MENGENAL SISTEM FILE SARTIM sartim@raharja.info Abstrak Sistem file merupakan bagian tak terpisahkan dari semua jenis media penyimpanan. Disket, Hard Disk dan CD-ROOM memiliki sistem file tersendiri. Sistem file seringkali dihubungkan dengan format file suatu media. Setiap sistem operasi memilki format sistem file yang berbeda-beda. Sistem operasi buatan Microsoft, linux, Macintosh ataupun Novell memiliki sistem file dengan struktur dan fitur yang berbeda-beda. Berikut ini saya akan memperkenalkan mengenai sistem file dan struktur didalamnya, namun dibatasi hanya pada sistem operasi Microsoft saja. Sistem file berhubungan dengan cara suatu sistem operasi mengatur penyimpanan file sehingga bisa disebut juga sebagai sistem manajemen file. Kata Kunci:sistem operasi,sistem file, memori,format file, sistem manajemen file Pendahuluan Penulis berharap dengan artikel ini, pembaca akan lebih bertambah pengetahuan dan wawasan tentang ilmu pengetahuan teknologi informasi. Pembahasan Berikut ini saya akan memperkenalkan mengenai sistem file, namun dibatasi hanya pada sistem operasi Microsoft saja. Sistem file berhubungan dengan cara suatu sistem operasi mengatur penyimpanan file sehingga bisa disebut juga sebagai sistem manajemen file. Apa itu sistem file?
Sistem file adalah suatu struktur dimana didalamnya terdiri dari sistem boot record, direktori, dan file. Sistem file dibutuhkan oleh suatu sistem operasi untuk menyimpan data dan mengambil data didalamnya. Sebuah sistem file mempunyai tiga fungsi utama. 1. Mengetahui berapa bagian dari suatu media yang sudah terisi dan sebaliknya. 2. Menjaga keutuhan direktori dan nama file. 3. Menandai posisi suatu file dalam suatu hardisk. Sistem file akan menyimpan data secara permanen sehingga data tidak akan hilang ketika komputer tidak menyala atau proses berhenti. File-file yang disimpan berbentuk data dan software. Pada setiap partisi dalam suatu hardisk dapat dibuat format sistem file yang berbedabeda, tetapi sebuah partisi hanya boleh memiliki satu format sistem file. Cara termudah untuk memberi sistem file pada suatu partisi adalah dengan memformatnya terlebih dahulu. Perlu diperhatikan bahwa memformat seluruh hardisk tanpa mempartisinya terlebih dahulu akan memboroskan ruang dalam hardisk. Membagi hardisk dalam beberapa partisi akan mengurangi ruangan pada hardisk yang terbuang. Setiap sistem operasi memiliki fasilitas untuk memformat suatu media. Proses memformat suatu media untuk sistem file dikenal dengan istilah logical formatting.
Ketika memilih sistem file yang akan digunakan, Anda harus menentukan hal-hal berikut: Bagaimana digunakan (memakai windows xp professional atau multiple-boot). Untuk komputer yang mempunyai beberapa sistem operasi, kecocokan sistem file menjadi lebih rumit sebab versi windows yang berbeda mendukung kombinasi sistem file berbeda. Jumlah dan ukuran haradisk. Masing-masing sistem file mempunyai ukuran volume maksimal yang berbeda-beda. Ketika ukuran volume haradisk meningkat, pilihan untuk sistem file menjadi terbatas. Sebagai contoh, untuk membuat volume hardisk yang lebih besar dari 32 GB di windows xp professional. Anda harus menggunakan NTFS. Untuk pertimbangan keamanan NTFS menawarkan fitur keamanan yang handal, seperti enkripsi dan hak akses file. Fitur seperti ini tidak terdapat dalam sistem file FAT. Ketertarikan untuk menggunakan advanced system file seperti NTFS yang menawarkan fitur seperti kuota disk dan kompresi file. Fitur ini tidak terdapat dalam sistem file FAT. Komputer dapat menyimpan informasi ke beberapa media penyimpanan yang berbeda, seperti magnetik disk, magnetik tape, dan optical disk. Agar komputer dapat digunakan dengan nyaman, sistem operasi menyediakan sistem penyimpanan dengan sistematika yang seragam. Sistem operasi mengabstraksi properti dari media penyimpanannya dan mendefinisikan unit penyimpanan logis, yaitu file. File dipetakan ke media fisik oleh sistem operasi. Media penyimpanan ini umumnya bersifat non-volatile sehingga kandungan di dalamnya tidak akan hilang jika gagal listrik maupun system reboot. File adalah kumpulan informasi berkait yang diberi nama dan direkam pada penyimpanan sekunder. Dari sudut pandang pengguna, file merupakan bagina terkecil dari penyimpanan logis. Hal itu berarti data tidak tidak dapat ditulis ke penyimpanan sekunder kecuali jika berada di dalam file. Biasanya file mempresentasikan program(baik source maupun bentuk objek) dan data. Data dari file dapat bersifat numerik, alfabetik, alfanumerik, ataupun biner. Format file juga bebas, misalnya file teks, atau dapat juga diformat pasti.
