BAB 8
MANAJEMEN FILE
8.1 Sasaran dan fungsi sistem manajemen file
File mempunyai sifat sebagai berikut :
a. Persistence.
Informasi dapat bertahan meski proses yang membangkitkannya berakhir
atau meskipun catu daya dihilangkan. Dengan properti ini maka file dapat
digunakan untuk menjaga hasil-hasil yang diperoleh dari suatu proses
dapat digunakaaan di masa datang.
b. Size.
File umumnya berukuran besar. Memungkinkan menyimpan informasi yang
sangat besar disimpan.
c. Sharability.
File dapat digunakan banyak proses mengakses informasi secara kongkuren.
8.2 Sasaran manajemen file
Pengelolaan file adalah kumpulan perangkat lunak sistem yang menyediakan
layanan-layanan berhubungan dengan penggunaan file ke pemakai dan/atau
aplikasi.
Biasanya, satu-satunya cara pemakai atau aplikasi mengakses file adalah
lewat sistem file. Pemakai atau pemrogram tidak perlu mengembangkan
perangkat lunak khusus untuk mengakses data di tiap aplikasi. Sistem pun
menyediakan pengendalian terhadap aset penting ini.
Beberapa sasaran sistem file adalah sebagai berikut :
a. Memenuhi kebutuhan manajemen data bagi pemakai.
b. Menjamin data pada file adalah valid.
c. Optimasi kinerja.
d. Menyediakan dukungan masukan/keluaran beragam tipe perangkat penyimpan.
e. Meminimalkan atau mengeliminasi potensi kehilangan atau perusakan data.
f. Menyediakan sekumpulan rutin interface masukan/keluaran.
g. Menyediakan dukungan masukan/keluaran banyak pemakai di sistem multiuser.
Memenuhi kebutuan manajemen data bagi pemakai.
Kebutuhan manajemen data bagi pemakai, yaitu kemampuan melakukan operasi-
operasi berikut :
a. Retrieve all, yaitu menampilkan seluruh rekord data.
b. Retrieve one, yaitu menampilkan seluruh satu rekord data tertentu.
c. Retrieve next, yaitu menampilkan satu rekord data berikutnya.
d. Retrieve previous, yaitu menampilkan satu rekord data sebelumnya.
e. Insert one, yaitu menyisipkan satu rekord data.
f. Delete one, yaitu menghapus satu rekord data tertentu.
g. Update one, yaitu memperbarui satu rekord data tertentu.
h. Update few, yaitu memperbarui beberapa rekord data tertentu yang satu
kriteria.
Optimasi kerja.
o Menurut sistem, yaitu meningkatkan jumlah througput keseluruhan.
o Menurut pemakai, yaitu cepatnya waktu tanggap.
8.3 Fungsi manajemen file
Beberapaa fungsi yang diharapkan dari pengelolaan file adalah :
a. Penciptaan, modifikasi dan penghapusan file.
b. Mekanisme pemakaian file secara bersama.
Menyediakan beragam tipe pengaksesan terkendali, seperti :
o Read access (pengendalian terhadap akses membaca).
o Write access (pengendalian terhadap akses memodifikasi).
o Execute access (pengendalian terhadap akses menjalankan program).
o Atau beragam kombinasi lain.
c. Kemampuan backup dan recovery untuk mencegah kehilangan karena kecelakaan
atau dari upaya penghancuran informasi.
d. Pemakai dapat mengacu file dengan nama simbolik bukan menggunakan
penamaan yang mengacu perangkat keras.
e. Pada lingkungan sensitif dikehendaki informasi tersimpan amana dan
rahasia.
Lingkungan ini, seperti :
o Electronic fund transfer system.
o Criminal record system.
o Medical record system.
o Dan sebagainya.
f. Sistem file harus menyediakan interface user-friendly.
Sistem file menyediakan enkripsi dan dekripsi untuk menjaga informasi
hanya digunakan oleh pemakai yang diotorisasi saja dan harus menyediakan :
o Pandangan secara logik bukan pandangan secara fisik terhadap data.
o Fungsi yang dapat dilakukan terhadap data.
Pemakai tidak berkutat pada perangkat keras dimana data disimpan, bentuk
data harus diambil dari perangkat atau cara-cara fisik transfer data
ke/dari perangkat-perangkat tersebut.
8.4 Arsitektur pengelolaan file
Pengelolaan file, biasanya terdiri dari :
1. Sistem akses.
Berkaitan dengan bagaimana cara data yang disimpan pada file diakses.
