Jawaban V-Class Sistem Operasi (Soal Sistem Berkas)

Jawaban:
1.

-Nama; merupakan satu-satunya informasi yang tetap dalam bentuk yang bisa dibaca oleh manusia (human-readable form) 

-  Type; dibutuhkan untuk sistem yang mendukung beberapa type berbeda 

-  Lokasi; merupakan pointer ke device dan ke lokasi berkas pada device tersebut 

-  Ukuran (size); yaitu ukuran berkas pada saat itu, baik dalam byte, huruf, atau pun blok 

-  Proteksi; adalah informasi mengenai kontrol akses, misalnya siapa saja yang boleh membaca, menulis, dan mengeksekusi berkas 

-  Waktu, tanggal dan identifikasi pengguna; informasi ini biasanya disimpan untuk: 

     1. pembuatan berkas, 

     2. modifikasi terakhir yang dilakukan pada berkas, dan 

     3. penggunaan terakhir berkas.

2. 

•  Membuat sebuah berkas: Ada dua cara dalam membuat berkas. Pertama, tempat baru di dalam sistem 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. 

•  Menulis pada sebuah berkas: 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, sistem 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. 

•  Membaca sebuah berkas: Untuk dapat membaca berkas, kita menggunakan system call  beserta nama berkas dan di blok memori mana berkas berikutnya diletakkan. Sama seperti menulis, direktori mencari berkas yang akan dibaca, dan sistem menyimpan penunjuk baca pada berkas dimana pembacaan berikutnya akan terjadi. Ketika pembacaan dimulai, penunjuk baca harus diperbaharui.Sehingga secara umum, suatu berkas ketika sedang dibaca atau ditulis, kebanyakan sistem hanya mempunyai satu penunjuk, baca dan tulis menggunakan penunjuk yang sama, hal ini 

menghemat tempat dan mengurangi kompleksitas sistem. 

•  Menempatkan kembali sebuah berkas: Direktori yang bertugas untuk mencari berkas yang bersesuaian, dan mengembalikan lokasi berkas pada saat itu. Menempatkan berkas tidak perlu melibatkan proses I/O. Operasi sering disebut pencarian berkas. 

•  Menghapus sebuah berkas: Untuk menghapus berkas kita perlu mencari berkas tersebut di dalam direktori. Setelah  ditemukan kita membebaskan tempat yang dipakai berkas tersebut (sehingga dapat digunakkan oleh berkas lain) dan menghapus tempatnya di direktori. 

•  Memendekkan berkas: 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 dari pada memaksa pengguna untuk menghapus berkas dan membuatnya lagi. 

3. 

•  Penunjuk Berkas: Pada sistem yang tidak mengikutkan batas berkas sebagai bagian dari system call baca dan tulis, sistem 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. 

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

•  Lokasi berkas pada disk: Kebanyakan operasi pada berkas memerlukan sistem untuk mengubah data yang ada pada berkas. Informasi mengenai lokasi berkas pada disk disimpan di memori agar menghindari banyak pembacaan pada disk untuk setiap operasi. 

4.

