Failu sistēmas operētājsistēmā: struktūra, atribūti, tips

Kas ir failu sistēma?

Fails ir korelētas informācijas kolekcija, kas tiek ierakstīta sekundārajā vai nepastāvīgajā atmiņā, piemēram, magnētiskajos diskos, optiskajos diskos un lentēs. Tā ir datu vākšanas metode, ko izmanto kā līdzekli ievadīšanai un izvades saņemšanai no šīs programmas.

Parasti fails ir bitu, baitu vai ierakstu secība, kuras nozīmi nosaka faila veidotājs un lietotājs. Katram failam ir loģiska atrašanās vieta, kur tie atrodas glabāšanai un izgūšanai.

Šajā operētājsistēmas apmācībā jūs uzzināsit:

Failu pārvaldības sistēmas mērķis

Šeit ir failu pārvaldības sistēmas galvenie mērķi:

  • Tas nodrošina I/O atbalstu dažādiem uzglabāšanas ierīču veidiem.
  • Samazina iespēju zaudēt vai iznīcināt datus
  • Palīdz operētājsistēmai standartizēt I/O saskarnes rutīnas lietotāju procesiem.
  • Tas nodrošina I/O atbalstu vairākiem lietotājiem daudzlietotāju sistēmu vidē.

Failu sistēmas īpašības

Šeit ir svarīgas failu sistēmas īpašības:

  • Faili tiek saglabāti diskā vai citā krātuvē, un tie nepazūd, kad lietotājs atslēdzas.
  • Failiem ir nosaukumi, un tie ir saistīti ar piekļuves atļauju, kas ļauj kontrolēt kopīgošanu.
  • Faili varētu būt sakārtoti vai sarežģītākas struktūras, lai atspoguļotu attiecības starp tām.

Faila struktūra

Faila struktūrai jābūt iepriekš definētam tā, lai operētājsistēma to saprastu. Tam ir ekskluzīvi definēta struktūra, kuras pamatā ir tās tips.

Trīs failu struktūru veidi OS:

  • Teksta fails: tā ir virkne rakstzīmju, kas sakārtotas rindās.
  • Objekta fails: tā ir baitu sērija, kas sakārtota blokos.
  • Avota fails: tā ir virkne funkciju un procesu.

Failu atribūti

Failam ir nosaukums un dati. Turklāt tajā tiek saglabāta arī meta informācija, piemēram, faila izveides datums un laiks, pašreizējais lielums, pēdējās izmaiņas datums utt. Visa šī informācija tiek saukta par failu sistēmas atribūtiem.

Šeit ir daži svarīgi operētājsistēmā izmantotie failu atribūti:

  • Vārds: Tā ir vienīgā informācija, kas tiek glabāta cilvēkam lasāmā formā.
  • Identificējiet : Katrs fails tiek identificēts ar unikālu birkas numuru failu sistēmā, kas pazīstama kā identifikators.
  • Atrašanās vieta: Norāda uz faila atrašanās vietu ierīcē.
  • Tips: Šis atribūts ir nepieciešams sistēmām, kas atbalsta dažāda veida failus.
  • Izmērs . Atribūts, ko izmanto, lai parādītu pašreizējo faila lielumu.
  • Aizsardzība . Šis atribūts piešķir un kontrolē piekļuves tiesības faila lasīšanai, rakstīšanai un izpildei.
  • Laiks, datums un drošība: To izmanto aizsardzībai, drošībai, kā arī izmanto uzraudzībai

Faila tips

Tas attiecas uz operētājsistēmas spēju diferencēt dažāda veida failus, piemēram, teksta failus, bināros un avota failus. Tomēr operētājsistēmām, piemēram, MS_DOS un UNIX, ir šāda veida faili:

Rakstzīmju īpašais fails

Tas ir aparatūras fails, kas lasa vai raksta datus pēc rakstzīmes, piemēram, peli, printeri un citus.

