertian File System File System merupakan struktur logika yang digunakan untukmengendalikan akses terhadap data yang ada pada disk. File System menyediakan mekanisme untuk penyimpanan data danprogram yang dimiliki oleh sistem operasi serta seluruh penggunadari sistem komputer File System terdiri dari dua bagian: Kumpulan file yang masing-masingnya menyimpan data-datayang berhubungan Struktur direktori yang mengorganisasi dan menyediakaninformasi mengenai seluruh file dalam sistem 3 4. Masing-masing Sistem Operasi menggunakan cara yang berbedadalam mengatur dan mengendalikan akses data dalam disk. Cara pengaturan dan pengendalian ini tidak bergantung padaspesifikasi dari perangkat keras. Misalnya suatu hard disk denganspesifikasi yang sama dapat menggunakan file system yangberbeda. Struktur logika dari suatu hard disk memiliki pengaruh yang besarterhadap kinerja, daya tahan, dan pengembangan dari suatu disk. Penetepan file system dalam suatu disk dilakukan pada saat disktersebut di format.4 5. Struktur disk Disk umumnya terdiri dari beberapa plate. Pada setiap plate terdapatdua permukaan (surface). Setiap permukaan ini dilapisi denganlapisan magnetis. Setiap surface dibagi menjadi track-track. Kumpulan track padasemua permukaan yang terletak pada posisi yang sama membentuksilinder. Setiap track dibagi menjadi sector-sector. Semua sector inimempunyai ukuran yang sama. Umumnya ukuran satu sector adalah512 bytes. Sector merupakan unit penyimpanan data terkecil dalamdisk (secondary storage). 5 6. Pada setiap permukaan terdapat head, yang berfungsi untukmembaca dan menulis data pada sector tertentu. Setiap head ini ditempelkan pada disk arm, yang berfungsi untukmemindahkan head ke posisi track yang dinginkan. Semua arm inibergerak bersamaan ke posisi silinder yang diinginkan. Ketika terjadi pengaksesan file, disk arm memindahkan head ketrack yang diinginkan, kemudian head akan menunggu sector yangtepat untuk diakses. Setelah menemukan sector yang tepat head mengakses data yangterdapat pada sector tersebut.6 7. Waktu yang dibutuhkan untuk mengambil/menyimpan data padadisk ditentukan oleh dua besaran waktu, yaitu Access time dan datatransfer rate. Access time : terdiri dari dua bagian, yaitu : seek time, yaitu waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan head ke posisi track yang tepat. rotational latency, yaitu waktu yang dibutuhkan oleh sector yang akan diakses untuk sampai ke posisi head. Data transfer rate : waktu yang dibutuhkan untuk melakukantransfer data dari head ke sector yang diinginkan.7 8. Struktur disk8 9. Konsep file File merupakan bentuk logika dari data yang disimpan dalam disk(secondary storage). Sistem operasi memetakan setiap file kedalam bentuk fisiknyadalam disk. Setiap data hanya dapat disimpan pada secondary storage dalambentuk file. File dapat menyimpan data dalam bentuk apa saja, dalam bentukteks, gambar, suara, dan sebagainya.9 10. Konsep directory Directory menyimpan informasi-informasi tentang file-file ataudirectory lain yang terdapat dalam directory itu. Informasi-informasitersebut antara lain nama, lokasi, ukuran,dan tipe dari suatu file. Directory dapat dianalogikan sebagai tabel yang berisi nama file-fileyang masing-masing menunjuk ke lokasi file tersebut. Struktur directory yang dibuat harus dapat menerapkan beberapaoperasi dasar, antara lain : membuat file, menghapus file, mengantinama file, mencari suatu file dalam directory dan menampilkandaftar file-file yang terdapat didalam suatu directory.10 11. Hubungan Operating System dengan FileSystem File System merupakan interface yang menghubungkan sistemoperasi dengan disk. Ketika program aplikasi yang sedang dijalankan memerlukanpembacaan file dari hard disk, sistem operasi meminta file systemuntuk membuka file yang diinginkan. File system harus mengetahui lokasi penyimpanan file yang dibaca.Setelah menemukan lokasinya, file system membaca data yang adadan mengirimkan data tersebut pada sistem operasi.11 12. Berikut ini akan dibahas mengenai beberapafile system yang banyak digunakan, yaitu FAT 32, NTFS, Ext2, Ext3. 