IMPLEMENTASI DIREKTORI DISK DAN KEUNGGULAN FILE SYSTEM PADA UNIX DAN WINDOWS

Implementasi direktori menggunakan daftar nama file linier dengan pointer ke blok data. Hal ini berdampak pada pemrograman yang mudah tetapi memerlukan waktu yang lama untuk eksekusi. Untuk mempercepat waktu eksekusi digunakan Tabel Hash berupa daftar linier dengan struktur data hash. Dengan struktur data hash akan mengurangi waktu pencarian direktori. Tetapi struktur hash mempunyai resiko bertabrakan apabila terjadi situasi dimana dua nama file hash yang berbeda berada pada lokasi yang sama. Struktur hash berukuran tetap.

METODE ALOKASI

Metode alokasi berhubungan dengan bagaimana blok-blok pada disk dialokasikan untuk file. Terdapat beberapa metode alokasi antara lain alokasi berurutan (contiguous allocation), alokasi berhubungan (linked allocation) dan alokasi berindeks (indexed allocation).

Alokasi Berurutan (Contiguous Allocation)

Pada alokasi berurutan, setiap file menempati sekumpulan blok yang berurutan pada disk. Model ini sangat sederhana karena hanya membutuhkan lokasi awal (block #) dan panjang (jumlah blok). Akses pada blok disk dilakukan secara random dan memakan banyak ruang (permasalahan dynamic storage allocation). File yang disimpan secara berurutan tidak dapat berkembang.

Alokasi Berurutan

Beberapa sistem file yang baru (misalnya Veritas File System) menggunakan skema alokasi berurutan yang dimodifikasi. File sistem Extent-based mengalokasikan blok pada disk secara berkembang (extent). Extent adalah blok berurutan pada disk. Extent dialokasikan untuk alokasi file. Sebuah file terdiri dari satu atau lebih extent.

Alokasi Berhubungan (Linked Allocation)
Pada alokasi berhubungan, setiap file adalah sebuah linked list dari blok-blok terpisah pada disk. Pada setiap blok terdapat satu pointer yang menunjuk ke blok lain.
block = 

Alokasi Berhubungan

Alokasi berhubungan mempunyai bentuk yang sederhana, hanya memerlukan alamat awal. Sistem manajemen ruang bebas pada alokasi berhubungan tidak memakan banyak ruang. Model ini tidak menggunakan random access. Blok yang diakses adalah blok ke-Q pada rantai link dari blok pada file. Perpindahan ke blok = R + 1. Contoh sistem file yang menggunakan alokasi berhubungan adalah file allocation table (FAT) yang digunakan MS-DOS dan OS/2. Bentuk file allocation tabel

File allocation table

Alokasi Berindeks (Indexed Allocation)

Pada alokasi berindeks, terdapat satu blok yang berisi pointer ke blok-blok file. Alokasi berindeks berupa bentuk logika.

Alokasi berindeks

Pada alokasi berindeks, memerlukan tabel indeks yang membawa pointer ke blok-blok file yang lain. Akses dilakukan secara random. Merupakan akses dinamis tanpa fragmentasi eksternal, tetapi mempunyai blok indeks yang berlebih. Pemetaan dari logika ke fisik dalam file ukuran maksimum 256K word dan ukuran blok 512 word hanya memerlukan 1 blok untuk tabel indeks. Apabila pemetaan dari logika ke fisik dalam sebuah file dari ukuran tak hingga (ukuran blok adalah 512 word) maka digunakan skema menghubungkan blok link dari tabel indeks (ukuran tak terbatas). Untuk ukuran file maksimum 5123 digunakan skema two-level indeks (Gambar 10-8). Pada skema two-level indeks terdapat tabel indeks luar dan dalam. Indeks dipetakan ke tabel indeks luar kemudian dipetakan ke tabel indeks dalam setelah itu mengakses blok file yang dimaksud. Sistem operasi UNIX mengimplementasikan kombinasi alokasi berurutan dan alokasi berindeks

