SISTEM BERKAS

1. Sistem Berkas

Semua aplikasi komputer butuh menyimpan dan mengambil informasi. Ketika sebuah

proses sedang berjalan, proses tersebut menyimpan sejumlah informasi yang terbatas,

dibatasi oleh ukuran alamat virtual. Untuk beberapa aplikasi, ukuran ini cukup, namun

untuk lainnya terlalu kecil.

Masalah berikutnya adalah apabila proses tersebut berhenti maka informasinya hilang.

Padahal ada beberapa informasi yang penting dan harus bertahan beberapa waktu bahkan

selamanya.

Adapun masalah ketiga yaitu sangatlah perlu terkadang untuk lebih dari satu proses

mengakses informasi secara berbarengan. Untuk memecahkan masalah ini, informasi

tersebut harus dapat berdiri sendiri tanpa tergantung dengan sebuah proses.

Pada akhirnya kita memiliki masalah-masalah yang cukup signifikan dan penting untuk

dicari solusinya.

Pertama kita harus dapat menyimpan informasi dengan ukuran yang besar. Kedua,

informasi harus tetap ketika proses berhenti. Ketiga, informasi harus dapat diakses oleh

lebih dari satu proses secara bersamaan. Solusi dari ketiga masalah diatas adalah sesuatu

yang disebut berkas.

Berkas adalah sebuah unit tempat menyimpan informasi. Berkas ini dapat diakses lebih

dari satu proses, dapat dibaca, dan bahkan menulis yang baru. Informasi yang disimpan

dalam berkas harus persisten, dalam artian tidak hilang sewaktu proses berhenti. Berkasberkas

ini diatur oleh sistem operasi, bagaimana strukturnya, namanya, aksesnya,

penggunaannya, perlindungannya, dan implementasinya. Bagian dari sistem operasi yang

mengatur masalah-masalah ini disebut sistem berkas.

Untuk kebanyakan pengguna, sistem berkas adalah aspek yang paling terlihat dari sebuah

sistem operasi. Dia menyediakan mekanisme untuk penyimpanan online dan akses ke

data dan program. Sistem berkas terbagi menjadi dua bagian yang jelas; koleksi berkas

(masing-masing menyimpan data yang berkaitan) dan struktur direktori (mengatur dan

menyediakan informasi mengenai semua berkas yang berada di sistem). Sekarang

marilah kita memperdalam konsep dari berkas tersebut.

2. Konsep Berkas

Berkas adalah sebuah koleksi informasi berkaitan yang diberi nama dan disimpan di

dalam secondary storage.

Biasanya sebuah berkas merepresentasikan data atau program. Adapun jenis-jenis dari

berkas:

• Text file: yaitu urutan dari karakter-karakter yang diatur menjadi barisan dan mungkin

halaman.

• Source file: yaitu urutan dari berbagai subroutine dan fungsi yang masing-masing

kemudian diatur sebagai deklarasi-deklarasi diikuti oleh pernyataan-pernyataan yang

dapat diexecute.

• Object file: yaitu urutan dari byte-byte yang diatur menjadi blok-blok yang dapat

dipahami oleh penghubung system.

• Executable file: adalah kumpulan dari bagian-bagian kode yang dapat dibawa ke

memori dan dijalankan oleh loader.

3. Atribut berkas

Selain nama dan data, sebuah berkas dikaitkan dengan informasi-informasi tertentu yang

juga penting untuk dilihat pengguna, seperti kapan berkas itu dibuat, ukuran berkas, dan

lain-lain. Kita akan sebut informasi-informasi ekstra ini atribut. Setiap sistem mempunyai

sistem atribusi yang berbeda-beda, namun pada dasarnya memiliki atribut-atribut dasar

seperti berikut ini:

1. Nama: nama berkas simbolik ini adalah informasi satu-satunya yang disimpan

dalam format yang dapat dibaca oleh pengguna.

2. Identifier: tanda unik ini yang biasanya merupakan sebuah angka, mengenali

berkas didalam sebuah sistem berkas; tidak dapat dibaca oleh pengguna.

3. Jenis: informasi ini diperlukan untuk sistem-sistem yang mendukung jenis berkas

yang berbeda.

4. Lokasi: informasi ini adalah sebuah penunjuk pada sebuah device dan pada lokasi

berkas pada device tersebut.

5. Ukuran: ukuran dari sebuah berkas (dalam bytes, words, atau blocks) dan

mungkin ukuran maksimum dimasukkan dalam atribut ini juga.

7

6. Proteksi: informasi yang menentukan siapa yang dapat melakukan read, write,

execute, dan lainnya.

7. Waktu dan identifikasi pengguna: informasi ini dapat disimpan untuk pembuatan

berkas, modifikasi terakhir, dan penggunaan terakhir. Data-data ini dapat berguna

untuk proteksi, keamanan, dan monitoring penggunaan.

4. Jenis Berkas

Salah satu atribut dari sebuah berkas yang cukup penting adalah jenis berkas. Saat kita

mendesain sebuah sistem berkas, kita perlu mempertimbangkan bagaimana operating

sistem akan mengenali berkas-berkas dengan jenis yang berbeda. Apabila sistem operasi

dapat mengenali, maka menjalankan berkas tersebut bukan suatu masalah.

