Systèmes de fichiers dans le système d'exploitation : structure, attributs, types

Qu’est-ce que le système de fichiers ?

Un fichier est une collection d'informations corrélées qui sont enregistrées sur un stockage secondaire ou non volatile comme des disques magnétiques, des disques optiques et des bandes. Il s'agit d'une méthode de collecte de données utilisée comme support pour fournir des informations et recevoir des résultats de ce programme.

En général, un fichier est une séquence de bits, d'octets ou d'enregistrements dont la signification est définie par le créateur et l'utilisateur du fichier. Chaque fichier a un emplacement logique où il se trouve pour le stockage et la récupération.

Objectif du système de gestion de fichiers

Voici les principaux objectifs du système de gestion de fichiers :

  • Il fournit une prise en charge des E/S pour une variété de types de périphériques de stockage.
  • Minimise les risques de perte ou de destruction de données
  • Aide le système d'exploitation à standardiser les routines d'interface d'E/S pour les processus utilisateur.
  • Il fournit une prise en charge des E/S pour plusieurs utilisateurs dans un environnement de systèmes multi-utilisateurs.

Propriétés d'un système de fichiers

Voici les propriétés importantes d’un système de fichiers :

  • Les fichiers sont stockés sur disque ou autre stockage et ne disparaissent pas lorsqu'un utilisateur se déconnecte.
  • Les fichiers ont des noms et sont associés à une autorisation d'accès qui permet un partage contrôlé.
  • Les fichiers peuvent être organisés ou plus complex structures pour refléter la relation entre eux.

Structure de fichier

Une structure de fichiers doit être au format prédéfini de telle manière qu'un le système d'exploitation comprend. Il a une structure exclusivement définie, basée sur son type.

Trois types de structure de fichiers dans le système d'exploitation :

  • Un fichier texte : C'est une série de caractères organisés en lignes.
  • Un fichier objet : C'est une série d'octets organisés en blocs.
  • Un fichier source : C'est une série de fonctions et de processus.

Suggestion de lecture : -Qu’est-ce que le système d’exploitation ? Expliquer les types de système d'exploitation, les fonctionnalités et les exemples.

Attributs de fichier

Un fichier a un nom et des données. De plus, il stocke également des méta-informations telles que la date et l'heure de création du fichier, la taille actuelle, la date de la dernière modification, etc. Toutes ces informations sont appelées les attributs d'un système de fichiers.

Voici quelques attributs de fichier importants utilisés dans le système d'exploitation :

  • Nom : C'est la seule information stockée sous une forme lisible par l'homme.
  • Identifiant: Chaque fichier est identifié par un numéro de balise unique au sein d'un système de fichiers appelé identifiant.
  • Site : Pointe vers l’emplacement du fichier sur l’appareil.
  • Type : Cet attribut est requis pour les systèmes prenant en charge différents types de fichiers.
  • Taille. Attribut utilisé pour afficher la taille actuelle du fichier.
  • Directory. Cet attribut attribue et contrôle les droits d'accès de lecture, d'écriture et d'exécution du fichier.
  • Heure, date et sécurité : Il est utilisé pour la protection, la sécurité et également pour la surveillance

Type de fichier

Il fait référence à la capacité du système d'exploitation à différencier différents types de fichiers tels que les fichiers texte, les fichiers binaires et les fichiers source. Cependant, les systèmes d'exploitation comme MS_DOS et UNIX ont les caractéristiques suivantes.wing type de fichiers :

Fichier spécial de personnage

Il s'agit d'un fichier matériel qui lit ou écrit des données caractère par caractère, comme une souris, une imprimante, etc.

Fichiers ordinaires

  • Ces types de fichiers stockent les informations utilisateur.
  • Il peut s'agir de texte, de programmes exécutables et de bases de données.
  • Il permet à l'utilisateur d'effectuer des opérations telles que l'ajout, la suppression et la modification.

Fichiers de répertoire

  • Le répertoire contient des fichiers et d'autres informations connexes sur ces fichiers. Il s'agit essentiellement d'un dossier pour contenir et organiser plusieurs fichiers.

Fichiers spéciaux

  • Ces fichiers sont également appelés fichiers de périphérique. Il représente des périphériques physiques tels que des imprimantes, des disques, des réseaux, une clé USB, etc.

Fonctions du fichier

  • Créez un fichier, trouvez de l'espace sur le disque et créez une entrée dans le répertoire.
  • Écrire dans un fichier, nécessite un positionnement dans le fichier
  • La lecture à partir d'un fichier implique un positionnement dans le fichier
  • Supprimez l'entrée du répertoire, récupérez de l'espace disque.
  • Repositionner : déplacer la position de lecture/écriture.

Termes couramment utilisés dans les systèmes de fichiers

Champ

Cet élément stocke une valeur unique, qui peut être de longueur statique ou variable.

BASE DE DONNÉES

La collecte de données connexes est appelée une base de données. Les relations entre les éléments de données sont explicites.

DES DOSSIERS

Les fichiers sont la collection d'enregistrements similaires qui sont traités comme une seule entité.

RECORD

Un type d'enregistrement est un complex type de données qui permet au programmeur de créer un nouveau type de données avec la structure de colonnes souhaitée. Il regroupe une ou plusieurs colonnes pour former un nouveau type de données. Ces colonnes auront leurs propres noms et types de données.

