1. Jelaskan bagaimana pengimplementasian dari sebuah direktori dalam disk, berikut dengan contoh gambarnya!
3) NTFS (New Technology File System)
1) EXT2
Pemilihan algoritma untuk pencarian sebuah direktori merupakan
salah satu penentu tingkat efisiensi dan performance
suatu sistem berkas.
Salah satu algoritma itu adalah implementasi direktori linier.
Algoritma ini merupakan algoritma yang paling sederhana dalam pembuatan
program yang mengimplementasikan linier list
dari nama-nama berkas yang memiliki pointer ke blok-blok data.
Namun, algoritma ini tidak efisien apabila digunakan pada suatu
direktori yang memiliki jumlah berkas yang sangat banyak karena proses eksekusi
berkas membutuhkan waktu yang lama.
Misalnya, untuk membuat berkas, kita harus memastikan bahwa dalam
direktori tidak ada berkas yang mempunyai nama yang sama. Kemudian,
berkas yang baru tersebut ditambahkan pada akhir direktori tersebut.
Untuk menghapus sebuah berkas, kita mencari terlebih dahulu nama
berkas yang hendak dihapus dalam direktori, kemudian membebaskan
space yang dialokasikan pada berkas
tersebut. Apabila kita menginginkan untuk menggunakan kembali entry
berkas tersebut,
ada beberapa alternatif yang bisa kita gunakan, yaitu:
- kita bisa menandai berkas tersebut misalnya melalui pemberian nama berkas yang khusus pada berkas tersebut.
- Kedua, kita bisa menempatkan berkas tersebut pada sebuah list of free directory entries.
- alternatif yang ketiga adalah dengan menyalin entry terakhir dalam direktori ke suatu freed location.
Salah satu kerugian yang ditimbulkan dalam penggunaan algoritma
ini adalah pencarian berkas dilakukan secara linier
search.
Oleh karena itu, banyak sistem operasi yang mengimplementasikan
sebuah software cache yang menyimpan
informasi tentang
direktori yang paling sering digunakan, sehingga pengaksesan ke
disk bisa dikurangi.
Berkas-berkas yang terurut dapat mengurangi rata-rata waktu pencarian
karena dilakukan secara binary search.
Namun, untuk
menjaga agar berkas-berkas selalu dalam keadaan terurut, pembuatan
maupun penghapusan berkas akan lebih rumit.
Struktur data tree
seperti B-tree bisa digunakan untuk mengatasi masalah ini.
Pada implementasi ini, linier list
tetap digunakan untuk menyimpan direktori,
hanya saja ada tambahan berupa struktur data
hash.
Prosesnya yaitu
hash table mengambil nilai yang dihitung dari nama
berkas dan mengembalikan sebuah pointer
ke nama berkas
yang ada di linier list. Oleh karena
itu, waktu pencarian berkas bisa dikurangi. Akan tetapi,
ada suatu keadaan yang menyebabkan terjadinya peristiwa
collisions,
yaitu suatu kondisi di mana terdapat dua berkas yang
memiliki nilai hash yang sama, sehingga
menempati lokasi yang sama. Solusi yang dipakai untuk mengatasi hal
tersebut yaitu dengan menggunakan chained-overflow
hash table, yaitu setiap hash table
mempunyai linked list dari nilai
individual dan crash dapat diatasi
dengan menambah tempat pada linked list
tersebut. Efek samping dari penambahan
chained-overflow
tersebut adalah dapat memperlambat pencarian.
Ada beberapa kelemahan dari implementasi direktori
hash,
yaitu ukurannya yang tetap dan adanya ketergantungan fungsi
hash
dengan ukuran hash table.
Sebagai contoh, misalnya kita membuat sebuah linear-probing
hash table yang memiliki 32
entry.
Sebuah fungsi hash dibutuhkan untuk mengubah
nama berkas menjadi bilangan bulat dari 0 s.d. 31, misalnya dengan
menggunakan fungsi
modulo 32. Jika kita ingin untuk menambahkan sebuah berkas
yang harus diletakkan pada lokasi yang ke-33, kita harus
memperbesar ukuran dari hash table
tersebut, sehingga diperlukan sebuah fungsi hash
baru untuk disesuaikan dengan ukuran hash table
tersebut. Oleh karena itu, berkas-berkas yang
sebelumnya sudah ditempatkan di suatu lokasi pada hash
table yang lama harus dicari tempat yang bersesuaian
dengan menggunakan fungsi hash yang
baru.