Skema two level indek

Alokasi pada UNIX

Sumber 

http://oahoa.blogspot.com/2015/03/implementasi-direktori.html

Keunggulan File System Pada UNIX dan WINDOWS

1.UNIX

UNIX adalah sistem operasi yang mula-mula dikembangkan oleh suatu kelompok di AT & T pada laboatorium Bell. Unix banyak digunakan baik untuk server maupun workstation. Linkungan Unix dan model program client-server menunjukkan bahwa Unix lebih dikembangkan sebaga sistem operasi yang kuat di jaringan komputer dari pada sistem operasi untuk computer personal.

UNIX dirancang untuk portable, multi-tasking, dan multi-user. Konsep utama Unix antara lain banyak menggunakan file teks biasa untuk menyimpan data, menggunakan sistem file berjenjang, memperlakukan perangkat sebagai suatu file, dan menggunakan banyak program kecil yang eksekusinya pada CLI dapat digabung dengan tanda pipeline (|). Konsep yang sangat solid dan stabil membuat Unix banyak dijadikan dasar sistem operasi modern.

Sistem UNIX terdiri dari beberapa komponen yang biasanya dipaket bersama. UNIX adalah nama system operasi yang dapat diterapkan pada berbagai jenis mesin. Sistem operasi UNIX ini diperkenalkan pertama kali oleh AT&T Bell Laboratory untuk pemakaian komputer dalam bentuk jaringan khusus. Unix sudah jarang sekali dipakai pada saat ini, akan tetapi untuk mengenal lebih jauh tentang UNIX, berikut adalah kelebihan sistem Operasi UNIX:

EXT 2

EXT 2 merupakan file system yg cukup ampuh di LINUX. Dan salah satu file system yg paling ampuh, menjadi dasar segala suatu distribusi LINUX.  Pada system ini, data file disimpan  sbg data blok. Data blok memiliki panjang yg sama, panjangnya cukup bervariasi diantara EXT2 File Sistem.

Pada EXT 2 mendefinisikan suatu topologi file system dgn mengartikan system file pd system diasosiasikan dgn data inode. Tiap file dlm EXT 2 file system terdapat inode tunggal, maka tiap inode memiliki nomor identifikasi yg unik.

EXT 3

EXT 3 merupakan suatu peningkatan dari EXT2. Peningkatannya mempunyai keuntungan keuntungan, diantaranya : jika sesudah kegagalan sumber daya unclean shutdown, ataupun kerusakan pada system, EXT 2 harus melewati proses pengechekan dgn suatu program e2fsck.

Pada jurnal yg telah disediakan EXT3 menyebabkan tdk perlu utk dilakukan pengecekan suatu data jika setelah terjaadi kegagalan system. EXT 3 mengecheck apabila terdapat kerusakan pada hardware seperti contoh rusaknya hardisk,

EXT 4

Jika pada EXT 4 dirilis komplit & stabil dan berawal dr kernel 2 6 28, maka apabila distro yg secara default mempunyai versi suatu kernel tersebut ataupun diatasnya akan otomatis system dapat support EXT 4 (Sudah include dlm kernel).

 JFS (Journaling File System)

Sistem File journal atau JFS adalah 64-bit filesystem journal yang diciptakan oleh IBM . Implementasi untuk kernel Linux tersedia sebagai perangkat lunak gratis dibawah ketentuan dari GNU General Public License (GPL).

Kelebihan :

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

Sumber : https://anthonysuheri.wordpress.com/2014/01/04/keunggulan-dan-kelemahan-sistem-operasi-unix/
https://mhdroby.blogspot.com/2015/01/macam-macam-file-system-beserta.html

2. Keunggulan Windows

jika melihat Properties harddisk, pernah lihat ada tulisan ‘NTFS’ atau ‘FAT’ kan? itu adalah jenis File System yang digunakan pada Windows.

