jawaban dari soal system oprasi (Modul Terlampir) bab 5. system berkas.pdf

1. Sebutkan macam-macam atribut pada berkas!
2. Operasi apa sajakah yang dapat diterapkan pada sebuah berkas?
3. Sebutkan informasi yang terkait dengan pembukaan berkas!
4. Sebutkan dan jelaskan metode alokasi pada sistem berkas!
5. Sebutkan dan jelaskan operasi pada direktori?
6. Sebutkan dan Jelaskan tentang tipe akses pada berkas?
7. Sebutkan dan jelaskan bagaimana cara mengatur free space?
8. Bagaimanakah implementasi dari sebuah direktori dalam disk
9. Sebutkan keunggulan dari sistem berkas dalam UNIX dengan sistem berkas pada WINDOWS?
10. Bagaimanakah langkah-langkah dalam proses back-up?


Jawaban :



I. Sebutkan macam-macam atribut pada berkas !

• Name : Informasi yang di simpan untuk keperluan identifikasi form oleh pengguna.
• Type : dibutuhkan sistem untuk mendukung tipe yang berbeda.
• Location : Pointer ke lokasi fil pada device.
• Size : Ukuran file yang sedang digunakan.
• Protection : kontrol terhadap pengguna yang sedang melakukan baca, tulis & eksekusi.
• Time,Date & user identification: proteksi data untuk pengamanan dan monitoring pengguna.

II. Operasi apa sajakah yang dapat diterapkan pada sebuah berkas?


1. Membuat sebuah berkas (Create file)
Ada dua cara dalam membuat berkas. Pertama, tempat baru di dalam system berkas harus di alokasikan untuk berkas yang akan dibuat. Kedua, sebuah direktori harus mempersiapkan tempat untuk berkas baru, kemudian direktori tersebut akan mencatat nama berkas dan lokasinya pada sistem berkas.

2. Menulis pada sebuah berkas (Write File)
Untuk menulis pada berkas, kita menggunakan system call beserta nama berkas yang akan ditulisi dan informasi apa yang akan ditulis pada berkas. Ketika diberi nama berkas, system mencari ke direktori untuk mendapatkan lokasi berkas. Sistem juga harus menyimpan penunjuk tulis pada berkas dimana penulisan berikut akan ditempatkan. Penunjuk tulis harus diperbaharui setiap terjadi penulisan pada berkas.

3. Membaca sebuah berkas ( Read File )
Untuk dapat membaca sebuah berkas, dapat menggunakan system call beserta nama berkas di blok memori mana berkas berikutnya diletakkan. Direktori mencari berkas yang akan dibaca dan system menyimpan penunjuk baca pada berkas dimana pembacaan berikutnya akan terjadi. Ketika pembacaan dimulai, penunjuk harus diperbaharui. Sehingga secara umum, suatu berkas ketika sedang dibaca atau ditulis, kebanyakan system hanya mempunyai satu penunjuk, baca dan tulis menggunakan penunjuk yang sama, hal ini menghemat tempat dan mengurangi kompleksitas system.

4. Menempatkan kembali sebuah berkas ( Reposition dalam File )
Direktori yang bertugas untuk mencari berkas yang bersesuaian dan mengembalikan lokasi berkas pada saat itu. Menempatkan berkas tidak perlu melibatkan proses I/O. Operasi ini sering disebut pencarian berkas.

5. Menghapus sebuah berkas ( Delete File )
Untuk menghapus berkas, perlu dicari berkas tersebut di dalam direktori. Setelah ditemukan dapat dibebaskan tempat yang dipakai berkas tersebut (sehingga dapat digunakan oleh berkas lain) dan menghapus tempatnya di direktori.

6. Memendekkan berkas ( Truncate File )
Ada suatu keadaan dimana pengguna menginginkan atribut dari berkas tetap sama tetapi ingin menghapus isi dari berkas tersebut. Fungsi ini mengizinkan semua atribut tetap sama tetapi panjang berkas menjadi nol, hal ini lebih baik daripada memaksa pengguna untuk menghapus berkas dan membuatnya lagi.


III. Sebutkan informasi yang terkait dengan pembukaan berkas !

1. Penunjuk berkas
Pada system yang tidak mengikutkan batas berkas sebagai bagian dari system call baca dan tulis, system tersebut harus mengikuti posisi dimana terakhir proses baca dan tulis sebagai penunjuk. Penunjuk ini unik untuk setiap operasi pada berkas, maka dari itu harus disimpan terpisah dari atribut berkas yang ada pada disk.