Parastie faili

  • Šāda veida faili saglabā lietotāja informāciju.
  • Tas var būt teksts, izpildāmas programmas un datu bāzes.
  • Tas ļauj lietotājam veikt tādas darbības kā pievienot, dzēst un modificēt.

Direktorija faili

  • Katalogā ir faili un cita saistīta informācija par šiem failiem. Tā būtībā ir mape vairāku failu glabāšanai un kārtošanai.

Īpaši faili

  • Šos failus sauc arī par ierīces failiem. Tas pārstāv fiziskas ierīces, piemēram, printerus, diskus, tīklus, zibatmiņas disku utt.

Faila funkcijas

  • Izveidojiet failu, atrodiet vietu diskā un ierakstiet direktorijā.
  • Rakstīt failā, nepieciešama pozicionēšana failā
  • Lasīšana no faila ietver pozicionēšanu failā
  • Izdzēsiet direktorija ierakstu, atgūsiet vietu diskā.
  • Pārvietošana: pārvietojiet lasīšanas/rakstīšanas pozīciju.

Bieži lietotie termini failu sistēmās

Lauks:

Šis elements saglabā vienu vērtību, kas var būt statiska vai mainīga garuma.

DATU Bāze:

Saistīto datu apkopojumu sauc par datu bāzi. Attiecības starp datu elementiem ir skaidras.

FILES:

Faili ir līdzīgu ierakstu kolekcija, kas tiek uzskatīta par vienu vienību.

Ierakstīt:

Ieraksta tips ir sarežģīts datu tips, kas ļauj programmētājam izveidot jaunu datu tipu ar vēlamo kolonnu struktūru. Tā grupē vienu vai vairākas kolonnas, lai izveidotu jaunu datu tipu. Šīm kolonnām būs savi nosaukumi un datu tips.

Failu piekļuves metodes

Piekļuve failiem ir process, kas nosaka veidu, kā faili tiek piekļūti un lasīti atmiņā. Parasti operētājsistēmas vienmēr atbalsta vienu piekļuves metodi. Lai gan ir dažas operētājsistēmas, kas atbalsta arī vairākas piekļuves metodes.

Trīs failu piekļuves metodes ir šādas:

  • Secīga piekļuve
  • Tieša nejauša piekļuve
  • Indeksa secīga piekļuve

Secīga piekļuve

Šāda veida failu piekļuves metodē ierakstiem piekļūst noteiktā iepriekš noteiktā secībā. Izmantojot secīgās piekļuves metodi, arī failā saglabātā informācija tiek apstrādāta pa vienam. Lielākā daļa kompilatoru piekļūst failiem, izmantojot šo piekļuves metodi.

Nejauša piekļuve

Brīvpiekļuves metodi sauc arī par tiešo brīvpiekļuves metodi. Šī metode ļauj tieši piekļūt ierakstam. Katram ierakstam ir sava adrese, uz kuras var tieši piekļūt lasīšanai un rakstīšanai.

Secīga piekļuve

Šāda veida piekļuves metode ir balstīta uz vienkāršu secīgu piekļuvi. Izmantojot šo piekļuves metodi, katram failam tiek veidots rādītājs ar tiešu rādītāju uz dažādiem atmiņas blokiem. Izmantojot šo metodi, indekss tiek meklēts secīgi, un tā rādītājs var tieši piekļūt failam. Lai nodrošinātu lielāku piekļuves efektivitāti, var izmantot vairākus indeksācijas līmeņus. Tas arī samazina laiku, kas nepieciešams, lai piekļūtu vienam ierakstam.

Kosmosa piešķiršana

Operētājsistēmā failiem vienmēr tiek piešķirtas vietas diskā.

Ir trīs veidu telpas piešķiršanas metodes:

  • Saistītā piešķiršana
  • Indeksētais piešķīrums
  • Blakus sadalījums

Blakus sadalījums

Šajā metodē

  • Katrs fails atmiņā izmanto blakus esošo adreses vietu.
  • Šeit OS piešķir diska adresi lineārā secībā.
  • Blakus esošajā piešķiršanas metodē lielākā problēma ir ārējā sadrumstalotība.