Secara umum, file adalah urutan bit, byte, baris, atau catatan yang didefinisikan oleh pembuat file dan pengguna. Informasi dalm file ditentukan oleh pembuatnya. Ada banyak beragam tipe informasi yang dapat disimpan dalam file. Hal ini disebabkan oleh struktur tertentu yang dimiliki oleh file, sesesuai dengan tipe masing-masing. Contohnya: Text file: urutan karakter yang disusun kedalam baris-baris. Source file: urutan subrutin dan fungsi yang akan dideklarasikan. Objcect file: urutan byte yang diatur ke dalam blok-blok yang dikenali linker dari sistem. Executable file : rangkaian kode section yang dapat dibawa oleh loader ke dalam memori dan di eksekusi. Sebuah file adalah tipe data abstrak. Untuk mendefinisikan file secara tepat, kita perlu memperhatikan operasi yang dapat dilakukan pada file tersebut. Sistem operasi menyediakan system calls untuk membuat, membaca, menulis, mencari, menghapus, dan sebagainya. Berikut dapat kita lihat apa yang harus dilakukan sistem operasi pada keenam operasi dasar pada file. Membuat sebuah file: ada dua cara membuat file. Pertama, tempat baru di dalam sistem file harus dialokasikan untuk file yang akan dibuat. Kedua, sebuah direktori harus mempersiapkan tempat untuk file baru. Kemudian direktori tersebut akan mencatat nama file dan lokasinya pada sistem file. Menulis pada sebuah file: untuk menulis pada file, kita menggunakan system calls beserta nama file yang akan ditulis, dan informasi apa yang akan ditulis pada file, sistem mencari ke direktori untuk mendapatkan lokasi file. Sistem juga harus menyimpan petunjuk tulis pada file dimana penulisan berikutnya akan ditempatkan. Petunjuk tulis harus diperbaharui setiap penulisan pada file. Membaca sebuah file: untuk dapat membaca file, kita menggunakan system calls beserta nama file dan di-blok memori mana file berikutnya diletakkan.sama seperti menulis, direktori mancari file yang akan dibaca, dan sistem menyimpan petunjuk baca pada file dimana pembacaan berikutnya akan terjadi. Ketika pembacaan dimulai, petunjuk baca harus diperbaharui. Jadi secara umum, suatu file ketika sedang dibaca atau ditulis, kebanyakan sistem hanya mempunyai satu petunuk. Baca dan tulis menggunakan petunjuk yang sama. Hal ini menghemat tempat dan mengurangi kompleksitas sistem.
