Datotečni sustavi u Operating sustav: struktura, atributi, vrste

Što je sustav datoteka?

Datoteka je skup koreliranih informacija koje su snimljene na sekundarnoj ili trajnoj pohrani kao što su magnetski diskovi, optički diskovi i trake. To je metoda prikupljanja podataka koja se koristi kao medij za unos i primanje izlaza iz tog programa.

Općenito, datoteka je niz bitova, bajtova ili zapisa čije značenje definiraju kreator datoteke i korisnik. Svaka datoteka ima logičku lokaciju na kojoj se nalazi za pohranu i dohvaćanje.

Cilj sustava za upravljanje datotekama

Evo glavnih ciljeva sustava za upravljanje datotekama:

• Omogućuje I/O podršku za razne vrste uređaja za pohranu.
• To smanjuje vjerojatnost gubitka ili uništenja podataka.
• Pomaže OS-u da standardizira rutine I/O sučelja za korisničke procese.
• Pruža I/O podršku za više korisnika u okruženju višekorisničkog sustava.

Svojstva datotečnog sustava

Evo važnih svojstava datotečnog sustava:

• Datoteke se pohranjuju na disk ili drugu pohranu i ne nestaju kada se korisnik odjavi.
• Datoteke imaju imena i povezane su s dozvolama pristupa koje omogućuju kontrolirano dijeljenje.
• Datoteke se mogu organizirati u složenije strukture kako bi odražavale odnos među njima.

Struktura datoteke

Struktura datoteke treba unaprijed definirani format na takav način da operativni sustav razumije ga. Ima isključivo definiranu strukturu, koja se temelji na njegovom tipu.

Tri vrste strukture datoteka u OS-u su:

• Tekstualna datoteka: To je niz znakova organiziranih u retke.
• Objektna datoteka: To je niz bajtova organiziranih u blokove.
• Izvorna datoteka: To je niz funkcija i procesa.

Prijedlozi za čitanje: - Što je Operating sustav? Objasnite vrste OS-a, značajke i primjere.

Atributi datoteka

Datoteka ima naziv i podatke. Štoviše, pohranjuje i meta informacije poput datuma i vremena stvaranja datoteke, trenutne veličine i datuma posljednje izmjene. Sve te informacije nazivaju se atributima datotečnog sustava.

Evo nekih važnih atributa datoteka koje se koriste u OS-u:

• Ime: To je jedina informacija pohranjena u obliku čitljivom za čovjeka.
• identifikator: Svaka datoteka je identificirana jedinstvenim brojem oznake unutar datotečnog sustava poznatog kao identifikator.
• Mjesto: Pokazuje na lokaciju datoteke na uređaju.
• Tip: Ovaj je atribut potreban za sustave koji podržavaju različite vrste datoteka.
• Veličina pakiranja: Ovaj atribut se koristi za prikaz trenutne veličine datoteke.
• Zaštita: Ovaj atribut dodjeljuje i kontrolira prava pristupa za čitanje, pisanje i izvršavanje datoteke.
• Vrijeme, datum i sigurnost: Koristi se za zaštitu, sigurnost i nadzor.

Vrsta datoteke

Vrsta datoteke odnosi se na sposobnost operacijskog sustava da razlikuje različite vrste datoteka poput tekstualnih datoteka, binarnih datoteka i izvornih datoteka. OperaOperativni sustavi poput MS-DOS-a i UNIX-a imaju sljedeće vrste datoteka:

Posebna datoteka znakova

To je hardverska datoteka koja čita ili zapisuje podatke znak po znak, poput miša, pisača i slično.

Obične datoteke

• Ove vrste datoteka pohranjuju korisničke podatke.
• To mogu biti tekst, izvršni programi ili baze podataka.
• Omogućuju korisniku izvođenje operacija poput dodavanja, brisanja i mijenjanja.

Datoteke imenika

• Direktorij sadrži datoteke i druge povezane informacije o tim datotekama. To je u osnovi mapa za pohranjivanje i organiziranje više datoteka.

Posebne datoteke

• Ove se datoteke nazivaju i datotekama uređaja. Predstavljaju fizičke uređaje poput pisača, diskova, mreža i flash pogona.

Funkcije datoteke

• Stvorite datoteku, pronađite prostor na disku i napravite unos u direktorij.
• Pisanje u datoteku, što zahtijeva pozicioniranje unutar datoteke.
• Čitanje iz datoteke, što uključuje pozicioniranje unutar datoteke.
• Izbrišite unos u direktoriju i oslobodite prostor na disku.
• Premještanje: pomicanje pozicije čitanja/pisanja.

Često korišteni pojmovi u datotečnim sustavima

Polje

Ovaj element pohranjuje jednu vrijednost, koja može biti statična ili promjenjive duljine.

Baza podataka

Zbirka povezanih podataka naziva se baza podataka. Odnosi među elementima podataka su eksplicitni.