Saistītā piešķiršana

Šajā metodē

  • Katrs fails satur saišu sarakstu.
  • Katalogā ir saite vai rādītājs faila pirmajā blokā.
  • Izmantojot šo metodi, nav ārējas sadrumstalotības
  • Šī failu piešķiršanas metode tiek izmantota secīgas piekļuves failiem.
  • Šī metode nav ideāla tiešas piekļuves failam.

Indeksētais piešķīrums

Šajā metodē

  • Katalogs ietver konkrētu failu indeksu bloku adreses.
  • Tiek izveidots indeksa bloks, kuram ir visas norādes uz konkrētiem failiem.
  • Visiem failiem jābūt atsevišķiem indeksu blokiem, lai saglabātu diska vietas adreses.

Failu direktoriji

Vienā direktorijā var būt vai nav vairāki faili. Tam var būt arī apakšdirektorijas galvenajā direktorijā. Informāciju par failiem uztur direktoriji. Operētājsistēmā Windows to sauc par mapēm.

Viena līmeņa direktorijs



Tālāk ir sniegta informācija, kas tiek saglabāta direktorijā:

  • Vārds Vārds, kas tiek parādīts lietotājam.
  • Tips : Direktorija tips.
  • Pozīcija : Pašreizējās norādes par nākamo lasīšanu/rakstīšanu.
  • Atrašanās vieta : Atrašanās vieta ierīcē, kurā tiek glabāta faila galvene.
  • Izmērs : Baitu, bloku un vārdu skaits failā.
  • Aizsardzība : Piekļuves kontrole lasīšanai/rakstīšanai/izpildei/dzēšanai.
  • Lietošana : Izveides, piekļuves, pārveidošanas laiks

Failu veidi- nosaukums, paplašinājums

Faila tips Parasts paplašinājums Funkcija
Izpildāmsexe, com, bin vai navdarbam gatava mašīnvalodas programma
Objektsobj, vaiatbilst, mašīnas valoda, nav saistīta
Avota kodsvs. p, nē, 177, asm, aavota kodu dažādās valodās
Partijasikspārnis, šIzpildāmo komandu sērija
Tekststxt, dokteksta datu dokumenti
Vārdu procesorsdoc, docs, tex, rrf utt.dažādi tekstapstrādes formāti
Bibliotēkalib, hrutīnas bibliotēkas
Arhīvsloka, rāvējslēdzējs, darvasaistītie faili ir sagrupēti vienā failā, dažreiz saspiesti.

Kopsavilkums:

  • Fails ir korelētas informācijas kolekcija, kas tiek ierakstīta sekundārajā vai nepastāvīgajā atmiņā, piemēram, magnētiskajos diskos, optiskajos diskos un lentēs.
  • Tas nodrošina I/O atbalstu dažādiem uzglabāšanas ierīču veidiem.
  • Faili tiek saglabāti diskā vai citā krātuvē, un tie nepazūd, kad lietotājs atslēdzas.
  • Faila struktūrai jābūt iepriekš definētam tā, lai operētājsistēma to saprastu.
  • Faila tips attiecas uz operētājsistēmas spēju atšķirt dažādus failu tipus, piemēram, teksta failus, bināros un avota failus.
  • Izveidojiet vietu diskā un ierakstiet direktorijā.
  • Indeksētās secīgās piekļuves metodes pamatā ir vienkārša secīga piekļuve
  • Secīgās piekļuves metodes ierakstiem piekļūst noteiktā iepriekš noteiktā secībā
  • Brīvpiekļuves metodi sauc arī par tiešo brīvpiekļuves metodi
  • Ir trīs veidu telpas piešķiršanas metodes:
    • Saistītā piešķiršana
    • Indeksētais piešķīrums
    • Blakus sadalījums
  • Informāciju par failiem uztur direktoriji