Menempatkan kembali sebuah file: direktori yang bertugas untuk mencari file yang bersesuaian, dan mengembalikan lokasi file pada saat itu. Menempatkan file tidak perlu melibatkan proses I/O. Operasi sering disebut pencarian file. Menghapus sebuah file: untuk menghapus file kita perlu mencari file tersebut di dalam direktori. Setelah menemukannya kita membebaskan tempat yang dipakai file tersebut(sehingga dapat digunakan oleh file lain) dan menghapus tempatnya di direktori. Tipe file Tipe File adalah semacam identitas dari sebuah File. Contoh : artikel.doc >menunjukkan NamaFile.Tipe. Jadi Nama File= Artikel dan Tipenya = Doc atau document(ms.word). Berikut adalah daftar tipe file yang biasa digunakan : Ekstensi.ARJ.ASF,.ASX.ASP.AU.AVI.BMP.CAB.CDF.CDR.CFM.CGI.CLASS.CMX.CSS.CSV.DHTML Penjelasan ARJ Compressed File0 Active Streaming Format multimedia file Active Server Page script file AUdio Sound FIle Windows Video Clip Multimedia OS/2 or Windows BitMAP image file Windows CABinet compressed file Channel Definition File Corel DRaw drawing file Cold Fushion script file Common Gateway Interface script/program file Java compiled byte-code applet/program file Corel clipart image file Cascading Style Sheet markup file Comma Separated Value text file Dinamyc HyperText Markup Language
.DIR,.DXR,.DCR.DLL.DOC.EXE.GIF.GZ,.GZIP.HQX.HTM,.HTML.HTX.IDC.IMG.JAR.JAVA DIRector multimedia file Windows Dynamic Link Library program file Microsoft Word DOCument file EXEcutable program file Graphics Interchange Format image file Gnu Zip compressed file Macintosh Compressed file HyperText Markup Language file Internet database connector HTML template file Internet Database Connector script file GEM paint image file Java ARchive compressed file Java source code file Attribut pada file File diberi nama, untuk kenyamanan bagi pengguna, dan untuk acuan bagi data yang terkandung di dalamnya. Nama file biasanya berupa string atau karakter. Beberapa sistem membedakan penggunaan huruf besar dan kecil dalam penamaan sebuah file, sementara sistem yang lain menganggap kedua hal di atas sama.ketika file diberi nama, maka file tersebut akan menjadi mandiri terhadap proses, pengguna, bahkan sistem yang membuatnya. Atribut file terdiri dari: 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 file pada device tersebut Ukuran (size); yaitu ukuran file 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 file Waktu, tanggal dan identifikasi pengguna; informasi ini biasanya disimpan untuk:
1. pembuatan file, 2. modifikasi terakhir yang dilakukan pada file, dan 3. penggunaan terakhir file. Data tersebut dapat berguna untuk proteksi, keamanan, dan monitoring penggunaan dari file. Informasi tentang seluruh file disimpan dalam struktur direktori yang terdapat pada penyimpanan sekunder. Direktori, seperti file, harus bersifat non-volatile, sehingga keduanya harus disimpan pada sebuah device dan baru dibawa bagian per bagian ke memori pada saat dibutuhkan. MANAJEMEN RUANG KOSONG(FREE SPACE) Semenjak hanya tersedia tempat yang terbatas pada disk maka sangat berguna untuk menggunakan kembali tempat dari file yang dihapus untuk file 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 file atau direktori. Untuk membuat file baru, sistem mencari ke daftar tersebut untuk mencarikan tempat kosong yang di butuhkan, lalu tempat tersebut dihilangkan dari daftar. Ketika file dihapus, alamat file tadi ditambahkan pada daftar. MENGGUNAKAN BIT VEKTOR Seringnya daftar raung kosong diimplementasikan sebagai bit map atau bit vektor. Tiap blok direpresentasikan sebagai 1 bit. Jika blok tersebut kosong maka isi bitnya 1 dan jika bloknya sedang dialokasikan maka isi bitnya 0. Sebagai contoh sebuah disk dimana blok 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 17, 18, 25, 26 dan 27 adalah kosong, dan sisanya dialokasikan. Bit mapnya akan seperti berikut: 001111001111110001100000011100000... Keuntungan utama dari pendekatan ini adalah relatif sederhana dan efisien untuk mencari blok pertama yang kosong atau berturut-turut n blok yang kosong pada disk. Banyak komputer yang menyediakan instruksi manipulasi bit yang dapat digunakan secara efektif untuk tujuan ini. Sebagai contohnya, dari keluarga prosesor Intel dimulai dari 80386 dan keluarga Motorola dimulai dari 68020 (prosesor yang ada di PC dan Macintosh) mempunyai instruksi yang mengembalikan jarak di word dari bit pertama dengan nilai 1. Sistem operasi Apple Macintosh menggunakan metode bit vektor untuk mengalokasikan tempat pada disk. Dalam hal ini perangkat keras mendukung perangkat lunak tetapi bit vektor tidak efisien kecuali seluruh vektor disimpan dalam memori
