Metode Alokasi Berkas
Pendahuluan Ruang untuk menyimpan berkas pada tempat penyimpanan utama, dalam hal ini memory, tidak cukup besar untuk menampung berkas dalam jumlah besar karena ukurannya yang terbatas dan harganya yang mahal, memory hanya dapat menyimpan berkas saat komputer dalam keadaan terhubung dengan arus listrik. Karena hal-hal tersebut di atas, maka diperlukan tempat penyimpanan sekunder (disk) yang dapat mempertahankan berkas walaupun tidak ada arus listrik yang mengalir ke komputer.
Kemudahan dalam mengakses langsung suatu disk memberikan fleksibilitas dalam membantu mengimplementasikan sebuah berkas. Masalah utama dalam implementasi adalah bagaimana mengalokasikan berkas-berkas ke dalam disk, sehingga disk dapat terimplementasi dengan efektif dan berkas dapat diakses dengan cepat. Dalam bab ini, akan dijelaskan bagaimana caranya mengalokasikan berkas untuk sebuah berkas agar disk dapat digunakan secara optimal dan agar berkas dapat diakses secara cepat. Juga akan dibahas, beserta cara mengatur ruang kosong pada disk dan cara mempertahankan kekonsistenan berkas serta mencegah kehilangan data.
Ada tiga metode utama untuk mengalokasi ruang disk yang digunakan scr luas yaitu : Alokasi Berkesinambungan Alokasi link Alokasi Berindeks * Alokasi Berkesinambungan * Jenis alokasi ini menempatkan berkas-berkas pada blok secara berkesinambungan atau berurutan dalam disk, Alokasi berkesinambungan dari suatu berkas diketahui melalui alamat dan panjang disk (dalam unit blok) dari blok pertama.
Jadi, misalkan ada berkas dengan panjang n blok dan mulai dari lokasi b maka berkas tersebut menempati blok b, b+1, b+2, b+n-1 Direktori untuk setiap berkas mengindikasikan alamat blok awal dan panjang area yang dialokasikan untuk berkas tersebut. Terdapat dua macam cara untuk mengakses berkas yang dialokasi dengan metode ini, yaitu: Akses secara berurutan. Sistem berkas mengetahui alamat blok terakhir dari disk dan membaca blok berikutnya jika diperlukan. Akses secara langsung. Untuk akses langsung ke blok i dari suatu berkas yang dimulai pada blok b, dapat langsung mengakses blok b+i.
Gambar 17.1. Gambar Alokasi Berkesinambungan
Kelebihan dari metode ini adalah: 1. Penerapannya mudah karena perpindahan head membutuhkan waktu yang sedikit untuk menyimpan suatu berkas karena letaknya berdekatan. Perpindahan head menjadi masalah hanya bila sektor terakhir dari suatu track a dan sektor awal track a+1. 1. Waktu pengaksesan suatu berkas lebih cepat karena head tidak berpindah terlalu jauh dalam pembacaan berkas.
Kekurangan metode ini adalah: Perlu blok khusus untuk menyimpan direktori yang berisi nama berkas, alamat awal sebuah berkas, dan panjang berkas Adanya suatu fragmentasi Bila ada berkas yang dihapus, maka ruang disk yang dibebaskan kemungkinan tidak akan cukup untuk berkas baru Perlu blok khusus untuk menyimpan direktori yang berisi nama berkas, alamat awal sebuah berkas, dan panjang berkas. Terdapat cara pencegahan fragmentasi eksternal pada alokasi blok berkesinambungan ini, dengan cara, mengkopi seluruh berkas yang ada pada disk ke suatu floopy disk atau tape magnetik yang kemudian akan dikopi kembali ke disk secara berkesinambungan.
Alokasi Link : Metode ini menyelesaikan semua masalah yang terdapat pada alokasi berkesinambungan. 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. Dengan metode ini, setiap direktori masukan mempunyai penunjuk ke awal blok disk dari berkas Untuk membaca suatu berkas, cukup dengan membaca blok-blok dengan mengikuti pergerakan penunjuk.
Kerugian Metode ini : Metode ini hanya secara efektif untuk pengaksesan berkas scr sekuensial. Seluruh tabel (FAT) harus disimpan di memori. Jika penyimpanan berukuran besar mengakibatkan tabel berukuran besar dan harus ditaruh di memori utama meskipun hanya satu berkas yang dibuka. Setiap akses ke penunjuk akan membaca disk dan kadang melakukan pencarian disk (disk seek), hal ini sangat tidak efisien untuk mendukung kemampuan akses langsung thdp berkas yang mengunakan alokasi link Masalah lain yaitu mengenai daya tahan, krn semua berkas saling berhubungan dengan penunjuk yang tersebar disemua bagian disk, apa yang terjadi jika penunjuk rusak atau hilang.
Keuntungan metode ini : Pengaksesan acak lebih mudah. Meski masih harus menelusuri rantai berkait untuk menemukan lokasi blok berkas, rantai blok seluruhnya di memori sehingga dapat dilakukan secara cepat tanpa membuat pengaksesan ke disk. Direktori cukup menyimpan bilangan bulat nomor blok awal. Blok awal ini digunakan untuk menemukan seluruh blok, tak peduli jumlah blok berkas itu. Direktori menunjuk blok pertama berkas dan FAT menunjukkan blok-blok berkas berikutnya.
Gambar 17.2. Gambar Alokasi Link
Alokasi Link : Variasi penting dari metode ini adalah penggunaan FAT (File Alocation Table). Bagian awal disk pada setiap partisi disingkirkan untuk menempatkan tabelnya. Tabel ini mempunyai masukan untuk setiap blok disk, dan diberi indeks oleh nomor blok. Masukkan direktori mengandung nomor blok dari blok awal berkas sampai berikut dari suatu berkas FAT ini dapat menghasilkan jumlah pencarian head disk yang signifikan, jika berkas tidak di cache.
Sistem Berkas dalam Sistem Operasi Windows 1. FAT 16 Sistem berkas ini digunakan dalam sistem operasi DOS dan Windows 3.1 2. FAT 32 Sistem ini digunakan oleh keluarga Windows 9x 3. NTFS (New Technology File System) Sistem berkas ini adalah sistem berkas berbasis journaling dan dapat digunakan hanya pada keluarga Windows NT. Keunggulan sistem ini adalah fasilitas recovery yang memungkinkan dilakukannya penyelamatan data saat terjadi kerusakan pada sistem operasi.
Sistem Berkas pada Windows Direktori yang secara otomatis dibuat dalam instalasi Windows adalah: 1. Direktori C:\WINDOWS 2. Direktori C:\Program Files 3. Direktori C:\My Documents
Gambar 17.4. Gambar FAT
Alokasi dengan indeks Metode alokasi dengan berangkai dapat menyelesaikan masalah fragmentasi eksternal dan pendeklarasian ukuran dari metode alokasi berdampingan. Metode ini mendukung akses secara langsung, tanpa mengalami fragmentasi eksternal karena blok kosong manapun dalam disk dapat memenuhi permintaan ruang tambahan. Menyelesaikan masalah dengan mengumpulkan semua penunjuk menjadi dalam satu lokasi yang dinamakan blok indeks (index block)
Gambar Alokasi Berindeks