Συστήματα αρχείων σε OperaΣύστημα ting: Δομή, Ιδιότητες, Τύποι
Ναθάνιελ Μπρουκς
⚡ Έξυπνη Σύνοψη
Το σύστημα αρχείων σε ένα λειτουργικό σύστημα οργανώνει, αποθηκεύει και ανακτά δεδομένα σε δευτερεύουσα αποθήκευση, όπως μαγνητικούς δίσκους, οπτικούς δίσκους και ταινίες, καθορίζοντας τη δομή του αρχείου, τα χαρακτηριστικά, τις μεθόδους πρόσβασης και την κατανομή, ώστε τα προγράμματα να διαχειρίζονται τις πληροφορίες με αξιόπιστο τρόπο.
Τι είναι το σύστημα αρχείων;
Ένα αρχείο είναι μια συλλογή συσχετισμένων πληροφοριών που καταγράφονται σε δευτερεύουσα ή μη πτητική αποθήκευση, όπως μαγνητικούς δίσκους, οπτικούς δίσκους και κασέτες. Είναι μια μέθοδος συλλογής δεδομένων που χρησιμοποιείται ως μέσο για την παροχή εισόδου και λήψης εξόδου από αυτό το πρόγραμμα.
Γενικά, ένα αρχείο είναι μια ακολουθία από bits, bytes ή εγγραφές των οποίων η σημασία ορίζεται από τον δημιουργό και τον χρήστη του αρχείου. Κάθε αρχείο έχει μια λογική θέση όπου τοποθετείται για αποθήκευση και ανάκτηση.
Στόχος του Συστήματος Διαχείρισης Αρχείων
Εδώ είναι οι κύριοι στόχοι του συστήματος διαχείρισης αρχείων:
- Παρέχει υποστήριξη I/O για διάφορους τύπους συσκευών αποθήκευσης.
- Ελαχιστοποιεί τις πιθανότητες απώλειας ή καταστροφής δεδομένων.
- Βοηθά το λειτουργικό σύστημα να τυποποιήσει τις ρουτίνες διεπαφής εισόδου/εξόδου για τις διεργασίες χρήστη.
- Παρέχει υποστήριξη εισόδου/εξόδου για πολλαπλούς χρήστες σε ένα περιβάλλον συστήματος πολλαπλών χρηστών.
Ιδιότητες συστήματος αρχείων
Ακολουθούν οι σημαντικές ιδιότητες ενός συστήματος αρχείων:
- Τα αρχεία αποθηκεύονται στο δίσκο ή σε άλλο χώρο αποθήκευσης και δεν εξαφανίζονται όταν ένας χρήστης αποσυνδέεται.
- Τα αρχεία έχουν ονόματα και σχετίζονται με δικαιώματα πρόσβασης που επιτρέπουν την ελεγχόμενη κοινή χρήση.
- Τα αρχεία μπορούν να ταξινομηθούν σε πιο σύνθετες δομές για να αντικατοπτρίζουν τη σχέση μεταξύ τους.
Δομή αρχείου
Μια δομή αρχείου χρειάζεται μια προκαθορισμένη μορφή με τέτοιο τρόπο ώστε το λειτουργικό σύστημα το κατανοεί. Έχει μια αποκλειστικά καθορισμένη δομή, η οποία βασίζεται στον τύπο του.
Τρεις τύποι δομής αρχείων σε λειτουργικά συστήματα είναι:
- Ένα αρχείο κειμένου: Είναι μια σειρά χαρακτήρων που είναι οργανωμένη σε γραμμές.
- Ένα αρχείο αντικειμένου: Είναι μια σειρά από byte που είναι οργανωμένα σε μπλοκ.
- Ένα αρχείο προέλευσης: Είναι μια σειρά από συναρτήσεις και διαδικασίες.
Πρόταση ανάγνωσης: - Τι είναι Operating System; Εξηγήστε τους τύπους λειτουργικού συστήματος, τις δυνατότητες και τα παραδείγματα.