2. Penghitung berkas yang terbuka
Setelah berkas ditutup, system harus mengosongkan kembali table berkas yang dibuka yang digunakan oleh berkas tadi atau tempat di table akan habis. KArena mungkin ada beberapa proses yang membuka berkas secara bersamaan dan system harus menunggu sampai berkas tersebut ditutup sebelum mengosongkan tempatnya di table. Penghitung ini mencatat banyaknya berkas yang telah dibuka dan ditutup dan menjadi nol ketika yang terakhir membaca berkas menutup berkas tersebut barulah system dapat mengosongkan tempatnya di table.

3. Lokasi berkas pada disk
Kebanyakan operasi pada berkas memerlukan system untuk mengubah data yang ada pada berkas. Informasi mengenai lokasi berka spada disk disimpan di memori agar menghindari banyak pembacaan pada disk untuk setiap operasi.


IV. Sebutkan dan jelaskan metode alokasi pada sistem berkas !

1. Akses Secara Berurutan (Sequential Access)
Sequential Access merupakan metode yang paling sederhana. Informasi yang disimpan dalam berkas diproses berdasarkan urutan. Operasi dasar pada suatu berkas adalah tulis dan baca. Operasi baca membaca berkas dan meningkatkan pointer berkas selama di jalur lokasi I/O. Operasi tulis menambahkan ke akhir berkas dan meningkatkan ke akhir berkas yang baru. Metode ini didasarkan pada tape model sebuah berkas, dan dapat bekerja pada kedua jenis device akses (urut mau pun acak).

2. Akses Langsung (Direct Access)
Direct Access merupakan metode yang membiarkan program membaca dan menulis  dengan cepat pada berkas yang dibuat dengan fixed-length logical order tanpa adanya urutan. Metode ini sangat berguna untuk mengakses informasi dalam jumlah besar. Biasanya database memerlukan hal seperti ini. Operasi berkas pada metode ini harus dimodifikasi untuk menambahkan nomor blok sebagai parameter.

3. Akses Dengan Menggunakan Indeks ( Indeks Access )
Metode ini merupakan hasil dari pengembangan metode direct access. Metode ini  memasukkan indeks untuk mengakses berkas. Jadi untuk mendapatkan suatu informasi suatu berkas, kita mencari dahulu di indeks, lalu menggunakan pointer untuk mengakses berkas dan mendapatkan informasi tersebut. Namun metode ini memiliki kekurangan, yaitu apabila berkas-berkas besar, maka indeks berkas tersebut akan semakin besar. Jadi solusinya adalah dengan membuat 2 indeks, indeks primer dan indeks sekunder.

Indeks primer memuat pointer ke indeks sekunder, lalu indeks sekunder menunjuk ke data yang dimaksud.

V. Sebutkan dan jelaskan operasi pada direktori?

• Mencari berkas, kita dapat menemukan sebuah berkas didalam sebuah struktur direktori. Karena berkas-berkas memiliki nama simbolik dan nama yang sama dapat mengindikasikan keterkaitan antara setiap berkas-berkas tersebut, mungkin kita berkeinginan untuk dapat menemukan seluruh berkas yang nama-nama berkas membentuk pola khusus.
• Membuat berkas, kita dapat membuat berkas baru dan menambahkan berkas tersebut kedalam direktori.
• Menghapus berkas, apabila berkas sudah tidak diperlukan lagi, kita dapat menghapus berkas tersebut dari direktori.
• Menampilkan isi direktori, kita dapat menampilkan seluruh berkas dalam direktori, dan kandungan isi direktori untuk setiap berkas dalam daftar tersebut.
• Mengganti nama berkas, karena nama berkas merepresentasikan isi dari berkas kepada user, maka user dapat merubah nama berkas ketika isi atau penggunaan berkas berubah. Perubahan nama dapat merubah posisi berkas dalam direktori.
• Melintasi sistem berkas, ini sangat berguna untuk mengakses direktori dan berkas didalam struktur direktori.

VI. Sebutkan dan Jelaskan tentang tipe akses pada berkas?

• Read    : Membaca dari berkas
• Write   : Menulis berkas
• Execute: Meload berkas kedalam memori untuk dieksekusi.
• Append : Menambahkan informasi kedalam berkas di akhir berkas.
• Delete  : Menghapus berkas.
• List     : Mendaftar properti dari sebuah berkas.
• Rename: Mengganti nama sebuah berkas.
• Copy    : Menduplikasikan sebuah berkas.
• Edit     : Mengedit sebuah berkas.