2. Manajemen file.
Berkaitan dengan penyediaan mekanisme operasi pada file seperti :
o Penyimpanan.
o Pengacuan.
o Pemakaian bersama.
o Pengamanan.
3. Manajemen ruang penyimpan.
Berkaitan dengan alokasi ruang untuk file di perangkat penyimpan.
4. Mekanisme integritas file.
Berkaitan dengan jaminan informasi pada file tak terkorupsi.
Program dapat mengakses file di sistem melalui sistem manajemen basisdata
(DBMS) ataupun secara langsung melalui fasilitas yang disediakan sistem
operasi. Umumnya, sistem operasi menyediakan :
o Manajemen file.
o Manajemen penyimpanan file.
o Mekanisme integritas.
DBMS umumnya memuat bagian berikut :
o Database enginei, diantaranya mekanisme integritas.
o Sistem akses.
DBMS menggunakan fasilitas yang disediakan sistem operasi untuk
memberikan layanan-layanannya. Mekanisme integritas merupakan masalah
yang dilakukan baik di tingkat sistem operasi maupun di DBMS. Hanya
sistem operasi tertentu, yaitu sistem operasi yang dikhususkan untuk
basisdata yang secara langsung menyatakan sistem akses di sistem operasi
agar diperoleh kinerja yang lebih bagus. Kebanyakan sistem operasi hanya
menyediakan fasilitas pengelolaan umum yang akan digunakan perangkat
lunak aplikasi diatasnya.
Pengelolaan file melibatkan banyak subsistem penting, yaitu :
o Manajemen perangkat I/O di sistem operasi.
Device driver.
Merupakan lapisan terbawah, berkomunikasi dengan perangkat secara langsung,
bertanggungjawab memulai operasi I/O dan memproses penyelesaian permintaan
I/O. Pada operasi file, perangkat yang biasa dipakai adalah disk atau tape.
Device driver merupakan bagian manajemen I/O.
> Sistem file di sistem operasi.
Sistem file dasar.
Merupakan interface utama dengan perangkat keras. Lapisan ini berurusan
dengan blok-blok data yang dipertukarkan antara sistem dengan disk dan
tape. Lapisan ini berfungsi dalam penempatan blok-blok data diperangkat
penyimpanan sekunder dan buffering blok-blok data itu di memori utama.
Lapisan ini tidak berkaitan dengan isi data atau struktur file. Sistem
file dasar merupakan bagian sistem operasi.
Abstraksi file dan direktori.
Sistem file memberikan abstraksi ke pemakai berupa file/direktori.
Pemakai yaitu manusia ataupun proses tidak lagi berkaitan dengan blok-
blok data melainkan beroperasi terhadap abstraksi file dan / atau
direktori.
Operasi-operasi terhadap file dan direktori.
Kumpulan system call dan / atua pustaka untuk manipulasi file dan
direktori.
Sistem akses dan/atau sistem manajemen basisdata.
Metode akses merupakan lapisan terakhir. Lapisan ini menyediakan
interface standar antara aplikasi-aplikasi dan sistem file serta
perangkat yang menyimpan data. Metode-metode pengaksesan yang berbeda
merefleksikan struktur file berbeda dan cara-cara pengaksesan dan
pemrosesan yang berbeda.
Metode-metode pengaksesan yang paling terkenal, antara lain :
>> File pile (pile file).
>> File sekuen (sequential file).
>> File sekuen (index-sequential file).
>> File berindeks majemuk (multiple-indexed file).
>> File ber-hash (hashed file).
>> File multiring (multiring file).
8.5 Sistem file
Konsep terpenting dari pengelolaan file disistem operasi adalah :
a. File.
Abstraksi penyimpanan dan pengambilan informasi di disk. Abstraksi ini
membuat pemakai tidak dibebani rincian cara dan letak penyimpanan
informasi, serta mekanisme kerja perangkat penyimpan data.
Terdapat beragam pandangan mengenai file, yaitu :
> Pandangan pemakai.
Terhadap file pemakai berkepentingan memahami berikut :
>> Penamaan untuk file.
Pemakai mengacu file dengan nama simbolik. Tiap file di sistem harus
mempunyai nama unik agar tidak ambigu. Penamaan file dengan nama
direktori tempat file memberi nama unik. Tidak diperbolehkan nama
file yang sama di satu direktori.
Penamaan file berbeda sesuai sistem. Terdapat dua pendekatan, yaitu :
>>> Sistem yang case sensitive.
