File system in OperaSistema di ting: Struttura, Attributi, Tipi

Obiettivo del sistema di gestione dei file

Ecco gli obiettivi principali del sistema di gestione dei file:

• Fornisce supporto I/O per una varietà di tipi di dispositivi di archiviazione.
• Riduce al minimo le possibilità di perdita o distruzione dei dati
• Aiuta il sistema operativo a routine di interfaccia I/O standardizzate per i processi utente.
• Fornisce supporto I/O per più utenti in un ambiente di sistemi multiutente.

Proprietà di un file system

Ecco le proprietà importanti di un file system:

• I file vengono archiviati su disco o altro dispositivo di archiviazione e non scompaiono quando un utente si disconnette.
• I file hanno nomi e sono associati a permessi di accesso che consentono la condivisione controllata.
• I file potrebbero essere organizzati in strutture più complesse per riflettere la relazione tra loro.

Struttura del file

Una struttura di file deve essere in un formato predefinito in modo tale che un file sistema operativo capisce. Ha una struttura definita esclusivamente, che si basa sul suo tipo.

Tre tipi di struttura dei file nel sistema operativo:

• Un file di testo: è una serie di caratteri organizzata in righe.
• Un file oggetto: è una serie di byte organizzata in blocchi.
• Un file sorgente: è una serie di funzioni e processi.

Suggerimento di lettura: -Che cos'è la Operasistema? Spiegare tipi di sistema operativo, caratteristiche ed esempi.

Attributi del file

Un file ha un nome e dati. Inoltre, memorizza anche metainformazioni come data e ora di creazione del file, dimensione corrente, data dell'ultima modifica, ecc. Tutte queste informazioni sono chiamate attributi di un file system.

Ecco alcuni importanti attributi di file utilizzati nel sistema operativo:

• Nome e Cognome: Sono le uniche informazioni archiviate in un formato leggibile dall'uomo.
• Identifier: Ogni file è identificato da un numero di tag univoco all'interno di un file system noto come identificatore.
• Sede: Punta al percorso del file sul dispositivo.
• Tipo: Questo attributo è obbligatorio per i sistemi che supportano vari tipi di file.
• Taglia. Attributo utilizzato per visualizzare la dimensione del file corrente.
• Marchio. Questo attributo assegna e controlla i diritti di accesso di lettura, scrittura ed esecuzione del file.
• Ora, data e sicurezza: Viene utilizzato per la protezione, la sicurezza e anche per il monitoraggio

Tipo di file

Si riferisce alla capacità del sistema operativo di differenziare vari tipi di file come file di testo, binari e file sorgente. Tuttavia, OperaI sistemi operativi come MS_DOS e UNIX hanno i seguenti tipi di file:

File speciale di caratteri

È un file hardware che legge o scrive i dati carattere per carattere, come mouse, stampante e altro.

File ordinari

• Questi tipi di file memorizzano le informazioni dell'utente.
• Potrebbe trattarsi di testo, programmi eseguibili e database.
• Consente all'utente di eseguire operazioni come aggiungere, eliminare e modificare.

File di directory

• La directory contiene file e altre informazioni correlate su tali file. È fondamentalmente una cartella per contenere e organizzare più file.

File speciali

• Questi file sono anche chiamati file di dispositivo. Rappresenta dispositivi fisici come stampanti, dischi, reti, unità flash, ecc.

Funzioni dell'archivio

• Crea un file, trova spazio su disco e inserisci una voce nella directory.
• Scrivi su file, richiede il posizionamento all'interno del file
• La lettura da file implica il posizionamento all'interno del file
• Elimina la voce della directory, recupera spazio su disco.
• Riposizionamento: sposta la posizione di lettura/scrittura.

Termini comunemente utilizzati nei file system

Settore

Questo elemento memorizza un singolo valore, che può essere di lunghezza statica o variabile.

DATABASE

La raccolta di dati correlati è chiamata database. Le relazioni tra gli elementi dei dati sono esplicite.

FILE

File è la raccolta di record simili trattati come una singola entità.

RECORD

Un tipo Record è un tipo di dati complesso che consente al programmatore di creare un nuovo tipo di dati con la struttura di colonne desiderata. I suoi gruppi di una o più colonne formano un nuovo tipo di dati. Queste colonne avranno i loro nomi e il loro tipo di dati.

Metodi di accesso ai file

L'accesso ai file è un processo che determina il modo in cui si accede ai file e li leggono in memoria. In genere, i sistemi operativi supportano sempre un unico metodo di accesso. Sebbene esistano alcuni sistemi operativi che supportano anche metodi di accesso multipli.