VII. Sebutkan dan jelaskan bagaimana cara mengatur free space? 

Managemen Ruang Kosong (Free Space) 

Semenjak hanya tersedia tempat yang terbatas pada disk maka sangat berguna untuk menggunakan kembali tempat dari berkas yang dihapus untuk berkas baru, jika dimungkinkan,karena pada media yang sekali tulis (media optik) hanya dimungkinkan sekali menulis dan menggunakannyanya kembali secara fisik tidak mungkin. Untuk mencatat tempat kosong pada disk, sistem mempunyai daftar tempat kosong (free space list). Daftar ini menyimpan semua blok disk yang kosong yang tidak dialokasikan pada sebuah berkas atau direktori. Untuk membuat berkas baru, sistem mencari ke daftar tersebut untuk mencarikan tempat kosong yang di butuhkan, lalu tempat tersebut dihilangkan dari daftar. Ketika berkas dihapus, alamat berkas tadi ditambahkan pada daftar.

Menggunakan Bit Vektor 

Seringnya daftar raung kosong diimplementasikan sebagai bit map atau bit vektor.  Tiap blok direpresentasikan sebagai 1 bit. Jika blok tersebut kosong maka isi bitnya 1  dan jika bloknya sedang dialokasikan maka isi bitnya 0. Sebagai contoh sebuah disk dimana blok 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 17, 18, 25, 26 dan 27 adalah kosong, dan sisanya dialokasikan.

Bit mapnya akan seperti berikut:
001111001111110001100000011100000...

Keuntungan utama dari pendekatan ini adalah relatif sederhana dan efisien untuk mencari blok pertama yang kosong atau berturut-turut n blok yang kosong pada disk. Banyak komputer yang menyediakan instruksi manipulasi bit yang dapat digunakan secara efektif untuk tujuan ini. Sebagai contohnya, dari keluarga prosesor Intel dimulai dari 80386 dan keluarga Motorola dimulai dari 68020 (prosesor yang ada di PC dan Macintosh) mempunyai instruksi yang mengembalikan jarak di word dari bit pertama dengan nilai 1. Sistem operasi Apple Macintosh menggunakan metode bit vektor untuk mengalokasikan tempat pada disk. Dalam hal ini perangkat keras mendukung perangkat
lunak tetapi bit vektor tidak efisien kecuali seluruh vektor disimpan dalam memori utama (dan ditulis di disk untuk kebutuhan pemulihan). Menyimpan dalam memori utama dimungkinkan untuk disk yang kecil pada mikro komputer, tetapi tidak untuk disk yang besar. Sebuah disk 1,3 GB dengan 512-byte blok akan membutuhkan bit map sebesar 332K untuk mencatat blok yang kosong.

Linked List 

Pendekatan lain adalah untuk menghubungkan semua blok yang kosong,  menyimpan pointer ke blok pertama yang kosong di tempat yang khusus pada disk dan menyimpannya di memori. Blok pertama ini menyimpan pointer ke blok kosong berikutnya dan seterusnya. Pada contoh sebelumnya kita akan menyimpan pointer ke blok ke 2 sebagai blok kosong pertama, blok 2 akan menyimpan pointer ke blok 3, yang akan menunjuk ke blok 4 dan seterusnya. Bagaimana pun metode ini tidak efisien karena untuk traverse daftar tesebut kita perlu membaca tiap blok yang membutuhkan waktu I/O. Untungnya traverse ini tidak sering digunakan. Umumnya, sistem operasi membutuhkan
blok kosong untuk mengalokasikan blok tersebut ke berkas, maka blok pertama pada  daftar ruang kosong digunakan.

Grouping 

Modifikasi lainnya adalah dengan menyimpan alamat dari n blok kosong pada blok kosong pertama. Pada n-1 pertama dari blok-blok ini adalah kosong. Blok terakhir menyimpan alamat n blok kosong lainnya dan seterusnya. Keuntungannya dari implementasi seperti ini adalah alamat dari blok kosong yang besar sekali dapat ditemukan dengan cepat, tidak seperti pendekatan standar linked-list.

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.


VIII. Bagaimanakah implementasi dari sebuah direktori dalam disk


Pemilihan dalam algoritma alokasi direktori dan manajemen direktori mempunyai efek yang besar dalam efisiensi, performa, dan kehandalan dari sistem berkas.

