Rabu, 13 November 2019

Pengimplementasian Direktori dalam Disk dan Keunggulan file system UNIX dan Windows

1.Implementasi Direktori dalam Disk

A.implementasi Direktori Linier


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:
  1. kita bisa menandai berkas tersebut misalnya melalui pemberian nama berkas yang khusus pada berkas tersebut.
  2. Kedua, kita bisa menempatkan berkas tersebut pada sebuah list of free directory entries.
  3. 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.


B.Virtual File System

Sistem operasi modern harus mampu mengimplementasikan berbagai sistem berkas dengan tipe yang berbeda dalam waktu yang bersamaan. Salah satu teknik yang digunakan sebagai solusinya adalah dengan menggunakan virtual file system (VFS). VFS saat ini banyak digunakan oleh berbagai sistem operasi. Ide dari VFS adalah meletakkan informasi di kernel untuk merepresentasikan keseluruhan tipe sistem berkas, dan juga terdapat sebuah fungsi untuk setiap operasi yang dimiliki sistem berkas. Sehingga, untuk setiap system call seperti fungsi read(), write(), open(), dan lainnya, kernel akan mensubstitusikannya menjadi actual function yang dimiliki oleh setiap sitem berkas dengan berbagai tipe.
VFS menggunakan konsep object oriented dalam mengimplementasikan sistem berkas. Di dalam VFS terdapat sebuah berkas yang merepresentasikan seluruh tipe sistem berkas yang ada, berkas ini dinamakan common file model. Berkas inilah yang menggunakan konsep object oriented, yang di dalamnya terdapat struktur data dan method yang diimplementasikan.
Terdapat empat objek di dalam common file model, diantaranya :
  1. Superblock object. Objek ini menyimpan informasi tentang mounted file system atau sistem berkas secara keseluruhan.
  2. Inode object. Objek ini menyimpan informasi umum tentang file tertentu (individual file).
  3. File object. Objek ini menyimpan informasi tentang file yang sedang dibuka.
  4. Dentry object. Objek ini menyimpan informasi tentang link-link dari sebuah entry directory file.
Struktur data dan method yang diimplementasikan, digunakan untuk menyembunyikan implementasi detail dari actual function pada sistem berkas dengan system call yang mengaksesnya. Oleh karena itu, dalam mengimplementasikan sistem berkas, terdapat tiga layer utama, seperti pada Gambar16.5, “Virtual File System Layer”.
virtual system layer

                  
Lapisan yang pertama adalah file system interface. Contohnya adalah beberapa system call seperti read(), write(), open() dan lainnya. System call ini tidak berhubungan langsung dengan sistem, namun terhubung melalui sebuah lapisan abstrak yaitu virtual file system.
Lapisan yang Kedua adalah VFS Interface. Virtual file system memiliki dua fungsi penting, yaitu:
  1. Memisahkan operasi-operasi file system generic dari implementasi detailnya, dengan cara mendefinisikan virtual file system interface.
  2. Virtual file system interface didasarkan pada struktur representasi berkas yang disebut vnode, yang memiliki numerical designator yang unik untuk setiap network file.
Lapisan yang ketiga adalah sistem berkas dengan berbagai tipe. Secara umum, terdapat tiga macam tipe sistem berkas, yaitu:
  1. Disk-based file system. Sistem berkas ini mengatur ruang memori yang tersedia di dalam partisi disk lokal. Misalnya, Ext2 (Second Extended file system), Ext3 (Third Extended file system), dan Reiser file system yang tedapat di Linux.
  2. Network file system. Sistem berkas ini terdapat di network, misalnya NFS.
  3. Special file system. Sistem berkas ini tidak terdapat di disk space, baik lokal maupun network, misalnya /proc file system.

C.Implementasi Direktori Hash


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.Keunggulan File System UNIX dan Windows 
Keunggulan dari UNIX yaitu:
  1. Portabilitas yaitu dapat diadaptasikan dengan mudah ke komputer lain  
  2. Multiuser, dapat digunakan oleh banyak pengguna sekaligus
  3. Multitasking, dapat menjalankan tugas secara bersamaan dalam satu waktu
  4. Sistem file hirarkikal, pengorganisasian informasi atau data dalam bentuk yang mudah untuk diingat dan diakses.
  5. Sistem file stabil untuk database, server Internet, Intranet, file-server, Internet-client pengembangan Java.
  6. Mempunyai kinerja yang lebih baik daripada Windows NT
  7. UNIX adalah sistem operasi yang hampir gratis
Keunggulan dari Windows yaitu:
  1. FAT16 adalah sebuah file system yang kompatibel hampir di semua Operating System baik itu Windows 95/98/me, OS/2 , Linux dan bahkan Unix.
  2. FAT32 menawarkan kemampuan menampung jumlat cluster yang lebih besar dalam partisi. Selain itu juga mengembangkan kemampuan harddisk menjadi lebih baik dibanding FAT16.
  3. 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.








Sumber:









































Diposting oleh di Tidak ada komentar:
Langganan: Postingan (Atom)