2. Sebutkan keunggulan dari file system UNIX dan Windows?
1. File System Windows
1) FAT16 (File Allocation Table)
FAT16 dikenalkan oleh MS-DOS pada tahun 1981. Awalnya,
Sistem ini di design untuk mengatur file di floopy drive dan mengalami beberapa
kali perubahan sehingga digunakan untuk mengatur file di harddisk. FAT16 adalah
sistem berkas yang menggunakan unit alokasi yang memiliki batas hingga 16-bit,
sehingga dapat menyimpan hingga 216 unit alokasi (65536 buah). Sistem berkas
ini memiliki batas kapasitas hingga ukuran 4 Gigabyte saja. Ukuran unit alokasi
yang digunakan oleh FAT16 bergantung pada kapasitas partisi yang akan hendak
diformat.
- Kelebihan :
FAT16 adalah sebuah file system yang kompatibel hampir di
semua Operating System baik itu Windows 95/98/me, OS/2 , Linux dan bahkan Unix.
- Kekurangan :
FAT16 mempunyai kapasitas tetap jumlah cluster dalam
partisi, jadi semakin besar Harddisk maka ukuran cluster akan semakin besar,
artinya file sekecil apapun tetap akan memakan 32Kb dari harddisk. Hal jelek lain
adalah FAT16 tidak mendukung kompresi, enkripsi dan kontrol akses dalam
partisi. FAT16 adalah sistem berkas yang menggunakan unit alokasi yang memiliki
batas hingga 16-bit, sehingga dapat menyimpan hingga 216 unit alokasi (65536
buah). Sistem berkas ini memiliki batas kapasitas hingga ukuran 4 Gigabyte saja
disamping itu ukuran unit alokasi yang digunakan oleh FAT16 bergantung pada
kapasitas partisi yang hendak diformat misalnya jika ukuran partisi kurang dari
16 Megabyte, maka Windows akan menggunakan sistem berkas FAT12, dan jika ukuran
partisi lebih besar dari 16 Megabyte, maka Windows akan menggunakan sistem
berkas FAT16.
2) FAT32
FAT32 mulai di kenal pada tahun 1976 dan digunakan pada
sistem operasi Windows 95 SP2, dan merupakan pengembangan lanjutan dari FAT16.
Karena menggunakan tabel alokasi berkas yang besar (32-bit), FAT32 secara
teoritis mampu mengalamati hingga 232 unit alokasi (4294967296 buah). Meskipun
demikian, dalam implementasinya, jumlah unit alokasi yang dapat dialamati oleh
FAT32 adalah 228 (268435456 buah).
- Kelebihan :
FAT32 menawarkan kemampuan menampung jumlat cluster yang
lebih besar dalam partisi. Selain itu juga mengembangkan kemampuan harddisk
menjadi lebih baik dibanding FAT16.
- Kelemahan :
Namun FAT32 memiliki kelemahan yang tidak di miliki FAT16
yaitu terbatasnya Operating System yang bisa mengenal FAT32. Tidak seperti
FAT16 yang bisa dikenal oleh hampir semua Operating System, namun itu bukan
masalah apabila anda menjalankan FAT32 di Windows Xp karena Windows Xp tidak
peduli file sistem apa yang di gunakan pada partisi. File system FAT32 juga
tidak mampu menampung single file berukuran 4gb atau lebih. Tidak hanya itu,
beberapa orang berpendapat bahwa filesistem FAT32 ini lebih mudah
terfragmentasi dibanding NTFS, jika fragmentasi meningkat, tentu performa akan
turun.
NTFS di kenalkan pertama pada Windows NT dan merupakan file
system yang sangat berbeda di banding teknologi FAT. NTFS atau New Technology
File System1, merupakan sebuah sistem berkas yang dibekalkan oleh Microsoft
dalam keluarga sistem operasi Windows NT, yang terdiri dari Windows NT 3.x (NT
3.1, NT 3.50, NT 3.51), Windows NT 4.x (NT 4.0 dengan semua service pack),
Windows NT 5.x (Windows 2000, Windows XP, dan Windows Server 2003), serta
Windows NT 6.x (Windows Vista, Windows 7). NTFS bekerja berdasarkan prinsip
BTree dan menggunakan Full Indexing. Karena itu pula fragmentation dapat
ditekan seminimal mungkin. Kemudian, setiap file pada NTFS memiliki checksum,
yang memungkinkan file tersebut diperbaiki secara sempurna bila suatu saat NTFS
tersebut bermasalah.
