File Systems Files Directories File system implementation

Presentasi berjudul: "File Systems Files Directories File system implementation"— Transcript presentasi:

1 File Systems Files Directories File system implementation
Example file systems

2 Long-term Information Storage
Must store large amounts of data Information stored must survive the termination of the process using it Multiple processes must be able to access the information concurrently

3 Typical file extensions.
File Naming Typical file extensions.

4 File Structure Three kinds of files byte sequence record sequence tree

5 File Types (a) An executable file (b) An archive

6 File Access Sequential access Random access
read all bytes/records from the beginning cannot jump around, could rewind or back up convenient when medium was mag tape Random access bytes/records read in any order essential for data base systems read can be … move file marker (seek), then read or … read and then move file marker

7 Possible file attributes

8 File Operations Create Append Delete Seek Open Get attributes Close
Read Write Append Seek Get attributes Set Attributes Rename

9 An Example Program Using File System Calls (1/2)

10 An Example Program Using File System Calls (2/2)

11 Memory-Mapped Files (a) Segmented process before mapping files into its address space (b) Process after mapping existing file abc into one segment creating new segment for xyz

12 Directories Single-Level Directory Systems
A single level directory system contains 4 files owned by 3 different people, A, B, and C

13 Two-level Directory Systems
Letters indicate owners of the directories and files

14 Hierarchical Directory Systems
A hierarchical directory system

15 Path Names A UNIX directory tree

16 Directory Operations Readdir Create Rename Delete Link Opendir Unlink
Closedir

17 File System Implementation
A possible file system layout

18 Implementing Files (1) (a) Contiguous allocation of disk space for 7 files (b) State of the disk after files D and E have been removed

19 Storing a file as a linked list of disk blocks
Implementing Files (2) Storing a file as a linked list of disk blocks

20 Linked list allocation using a file allocation table in RAM
Implementing Files (3) Linked list allocation using a file allocation table in RAM

21 Implementing Files (4) An example i-node

22 Implementing Directories (1)
(a) A simple directory fixed size entries disk addresses and attributes in directory entry (b) Directory in which each entry just refers to an i-node

23 Implementing Directories (2)
Two ways of handling long file names in directory (a) In-line (b) In a heap

24 File system containing a shared file
Shared Files (1) File system containing a shared file

25 Shared Files (2) (a) Situation prior to linking
(b) After the link is created (c)After the original owner removes the file

26 Disk Space Management (1)
Block size Dark line (left hand scale) gives data rate of a disk Dotted line (right hand scale) gives disk space efficiency All files 2KB

27 Disk Space Management (2)
(a) Storing the free list on a linked list (b) A bit map

28 Disk Space Management (3)
(a) Almost-full block of pointers to free disk blocks in RAM - three blocks of pointers on disk (b) Result of freeing a 3-block file (c) Alternative strategy for handling 3 free blocks - shaded entries are pointers to free disk blocks

29 Disk Space Management (4)
Quotas for keeping track of each user’s disk use

30 File System Reliability (1)
File that has not changed A file system to be dumped squares are directories, circles are files shaded items, modified since last dump each directory & file labeled by i-node number

31 File System Reliability (2)
Bit maps used by the logical dumping algorithm

32 File System Reliability (3)
File system states (a) consistent (b) missing block (c) duplicate block in free list (d) duplicate data block

33 File System Performance (1)
The block cache data structures

34 File System Performance (2)
I-nodes placed at the start of the disk Disk divided into cylinder groups each with its own blocks and i-nodes

35 Log-Structured File Systems
With CPUs faster, memory larger disk caches can also be larger increasing number of read requests can come from cache thus, most disk accesses will be writes LFS Strategy structures entire disk as a log have all writes initially buffered in memory periodically write these to the end of the disk log when file opened, locate i-node, then find blocks

36 Example File Systems CD-ROM File Systems
The ISO 9660 directory entry

37 The CP/M File System (1) Memory layout of CP/M

38 The CP/M directory entry format
The CP/M File System (2) The CP/M directory entry format

39 The MS-DOS File System (1)
The MS-DOS directory entry

40 The MS-DOS File System (2)
Maximum partition for different block sizes The empty boxes represent forbidden combinations