Slika

Datoteka je skup sličnih zapisa koji se tretiraju kao jedna cjelina.

Zapis

Tip zapisa je složeni tip podataka koji omogućuje programeru stvaranje novog tipa podataka sa željenom strukturom stupaca. Grupira jedan ili više stupaca kako bi se formirao novi tip podataka. Ti stupci imaju vlastite nazive i tip podataka.

Metode pristupa datotekama

Pristup datotekama je proces koji određuje način pristupa datotekama i njihovog čitanja u memoriju. Općenito, operativni sustavi uvijek podržavaju jednu metodu pristupa, iako neki operativni sustavi podržavaju i više metoda pristupa.

Tri načina pristupa datoteci su:

• Sekvencijalni pristup
• Izravni nasumični pristup
• Indeksni sekvencijalni pristup

Sekvencijalni pristup

U ovoj vrsti metode pristupa datoteci, zapisima se pristupa u određenom unaprijed definiranom slijedu. U metodi sekvencijalnog pristupa, informacije pohranjene u datoteci također se obrađuju jedna po jedna. Većina prevoditelja pristupa datotekama pomoću ove metode pristupa.

Nasumični pristup

Metoda slučajnog pristupa naziva se i izravni slučajni pristup. Ova metoda omogućuje izravan pristup zapisu. Svaki zapis ima svoju adresu kojoj se može izravno pristupiti za čitanje i pisanje.

Sekvencijalni pristup indeksu

Ova vrsta metode pristupa temelji se na jednostavnom sekvencijalnom pristupu. U ovoj metodi pristupa, indeks se gradi za svaku datoteku, s izravnim pokazivačem na različite memorijske blokove. U ovoj metodi, indeks se pretražuje sekvencijalno, a njegov pokazivač može izravno pristupiti datoteci. Više razina indeksiranja može se koristiti za veću učinkovitost pristupa. Također smanjuje vrijeme potrebno za pristup jednom zapisu.

Raspodjela prostora

U operativnom sustavu, datotekama se uvijek dodjeljuje prostor na disku. Tri vrste metoda dodjeljivanja prostora su:

• Povezana dodjela
• Indeksirana dodjela
• Kontinuirana dodjela

Kontinuirana dodjela

U ovoj metodi:

• Svaka datoteka koristi susjedni adresni prostor u memoriji.
• Ovdje OS dodjeljuje adrese diskova linearnim redoslijedom.
• U metodi kontinuirane dodjele, vanjska fragmentacija je najveći problem.

Povezana dodjela

U ovoj metodi:

• Svaka datoteka uključuje popis poveznica.
• Direktorij sadrži vezu ili pokazivač u prvom bloku datoteke.
• Kod ove metode nema vanjske fragmentacije.
• Ova metoda alokacije datoteka koristi se za sekvencijalni pristup datotekama.
• Ova metoda nije idealna za datoteku s izravnim pristupom.

Indeksirana dodjela

U ovoj metodi:

• Direktorij sadrži adrese indeksnih blokova specifičnih datoteka.
• Stvoren je blok indeksa koji sadrži sve pokazivače za određene datoteke.
• Sve datoteke trebaju imati pojedinačne blokove indeksa za pohranu adresa za prostor na disku.

Imenici datoteka

Jedan direktorij može, ali i ne mora sadržavati više datoteka. Također može imati poddirektorije unutar glavnog direktorija. Informacije o datotekama održavaju se u direktorijima. U Windows OS-u, nazivaju se mape.

Imenik na jednoj razini

Sljedeće su informacije koje se vode u imeniku:

• Ime: Naziv koji se prikazuje korisniku.
• Tip: Vrsta direktorija.
• Položaj: Trenutni pokazivači za sljedeće čitanje/pisanje.
• Mjesto: Mjesto na uređaju gdje je pohranjeno zaglavlje datoteke.
• Veličina pakiranja: Broj bajtova, blokova i riječi u datoteci.
• Zaštita: Kontrola pristupa pri čitanju/pisanju/izvršavanju/brisanju.
• Upotreba: Vrijeme stvaranja, pristupa i izmjene.

Vrste datoteka - naziv, ekstenzija

Vrsta datoteke	Uobičajeni nastavak	funkcija
izvršna	exe, com, bin ili nijedan	program na strojnom jeziku spreman za izvršavanje
Objekt	obj, o	kompiliran, strojni jezik, nije povezan
Izvorni kod	c, p, pas, 177, asm, a	izvorni kod na raznim jezicima
Serija	šišmiš, sh	niz naredbi koje treba izvršiti
Tekst	txt, dok	dokumenti s tekstualnim podacima
Program za obradu teksta	doc, dokumenti, tex, rrf itd.	razni formati programa za obradu teksta
Knjižnica	lib, h	biblioteke rutina
Archive	luk, zip, tar	povezane datoteke grupirane u jednu datoteku, ponekad komprimirane

Pitanja i odgovori