IMPLEMENTASI FILE SYSTEM

MATA KULIAH : SISTEM OPERASI

NAMA ANGGOTA :

• 1. Fajar Andi Yulianto 1311502114

• 2. Budi Indra Ilham 1311500639

• 3. Hendra Cahya Pratama 1311501256

• 4. Tri Prasetyo 1311500712

• 5. Danny Adhi Tama 1111504138

PENGERTIAN FILE SYSTEMFile System adalah struktur logika yang digunakan untuk mengendalikan akses terhadap data

yang ada pada harddisk. Terdapat berbagai jenis-jenisnya dan penggunaan algoritma yang berbeda, antara lain :

• FAT-16

• FAT-32

• NTFS

• Ext2

• Ext3

• EXT4

• Swap

• ZFS

• HFS Plus

• UFS

STRUKTUR FILE SYSTEMLapisan struktur file system yang menghubungkan antara perangkat keras dengan aplikasi

program yang ada, yaitu :

• Logical File System : tingkat ini berisi informasi tentang simbol nama file, struktur dari direktori, dan proteksi dan sekuriti dari file tersebut. Sebuah File Control Block (FCB) menyimpan informasi tentang file, termasuk kepemilikan, izin dan lokasi isi file.

• File Organization Module : berisi informasi tentang alamat logika dan alamat fisik dari file tersebut. Modul ini juga mengatur sisa disk dengan melacak alamat yang belum dialokasikan dan menyediakan alamat tersebut saat pengguna yang ingin menulis file ke dalam disk.

• Basic File System : berisi perintah bagi device driver untuk membaca dan menulis pada suatu blok fisik pada disk.

• I/O Control : berisi device driver dan interrupt handler untuk mengirim informasi antara memori dan sistem disk.

IMPLEMENTASI FILE SYSTEMUntuk mengimplementasikan suatu sistem berkas biasanya digunakan beberapa struktur on-disk dan in-memory.

Struktur ini bervariasi tergantung pada sistem operasi dan sistem berkas, tetapi beberapa prinsip dasar harus tetap diterapkan.

• Struktur on-disk:

o Boot Control Block

Informasi yang digunakan untuk menjalankan mesin mulai dari partisi yang diinginkan. Dalam UPS disebut boot block. Dalam NTFS disebut partition boot sector.

o Partition Block Control

Spesifikasi atau detil-detil dari partisi (jumlah blok dalam partisi, ukuran blok, ukuran blok, dsb). Dalam UPS disebut superblock. Dalam NTFS disebut tabel master file.

o Struktur direktori

Mengatur berkas-berkas.

o File Control Block (FCB)

Detil-detil berkas yang spesifik. Di UPS disebut inode. Di NTFS, informasi ini disimpan di dalam tabel Master File.

• Struktur in-memory: o Tabel Partisi in-memory

Informasi tentang partisi yang di-mount.o Struktur Direktori in-memory

Menyimpan informasi direktori tentang direktori yang paling sering diakses.o Tabel system-wide open-file

• menyimpan open count (informasi jumlah proses yang membuka berkas tsb)

• menyimpan atribut berkas (pemilik, proteksi, waktu akses, dsb), dan lokasi file blocks.

• Tabel ini digunakan bersama-sama oleh seluruh proses.o Tabel per-process open-file

• menyimpan pointer ke entri yang benar dalam tabel open- file

• menyimpan posisi pointer pada saat itu dalam berkas.

• modus akses

VIRTUAL FILE SYSTEM

Virtual file system adalah suatu lapisan perangkat lunak dalam kernel yang menyediakan antar muka sistem berkas untuk program userspace. VFS juga menyediakan suatu abstraksi dalam kernel yang mengijinkan implementasi sistem berkas yang berbeda untuk muncul.

• VFS ini memiliki 2 fungsi yang penting yaitu:

• Memisahkan operasi berkas generic dari implementasinya dengan mendefinisikan VFS antar muka yang masih baru.

• VFS didasarkan pada struktur file-representation yang dinamakan vnode, yang terdiri dari designator numerik untuk berkas unik network-wide.

IMPLEMENTASI DIREKTORI

Implementasi direktori terbagi menjadi 2 metode, antara lain:

• Linear List : Metode paling sederhana dalam mengimplementasikan sebuah direktori adalah dengan menggunakan linear list dari nama file dengan penunjuk ke blok data. Linear list dari direktori memerlukan pencarian searah untuk mencari suatu direktori didalamnya. Metode ini sederhana untuk diprogram tetapi memakan waktu lama ketika dieksekusi.

• Hash Table : Dalam metode ini linear list menyimpan direktori, tetapi struktur data hash juga digunakan. Hash table mengambil nilai yang dihitung dari nama file dan mengembalikan sebuah penunjuk ke nama file yang ada di-linear list. Maka dari itu dapat memotong banyak waktu pencarian direktori. Memasukkan dan menghapus file juga lebih mudah dan cepat. Meski demikian beberapa aturan harus dibuat untuk mncegah tabrakan, situasi dimana dua nama file pada hash mempunyai tempat yang sama.