- Kelebihan :
NTFS menawarkan security yang jauh lebih baik , kompresi
file , cluster dan bahkan support enkripsi data. NTFS merupakan file system
standar untuk Windows Xp dan apabila anda melakukan upgrade Windows biasa anda
akan di tanyakan apakah ingin mengupgrade ke NTFS atau tetap menggunakan FAT.
NTFS juga memiliki fitur untuk menampung lebih dari satu buah ruangan data
dalam sebuah berkas. Fitur ini disebut dengan Alternate Data Stream.
- Kelemahan :
Kekurangan NTFS yang sering dibicarakan adalah
kompatibilitas terhadap software atau operating sistem lawas seperti win 9x dan
ME. Sistem operasi lama milik microsoft ini tidak mampu membaca file system
NTFS. Selain itu, beberapa orang menilai bahwa file system NTFS ini tidak
universal, karena OS selain microsoft tidak mampu melakukan read-write pada
partisi NTFS, namun hal ini sudah terselesaikan. Ada yang berpendapat bahwa
partisi berfile sistem NTFS akan susah diperbaiki jika terjadi masalah, Saat
ini file sistem NTFS sudah cukup populer, sehingga muncul tool-tool recovery
yang mendukung recovery data dan perbaikan partisi berfile sistem NTFS.
2. File System UNIX / LINUX
EXT2 merupakan jenis file system yang ampuh di sistem
operasi linux. EXT2 juga merupakan salah satu file system yang paling ampuh dan
menjadi dasar dari segala distribusi linux. Pada EXT 2 file system, file data
disimpan sebagai data blok. Data blok ini mempunyai panjang yang sama dan
meskipun panjangnya bervariasi diantara EXT2 file system, besar blok tersebut
ditentukan pada saat file system dibuat dengan perintah mk2fs.
- Kelebihan :
EXT2 merupakan tipe file system yang paling tua yang masih
ada. Akronim dari EXT2 adalah second file system. Pertama kali dikenalkan pada
tahun 1993. Menyimpan data secara hirarki standar yang banyak digunakan oleh
sistem operasi. Maksimum ukuran file yang didukung oleh EXT2 adalah 2 Terabyte,
dan volumenya bisa mencapai 4 Tb. Nama file bisa mencapai 255 karakter. Juga
mendukung file system linux user, groups, dan permision (POSIX) dan juga
mendukung kompresi file.
- Kelemahan :
Ketika Shut down secara mendadak membutuhkan waktu yang
tidak sebentar untuk recover kembali. Untuk melakukan clean up file system,
biasanya EXT2 secara otomatis akan menjalankan utility e2fsck pada saat booting
selanjutnya. Utility ini mencoba memperbaiki masalah yang kemungkinan terjadi
ketika sistem di matikan secara mendadak.
2) EXT3
EXT3 merupakan peningkatan dari EXT2 file system dan EXT3
merupakan pengembangan dari EXT2.
- Kelebihan :
Setelah kegagalan sumber daya, "unclean shutdown",
atau kerusakan sistem, EXT2 file sistem harus melalui proses pengecekan dengan
program e2fsck. Proses ini dapat membuang waktu sehingga proses booting menjadi
sangat lama, khususnya untuk disk besar yang mengandung banyak sekali data.
Dalam proses ini, semua data tidak dapat diakses.
Integritas data, EXT3 menjamin adanya integritas data
setelah terjadi kerusakan atau "unclean shutdown". EXT3 memungkinkan
kita memilih jenis dan tipe proteksi dari data.
Kecepatan menulis data lebih dari sekali, EXT3 mempunyai
throughput yang lebih besar daripada EXT2 karena EXT3 memaksimalkan pergerakan
head hard disk. Kita bisa memilih tiga jurnal mode untuk memaksimalkan
kecepatan, tetapi integritas data tidak terjamin.
Mudah dilakukan migrasi, Kita dapat berpindah dari EXT2 ke
sistem EXT3 tanpa melakukan format ulang.
- Kelemahan :
Sejak EXT3 bertujuan untuk menjadi kompatibel dengan EXT2 sebelumnya,
banyak struktur on-disk mirip dengan EXT2. Karena itu, EXT3 tidak memiliki
beberapa fitur desain yang lebih baru, seperti luasan, alokasi dinamis inode,
dan suballocation blok Ada batas-direktori 31.998 per satu sub direktori.,
Berasal dari batas atas 32.000 link per inode. EXT3, seperti filesystem Linux
terbaru, tidak dapat fsck-ed sementara filesystem dipasang untuk menulis.
