kata kunci manajemen I/O dan manajemen file

KATA KUNCI MANAJEMEN INPUT OUTPUT
Secara umum perangkat I/O dibagi menjadi :
- Perangkat Blok adalah perangkat yang menyimpan informasi dalam bentuk blok-blok berukuran tertentu dan setiap blok memiliki alamat masing-masing.
- Perangkat Karakter adalah perangkat yang mengirim atau menerima sebarisan karakter , tanpa menghiraukan struktur blok.

Unit I/O terdiri dari dua komponen , yaitu :
- Komponen mekanis yakni perangkat M/K itu sendiri , seperti mouse , layar (screen) , keyboard, dan lainnya.
- Komponen elektronis disebut pengendali perangkat I/O (device controller)

Dalam berkomunikasi dengan device controller terdapat dua cara sistem operasi memberikan perintah dan data yaitu :
- Instruksi I/O merupakan instruksi CPU yang khusus menangani transfer byte atau word ke sebuah port I/O.
- I/O memory Mapped yakni, register- register pengendali perangkat dipetakan ke ruang alamat prosesor.
KATA KUNCI MANAJEMEN FILE
System manajemen file sering menimbulkan banyak masalah antaralain: penyimpanan file, manajemen ruang penyimpanan file, kehandalan dan kinerja dalam implementasi file tersebut.
1.penyimpanan file
Penyimpanan dan pengaksesan dari/ke perangkat dalam unit informasi. Blok berisi sekumpulan byte berukuran tetap yang dipindah dari tempat penyimpanan memori untuk diproses dan sebaliknya. Ukuran blok yang sama pada perangkat berbeda dapat menyebabkan pemborosan ruang penyimpanan, selain itu perbedaan ukuran blok juga sangat menyulitkan penulisan program. Untuk itu diperlukan pemilihan ukuran blok secara hati-hati agar meminimumkan pemborosan, sekaligus mempermudah penulisan program.
Blok data memiliki pengalamatan, berfungsi untuk mengacu blok tersebut. Alamat blok bias disebut block pointer, yang berisi alamat untuk mengakses blok. Pengalamatan blok dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu pengalamatan fisik disk, pengalamatan relatif, serta pengalamatan simbolik.
Pengalamatan simbolik adalah pemberian nama tiap blok, penggunaan tabel alamat, berisi alamat fisik atau relatif blok dan prosedur pencarian untuk mendapatkan alamat blok.
Pengalamatan fisisk disk mengacu satu unit data pada disk secara fisik. Pengalamatan relatif yaitu penggunaan bilangan dari nol sampai jumlah maksimum blok yang kemudian dikonversi menjadi alamat fisik dengan suatu penghitungan yang dialkukan oleh sIstem operasi.
2. Implementasi manajemen file
File berisi sekumpulan blok. Sistem manajemen file bertanggung jawab untuk alokasi blok-blok disk ke file. Dua hal penting yang harus ditangani adalah pencatatan ruang yang dialokasikan untuk file, pencatatan ruang bebas yang tersedia di disk. Sistem file meliputi alokasi file, pencatatan ruang disk, shared file, kehandalan system file, serta kinerja sistem file.
Masalah pokok dalam alokasi file adalah pencatatan blok-blok yang digunakan file. Beragam metode dapat digunakan, diantaranya alokasi berturutan/kontigu (contigous allocation). Teknik ini merupakan skema alokasi paling sederhana, yaitu menyimpan file sebagai blok-blok data berturutan (kontigu) di disk.
Keunggulannya adalah sederhana dalam implementasi karena pencatatan dimana blok-blok file berada direduksi menjadi hanya mengingat alamat awal file dan panjang file, yaitu jumlah blok dari file. Kinerjanya luar biasa bagus Karena seluruh file dapat dibaca dari disk dengan satu operasi. Tak ada metode alokasi lain yang dapat menandingi kinerja pengaksesan. Keunggulan ini diperoleh karena rekord-rekord yang secara logik berturutan biasanya juga saling berdekatan secara fisik.
Kelemahannya adalah Hanya bila ukuran maksimum diketahui pada saat file diciptakan. Layak digunakan kecuali bila ukuran maksimum diketahui pada saat file diciptakan. Tanpa informasi itu, sistem operasi tidak mengetahui berapa banyak ruang disk yang digunakan untuk suatu file. Kelemahan lain adalah Terjadi fragmentasi disk. Fragmentasi disk dapat dihasilkan metode alokasi ini, ruang yang disiakan seharusnya dapat digunakan.
Metode kedua adalah alokasi blok-blok file sebagai senarai berkait yang mencatat blok-blok file dengan senarai berkait blok-blok didisk. Word pertama di blok data sebagai pointer ke blok berikutnya, sisanya untuk menyimpan data. Skema ini disebut rantai blok (block chaining) karena blok pertama merantai blok kedua, blok kedua merantai blok ketiga, dan seterusnya. Blok sebelumnya merantai blok berikutnya. Direktori mencatat blok pertama file.
Keunggulan metode ini adalah Setiap blok di disk dapat digunakan. Tak ada ruang yang hilang karena fragmentasi eksternal. Isian/elemen direktori cukup menyimpan alamat blok pertama file.
Kelemahannya adalah Pembacaan sekuen cukup merepotkan karena harus menelusuri blok satu per satu. Blok data tidak lagi berukuran 2k, karena pointer memerlukan beberapa byte. Masalah ini tidak fatal. Ukuran yang janggal (bukan berukuran 2k) kurang efisien karena program membaca dan menulis blok tidak dapat memanfaatkan sifat bilangan biner.
Metode ketiga adalah alokasi blok-blok sebagai senarai berkait menggunakan indeks (FAT). Kelemahan alokasi senarai berkait dieliminasi dengna menghilangkan pointer di blok dan meletakkan sebagai tabel tersendiri di memori. Seluruh blok tersedia untuk data. Skema ini disebut block oriented file mapping. Tabel yang mencatat nomor blok data disebut FAT (File Allocation Table).
Keunggulan metode ini adalah pengaksesan acak lebih mudah. Meski masih harus menelusuri rantai berkait untuk menemukan lokasi blok file, 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 file itu. Direktori menunjuk blok pertama file dan FAT menunjukkan blok-blok file berikutnya.
Kelemahannya adalah seluruh tabel (FAT) harus disimpan di memori. Jika penyimpanan berukuran besar mengakibatkan tabel berukuran besar dan harus ditaruh di memori utama meskipun hanya satu file yang dibuka. MS-DOS menggunakan metode ini.
Operasi-operasi di sistem akses file
Sistem akses harus mampu menyediakan operasi-operasi berikut terhadap organisasi akses yang dipilih, yaitu Pencarian suatu rekord tertentu, Bergerak ke rekord berikutnya, Memperbarui rekord berupa penghapusan rekord atau modifikasi suatu record, Pembacaan kumpulan rekord dengan kriteria tertentu, Pembacaan seluruh rekord di file, Reorganisasi, Tiap organisasi akses mempunyai keunggulan dan kelemahan tersendiri sehingga tidak mungkin menerapkan satu organisasi akses untuk seluruh kebutuhan aplikasi sistem komputer.