METODE ALOKASIMetode alokasi berhubungan dengan bagaimana blok-blok pada disk dialokasikan untuk file.

Terdapat 3 metode alokasi, antara lain :

• Alokasi Berurutan (Contiguous Allocation) : Pada alokasi berurutan, setiap file menempati sekumpulan blok yang berurutan pada disk. Model ini sangat sederhana karena hanya membutuhkan lokasi awal (block #) dan panjang (jumlah blok). Akses pada blok disk dilakukan secara random dan memakan banyak ruang (permasalahan dynamic storage-allocation). File yang disimpan secara berurutan tidak dapat berkembang.

• Alokasi Berhubungan (Linked Allocation) : Pada alokasi berhubungan, setiap file adalah sebuah linked list dari blok-blok terpisah pada disk. Pada setiap blok terdapat satu pointer yang menunjuk ke blok lain. Alokasi berhubungan mempunyai bentuk yang sederhana, hanya memerlukan alamat awal. Sistem manajemen ruang bebas pada alokasi berhubungan tidak memakan banyak ruang. Model ini tidak menggunakan random access.

• Alokasi Berindeks (Indexed Allocation) : Pada alokasi berindeks, terdapat satu blok yang berisi pointer ke blok-blok file lainnya. Alokasi berindeks berupa bentuk logika. Akses yang dilakukan secara random dan merupakan akses dinamis tanpa fragmentasi eksternal, tetapi mempunyai blok indeks yang berlebih.

CONTOH METODE ALOKASI

Alokasi Berurutan Alokasi Berhubungan Alokasi Berindeks

MANAJEMEN RUANG BEBAS

Manajemen ruang bebas adalah mencatat tempat yang kosong pada disk dan memasukkannya ke daftar ruang bebas (free space list). Daftar ini menyimpan semua alamat blok disk yang masih kosong yang tidak dialokasikan pada sebuah file atau direktori. Hal ini bertujuan ketika kita hendak membuat file baru, maka sistem akan mencari ke daftar tersebut untuk mencarikan ruang bebas yang di butuhkan. Ada beberapa teknik untuk mencatat daftar ruang bebas, antara lain :

1. Bit Vektor

Teknik bit vektor menggunakan satu bit untuk menyatakan kosong tidaknya setiap alamat blok pada disk. Blog yang kosong ditandai dengan angka 1 dan blog yang ada isinya ditandai dengan angka 0. Posisi bit menyatakan nama / nomer blog. Contohnya sebuah disk dimana blog 2, 4, 5, dan 8 kosong dan sisanya dialokasikan, maka bit vektornya akan seperti berikut :

001011001...

2. Linked List

Teknik linked list menggunakan blok-blok kosong di disk untuk menyimpan pointer atau alamat kosong berikutnya. Menyimpan pointer ke blok pertama yang kosong di tempat khusus pada disk dan menyimpannya di memory. Blok kosong pointer ke blok kosong kedua, blog kosong kedua pointer ke blok ketiga yang kosong, dan blok kosong terakhir akan mencatat pointer yang tidak valid sebagai penanda akhir blog yang kosong. Gambaran alurnya seperti gambar alokasi berhubungan (Linked Allocation).

3. Grouping

Metode ini hampir sama dengan mekanisme linked schem dari metode indexed allocation, tapi pointer-nya menunjukkan alamat blok yang kosong dan pointer terakhir akan menunjukkan ke blok selanjutnya yang mengandung pointer

4. Counting

Pendekatan lain adalah dengan mengambil keuntungan dari fakta bahwa beberapa blok yang berkesinambungan akan dialokasikan atau dibebaskan secara simultan. Maka dari itu dari pada menyimpan daftar dari banyak alamat disk, kita dapat menyimpan alamat dari blok kosong pertama dan jumlah dari blok kosong yang berkesinambungan yang mengikuti blok kosong pertama. Tiap isi dari daftar menyimpan alamat disk dan penghitung (counter). Meski pun setiap isi membutuhkan tempat lebih tetapi secara keseluruhan daftar akan lebih pendek, selama count lebih dari satu.

REFERENSI

• https://lecturer.eepisits.edu/~arna/Diktat_SO/10.Implementasi%20Sistem%20File.pdf

• http://bebas.vlsm.org/v06/Kuliah/SistemOperasi/2004/51/produk/SistemOperasi/c64.html

• http://achmad-zainuri.blogspot.com/2013/02/pengertian-file-system-dan-jenis-jenis.html?m=1

• http://apiancintadamai.blogspot.com/2012/02/macam-macam-file-system.html?m=1

• Oc.its.ac.id/ambilfile.php?idp=695

• http://ikc.dinus.ac.id/umum/ibam/ibam-os-html/x5426.html