3) EXT4
File system EXT4 yang biasa digunakan linux merupakan file
system ke empat yang dikembangkan sebagai penerus EXT3.
- Kelebihan:
Performance yang lebih baik dan peningkatan kemampuan.
Filesystem EXT4 juga meningkatkan daya tampung maksimal file system ke 1
exabyte dan mengurangi wktu yang diperlukan untuk melakukan pengecekan hardisk
(fsck yang mana pada Filesystem EXT3, setiap 20 30 kali mount). File system
EXT4 memiliki keunggulan performance yang significant dalam menulis dan membaca
file berukuran besar.
- Kelemahan :
Penundaan alokasi dan potensi kehilangan data. Karena
alokasi penundaan tersebut telah mangandalkan programmer dengan EXT3, fitur
tersebut menimbulkan beberapa resiko kehilangan data tambahan dalam kasus
dimana sistem crash atau kehilangan daya sebelum data ditulis ke
harddisk.
4) JFS (Journal File System)
Journal File System atau JFS adalah 64-bit file system
journal yang dibuat oleh IBM . Ini tersedia sebagai perangkat lunak bebas di
bawah ketentuan GNU General Public License (GPL). JFS adalah system file
journaling, JFS memiliki kemampuan yang cepat dan handal, dengan kinerja yang
baik secara konsisten dalam berbagai jenis beban, bertentangan dengan file
system lain yang tampak nya lebih baik dalam pola penggunaan khusus, misalnya
dengan file kecil atau besar.
5) Reiser FS
Dirancang oleh Hans Reiser dan diperkenalkan dalam versi
2.4.1 dari kernel Linux, merupakan sistem file pertama journal untuk disertakan
di kernel standar. ReiserFS adalah file default sistem di Yoper Elive, Xandros,
Linspire, GoboLinux, dan distribusi Linux.
- Kelebihan :
Secara umum mempunyai kinerja yang lebih tinggi di semua
ukuran file (file size). Mengurangi ruang harddisk yang terbuang percuma, tidak
ada alokasi inode yang statik, file-file yang kecil di paket bersama dengan
file kecil yang lain. Kinerja yang lebih tinggi untuk direktori yang banyak
(contohnya direktori queue qmail dan web cache squid).
- Kelemahan :
Belum sempurna jika dipasang di partisi / atau /boot (karena
LILO - Linux Loader tidak sepenuhnya mendukung file system ini) dan yang kedua
adalah belum mendukung
sistem quota user.
SUMBER ARTIKEL:
https://www.javatpoint.com/os-directory-implementation
https://terminaltechno.blog.uns.ac.id/2009/12/13/implementasi-sistem-file/
http://openstorage.gunadarma.ac.id/linux/docs/v06/Kuliah/SistemOperasi/BUKU/SistemOperasi-4.X-2/ch16s06.html
http://openstorage.gunadarma.ac.id/linux/docs/v06/Kuliah/SistemOperasi/BUKU/SistemOperasi-4.X-2/ch16s07.html
http://openstorage.gunadarma.ac.id/linux/docs/v06/Kuliah/SistemOperasi/BUKU/SistemOperasi-4.X-2/ch16s08.html
http://blogverikarlina.blogspot.com/2014/09/sistem-berkas-os-windows-dan-unix.html
http://catatansuryaone.blogspot.com/2018/08/macam-file-system.html
https://terminaltechno.blog.uns.ac.id/2009/12/13/implementasi-sistem-file/
http://openstorage.gunadarma.ac.id/linux/docs/v06/Kuliah/SistemOperasi/BUKU/SistemOperasi-4.X-2/ch16s06.html
http://openstorage.gunadarma.ac.id/linux/docs/v06/Kuliah/SistemOperasi/BUKU/SistemOperasi-4.X-2/ch16s07.html
http://openstorage.gunadarma.ac.id/linux/docs/v06/Kuliah/SistemOperasi/BUKU/SistemOperasi-4.X-2/ch16s08.html
http://blogverikarlina.blogspot.com/2014/09/sistem-berkas-os-windows-dan-unix.html
http://catatansuryaone.blogspot.com/2018/08/macam-file-system.html