Seperti contohnya, apabila kita hendak mengeprint bentuk binary-object dari sebuah

program, yang didapat biasanya adalah sampah, namun hal ini dapat dihindari apabila

sistem operasi telah diberitahu akan adanya jenis berkas tersebut.

Cara yang paling umum untuk mengimplementasikan jenis berkas tersebut adalah dengan

memasukkan jenis berkas tersebut ke dalam nama berkas. Nama berkas dibagi menjadi

dua bagian. Bagian pertama adalah nama dari berkas tersebut, dan yang kedua, atau biasa

disebut extention adalah jenis dari berkas tersebut. Kedua nama ini biasanya dipisahkan

dengan tanda ’.’, contoh: berkas.txt.

5. Operasi Berkas

Fungsi dari berkas adalah untuk menyimpan data dan mengizinkan kita membacanya.

Dalam proses ini ada beberapa operasi yang dapat dilakukan berkas. Adapun operasioperasi

dasar yang dilakukan berkas, yaitu:

1. Membuat Berkas (Create):

Kita perlu dua langkah untuk membuat suatu berkas. Pertama, kita harus temukan

tempat didalam sistem berkas. Kedua, sebuah entri untuk berkas yang baru harus

dibuat dalam direktori. Entri dalam direktori tersebut merekam nama dari berkas

dan lokasinya dalam sistem berkas.

2. Menulis sebuah berkas (Write):

Untuk menulis sebuah berkas, kita membuat sebuah system call yang

menyebutkan nama berkas dan informasi yang akan di-nulis kedalam berkas.

3. Membaca Sebuah berkas (Read):

Untuk membaca sebuah berkas menggunakan sebuah system call yang menyebut

nama berkas yang dimana dalam blok memori berikutnya dari sebuah berkas

harus diposisikan.

4. Memposisikan Sebuah Berkas (Reposition):

Direktori dicari untuk entri yang sesuai dan current-file-position diberi sebuah

nilai. Operasi ini di dalam berkas tidak perlu melibatkan I/O, selain itu juga

diketahui sebagai file seek.

5. Menghapus Berkas (Delete):

Untuk menghapus sebuah berkas kita mencari dalam direktori untuk nama berkas

tersebut. Setelah ditemukan, kita melepaskan semua spasi berkas sehingga dapat

digunakan kembali oleh berkas-berkas lainnya dan menghapus entry direktori.

6. Menghapus Sebagian Isi Berkas (Truncate):

User mungkin mau menghapus isi dari sebuah berkas, namun menyimpan

atributnya. Daripada memaksa pengguna untuk menghapus berkas tersebut dan

membuatnya kembali, fungsi ini tidak akan mengganti atribut, kecuali panjang

berkas dan mendefinisikan ulang panjang berkas tersebut menjadi nol.

Keenam operasi diatas merupakan operasi-operasi dasar dari sebuah berkas yang

nantinya dapat dikombinasikan untuk membentuk operasi-operasi baru lainnya.

Contohnya apabila kita ingin menyalin sebuah berkas, maka kita memakai operasi create

untuk membuat berkas baru, read untuk membaca berkas yang lama, dan write untuk

menulisnya pada berkas yang baru.

6. Struktur Berkas

Berkas dapat di struktur dalam beberapa cara. Cara yang pertama adalah sebuah urutan

bytes yang tidak terstruktur. Akibatnya sistem operasi tidak tahu atau peduli apa yang ada

dalam berkas, yang dilihatnya hanya bytes. Ini menyediakan fleksibilitas yang

maksimum. User dapat menaruh apapun yang mereka mau dalam berkas, dan sistem

operasi tidak membantu, namun tidak juga menghalangi.

Cara berikutnya, adalah dengan record sequence. Dalam model ini, sebuah berkas adalah

sebuah urutan dari rekaman-rekaman yang telah ditentukan panjangnya, masing-masing

dengan beberapa struktur internal. Artinya adalah bahwa sebuah operasi read

membalikan sebuah rekaman dan operasi write menimpa atau menambahkan suatu

rekaman.

Struktur berkas yang ketiga, adalah menggunakan sebuah tree. Dalam struktur ini sebuah

berkas terdiri dari sebuah tree dari rekaman-rekaman tidak perlu dalam panjang yang

sama, tetapi masing-masing memiliki sebuah field key dalam posisi yang telah ditetapkan

dalam rekaman tersebut. Tree ini disort dalam field key dan mengizinkan pencarian yang

cepat untuk sebuah key tertentu.

7. Metode Akses

Berkas menyimpan informasi. Apabila sedang digunakan informasi ini harus diakses dan

dibaca melalui memori komputer. Informasi dalam berkas dapat diakses dengan beberapa

cara. Berikut adalah beberapa caranya:

1. Akses Sekuensial

Akses ini merupakan yang paling sederhana dan paling umum digunakan.

Informasi di dalam berkas diproses secara berurutan. Sebagai contoh, editor dan

kompilator biasanya mengakses berkas dengan cara ini.

2. Akses Langsung

Metode berikutnya adalah akses langsung atau dapat disebut relative access.

Sebuah berkas dibuat dari