Sistem membedakan antara huruf kecil dan huruf kapital.
>>> Sistem yang case insensitive.
Sistem tidak membedakan antara huruf kecil dan huruf kapital.
Saat ini, penamaan cenderung dapat menggunakan nama file panjang
karena deskriptif.
>> Tipe file.
Terdapat tiga tipe file di sistem operasi, yaitu :
>>> Reguler.
File berisi informasi, terdiri dari file ASCII dan biner.
File ASCII berisi baris teks. File biner adalah file yang bukan
file ASCII. Untuk file biner eksekusi (exe) mempunyai struktur
internal yang hanya diketahui sistem operasi. Untuk file biner
hasil program aplikasi, struktur internalnya hanya diketahui
program aplikasi yang menggunakan file tersebut.
>>> Direktori.
File direktori merupakan file yang dimiliki sistem untuk
mengelola struktur sistem file. File direktori merupakan file
berisi informasi-informasi mengenai file-file yang termasuk
dalam direktori itu.
>>> Spesial.
File spesial merupakan nama logik perangkat I/O. Perangkat I/O
dapat dipandang sebagai file. Pemakai dihindarkan dari kerumitan
operasi perangkat I/O.
File in terbagi dua, yaitu :
ž File spesial karakter.
Berhubungan dengan perangkat I/O aliran karakter. File ini
memodelkan perangkat I/O seperti :
Ø Terminal.
Ø Printer.
Ø Port jaringan.
Ø Modem.
Ø Dan alat-alat yang bukan penyimpan sekunder.
ž File spesial blok.
Berhubungan dengan perangkat I/O sebagai kumpulan blok-blok
data (berorientasi blok).
>> Atribut file.
Informasi tambahan mengenai file untuk memperjelas dan membatasi
operasi-operasi yang dapat diterapkan dan dipergunakan untuk
pengelolaan file.
Tabel berikut menunjukkan atribut-atribut di file.
>> Perintah-perintah untuk manipulasi file.
Merupakan perintah yang dapat diberikan pemakai dibaris perintah ke
shell (command interpreter).Perintah-perintah tersebut dapat
dikategorikan menjadi :
o Perintah penciptaan file.
o Perintah penghapusan file.
o Perintah pengkopian file.
o Perintah penggantian nama.
o Perintah manipulasi yang lain.
> Pandangan pemogram.
Selain perlu memahami sebagai pemakai, pemrogram perlu memahami :
>> Operasi-operasi terhadap file.
Beragam operasi dapat diterapkan pada file, seperti operasi-operasi
berikut :
> Pandangan perancang sistem.
Implementasi pengelolaan file.
b. Direktori.
Berisi informasi mengenai file. Kebanyakan informasi berkaitan dengan
penyimpan. Direktori adalah file, dimiliki sistem operasi dan dapat
diakses dengan rutin-rutin di sistem operasi. Meski beberapa informasi
direktori tersedia bagi pemakai atau aplikasi, informasi itu umumnya
disediakan secara tidak langsung. Pemakai tidak dapat mengakses direktori
secara langsung meski dalam mode read-only.
Pandangan pemakai.
Direktori menyediakan pemetaan nama file ke file. Informasi terpenting
pada direktori adalah berkaitan dengan penyimpanan, termasuk lokasi dan
ukuran penyimpanan file. Pada sistem bersama (shared system), informasi
yang penting adalah informasi pengendalian akses file. Satu pemakai
adalah pemilik file yang dapat memberi wewenang pengaksesan ke pemakai-
pemakai lain.
Aturan penamaan direktori mengikuti aturan penamaan file karena direktori
merupakan file yang khusus.
Beberapa konsep penting :
> Hirarki direktori.
Kebanyakan sistem menggunakan hirarki direktori atau berstruktur pohon.
Terdapat satu direktori master (root) yang didalamnya dapat terdapat
subdirektori-subdirektori. Subdirektori dapat membuat subdirektori-
subdirektori berikutnya, demikian seterusnya. Penamaan direktori sama
aturannya dengan penamaan file karena direktori adalah file yang
mempunyai arti khusus. Direktori diimplentasi dengan file.
> Jalur pengaksesan (path name).
Bila sistem file diorganisasikan dengan pohon direktori,maka diperlukan
cara menspesifikasikan nama file. Masalah penamaan file diselesaikan
dengan penamaan absolut dan penamaan file relatif.