Χαρακτηριστικά αρχείου
Ένα αρχείο έχει ένα όνομα και δεδομένα. Επιπλέον, αποθηκεύει επίσης μετα-πληροφορίες όπως η ημερομηνία και ώρα δημιουργίας του αρχείου, το τρέχον μέγεθος και η ημερομηνία τελευταίας τροποποίησης. Όλες αυτές οι πληροφορίες ονομάζονται χαρακτηριστικά ενός συστήματος αρχείων.
Ακολουθούν ορισμένα σημαντικά χαρακτηριστικά αρχείων που χρησιμοποιούνται στο λειτουργικό σύστημα:
- Όνομα: Είναι η μόνη πληροφορία που αποθηκεύεται σε αναγνώσιμη από τον άνθρωπο μορφή.
- προσδιορίσει: Κάθε αρχείο αναγνωρίζεται από έναν μοναδικό αριθμό ετικέτας μέσα σε ένα σύστημα αρχείων γνωστό ως αναγνωριστικό.
- Περιοχή: Δείχνει τη θέση του αρχείου στη συσκευή.
- Τύπος: Αυτό το χαρακτηριστικό απαιτείται για συστήματα που υποστηρίζουν διάφορους τύπους αρχείων.
- Διαστάσεις: Αυτό το χαρακτηριστικό χρησιμοποιείται για την εμφάνιση του τρέχοντος μεγέθους αρχείου.
- ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ: Αυτό το χαρακτηριστικό εκχωρεί και ελέγχει τα δικαιώματα πρόσβασης για την ανάγνωση, την εγγραφή και την εκτέλεση του αρχείου.
- Ώρα, ημερομηνία και ασφάλεια: Χρησιμοποιείται για προστασία, ασφάλεια και παρακολούθηση.
Τύπος αρχείου
Ο τύπος αρχείου αναφέρεται στην ικανότητα του λειτουργικού συστήματος να διαφοροποιεί διάφορους τύπους αρχείων, όπως αρχεία κειμένου, δυαδικά αρχεία και αρχεία πηγαίου κώδικα. OperaΤα συστήματα ting όπως το MS-DOS και το UNIX έχουν τους ακόλουθους τύπους αρχείων:
Ειδικό αρχείο χαρακτήρων
Είναι ένα αρχείο υλικού που διαβάζει ή γράφει δεδομένα χαρακτήρα προς χαρακτήρα, όπως ένα ποντίκι, ένας εκτυπωτής και άλλα.
Συνηθισμένα Αρχεία
- Αυτού του είδους τα αρχεία αποθηκεύουν πληροφορίες χρήστη.
- Μπορεί να είναι κείμενο, εκτελέσιμα προγράμματα ή βάσεις δεδομένων.
- Επιτρέπουν στον χρήστη να εκτελεί λειτουργίες όπως προσθήκη, διαγραφή και τροποποίηση.
Αρχεία καταλόγου
- Ένας κατάλογος περιέχει αρχεία και άλλες σχετικές πληροφορίες σχετικά με αυτά τα αρχεία. Ουσιαστικά, είναι ένας φάκελος για την αποθήκευση και οργάνωση πολλαπλών αρχείων.
Ειδικά Αρχεία
- Αυτά τα αρχεία ονομάζονται επίσης αρχεία συσκευών. Αντιπροσωπεύουν φυσικές συσκευές όπως εκτυπωτές, δίσκους, δίκτυα και μονάδες flash.
Λειτουργίες του αρχείου
- Δημιουργήστε ένα αρχείο, βρείτε χώρο στον δίσκο και κάντε μια καταχώρηση στον κατάλογο.
- Εγγραφή σε ένα αρχείο, το οποίο απαιτεί τοποθέτηση μέσα στο αρχείο.
- Ανάγνωση από ένα αρχείο, η οποία περιλαμβάνει τοποθέτηση μέσα στο αρχείο.
- Διαγράψτε μια καταχώρηση καταλόγου και ανακτήστε χώρο στο δίσκο.
- Επανατοποθέτηση: μετακίνηση της θέσης ανάγνωσης/εγγραφής.