1. Linear List 

Metode paling sederhana dalam mengimplementasikan sebuah direktori adalah  dengan menggunakan linear list dari nama berkas dengan penunjuk ke blok data. Linear list dari direktori memerlukan pencarian searah untuk mencari suatu direktori didalamnya. Metode sederhana untuk di program tetapi memakan waktu lama ketika dieksekusi. Untuk membuat berkas baru kita harus mencari di dalam direktori untuk meyakinkan bahwa tidak ada berkas yang bernama sama. Lalu kita tambahkan sebuah berkas baru pada akhir direktori. Untuk menghapus sebuah berkas, kita mencari berkas tersebut dalam direktori, lalu melepaskan tempat yang dialokasikan untuknya. Untuk menggunakan kembali suatu berkas dalam direktori kita dapat melakukan beberapa hal. Kita dapat menandai berkas tersebut sebagai tidak terpakai (dengan menamainya secara khusus, seperti nama yang kosong, atau bit terpakai atau tidak yang ditambahkan pada berkas), atau kita dapat menambahkannya pada daftar direktori bebas. Alternatif lainnya kita dapat menyalin ke tempat yang dikosongkan pada direktori. Kita juga bisa menggunakan linked list untuk mengurangi waktu untuk menghapus berkas. Kelemahan dari linear list ini adalah percarian searah untuk mencari sebuah berkas. Direktori yang berisi informasi sering digunakan, implementasi yang lambat pada cara aksesnya akan
menjadi perhatian pengguna. Faktanya, banyak sistem operasi mengimplementasikan ’software cache’ untuk menyimpan informasi yang paling sering digunakan. Penggunaan ’cache’ menghindari pembacaan informasi berulang-ulang pada disk. Daftar yang telah diurutkan memperbolehkan pencarian biner dan mengurangi waktu rata-rata pencarian.

2. Hash Table 

Struktur data lainnya yang juga digunakan untuk direktori berkas adalah hash table. Dalam metode ini linear list menyimpan direktori, tetapi struktur data hash juga digunakan. Hash table mengambil nilai yang dihitung dari nama berkas dan mengembalikan sebuah penunjuk ke nama berkas yang ada di-linear list. Maka dari itu dapat memotong banyak biaya pencarian direktori. Memasukkan dan menghapus berkas juga lebih mudah dan cepat. Meski demikian beberapa aturan harus dibuat untuk mncegah tabrakan, situasi dimana dua nama berkas pada hash mempunyai tempat yang sama. Kesulitan utama dalam hash table adalah ukuran tetap dari hash table dan ketergantungan dari fungsi hash dengan ukuran hash table. Sebagai contoh, misalkan kita membuat suatu linear-probing hash table yang dapat menampung 64 data. Fungsi hash mengubah nama berkas menjadi nilai dari 0 sampai 63. Jika kita membuat berkas ke 65 maka ukuran tabel hash harus diperbesar sampai misalnya 128 dan kita membutuhkan suatu fungsi hash yang baru yang dapat memetakan nama berkas dari jangkauan 0 sampai 127, dan kita harus mengatur data direktori yang sudah ada agar memenuhi fungsi hash yang baru.

Sebagai alternatif dapat digunakan chained-overflow hash table, setiap hash table mempunyai daftar yang terkait (linked list) dari pada nilai individual dan kita dapat mengatasi tabrakan dengan menambah tempat pada daftar terkait tersebut. Pencarian dapat menjadi lambat, karena pencarian nama memerlukan tahap pencarian pada daftar terkait. Tetapi operasi ini lebih cepat dari pada pencarian linear terhadap seluruh direktori.

IX. Sebutkan keunggulan dari sistem berkas dalam UNIX dengan sistem berkas pada WINDOWS?

Windows :


Sistem operasi Windows merupakan sistem operasi yang telah dikenal luas. Sistem operasi ini sangat memudahkan para penggunanya dengan membuat struktur direktori yang sangat user-friendly. Para pengguna Windows tidak akan menemui kesulitan dalam menggunakan sistem direktori yang telah dibuat oleh Microsoft. Windows menggunakan sistem drive letter dalam merepresentasikan setiap partisi dari disk. Sistem operasi secara otomatis akan terdapat dalam partisi pertama yang diberi label drive C.

Sistem operasi Windows dibagi menjadi dua keluarga besar, yaitu keluarga Windows 9x dan keluarga Windows NT (New Technology).
Direktori ini merupakan struktur teratas dari direktori UNIX. biasanya direktori root di beri tanda / atau slash. jika terjadi perubahan pada direktori ini maka akan mengakibatkan perubahan fungsi-fungsi yang sifatnya kritikal karana  pada direktori ini berisi sistem oprasi dan semua applikasi.