12 13. 32-bit File Allocation Table(FAT 32) 13 14. Definisi FATFAT = File Allocation Table. Apabila kita menyimpan suatu file, komputer akan menggunakansatu sistem file untuk menyimpan file/folder tsb ke hard disk. Padaversi awal MS-DOS dan Win 3.11, Windows menggunakan sistemfile FAT16. Semenjak ada Win95 OSR 2 dan Win98 kita dapat menggunakanFAT32 apabila ukuran hard disk lebih dari 2GB s/d 2TB. FAT16hanya boleh digunakan apabila ukuran hard disk kurang dari 2GB.14 15. Sejarah FAT Digunakan awal 80-an dan dikenal sebagai file DOS. Pada awalnyahanya untuk beroperasi pada komputer berkapasitas rendah. FAT mengalami bermacam evolusi, dimana versi awalnya hanyamenyokong komputer berkapasitas tidak lebih dari 32MB untuksetiap bagian/partisi, kemudian terus berkembang hingga 528MBdan terus meningkat sampai 2.1GB.15 16. Aplikasi FAT16FAT16 dapat diaplikasikan pada : versi DOS Windows 3.11 Windows 95 16 17. Kekurangan FAT16 Kurangnya ruang penyimpanan. Tidak ada tambahan programatau file terutama bagi yang menggunakan sistem denganWindows95 dan mempunyai hard disk melebihi 512MB. Tidak efektif. Ukuran cluster yang besar menyebabkan terjadinyapemborosan. Tidak efisien dalam susunan file dan meminta user seringmelakukan Defrag agar mendapatkan cluster sebelumnya yangtidak terpakai sepenuhnya. Ukuran maksimum disk yang dapat disokong FAT16 dalam satuhard disk adalah 2GB.17 18. Cara Penyimpanan Data Apabila suatu file disimpan atau suatu program diinstall komputerakan menyimpan semua data mengenai aktivitas tersebut di satukawasan kecil dalam Harddisk yang dinamakan cluster. Semakin kecil ukuran cluster, semakin baik data itu disimpan dandiurus. Ukuran cluster ditentukan oleh partisi dan partisi ditentukanoleh sistem file yang ditetapkan semasa Harddisk diformat.18 19. Sector Semua disk dibagi dalam sector-sector, dan setiap sector berukuran512 bytes. Ukuran ini merupakan ukuran standar unit disk terkecil. Sector dibentuk ketika disk diatur dalam track-track yangkonsentris. Setiap track dibagi menjadi sector-sector. Masing-masing sector dapat menampung 512 bytes data. Bagaimana sector-sector ini terdistribusi? Bagaimana penempatandata dalam sector? Bagaimana menangani file yang ukurannya lebihdari 512 bytes dan menempati lebih dari 1 sector? Semua inimerupakan tugas-tugas yang ditangani oleh file system. 19 20. 20 21. Cluster Cluster adalah sekumpulan sector yang saling berhubungan. Ukuran cluster pada FAT16 adalah 2, 4, 8, 16, 32, atau 64 sector.Ukuran partisi maksimum FAT16 hanya 2 GB. FAT32 memungkinkan untuk mendapatkan partisi hard disk yangbesar (lebih dari 2 GB), dengan ukuran cluster yang kecil. Ukuran cluster yang kecil ini dapat menghemat penggunaan diskspace untuk menyimpan data.21 22. Perbandingan ukuran cluster FATUkuran Partisi Ukuran cluster Ukuran cluster( HDisk)FAT16FAT32 32 MB 2 KB - 128 MB2 KB - 256 MB4 KB - 512 MB8 KB 4 KB1 GB 16 KB4 KB2 GB 32 KB4 KB 3 GB 7 GB -4 KB8 GB 16 GB -8 KB16 GB 32 GB-16 KBMelebihi 32 GB -32 KB 22 23. Format disk yang menggunakan FAT Pada saat pemformatan, semua disk dibagi menjadi sector-sector.Sector-sector ini mengandung data milik user dan data administratifdari file system. Pada FAT, data administratif file system jugadisimpan dalam disk. Jadi disk dibagi menjadi : Sector yang digunakan oleh data administratif FAT. Sector yang digunakan untuk menyimpan data milik user, yang ukurannya jauh lebih besar.23 24. 