Terdapat dua jalur, yaitu :
a. Nama jalur absolut (absolute pathname).
Nama jalur dari direktori root ke file, selalu dimulai dari
direktori root da nakan bernilai unik.
b. Nama jalur relatif (relative pathname).
Jalur relatif terhadap direktori kerja/saat itu (working atau
current director). Pemakai dapat menyatakan satu direktori sebagai
current directory. Nama jalur yang tidak dimulai direktori root
berarti relatif terhadap current directory.
> Perintah-perintah memanipulasi direktori.
Meliputi perintah :
ž Pindah direktori.
ž Penciptaan direktori.
ž Penghapusan direktori, yang mensyaratkan :.
* Direktori tidak sedang digunakan.
* Direktori telah kosong.
Operasi pada direktori.
Beragam operasi dapat diterapkan pada direktori seperti pada file.
Tabel berikut menunjukkan operasi-operasi yang khusus beroperasi pada
direktori, sebagai berikut :
c. Memanipulasi seluruh sistem file.
Terdapat perintah-perintah memanipulasi sistem file, antara lain :
o Pembentukan sistem file.
o Pemeriksaan sistem file.
o Pengkopian seluruh sistem file.
o Manipulasi lain.
8.6 Shared file
Adalah file yang tidak hanya diacu oleh satu direktori (pemakai), tapi juga
oleh direktori-direktori (pemakai) lain. Sistem file tidak lagi berupa
pohon melainkan directed acyclic graph (DAG). Masalah-masalah yang terdapat
pada shared file adalah sebagai berikut :
1. Metode implementasi shared file.
2. Metode pemberian hak akses pada shared file.
3. Metode pengendalian atau penanganan terhadap pengaksesan yang secara
simultan dilakukan pemakai-pemakai yang mengacu file. Persoalan
pengaksesan simultan in menyangkut integritas atau koherensi data.
8.7 Sistem akses file
Sistem akses merupakan pilihan, yaitu :
1. Dapat menjadi bagian dari sistem operasi, atau
2. Sistem operasi sama sekali tidak mempunyai komponen sistem akses.
Sistem operasi bertujuan umum (general purposes operating system) tidak
mengimplementasikan sistem akses sebagai komponen sistem operasi, terserah
sistem manajemen basis data yang dijalankan di sistem operasi untuk
menangani sistem akses. Sistem operasi hanya memberikan pengelolaan sistem
file dasar.
Sistem operasi tertentu (khusus) sering mengimplementasikan sistem akses
sebagai bagiannya seperti sistem operasi mainframe untuk tujuan khusus.
Implementasi sistem akses ditingkat sistem operasi untuk meningkatkan
kinerja sistem manajemen basisdata.
Cara akses perangkat penyimpanan.
Perangkat penyimpanan berdasar disiplin pengaksesan dibagi dua, yaitu :
1. Perangkat akses sekuen (sequential access devices).
Proses harus membaca semua byte atau rekord file secara berturutan mulai
dari awal, tidak dapat meloncati dan membaca diluar urutan.
Contoh : tape.
2. Perangkat akses acak (random access devices).
Dimungkinkan dapat membaca byte atau rekord file di luar urutan, atau
mengakses rekord berdasar kunci bukan posisinya.
Organisasi file.
Elemen pokok perancangan sistem akses adalah cara rekord-rekord
diorganisasikan atau distrukturkan. Beberapa kriteria umum untuk pemilihan
organisasi file adalah :
1. Redundansi yang kecil.
2. Pengaksesan yang cepat.
3. Kemudahan dalam memperbaharui.
4. Pemeliharaan yang sederhana.
5. Kehandalan yang tinggi.
Terdapat enam organisasi dasar, kebanyakan organisasi file sistem nyata
termasuk salah satu atau kombinasi kategori-kategori ini. Enam organisasi
atau pengaksesan dasar adalah sebagai berikut :
1. File pile (pile).
2. File sekuen (sequential file).
3. File sekuen berindeks (indexed-sequential file).
4. File berindeks majemuk (multiple indexed file).
5. File berhash (hashed or direct file).
6. File cincin (multiring file).
Implementasi sistem manajemen file
DAFTAR PUSTAKA
1. Hariyanto, Bambang, Ir., Sistem Operasi, Penerbit Informatika, Bandung,
1999
2. Tanenbaum, Andrew S., Modern Operating Systems, Prentice Hall Inc., 1992
Ke Menu
Last updated : 26 Juni 2000