41 The Windows 98 File System (1)
Bytes The extended MOS-DOS directory entry used in Windows 98

42 The Windows 98 File System (2)
Bytes Checksum An entry for (part of) a long file name in Windows 98

43 The Windows 98 File System (3)
An example of how a long name is stored in Windows 98

44 The UNIX V7 File System (1)
A UNIX V7 directory entry

45 The UNIX V7 File System (2)
A UNIX i-node

46 The UNIX V7 File System (3)
The steps in looking up /usr/ast/mbox

47 Jenis File Sistem Yang Digunakan Windows
FAT (File Allocation Table) - FAT12 - FAT16 - FAT32 NTFS (New Technology File System)

48 File system? metoda penyimpanan file pada komputer atau media penyimpanan komputer dalam mengatur lokasi file tersebut. File System adalah struktur logika yang digunakan untuk mengendalikan akses terhadap data yang ada pada disk. File System memiliki dua bagian: - Kumpulan file yang masing-masingnya menyimpan data-data yang berhubungan. -Struktur direktori yang mengorganisasi dan menyediakan informasi mengenai seluruh file dalam sistem.

49 Fungsi File System salah satunya untuk memberi nama pada berkas dan meletakkannya pada media penyimpanan. Fungsi lainnya adalah sebagai konvensi penamaan berkas dan peletakkan berkas pada struktur direktori. Semua sistem operasi memiliki File Systemnya sendiri untuk meletakkan file dalam sebuah struktur hirarki

50 File system merupakan interface yang menghubungkan sistem operasi dengan disk. Ketika program menginginkan pembacaan dari harddisk atau media penyimpanan lainnya, sistem operasi akan meminta file system untuk membuka file yang diminta tersebut. File system akan mencari lokasi dari file yang diinginkan. Setelah file itu ditemukan, file system akan membaca file tersebut kemudian mengirimkan informasinya kepada sistem operasi dan akhirnya bisa dibaca oleh kita.

51 FAT12 Menggunakan ukuran unit alokasi yang memiliki batas hingga 12 bit Merupakan file sistem asli dari FAT yang pertama kali digunakan dalam sistem operasi MS-DOS Batas kapasitas hingga 32 MB Bisa diakses oleh MS-DOS dan semua OS Windows

52 FAT16 Menggunakan ukuran unit alokasi yang memiliki batas hingga 16 bit Batas kapasitas hingga 4 GB Ukuran unit alokasi yang digunakan oleh FAT16 bergantung pada kapasitas partisi yang hendak diformat Bisa diakses oleh MS-DOS (versi 4.x ke atas) dan semua OS Windows

53 FAT32 Menggunakan ukuran unit alokasi yang memiliki batas hingga 32 bit Batas kapasitas hingga 8 TB Diperkenalkan mulai Windows 95 OEM Service Release 2 (Windows 95 OSR2) Bisa diakses oleh semua OS Windows kecuali Windows 95 (versi awal), Windows NT 3.x dan Windows NT 4.0

54 NTFS Merupakan sebuah file sistem yang dibekalkan oleh Microsoft dalam keluarga sistem operasi Windows NT Memiliki sebuah desain yang sederhana tapi memiliki kemampuan yang lebih dibandingkan keluarga file sistem FAT

55 Fitur-fitur NTFS Dapat mengatur kuota volume untuk setiap pengguna (Disc Quota) Mendukung file sistem terenkripsi secara transparan dengan menggunakan jenis beberapa jenis algoritma enkripsi yang umum digunakan Penamaan berkas dengan metode pengodean Unicode (16-bit UCS2) hingga 255 karakter, sistem berkas FAT masih menggunakan pengodean ANSI (8-bit ASCII)

56 Versi NTFS NTFS versi 1.0 (Windows NT 3.1)
NTFS versi 2.0 (digagalkan oleh Microsoft) NTFS versi 3.0 (Windows 2000) NTFS versi 3.1 (Windows XP SP1 dan Widows Server 2003)

57 File System Linux

58 Jenis File pada Linux User Data
Merupakan file – file yang umumnya diciptakan oleh user untuk menyimpan data misalnya file task, document, dsb. Sistem data File yang digunakan oleh sistem linux untuk melakukan proses misalnya batch file. File Executetable Berisi informasi yang dikenal komputer sebagai instruksi – instruksi, dapat dijalankan secara langsung oleh user misalnya finger, ping, dsb.