Méthodes d'accès aux fichiers

L'accès aux fichiers est un processus qui détermine la manière dont les fichiers sont accédés et lus en mémoire. Généralement, une seule méthode d'accès est toujours prise en charge par les systèmes d'exploitation. Bien qu'il existe certains systèmes d'exploitation qui prennent également en charge plusieurs méthodes d'accès.

Trois méthodes d'accès aux fichiers sont :

  • Accès séquentiel
  • Accès aléatoire direct
  • Accès séquentiel à l'index

Accès séquentiel

Dans ce type de méthode d'accès aux fichiers, les enregistrements sont accessibles dans un certain ordre prédéfini. Dans la méthode d'accès séquentiel, les informations stockées dans le fichier sont également traitées une par une. La plupart des compilateurs accèdent aux fichiers en utilisant cette méthode d'accès.

Accès aléatoire

La méthode d’accès aléatoire est également appelée accès aléatoire direct. Cette méthode permet d'accéder directement à l'enregistrement. Chaque enregistrement possède sa propre adresse sur laquelle il est directement accessible en lecture et en écriture.

Accès séquentiel

Ce type de méthode d'accès est basé sur un accès séquentiel simple. Dans cette méthode d'accès, un index est construit pour chaque fichier, avec un pointeur direct vers différents blocs de mémoire. Dans cette méthode, l'index est recherché séquentiellement et son pointeur peut accéder directement au fichier. Plusieurs niveaux d’indexation peuvent être utilisés pour offrir une plus grande efficacité d’accès. Cela réduit également le temps nécessaire pour accéder à un seul enregistrement.

Allocation d'espace

Dans le système d'exploitation, les fichiers se voient toujours attribuer des espaces disque.

Il existe trois types de méthodes d'allocation d'espace :

  • Allocation liée
  • Allocation indexée
  • Allocation contiguë

Allocation contiguë

Dans cette méthode,

  • Chaque fichier utilise un espace d'adressage contigu en mémoire.
  • Ici, le système d'exploitation attribue l'adresse du disque dans un ordre linéaire.
  • Dans la méthode d’allocation contiguë, la fragmentation externe constitue le problème le plus important.

Allocation liée

Dans cette méthode,

  • Chaque fichier comprend une liste de liens.
  • Le répertoire contient un lien ou un pointeur dans le premier bloc d'un fichier.
  • Avec cette méthode, il n’y a pas de fragmentation externe
  • Cette méthode d'allocation de fichiers est utilisée pour les fichiers à accès séquentiel.
  • Cette méthode n'est pas idéale pour un fichier à accès direct.

Allocation indexée

Dans cette méthode,

  • Le répertoire comprend les adresses des blocs d'index des fichiers spécifiques.
  • Un bloc d'index est créé, contenant tous les pointeurs vers des fichiers spécifiques.
  • Tous les fichiers doivent avoir des blocs d'index individuels pour stocker les adresses de l'espace disque.

Répertoires de fichiers

Un seul répertoire peut contenir ou non plusieurs fichiers. Il peut également avoir des sous-répertoires dans le répertoire principal. Les informations sur les fichiers sont conservées par les répertoires. Dans le système d'exploitation Windows, cela s'appelle des dossiers.

Répertoires de fichiers
Répertoire à un seul niveau

Following sont les informations qui sont conservées dans un répertoire :

  • Nom, Prénom Le nom qui est affiché à l'utilisateur.
  • Type: Type du répertoire.
  • Position: Pointeurs actuels de prochaine lecture/écriture.
  • Localisation: Emplacement sur l'appareil où l'en-tête du fichier est stocké.
  • Taille: Nombre d'octets, de blocs et de mots dans le fichier.
  • Directory: Contrôle d'accès en lecture/écriture/exécution/suppression.
  • Utilisation: Heure de création, d'accès, de modification

Types de fichiers : nom, extension

Type de fichier Extension habituelle Fonction
Exécutable exe, com, bin ou aucun programme en langage machine prêt à l'emploi
Objet obj, il respecté, langage machine, non lié
Répertoire de c. p, pas, 177, asm, a code source dans différentes langues
Lot chauve-souris, sh Série de commandes à exécuter
Texte txt, doc documents de données textuelles
Traitement de texte doc,docs, tex, rrf, etc. divers formats de traitement de texte
Bibliothèque lib, h bibliothèques de routines
Archive arc, zip, goudron fichiers associés regroupés en un seul fichier, parfois compressé.

Résumé

  • Un fichier est une collection d'informations corrélées qui sont enregistrées sur un stockage secondaire ou non volatile comme des disques magnétiques, des disques optiques et des bandes.
  • Il fournit une prise en charge des E/S pour une variété de types de périphériques de stockage.
  • Les fichiers sont stockés sur disque ou autre stockage et ne disparaissent pas lorsqu'un utilisateur se déconnecte.
  • Une structure de fichiers doit être dans un format prédéfini de manière à ce qu'un système d'exploitation la comprenne.
  • Le type de fichier fait référence à la capacité du système d'exploitation à différencier différents types de fichiers tels que les fichiers texte, les fichiers binaires et les fichiers source.
  • Créez un espace de recherche sur le disque et créez une entrée dans le répertoire.
  • La méthode d’accès séquentiel indexé est basée sur un accès séquentiel simple
  • Dans la méthode d'accès séquentiel, les enregistrements sont accessibles dans une certaine séquence prédéfinie
  • La méthode d'accès aléatoire est également appelée accès aléatoire direct
  • Il existe trois types de méthodes d'allocation d'espace :
  • Allocation liée
  • Allocation indexée
  • Allocation contiguë
  • Les informations sur les fichiers sont conservées par les répertoires