Tre metodi di accesso ai file sono:

• Accesso sequenziale
• Accesso casuale diretto
• Accesso sequenziale all'indice

Accesso sequenziale

In questo tipo di metodo di accesso ai file, si accede ai record in una determinata sequenza predefinita. Nel metodo di accesso sequenziale, anche le informazioni memorizzate nel file vengono elaborate una per una. La maggior parte dei compilatori accede ai file utilizzando questo metodo di accesso.

Accesso casuale

Il metodo di accesso casuale è anche chiamato accesso casuale diretto. Questo metodo consente di accedere direttamente al record. Ogni record ha un proprio indirizzo sul quale è possibile accedere direttamente in lettura e scrittura.

Accesso sequenziale

Questo tipo di metodo di accesso si basa su un semplice accesso sequenziale. In questo metodo di accesso viene creato un indice per ogni file, con un puntatore diretto a diversi blocchi di memoria. In questo metodo, la ricerca nell'indice viene eseguita in sequenza e il suo puntatore può accedere direttamente al file. È possibile utilizzare più livelli di indicizzazione per offrire una maggiore efficienza nell'accesso. Riduce inoltre il tempo necessario per accedere a un singolo record.

Allocazione dello spazio

Nel Operating, ai file vengono sempre allocati spazi su disco.

Tre tipi di metodi di allocazione dello spazio sono:

• Allocazione collegata
• Allocazione indicizzata
• Allocazione contigua

Allocazione contigua

In questo metodo,

• Ogni file utilizza uno spazio di indirizzi contiguo in memoria.
• Qui, il sistema operativo assegna l'indirizzo del disco in ordine lineare.
• Nel metodo di allocazione contigua, la frammentazione esterna è il problema più grande.

Allocazione collegata

In questo metodo,

• Ogni file include un elenco di collegamenti.
• La directory contiene un collegamento o un puntatore nel primo blocco di un file.
• Con questo metodo non vi è alcuna frammentazione esterna
• Questo metodo di allocazione file viene utilizzato per i file ad accesso sequenziale.
• Questo metodo non è ideale per un file ad accesso diretto.

Allocazione indicizzata

In questo metodo,

• La directory comprende gli indirizzi dei blocchi indice dei file specifici.
• Viene creato un blocco indice contenente tutti i puntatori per file specifici.
• Tutti i file dovrebbero avere blocchi di indice individuali per memorizzare gli indirizzi per lo spazio su disco.

Directory di file

Una singola directory può contenere o meno più file. Può anche avere sottodirectory all'interno della directory principale. Le informazioni sui file vengono gestite dalle Directory. In Windows OS, si chiama cartelle.

Di seguito sono riportate le informazioni che vengono mantenute in una directory:

• Nome Il nome visualizzato all'utente.
• Tipo: tipo di directory.
• Posizione: Puntatori attuali di lettura/scrittura successiva.
• Località: posizione sul dispositivo in cui è archiviata l'intestazione del file.
• Taglia: numero di byte, blocchi e parole nel file.
• Marchio: Controllo dell'accesso in lettura/scrittura/esecuzione/eliminazione.
• Impiego: Momento di creazione, accesso, modifica

Tipi di file: nome, estensione

Tipo di file	Prolungamento abituale	Funzione
eseguibile	exe, com, bin o nessuno	programma in linguaggio macchina pronto per essere eseguito
Oggetto	obj, o	rispettato, linguaggio macchina, non collegato
Codice sorgente	C. p, pas, 177, asm, a	codice sorgente in varie lingue
Partita	pipistrello, sh	Serie di comandi da eseguire
Testo	testo, doc	documenti di dati testuali
Elaboratore di testi	doc, documenti, tex, rrf, ecc.	vari formati di elaboratori di testo
Biblioteca	lib, h	librerie di routine
Archivio	arco, zip, catrame	file correlati raggruppati in un unico file, a volte compresso.

Sommario

• Un file è una raccolta di informazioni correlate registrate su dispositivi di archiviazione secondari o non volatili come dischi magnetici, dischi ottici e nastri.
• Fornisce supporto I/O per una varietà di tipi di dispositivi di archiviazione.
• I file vengono archiviati su disco o altro dispositivo di archiviazione e non scompaiono quando un utente si disconnette.
• Una struttura di file deve essere un formato predefinito in modo tale che un sistema operativo lo comprenda.
• Il tipo di file si riferisce alla capacità del sistema operativo di differenziare diversi tipi di file come file di testo, binari e file di origine.
• Crea spazio di ricerca su disco e inserisci una voce nella directory.
• Il metodo di accesso sequenziale indicizzato si basa sull'accesso sequenziale semplice
• Nel metodo di accesso sequenziale si accede ai record in una determinata sequenza predefinita
• Il metodo di accesso casuale è anche chiamato accesso casuale diretto
• Tre tipi di metodi di allocazione dello spazio sono:
• Allocazione collegata
• Allocazione indicizzata
• Allocazione contigua
• Le informazioni sui file vengono gestite dalle Directory