utama (dan ditulis di disk untuk kebutuhan pemulihan). Menyimpan dalam memori utama dimungkinkan untuk disk yang kecil pada mikro komputer, tetapi tidak untuk disk yang besar. Sebuah disk 1,3 GB dengan 512-byte blok akan membutuhkan bit map sebesar 332K untuk mencatat blok yang kosong. SISTEM FILE MICROSOFT Sistem operasi windows dapat berjalan diatas beberapa sistem file. Setiap sistem file memilik keunggulan dan kekurangan sendiri-sendiri. Semua keluarga windows yang berbasis NT dapat mendukung sistem file yang digunakan oleh keluarga windows 9x, namun hal tersebut tidak berlaku sebaliknya. Sistem file microsoft terdiri atas FAT 12, FAT 16, FAT 32, exfat dan NTFS. 1. FAT12 FAT12 merupakan sistem file yang menggunakan unit alokasi yang memiliki batas hingga 12-bit. File System ini hanya dapat menampung maksimum hanya 2 12 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 file yang menggunakan unit alokasi yang memiliki batas hingga 16-bit. File System ini dapat menampung maksimum 2 16 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 file yang menggunakan unit alokasi yang memiliki batas hingga 32-bit. File System ini dapat menampung maksimum 2 32 unit alokasi atau sebanyak 4294967296. Meskipun demikian, dalam implementasinya, jumlah unit alokasi yang dapat dialamati oleh FAT32 hanya 2 28 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 file 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 2 64 (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 2 16 (65536) file 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 file 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 file 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 file, 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 file 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 file dalam sistem operasi keluarga UNIX, meskipun dalam NTFS implementasinya lebih sederhana. Mendukung penamaan file dengan metode pengodean Unicode (16-bit UCS2) hingga 255 karakter. Memiliki fitur untuk menampung lebih dari satu buah ruangan data dalam sebuah file. Namun, dibalik keunggulan di atas, pada umumnya NTFS tidak kompatibel dengan Sistem Operasi lain yang terinstall di komputer yang sama (Double OS) bahkan juga tidak terdetek apabila Anda melakukan StartUp Boot menggunakan Floppy. Untuk itu sangat disarankan kepada Anda untuk menyediakan partisi yang kecil saja yang menggunakan File System FAT di awal partisi. Partisi ini dapat Anda gunakan untuk menyimpan Recovery Tool apabila mendapat masalah. Penutup Demikianlah artikel sistem file dari saya, semoga bermanfaat bagi para pembaca artikel ini. Lebih kurangnya penulis meminta maaf bila ada beberapa kesalahan dalam penulisan, penulis ucapkan terima kasih Referensi
http://tipsku.wordpress.com/2008/12/23/tipe-tipe-datafile/ http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=ini&oldid=5771927 http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=xml_paper_specification&oldid=5629398 http://trisnowlaharwetan.wordpress.com/2010/03/09/pengertian-file-dll-dynamic-linklibrary/ http://masvulkan.blogspot.com/2013/02/mengenal-sistem-berkas-pada-sistem.html Biografi Sartim Pria kelahiran 28 Desember 1989. Masih menggeluti dunia pemrograman dari HTML5, CSS3,JavaScript/jQuery,dan PHP. Dan sekarang penulis sedang fokus menggeluti bidang pemograman database Mysql secara otodidak. Teman-teman bisa menghubungi penulis di : Email : sartim@raharja.info atau sartim_rhj@yahoo.co.id Sosial Media : Facebook Twitter BBM : 75D70BFC HP/WhatsApp : 089694342829