• Alokasi Secara Berdampingan (Contiguous Allocation) Metode ini menempatkan setiap berkas pada satu himpunan blok yang berurut di dalam disk. Alamat disk menyatakan sebuah urutan linier. Dengan urutan linier ini maka head disk  hanya bergerak jika mengakses dari sektor terakhir suatu silinder ke sektor pertama silinder berikutnya. Waktu pencarian (seek time) dan banyak  disk seek  yang dibutuhkan untuk mengakses berkas yang di  alokasi secara berdampingan ini sangat minimal. Contoh dari sistem operasi yang menggunakan  contiguous allocation  adalah IBM VM/ CMS karena pendekatan ini menghasilkan performa yang baik.
• Alokasi Secara Berangkai (Linked Allocation) Metode ini menyelesaikan semua masalah yang terdapat pada contiguous allocation. Dengan metode ini, setiap berkas merupakan linked list dari blok-blok disk, dimana blok-blok disk dapat tersebar di dalam disk. Setiap direktori berisi sebuah penunjuk (pointer) ke awal dan akhir blok sebuah berkas. Setiap blok mempunyai penunjuk ke blok berikutnya. Untuk membuat berkas baru, kita dengan mudah membuat masukan baru dalam direktori. Dengan metode ini, setiap  direktori masukan mempunyai penunjuk ke awal blok disk dari berkas. Penunjuk ini diinisialisasi menjadi  nil  (nilai penunjuk untuk akhir dari list) untuk menandakan berkas kosong. Ukurannya juga diset menjadi 0. Penulisan suatu berkas menyebabkan ditemukannya blok yang kosong melalui sistem manajemen ruang kosong (free-space management system), dan blok baru ini ditulis dan disambungkan ke akhir berkas. Untuk membaca suatu berkas, cukup dengan membaca blok-blok dengan mengikuti pergerakan penunjuk. 
• Alokasi Dengan Indeks (Indexed Allocation) Metode alokasi dengan berangkai dapat menyelesaikan masalah fragmentasi eksternal dan pendeklarasian ukuran dari metode alokasi berdampingan. Bagaimana pun tanpa FAT, metode alokasi berangkai tidak mendukung keefisiensian akses langsung, karena penunjuk ke bloknya berserakan dengan bloknya didalam disk dan perlu didapatkan secara berurutan. Metode alokasi dengan indeks menyelesaikan masalah ini dengan mengumpulkan semua penunjuk menjadi dalam satu lokasi yang dinamakan blok indeks (index block). Setiap berkas mempunyai blok indeks, yang merupakan sebuah larik  array  dari alamat-alamat disk-blok. Direktori mempunyai alamat dari blok indeks. Ketika berkas dibuat, semua penunjuk dalam blok indeks di set menjadi nil. Ketika blok ke-i  pertama kali ditulis, sebuah blok didapat dari pengatur ruang kosong  free-space manager  dan alamatnya diletakkan ke dalam blok indeks ke-i. Metode ini mendukung akses secara langsung, tanpa mengalami fragmentasi eksternal karena blok kosong mana pun dalam disk dapat memenuhi permintaan ruang tambahan. Tetapi metode ini dapat menyebabkan ada ruang yang terbuang. Penunjuk yang berlebihan dari blok indeks secara umum lebih besar dari yang terjadi pada metode alokasi berangkai.

5. Operasi Pada Direktori 

1. Mencari berkas, direktori mencari berkas yang akan dibaca, dan sistem menyimpan penunjuk baca pada berkas dimana pembacaan berikutnya akan terjadi. Ketika pembacaan dimulai, penunjuk baca harus diperbaharui.Sehingga secara umum, suatu berkas ketika sedang dibaca atau ditulis, kebanyakan sistem hanya mempunyai satu penunjuk, baca dan tulis menggunakan penunjuk yang sama, hal ini menghemat tempat dan mengurangi kompleksitas sistem. 
2. Membuat berkas, Ada dua cara dalam membuat berkas. Pertama, tempat baru di dalam sistem 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 an lokasinya pada sistem berkas.
3. Menghapus berkas, Untuk menghapus berkas kita perlu mencari berkas tersebut di dalam direktori. Setelah  ditemukan kita membebaskan tempat yang dipakai berkas tersebut (sehingga dapat digunakkan oleh berkas lain) dan menghapus tempatnya di direktori.
4. Menampilkan isi direktori, kita dapat menampilkan seluruh berkas dalam direktori, dan kandungan isi direktori untuk setiap berkas dalam daftar tersebut.
5. 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. 
6. Melintasi sistem berkas, ini sangat berguna untuk mengakses direktori dan berkas didalam struktur direktori. 

6. 

1. Read: Membaca dari berkas 
2. Write: Menulis berkas 
3. Execute: Meload berkas kedalam memori untuk dieksekusi. 
4. Append: Menambahkan informasi kedalam berkas di akhir berkas. 
5. Delete: Menghapus berkas. 
6. List: Mendaftar properti dari sebuah berkas. 
7. Rename: Mengganti nama sebuah berkas. 
8. Copy: Menduplikasikan sebuah berkas. 
9. Edit: Mengedit sebuah berkas.

7. 

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 itambahkan pada daftar. 

8.

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. 

9. 

Sistem berkas UNIX berbeda dengan sistem berkas Windows (DOS) karena sistem berkas UNIX lebih hebat dan mudah diatur daripada Windows (DOS). Penamaan dalam UNIX dan Windows berbeda.Karena sistem Windows ingin memudahkan pengguna maka sistem mereka mengubah  nama menjadi nama yang ebih 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. 

10. 

- Siapkan Device, bisa berupa floopy disk, cd, dvd, USB flash disk, HD external/internal dan lain2.

- Tentukan Berkas apa yang ingin diback up, usahakan berkas yang penting-penting saja.

- Klik kanan pada drive yang ingin diback up 

- Pilih tools, kemudian pilih backup dan ikuti petunjuk2 dari proses backup tersebut.

|