Συνήθως χρησιμοποιούμενοι όροι σε συστήματα αρχείων
Πεδίο
Αυτό το στοιχείο αποθηκεύει μια μεμονωμένη τιμή, η οποία μπορεί να είναι στατική ή μεταβλητό μήκος.
βάση δεδομένων
Μια συλλογή σχετικών δεδομένων ονομάζεται βάση δεδομένων. Οι σχέσεις μεταξύ των στοιχείων των δεδομένων είναι σαφείς.
Αρχεία
Ένα αρχείο είναι μια συλλογή από παρόμοιες εγγραφές που αντιμετωπίζεται ως μία ενιαία οντότητα.
Ρεκόρ
Ένας τύπος εγγραφής είναι ένας σύνθετος τύπος δεδομένων που επιτρέπει στον προγραμματιστή να δημιουργήσει έναν νέο τύπο δεδομένων με την επιθυμητή δομή στηλών. Ομαδοποιεί μία ή περισσότερες στήλες για να σχηματίσει έναν νέο τύπο δεδομένων. Αυτές οι στήλες έχουν τα δικά τους ονόματα και τύπο δεδομένων.
Μέθοδοι πρόσβασης αρχείων
Η πρόσβαση σε αρχεία είναι μια διαδικασία που καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο γίνεται πρόσβαση στα αρχεία και η ανάγνωσή τους από τη μνήμη. Γενικά, τα λειτουργικά συστήματα υποστηρίζουν πάντα μία μόνο μέθοδο πρόσβασης, αν και ορισμένα λειτουργικά συστήματα υποστηρίζουν επίσης πολλαπλές μεθόδους πρόσβασης.
Τρεις μέθοδοι πρόσβασης αρχείων είναι:
- Διαδοχική πρόσβαση
- Άμεση τυχαία πρόσβαση
- Διαδοχική πρόσβαση ευρετηρίου
Διαδοχική πρόσβαση
Σε αυτόν τον τύπο μεθόδου πρόσβασης αρχείων, η πρόσβαση στις εγγραφές γίνεται με μια συγκεκριμένη προκαθορισμένη ακολουθία. Στη μέθοδο διαδοχικής πρόσβασης, οι πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στο αρχείο επεξεργάζονται επίσης μία προς μία. Οι περισσότεροι μεταγλωττιστές έχουν πρόσβαση σε αρχεία χρησιμοποιώντας αυτήν τη μέθοδο πρόσβασης.
Τυχαία πρόσβαση
Η μέθοδος τυχαίας πρόσβασης ονομάζεται επίσης άμεση τυχαία πρόσβαση. Αυτή η μέθοδος επιτρέπει την άμεση πρόσβαση στην εγγραφή. Κάθε εγγραφή έχει τη δική της διεύθυνση, στην οποία μπορείτε να έχετε άμεση πρόσβαση για ανάγνωση και εγγραφή.
Διαδοχική πρόσβαση ευρετηρίου
Αυτός ο τύπος μεθόδου πρόσβασης βασίζεται στην απλή διαδοχική πρόσβαση. Σε αυτήν τη μέθοδο πρόσβασης, δημιουργείται ένας δείκτης για κάθε αρχείο, με έναν άμεσο δείκτη σε διαφορετικά μπλοκ μνήμης. Σε αυτήν τη μέθοδο, ο δείκτης αναζητείται διαδοχικά και ο δείκτης του μπορεί να έχει άμεση πρόσβαση στο αρχείο. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλαπλά επίπεδα δημιουργίας ευρετηρίου για να προσφέρουν μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα στην πρόσβαση. Μειώνει επίσης τον χρόνο που απαιτείται για την πρόσβαση σε μία μόνο εγγραφή.
Κατανομή χώρου
Στο λειτουργικό σύστημα, στα αρχεία εκχωρούνται πάντα χώροι στο δίσκο. Τρεις τύποι μεθόδων εκχώρησης χώρου είναι:
- Συνδεδεμένη κατανομή
- Κατανομή με ευρετήριο
- Συνεχής κατανομή
Συνεχής κατανομή
Σε αυτήν τη μέθοδο:
- Κάθε αρχείο χρησιμοποιεί έναν συνεχόμενο χώρο διευθύνσεων στη μνήμη.