24 25. Disk area Setiap disk atau partisi dari disk mempunyai empat area dasar. Empat area ini yaitu : boot record, selalu berada pada sector pertama FAT area root directory data area Semua file dan sub direktori disimpan dalam data area, yang terdiridari cluster-cluster. Gambar berikut ini menunjukan keempat diskarea dalam disk.25 26. 26 27. Boot record Sector pertama dari disk atau partisi selalu digunakan untuk bootrecord. Boot record ini mengandung informasi mengenai disk ataupartisi disk tersebut. Informasi yang ada pada boot record memungkinkan file systemuntuk mengatur disk. Boot record juga mengandung suatu program sederhana, yangdigunakan pada saat system start-up. Boot record terdapat pada semua disk dan partisi disk, baik yangmenggunakan FAT maupun yang menggunakan file system lain.Sector ini mengandung informasi penting dari disk. 27 28. FAT area FAT area terdiri dari dua bagian : FAT 1 dan FAT 2. FAT2 adalah salinan dari FAT 1, karena FAT area sangatpenting untuk melakukan fungsi-fungsi disk. FAT mengandung sebuah tabel yang terdiri dari 65,536 entri.Seriap entri ini terdiri dari 16-bit dan masing-masing entri inimengandung angka-angka yang memberikan informasi tentangcluster-cluster. Tabeldibawah ini menunjukan empat kemungkinan entri dariFAT area : (angka dituliskan dalam hexadesimal) 28 29. Possible FAT clusterValueentryThe cluster is part of aFFFFfile, the last in the file.The cluster is part of alike A8F7file. You can read thenumber of the nextcluster in the same file.The cluster is empty, 0000thus free.The cluster containsFFF7defective sectors.29 30. Ketika file system melakukan pembacaan file, maka langka-langkah berikut ini dilakukan :(misalkan file yang dibaca menenpati 4 cluster 442, 443, 444,dan 448) Cari alamat file pada direktori. Baca cluster pertama, angka 442 yang ditunjukan oleh alamat file. Cari dalam tabel FAT angka setelah 442, diperoleh angka untuk cluster berikutnya (443).30 31. Cari dalam tabel FAT angka setelah 443, diperoleh angkauntuk cluster berikutnya (444). Cari dalam tabel FAT angka setelah 444, diperoleh angkauntuk cluster berikutnya (448). Cari dalam tabel FAT angka setelah 448, diperoleh angkaFFFF yang menunjukan akhir dari file.31 32. Root directory Sebenarnya direktori merupakan daftar dari file-file dandirektori-direktori lainnya. Struktur direktori mengandung direktori entri-direktori entriyang identik, baik untuk root maupun sub direktori. Semua sub direktori paling sedikit mempunyai dua entri, yangmenunjuk ke direktori itu sendiri (direpresentasikan dengan satutitik) dan parent directory-nya (direpresentasikan dengan duatitik).32 33. Data area Data area merupakan bagian yang terbesar dalam disk. Pada data area ini semua file dan sub direktori disimpan. Sector-sector dalam data area dialokasikan dalam bentuk cluster. Semua entri dari sub direktori disusun dalam file, yangberukuran 32 bytes, yang mengandung field yang sama denganentri dari root directory.33 34. Pada sistem FAT dapat terjadi fragmentation, yaitu file yangberukuran besar menempati cluster-cluster yang terpisahberjauhan. Fragmentation ini dapat memperlambat pencarian danpengaksesan file. Untuk mengatasi hal ini dilakukandefragmentation. 