Sistem File

Sistem File.

Pokok Bahasan :                                              Tujuan Belajar :

• konsep file                                                   a. memahami konsep file
• metode akses                                              b. memahami metode akses file & penyimpanan sekunder
• file sharing                                                   c. memahami struktur file & direktori
• file system mounting                                     d. memahami proses mounting pada sistem file
• struktur direktori                                          e. memahami proteksi pada file
• proteksi      

                 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. 

              Atribut File yaitu Sebuah file mempunyai atribut yg berbeda antara sistem operasi satu dengan
lainnya, tetapi secara umum terdiri dari : 

•  Nama, informasi disimpan dalam bentuk yang dapat dibaca manusia
• Tipe, diperlukan sistem yang mendukung tipe yang berbeda.  
• Lokasi, pointer ke lokasi file pada perangkat.
• Ukuran, ukuran file saat ini. 
• Proteksi, mengontrol siapa yang dapat membaca, menulis dan mengeksekusi. 
• Waktu, tanggaldan identifikasi user, data untuk monitoring proteksi, sekuriti
  dan penggunaan. 

           Operasi pada File yaitu Sebagai tipe data abstrak, perlu didefinisikan operasi yang dapat dibentuk oleh file. Terdapat enam operasi dasar yg disediakan sebagai sistem call yaitu : 

1. Membuat file (create)
2. Menulis file (write)  
3. Membaca file (read)  
4. Reposisi dalam file (file seek)
5. Menghapus file (delete)
6. Memotong file (truncate)  
7. Open(Fi) mencari struktur direktori untuk entry Fi dan memindahkan isi entry ke memori.  
8. Close (Fi) memindahkan isi entry Fidi memori ke struktur direktori pada disk. Operasi tambahan yang biasanya dilakukan terhadap file adalah : 

• Menambah (append) informasi baru pada akhir file yang sudah ada
• Mengubah nama (rename) file yang sudah ada
• Membuat duplikasi (copy) file

Kebanyakan operasi file melibatkan pencarian direktori untuk masukan yang berhubungan dengan file. Untuk menghindari pencarian tetap, beberapa sistem akan membuka file bila file tersebut aktif pertama kali. Sistem operasi menyimpan tabel kecil yang berisi informasi tentang semua file yang terbuka (open-file table). Bila file
tidak digunakan lagi, dilakukan penutupan oleh proses dan sistem operasi memindahkan
file dari open-file table.  

Beberapa informasi yang berkaitan dg pembukaan file yaitu :

• Pointer file.  
• Jumlah file yang dibuka.
• Lokasi file pada disk.

 

            Tipe File yaitu : 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. 

           Teknik yg umum untuk implementasi tipe file adalah memasukkan tipe file
sebagai bagian dari nama file. Nama file dibagi menjadi dua bagian yaitu nama dan
extension (seperti pada MS-DOS) seperti pada Gambar 9-2. Setiap file mempunyai
atribut pembuat berisi nama dari program yang membuatnya (seperti pada MSWindows / Apple Macintosh). Atribut ini di-set oleh sistem operasi saat menggunakan
system call create. Bila user membuka file tersebut dengan melakukan double-clicking
mouse pada icon dari file tsb, program yang dibuat ditampilkan otomatis. 

        Struktur File yaitu Tipe file juga digunakan untuk untuk menunjukkan struktur internal dari file.
File tertentu harus konfirmasi ke struktur yang dibutuhkan yang dimengerti oleh sistem
operasi. Misalnya sistem operasi membutuhkan file executable yang mempunyai
struktur khusus sehingga dapat menentukandimana letak memory dan lokasi dari
instruksi pertama.   Beberapa sistem operasi menggunakan sekumpulan sistem pendukung struktur
file dg 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.   Beberapa sistem operasi seperti UNIX dan MS-DOS hanya mendukung sejumlah struktur file.   UNIX menentukan setiap file merupakan deret 8 bit byte dan bit
tersebut tidak di terjemahkan oleh sistem operasi. Skema ini mempunyai fleksibilitasi maksimum, tetapi sedikit dukungan. Setiap program aplikasi harus mnyertakan kode sendiri untuk menterjemahkan file input kedalam struktur yang tepat. Setidaknya semua SO harus mendukung sedikitnya satu struktur file executable sehingga sistem dapat load dan menjalankan program.

 

       File Internal yaitu Secara internal, sistem disk mempunyai ukuran blok yang ditentukan oleh
ukuran sebuah sector. Semua disk I/O dibentuk dalam unit satu blok (physical record)
yang berukuran sama. Ukuran physical recordtidak tepat dg panjang logical record.
Logical recordmempunyai panjang yang bervariasi. Solusinya adalah dengan mengirim sejumlah logical record ke blok fisik. Ukuran logical record, ukuran blok fisik dan teknik pengiriman menentukan berapa banyak logical recordyang berada pada blok fisik. Pengiriman dapat dilakukan oleh program aplikasi user atau sistem operasi. File merupakan deretan blok-blok. Semua fungsi dasar I/O dioperasikan pada
blok-blok tersebut. Konversi dari logical recordke blok fisik berhubungan dengan perangkat lunak sederhana.  

 

     File menyimpan informasi adlah informasi tersebut harus diakses
dan dibaca ke memory. Terdapat beberapa cara mengakses informasi pada file yaitu
akses berurutan (sequential access), akses langsung (Direct accessatau relative access)
dan metode akses lain.

