STRUKTUR DIREKTORI

SISTEM BERKAS

STRUKTUR DIREKTORI

SIZZ CINTAPUCINO

Direktori adalah 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 directory atau volume 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
• Tanggal perubahan 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 (traverse)


Organisasi file dan direktori disarankan yang seefisien mungkin sehingga dapat
menempatkan file dengan cepat.  Selain itu dalam penamaan file dan direktori harus
nyaman untuk user.  Dua user dapat memberikan nama file yang sama.  File yang sama
dapat mempunyai beberapa nama.  Dalam organisasi file dan direktori juga perlu
dilakukan pengelompokan file berdasarkan property, misalnya semua program Java,
game dan lain-lain.

9.3.1 Direktori Satu Level
Direktori ini hanya terdiri dari satu direktori untuk setiap user (Gambar 9-8).
Pada direktori jenis ini terjadi permasalahan penamaan dan pengelompokan berdasarkan
user.

.3.2 Direktori Dua Level


Gambar 9-8 : Direktori satu level
Direktori ini terdiri dari dua level yang memisahkan direktori untuk setiap user
(Gambar 9-9).  Setiap file diberi nama path, dapat mempunyai nama file yang sama
untuk user yang berbeda, mempunyai kapabilitas pencarian, tetapi belum dilakukan
pengelompokan.

9.3.3 Direktori Berstruktur Pohon
Direktori berstruktur pohon merupakan struktur direktori yang biasa digunakan.
Pohon mempunyai direktori root.  Setiap file pada sistem mempunyai nama path yang
unik (Gambar 9-10).

Pada direktori ini pencarian file dan direktori lebih efisien, mengelompokkan
file dan dapat mengakses direktori dan sub direktori.
Sebuah direktori atau subdirektori berisi kumpulan file atau sub direktori.
Sebuah direktori merupakan file yang diperlakukan dengan cara khusus.  Semua
direktori mempunyai format internal yang sama.  Satu bit dalam setiap masukan
direktori merupakan masukan sebagai file (0) atau sebagai subdirektori (1).
Sistem call khusus digunakan untuk membuat dan menghapus direktori.  Nama
path dapat dibagi menjadi dua tipe yaitu nama path “absolut” dan “relatif”.  Pada saat
membuat file baru akan dilakukan pada current directory.  Demikian juga pada saat
membuat direktori baru.



Direktori Acyclic Graph
Struktur tree melarang menggunakan bersama-sama file dan direktory.  Pada
direktori acyclic graph memungkinkan direktori mempunyai subdirektori dan file yang
digunakan bersama-sama.  File dan subdirektori yang sama mungkin berada pada dua
direktori yang berbeda (Gambar 9-11).

Direktori acyclic graph diimplementasikan dalam beberapa cara.  Cara yang
umum, pada beberapa system UNIX, adalah membuat entry direktori baru yang disebut
link.   Sebuah link berupa sebuah pointer ke file atau subdirektori lain.  Sebuah link
dapat diimplementasikan sebagai nama path absolut atau relatif (sebuah symbolic link).
Sebuah link berbeda dari direktory asal.  Link diindentifikasi oleh format pada direktory
entry dan memberi nama pointer secara tak langsung.  Pendekanan lain dengan
menduplikasi semua informasi pada direktori yang digunakan bersama-sama sehingga
kedua entri identik dan sama. Cara ini menyebabkan informasi asli dan duplikasi tidak
dapat dibedakan
Permasalahan mendasar adalah memelihara konsistensi jika file dimodifikasi.
Struktur direktori acyclic-graph lebih fleksibel daripada struktur pohon, tetapi lebih


kompleks.  Sebuah file mungkin mempunyai lebih dari satu nama path, konsekuensinya,
nama file yang berbeda harus merujuk ke file yang sama.  Jika mencoba melintasi
keseluruhan sistem file (misalnya untuk akumulasi statistik pada semua file) struktur
sharing tidak boleh dilintasi lebih dari satu kali.  
Masalah lainnya melibatkan penghapusan.  Kapan ruang yang sudah
dialokasikan untuk file yang digunakan bersama-sama dapat di dealokasi dan digunakan
lagi.  Pendekatan lain untuk penghapusan adalah menyediakan file sampai semua acuan
dihapus.

Suatu sistem file harus di-mount sebelum diakses.  File yang tidak di-mount
seperti Gambar 9-12 akan dilakukan proses mounting pada mount point (Gambar 9-13)

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

9.5.1 Tipe Akses
Mekanisme proteksi dengan tipe akses file terbatas yang dapat dibuat. Akses
diperbolehkan atau tidak tergantung beberapa faktor, 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)

• Melihat nama dan atribut file (list)
Operasi yang lain, seperti pemberian nama, meng-copy atau mengubah file,
juga harus dikontrol.  Untuk beberapa alasan, fungsi level lebih tinggi (seperti
mengcopy) diimplementasikan oleh system program yang menggunakan system call
level lebih rendah.  Proteksi disediakan hanya pada level lebih rendah.  Sebagai contoh,
meng-copy file diimplementasikan dengan deretan permintaan membaca.  Dalam hal ini
user dengan akses read dapat menyebabkan file di-copy, dicetak dan lain-lain.

9.5.2 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 list yang 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 violation dan
dilarang mengakses file.
Masalah pokok dengan access list adalah ukuran. Jika ingin mengijinkan user
membaca file, harus didaftar semua user dengan akses read.  Teknik ini mempunyai dua
konsekuensi  yaitu membangun sebuah daftar mungkin 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).

.5.3 Contoh Proteksi : UNIX
Pada sistem UNIX, proteksi direktori ditangani sama dengan proteksi file,
misalnya, diasosiasikan dengan setiap subdirektory menggunakan owner, group dan
universe (others) sebagai 3 bit RWX.
Informasi yang terdapat pada file dari kiri ke kanan terdiri dari proteksi file atau
direktori, jumlah link ke file, nama pemilik, nama group, ukuran file dalam byte,
tanggal membuat, nama file (Gambar 9-14).

Sistem File

SIZZ CINTAPUCINO
Sistem File

1. KONSEP FILE

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.

     A. Atribut File

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, tanggal dan identifikasi user, data untuk monitoring proteksi, sekuriti  dan penggunaan.

Informasi file disimpan dalam struktur direktori yang diatur oleh disk.

     B. Operasi pada File

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

• Membuat file (create)

• Menulis file (write)

• Membaca file (read)

• Reposisi dalam file (file seek)

• Menghapus file (delete) 

• Memotong file (truncate) 

• Open (Fi) mencari struktur direktori untuk entry Fi dan memindahkan isi entry ke memori.

• Close (Fi) memindahkan isi entry Fi di 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.

     C. Tipe File 

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.

UNIX menggunakan magic number yang disimpan pada awal file untuk mengindikasikan tipe file berupa program executable, batch file (shell script), file postscript dan lain-lain.  Tidak semua file mempunyai magic number, sehingga informasi tipe tidak dapat digambarkan.

UNIX tidak menyimpan nama dari program pembuatnya. UNIX juga mengijinkan nama extension dari file tersembunyi, sehingga user dapat menentukan tipe file sendiri dan tidak tergantung pada sistem operasi. 

     D. Struktur File

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 menentukan dimana 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 ke dalam struktur yang tepat.  Setidaknya semua SO harus mendukung sedikitnya satu struktur file executable sehingga sistem dapat load dan menjalankan program

     E. Struktur File Internal

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 record tidak tepat dg panjang logical record.

Logical record mempunyai 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 record yang 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 record ke blok fisik berhubungan dg perangkat lunak sederhana.