FAT (File Allocation Table)

FAT File System merupakan sebuah File System yang menggunakan struktur tabel alokasi berkas sebagai cara dirinya beroperasi. Ada beberapa versi FAT yang ada hingga saat ini, di antaranya:

1. FAT12
   FAT12 merupakan sistem berkas yang menggunakan unit alokasi yang memiliki batas hingga 12-bit. File System ini hanya dapat menampung maksimum hanya 212 unit alokasi saja atau sebanyak 4096 buah. FAT12 pertama kali digunakan pada Sistem Operasi MS-DOS. Karena kapasitasnya sedikit yakni hanya 32 MB, maka FAT12 hanya digunakan sebagai file system pada media penyimpanan floppy disk.
2. FAT16
   FAT16 merupakan sistem berkas yang menggunakan unit alokasi yang memiliki batas hingga 16-bit. File System ini dapat menampung maksimum 216 unit alokasi atau sebanyak 65536. Kapasitas File System ini sebanyak 4 GB, jauh melebihi versi sebelumnya yang hanya 32 MB. Ukuran unit alokasi yang digunakan FAT16 tergantung kapasitas partisi harddisk yang akan diformat. Jika kapasitasnya kurang dari 16 MB, maka yang akan digunakan adalah FAT12. Jika melebihi 16 MB maka yang digunakan adalah FAT16.FAT16 pertama kali digunakan pada Sistem Operasi MS-DOS pada tahun 1981. Keuntungan menggunakan FAT16 adalah kompatibel hampir di semua sistem operasi, baik Windows 95/98/ME, OS/2, Linux bahkan Unix. Namun, ada juga kekurangan dari FAT versi ini yakni mempunyai kapasitas tetap dalam jumlah cluster dalam partisi, jadi semakin besar harddisk, semakin besar pula ukuran cluster. Selain itu, FAT16 tidak mendukung kompresi, enkripsi, dan control akses dalam partisi.
3. FAT32
   FAT32 merupakan sistem berkas yang menggunakan unit alokasi yang memiliki batas hingga 32-bit. File System ini dapat menampung maksimum 232 unit alokasi atau sebanyak 4294967296. Meskipun demikian, dalam implementasinya, jumlah unit alokasi yang dapat dialamati oleh FAT32 hanya 228 atau 268435456 buah. FAT32 pertama kali dikenalkan pada Sistem Operasi Windows 95 OSR2. Pada Sistem Operasi Windows NT 5.x ke atas, hanya mengizinkan pembuatan partisi FAT32 hingga 32 GB. Jika partisinya melebihi 32 GB, maka yang akan digunakan adalah File System NTFS. Keunggulan FAT32 adalah kemampuan menampung jumlah cluster yang lebih besar dalam partisi. Namun, kelemahan menggunakan File System ini adalah terbatasnya Sistem Operasi yang bisa mengenal FAT32.
4. exFAT
   exFAT singkatan dari Extended File Allocation Table atau sering disebut sebagai FAT64. exFAT merupakan sistem berkas proprietary yang cocok untuk digunakan oleh media-media penyimpanan berbasis memori flash. File System ini pertama kali dibuat oleh Microsoft untuk perangkat-perangkat benam di dalam Windows Embedded CE 6.0 dan Windows Vista Service Pack 1.
   Beberapa keunggulan exFAT antara lain:

• Skalabilitas untuk HDD berukuran besar.
• Ukuran besar teoritis maksimal 264 (16 EiB).
• Ukuran cluster yang didukung hingga 2255 sektor, dengan batasan implementasi hingga 32 MB.
• Performa untuk alokasi ruangan kosong dan penghapusan ditingkatkan karena File System ini memperkenalkan implementasi baru, yaitu Free Space Bitmap.
• Mendukung lebih dari 216 (65536) berkas di dalam sebuah direktori tunggal.
• Mendukung fitur Access Control List (ACL), seperti halnya NTFS.
• Mendukung Transaction-Safe FAT File System (sebuah fungsi optional untuk Windows CE yang diaktifkan)
• Memiliki ruangan tersendiri yang bisa digunakan oleh OEM untuk melakukan kustomisasi terhadap sistem berkas untuk karakteristik perangkat tertentu.
• Timestamp dapat ditampilkan dalam UTC, tidak hanya dalam local time saja.