2. Direktori "/bin"
Direktori ini berisi program-program esensial agar system oprasi dapat bekerja dengan benar, karena pada direktori ini terdapat perintah - perintah navigasi. program-program shell, perintah pencarian, dan lainya. bin merupakan singkatan dari Binary.

3. Direktori "/dev"
Direktori ini berisi berkas-berkas alat atau I/O pada system UNIX, contohnya seperti monitor, CD-ROM, printer dan lain-lainya.

4. Direktori "/etc"
Direktori ini di baca et-see, direktori ini berfungsi sebagai tempat penyimpanan konfigurasi berkas pengguna dan system, berkas yang di tunjuk system sebagi oprasi normal seperti berkas katasandi, pesan, dan lain-lainya.

5. Direktori "/lib"
Direktori ini berisi pustaka-pustaka (libraries) yang di bagi (shared). pustaka ini di gunakan untuk perangkat lunak rountines yang di gunakan lebih dari satu bagian dari system oprasi. ketika menginstal perangkat lunak yang baru maka akan ada pustaka-pustakabaru yang akan di tambahkan kedalam direktori /lib.

6. Direktori "/sbin"
Direktori ini berisikan file fungsi - fungsi system administrasi pada system oprasi pada UNIX.

7. Direktori "/usr"
Direktori ini berisi berkas-berkas yang dapat di akses oleh pengguna biasa.

8. Direktori "/var"
Direktori ini berisi data yang bermacam-macam. perubahan dalam sistem yang aktif sangatlah cepat, data-data seperti ini ada dalam waktu yang singkat, karena sifatnya yang selalu berubah tidak memungkinkan disimpan dalam direktori seperti "/etc". oleh karena itu, data-data seperti ini di simpan di derektori var.




Perbandingan antara Windows dan UNIX 

Sistem berkas UNIX berbeda dengan sistem berkas Windows (DOS) karena sistem berkas UNIX lebih hebat dan mudah diatur dari pada Windows (DOS). Penamaan dalam UNIX dan Windows berbeda.

Karena sistem Windows ingin memudahkan pengguna maka sistem mereka mengubah  nama menjadi nama yang lebih mudah bagi para pengguna. Contohnya adalah nama folder dalam adalah perubahan dari directory yang masih digunakan oleh UNIX. Penggunaan back slash (\) digunakan untuk memisahkan direktori-direktori dalam Windows, tetapi hal ini tidak ada dalam UNIX.

Sistem UNIX menggunakan case sensitive, yang artinya nama suatu berkas yang sama jika dibaca, tetapi penulisan namanya berbeda dalam hal ada satu file yang menggunakan huruf kapital dalam penamaan dan satu tidak akan berbeda dalam UNIX. Contohnya ada berkas bernama berkasdaku.txt dan BerkasDaku.txt, jika dibaca nama berkasnya sama tetapi dalam UNIX ini merupakan dua berkas yang jauh berbeda. Jika berkas-berkas ini berada di sistem Windows, mereka menunjuk ke berkas yang sama yang berarti Windows tidak case sensitive.

Hal lain yang membedakan sistem berkas UNIX dengan Windows adalah UNIX tidak menggunakan drive letter seperti C:, D: dalam Windows. Tetapi semua partisi dan drive ekstra di mount didalam sub-direktori di bawah direktori root. Jadi pengguna tidak harus bingung di drive letter mana suatu berkas berada sehingga seluruh sistem seperti satu sistem berkas yang berurutan dari direktori root menurun secara hierarki.



X. Bagaimanakah langkah-langkah dalam proses back-up?


Untuk meminimalisir penyalinan, kita dapat menggunakan informasi dari setiap masukan direktori berkas. Umpamanya, jika program back up mengetahui bahwa back up terakhir dari berkas sudah selesai dan penulisan terakhir pada berkas dalam direktori menandakan berkas tidak terjadi perubahan maka berkas tidak harus disalin lagi.

Penjadualan back up yang umum sebagai berikut:

• Hari 1: Salin ke tempat penyimpanan back up semua berkas dari disk, disebut sebuah full backup. 
• Hari 2: Salin ke tempat penyimpanan lain semua berkas yang berubah sejak hari 1, disebut incremental backup. 
• Hari 3: Salin ke tempat peyimpanan lain semua berkas yang berubah sejak hari 2. 
• Hari N: salin ke tempat penyimpanan lain semua berkas yang berubah sejak hari N1, lalu kembali ke hari 1.

Terimakasih sudah datang dan membaca artikel kami Sertakan link sumber untuk menghargai karya cipta orang lain :)