34 35. Aplikasi FAT32FAT32 dapat diaplikasikan pada: Microsoft Windows 95 OEM Service Release, versions 2, 2.1, 2.5 Microsoft Windows Edisi Millennium Microsoft Windows 98 Edisi 1 &amp; 2 Microsoft Windows 2000 Microsoft Windows XP 35 36. Keunggulan FAT32 Menggunakan 32 bits untuk merepresentasikan cluster FAT32 menyediakan ukuran drive lebih besar.Ukuran yang disediakan sampai dengan 2 terabytes, bandingkandengan FAT 16 yang hanya 2GB. Microsoft Windows 2000 hanya menyediakan ukuran partisiFAT32 sampai dengan 32 GB. FAT32 menggunakan tempat lebih efisien.FAT32 menggunakan ukuran cluster yang lebih kecil ( 4KBcluster untuk ukuran drive 8 GB), lebih efisien 10 s/d 15 persendibandingkan FAT atau FAT16. Ukuran minimum untuk partisiFAT32 sekitar 260 MB. 36 37. FAT32 lebih kuat.FAT32 dapat menampung folder utama dan dapat menggunakanbackup copy dari tabel alokasi file daripada default copy. Olehkarena itu FAT32 lebih tidak rentan dari kegagalan dibandingkanFAT16. FAT32 lebih fleksibel.Folder utama pada FAT32 adalah rantai grup biasa, jadi dapatditempatkan di mana pun pada drive dan tidak ada lagi batasanjumlah masukan untuk folder.Ukuran partisi FAT32 dapat diubah-ubah, tapi tidak dapatdiimplementasikan pada initial release.37 38. Dapat mencari direktori asas (root directory) danmenggunakannya sebagai salinan backup FAT dan ini akanmengelakan komputer dari bertemunya/ tabrakan antar program(crash). Apabila suatu file disimpan atau suatu program diinstall komputerakan menyimpan semua data mengenai aktivitas tersebut di satukawasan kecil dalam Harddisk yang dinamakan cluster. Semakin kecil ukuran cluster, semakin baik data itu disimpan dandiurus. Ukuran cluster ditentukan oleh partisi dan partisiditentukan oleh sistem file yang ditetapkan semasa Harddiskdiformat. 38 39. Keterbatasan FAT32 Microsoft akan mendukung fungsional dari file system FAT32dalam membaca error-error secara bebas dan menyimpan file-filebaik dalam bentuk nyata (real mode) maupun bentuk terlindungi(protect mode). Microsoft mendukung fasilitas real dan protectedmode termasuk pada Windows 95. Untuk program-program legacy yang tidak akan diinstall padaFAT32 atau tidak akan menyimpan file-file atau membaca mereka,kita harus menghubungi pabrik dari software tersebut. Walaupun file system FAT32 mendukung ukuran hard disk sampai2 terabytes (TB), beberapa hard disk kemungkinan tidak dapatmengisi partisi yang dapat dinyalakan lebih besar dari 7,8 gigabytes(GB) karena keterbatasan dari sistem I/O dasar (BIOS) INT13interface. 39 40. Implementasi Tehnik FAT32 Implementasi dari FAT32 meliputi beberapa perubahan kecil padaWindows 95. Perbedaan utama antara FAT32 dan implementasiFAT sebelumnya adalah sebagai berikut :2 tipe partisi baru yang didefinisikan sbb OxB dan OxC. Keduanyamengindikasikan volume FAT32, tipe OxC mengindikasikan partisiFAT32 yang meminta dukungan perluasan INTI3 (LBA). Drive FAT32 membutuhkan 2 sektor (karena perluasan danpenambahan field di dalam BPB). Hasilnya, jumlah dari sektor yangdapat dipesan pada drive FAT32 lebih tinggi daripada FAT16, padaumumnya 32.40 41. Area perluasan ini memperbolehkan 2 komplit copi dari boot recorduntuk disimpan di sana, sebaik sektor kosong dan informasi filesistem lainnya disimpan. FAT sekarang lebih besar, karena masing-masing masukan sekarang mengambil 4 byte dan biasanya lebihbanyak jumlah clusternya dibanding drive FAT16. Direktori akar tidak disimpan lama pada lokasi yang tetap. Sebuahpointer untuk memulai cluster dari direktori akar disimpan padaBPB yang sudah diperluas. Masukan direktori format on-disk telahdiubah, kecuali 2 byte sebelumnya sudah disiapkan untuk atributperluasan.41 42. MS-DOS APls yang tergantung pada pengetahuan yang mendalamdari tampilan sistem file pada umumnya pasti pada drive FAT32.Sebagai contoh, GetDPB (int21 h, function 32h), Int 25/26h absolutread/write disk, dan kebanyakan dari Int 21 h, fungsi 440DhIOCTLs. Bentuk baru dari APIs ini tersedia dalam layanan OEMjilid 2 yang bekerja pada sem...</p>