Beberapa kelemahan yang dimiliki exFAT antara lain:

• Perangkat yang menggunakan file system exFAT tidak bisa menggunakan kemampuan ReadyBoost milik Windows Vista.
• Status lisensi yang belum jelas.
• Tidak bisa diakses oleh sistem-sistem operasi Windows terdahulu, sebelum Windows Vista SP1 atau Windows CE 6.0.
• Belum tersedia implementasi dalam proyek open source.

NTFS (New Technology File System)

NTFS merupakan File System yang memiliki sebuah desain sederhana namun memiliki kemampuan yang lebih baik dibandingkan FAT File System. NTFS pertama kali dikenalkan Microsoft pada Sistem Operasi Windows NT dan mendukung Sistem Operasi yang terbaru yaitu Windows 7. Sejak pertama kali dibuat hingga sekarang, NTFS telah mengalami perkembangan. Beberapa versi NTFS antara lain:

1. NTFS versi 1.0
   NTFS ini datang bersama dengan Windows NT 3.1. Versi ini menawarkan fungsi yang sangat dasar, tetapi sudah jauh lebih baik dibandingkan FAT File System.
2. NTFS versi 1.1
   NTFS ini datang bersama dengan Windows NT 3.50. Versi ini menambahkan dukungan terhadap pengaturan akses secara diskrit (discretionary access control).
3. NTFS versi 1.2
   NTFS ini datang bersama dengan Windows NT 4.0. Versi ini menambahkan dukungan terhadap auditing setiap berkas dan juga kompresi transparan.
4. NTFS versi 2.0
   NTFS ini tidak dirilis secara umum, karena berbagai kendala yang dialaminya, yang tidak diumumkan oleh Microsoft. Microsoft menggagalkan proyek NTFS 2.0 dan langsung menginjak NTFS 3.0
5. NTFS versi 3.0
   NTFS ini datang bersama dengan Windows 2000. Versi ini menawarkan banyak peningkatan dibandingkan dengan versi sebelumnya. Di antaranya adalah penetapan kuota kepada setiap pengguna, Encrypting File System (EFS), sistem keamanan yang dapat diatur dari server pusat, fitur indeksasi terhadap properti dan isi setiap berkas, dan lain-lain. Selain itu, NTFS 3.0 juga menawarkan dukungan kepada struktur GUID Partition Table dan Logical Disk Management.
6. NTFS versi 3.1
   NTFS ini datang bersama dengan Windows XP SP1 dan Windows Server 2003. Versi ini menawarkan perbaikan yang minor yang terjadi dalam versi sebelumnya (khususnya di bidang performa), dan juga penggantian algoritma enkripsi yang digunakan oleh EFS dari DESX atau 3DES menjadi AES-256.

Keunggulan yang ditawarkan NTFS antara lain:

• NTFS dapat mengatur kuota volume untuk setiap pengguna
• Mendukung sistem berkas terenkripsi secara transparan dengan menggunakan beberapa jenis algoritma enkripsi yang umum digunakan.
• Mendukung kompresi data yang transparan, meskipun tidak memiliki rasio yang besar, namun dapat digunakan untuk menghemat penggunaan ruangan harddisk.
• Mendukung hard link serta symbolic link seperti halnya sistem berkas dalam sistem operasi keluarga UNIX, meskipun dalam NTFS implementasinya lebih sederhana.
• Mendukung penamaan berkas dengan metode pengodean Unicode (16-bit UCS2) hingga 255 karakter.
• Memiliki fitur untuk menampung lebih dari satu buah ruangan data dalam sebuah berkas. 

Sumber :https://dhanz3rd.wordpress.com/2010/12/14/file-system-di-windows-dan-linux/