59 Aturan Penamaan File Nama file terdiri dari max. 256 karakter.
Dapat menggunakan huruf besar dan kecil. Linux membedakan huruf besar dan kecil. Dapat menggunakan tanda titik (.), dash (-), underscore (_).

60 Operasi File Membuat File Teks Menggunakan sintaks touch sbb:
darkstar:~$touch file baru Menghapus file Menggunakan perintah remove ( rm ) sbb: darkstar:~$ rm enterpise Menghapus semua file pada direktori tertentu sbb: darkstar:~$ rm * darkstar:~$

61 Memindahkan dan mengubah nama file
Menggunakan perintah mv ( move ) sbb: mv <asal> <tujuan> Menyalin (copy) File Menggunakan perintah cp (copy) sbb: cp <asal> <tujuan>

62 Manajemen Direktori Membuat direktori Menggunakan perintah mkdir sbb:
darkstar:~$ mkdir direktoribaru. darkstar:~$ ls direktori baru/ Menghapus Direktori Menggunakan perintah rmdir sbb: darkstar:~$ rmdir direktoribaru.

63 Memindahkan Direktori
Menggunakan perintah mv mv <direktori> <tujuan> Menyalin Direktori Menggunakan perintah cp sbb: cp <direktori> <tujuan>

64 Direktori Penting Pada File Sistem Linux
/ adalah direktori root. Direktori paling dasar yang berisi seluruh direktori lainnya. /home adalah direktori yang berisi direktori home untuk user. /bin merupakan singkatan dari binary. Direktori ini berisi aplikasi/program dasar linux.

65 berisi sejumlah direktori yang berisi program yang lazim sbb:
/usr berisi sejumlah direktori yang berisi program yang lazim sbb: Docs Berisi sejumlah dokumen perihal informasi tentang linux. Man Berisi dokumen yang digunakan oleh program man, yaitu program untuk melihat manual suatu perintah. Games Berisi beberapa game.

66 /usr/bin berisi program – program yang banyak digunakan oleh user. /var/spool berisi beberapa subdirektori : Mail yang menampung file surat/mail. Spool untuk menampung file yang akan dicetak. Uucp untuk menampung file yang disalin dari mesin linux lain.

67 /dev berisi fileyang digunakan untuk berhubungan dengan peranti keluaran seperti CD-ROM, floppy-disk, dll. /usr/bin berisi file untuk sistem organisasi. /sbin berisi file sistem yang dijalankan secara otomatis oleh linux. /etc berisi banyak file konfigurasi berupa teks untuk mengubah konfigurasi sistem

68 Booting Sistem Langkah-langkah yang dilakukan sistem pada
Saat booting : Kernel menjalankan program init yang berada pada direktori /sbin Init menjalankan script shell /etc/rd.d/rc.sysinit rc.sysinit menjalankan sistem lainnya dan menampilkan proses start up Init menjalankan script yang sesuai dengan default run level Init menjalankan script pada /etc/rc.d/rc.local

69 Run Level pada Linux Run Level 0:/etc/rc.d/rc0.d
Menjalankan sekumpulan script yang digunakan untuk shutdown Run Level 1:/etc/rc.d/rc1.d Digunakan oleh sistem administrator untuk melakukan perawatan software Run Level 2:/etc/rc.d/rc2.d Digunakan untuk menjalankan fungsi networking, kecuali untuk network file system (NFS)

70 Run Level 3:/etc/rc.d/rc3.d
Merupakan default run level yang ada pada file /etc/inittab Run Level 4:/etc/rc.d/rc4.d Merupakan runlevel yang dapat disetting kembali Run Level 5:/etc/rc.d/rc5.d Digunakan untuk menjalankan aplikasi pada X Window Run Level 6:/etc/rc.d/rc6.d Digunakan untuk reboot sistem