- Εδώ, το λειτουργικό σύστημα εκχωρεί διευθύνσεις δίσκου με γραμμική σειρά.
- Στη μέθοδο της συνεχούς κατανομής, ο εξωτερικός κατακερματισμός είναι το μεγαλύτερο πρόβλημα.
Συνδεδεμένη κατανομή
Σε αυτήν τη μέθοδο:
- Κάθε αρχείο περιλαμβάνει μια λίστα με συνδέσμους.
- Ο κατάλογος περιέχει έναν σύνδεσμο ή έναν δείκτη στο πρώτο μπλοκ ενός αρχείου.
- Με αυτή τη μέθοδο, δεν υπάρχει εξωτερικός κατακερματισμός.
- Αυτή η μέθοδος κατανομής αρχείων χρησιμοποιείται για αρχεία διαδοχικής πρόσβασης.
- Αυτή η μέθοδος δεν είναι ιδανική για αρχείο άμεσης πρόσβασης.
Κατανομή με ευρετήριο
Σε αυτήν τη μέθοδο:
- Ο κατάλογος περιλαμβάνει τις διευθύνσεις των μπλοκ ευρετηρίου των συγκεκριμένων αρχείων.
- Δημιουργείται ένα μπλοκ ευρετηρίου, με όλους τους δείκτες για συγκεκριμένα αρχεία.
- Όλα τα αρχεία θα πρέπει να έχουν μεμονωμένα μπλοκ ευρετηρίου για την αποθήκευση των διευθύνσεων για χώρο στο δίσκο.
Κατάλογοι αρχείων
Ένας μόνο κατάλογος μπορεί να περιέχει ή να μην περιέχει πολλά αρχεία. Μπορεί επίσης να έχει υποκαταλόγους μέσα στον κύριο κατάλογο. Οι πληροφορίες σχετικά με τα αρχεία διατηρούνται από καταλόγους. Windows Στο λειτουργικό σύστημα, ονομάζονται φάκελοι.
Κατάλογος ενός επιπέδου
Ακολουθούν οι πληροφορίες που διατηρούνται σε έναν κατάλογο:
- Όνομα: Το όνομα που εμφανίζεται στον χρήστη.
- Τύπος: Τύπος καταλόγου.
- Θέση: Τρέχοντες δείκτες επόμενης ανάγνωσης/εγγραφής.
- Περιοχή: Θέση στη συσκευή όπου αποθηκεύεται η κεφαλίδα του αρχείου.
- Διαστάσεις: Αριθμός bytes, μπλοκ και λέξεων στο αρχείο.
- ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ: Έλεγχος πρόσβασης κατά την ανάγνωση/εγγραφή/εκτέλεση/διαγραφή.
- Χρήση: Χρόνος δημιουργίας, πρόσβασης και τροποποίησης.
Τύποι αρχείων - όνομα, επέκταση
| Τύπος αρχείου | Συνήθης επέκταση | Λειτουργία |
| Εκτελέσιμο | exe, com, bin ή κανένα | έτοιμο προς εκτέλεση πρόγραμμα σε γλώσσα μηχανής |
| αντικείμενο | obj, ο | μεταγλωττισμένο, γλώσσα μηχανής, μη συνδεδεμένο |
| Ο πηγαίος κώδικας | c, p, pas, 177, asm, a | πηγαίος κώδικας σε διάφορες γλώσσες |
| Batch | ρόπαλο, sh | σειρά εντολών προς εκτέλεση |
| Κείμενο | txt, έγγρ | έγγραφα κειμενικών δεδομένων |
| Επεξεργαστή κειμένου | έγγραφο, έγγραφα, tex, rrf, κ.λπ. | διάφορες μορφές επεξεργαστή κειμένου |
| Βιβλιοθήκη | lib, η | βιβλιοθήκες ρουτίνας |
| Archive | τόξο, φερμουάρ, πίσσα | σχετικά αρχεία ομαδοποιημένα σε ένα αρχείο, μερικές φορές συμπιεσμένα |