1. Akses Berurutan (Sequential Access) 

Akses berurutan merupakan metode akses paling sederhana. Informasi pada file
diproses secara berurutan, satu record diakses setelah record yang lain. Metode akses ini berdasarkan model tapedari suatu file yang bekerja dengan perangkat sequentialaccessatau random-access.

 

Operasi pada akses berurutan terdiri dari :  

1. read next
2. write next 
3. reset
4. noread after last write (rewrite) 

Operasi readmembaca bagian selanjutnya dari filedan otomatis menambah file pointer
yang melacak lokasi I/O. Operasi writemenambah ke akhir file dan ke akhir material
pembacaan baru (new end of file). File dapat di-resetke awal dan sebuah program
untuk meloncat maju atau mundur ke n record. 

2. Akses Langsung (Direct Access)   

File merupakan logical record  dengan panjang tetap yang memungkinkan program membaca dan menulis record dengan cepat tanpa urutan tertentu. Metode akses langsung berdasarkan model disk dari suatu file, memungkinkan acak ke sembarang blok file, memungkinkan blok acak tersebut dibaca atau ditulis. 

Operasi pada akses langsung terdiri dari :

• read n 
• write n
• position to n
• read next
• write next
• rewrite n 

Operasi file dimodifikasi untuk memasukkan nomor blok sbgai parameter. nomor blok ditentukan user yg merupakan nomor blok relatif, misalnya indeks relatif ke awal dari file.  Blok relatif pertama dri file adalah 0, Meskipun alamat disk absolut aktual dri blok misalnya 18905 untuk blog pertama. metode ini mengizinkan sistem operasi menentukan dimna file ditempatkan dan mencegah user mengakses posisi dari sistem file yg bukan dri file tersebut.
       Tidak semua sistem operasi menggunakan baik akses berurutan atau akses
langsung untuk file. Beberapa sistem hanya menggunakan akses berurutan, beberapa
sistem lain menggunakan akses langsung. Untuk mengubah akses berurutan ke akses
langsung bukan sesuatu hal yang sulit seperti pada gambar ini.

 

Metode Akses Lain  yaitu, Metode akses lain dapat dibangun berpedoman pada metode direct access.
Metode tambahan ini biasanya melibatkan konstruksi indeks untuk file. Indeks, seperti
indeks pada bagian akhir buku, berisi pointer ke blok-blok tertentu. Untuk menentukan
masukan dalam file, pertama dicari indeks, dan kemudian menggunakan pointer untuk
mengakses file secara langsung dan menemukan masukan yang tepat. 

STRUKTUR DIREKTORI yaitu, 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.

 

 

         Pertama, system file dipecah ke dalam partisi, yang disebut juga “minidisk” (pada mesin IBM) atau “volume” (pada mesin PC dan Macintosh). Setiap disk pada sistem berisi sedikitnya satu partisi, merupakan struktur low-level dimana file dan direktori berada. Terkadang, partisi digunakan untuk menentukan beberapa daerah terpisah dalam satu disk, yang diperlakukan sebagai perangkat penyimpan yang terpisah. Sistem lain menggunakan partisi yang lebih besar dari sebuah disk untuk mengelompokkan disk ke dalam satu struktur logika.
        Kedua, setiap partisi berisi informasi mengenai file di dalamnya. Informasi ini
disimpan pada entry dalam “device directoryatauvolume table of contents”. Perangkat
direktori (atau direktori) menyimpan informasi seperi nama, lokasi, ukuran dan tipe
untuks semua file dari partisi tersebut.

 

Informasi yang terdapat pada direktori adalah : 

• Nama, tipe, alamat, panjang saat ini, panjang maksimum, tanggal akses 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(tranverse).

      Proteksi yaitu Informasi yang disimpan dalam system komputer harus diproteksi dari
kerusakan fisik (reliability) dan akses yang tidak benar (protection). 

      Reliabilitybiasanya dilakukan dengan duplikasi copy dari file. Beberapa sistem
komputer mempunyai sistem yang secara otomatis (atau melalui intervensi operator komputer) menduplikasi file ke tape secara regular dari sistem file yang secara tiba-tiba dihapus. Protection, sebaliknya, dapat dilakukan dalam beberapa cara.

     Tipe Akses :

Mekanisme proteksi dengan tipe akses file terbatas yang dapat dibuat. Akses diperbolehkan atau tidak tergantung beberapafaktor, satu diantaranya permintaan tipe akses.

 

Beberapa operasi yang disediakan :

Membaca dari file (read), Menulis ke file (write) , Menjalankan file (execute), Menambah isi file (append) , Menghapus file (delete)

Access List dan Group

         Pendekatan permasalahan proteksi yang sering digunakan adalah dengan membuat akses secara dependent pada identifikasi user. Skema umum untuk implementasi akses identity-dependent dengan menghubungkan masing-masing file dan direktori dg sebuah access listyang menentukan nama user dan tipe akses yang diijinkan untuk setiap user.

       Bila user meminta akses ke file khusus, sistem operasi memeriksa access list. Jika user tersebut terdaftar, akses diijinkan, sebaliknya terjadi protection violationdan dilarang mengakses file.
      Masalah pokok dengan access listadalah ukuran. Jika ingin mengijinkan user membaca file, harus didaftar semua user dengan akses read. Teknik ini mempunyai dua konsekuensi yaitu membangun sebuah daftarmungkin kesulitan dan directory entry yang 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 memerlukan
  akses yang sama 
• Universe. Semua user lain dalam system. 

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