のファイルシステム Operaシステム: 構造、属性、タイプ
ナサニエル・ブルックス
⚡ スマートサマリー
オペレーティングシステムのファイルシステムは、磁気ディスク、光ディスク、テープなどの二次記憶装置上のデータを整理、保存、取得する役割を担い、ファイル構造、属性、アクセス方法、割り当てなどを定義することで、プログラムが情報を確実に管理できるようにします。
ファイルシステムとは何ですか?
ファイルは、磁気ディスク、光ディスク、テープなどの二次ストレージまたは不揮発性ストレージに記録される、相関情報の集合です。 これは、プログラムからの入力と出力の受信のための媒体として使用されるデータ収集方法です。
一般的に、ファイルとは、ファイルの作成者とユーザーによって意味が定義されるビット、バイト、またはレコードのシーケンスです。すべてのファイルには、保存および取得のために配置される論理的な場所があります。
ファイル管理システムの目的
ファイル管理システムの主な目的は次のとおりです。
- さまざまな種類のストレージ デバイスに対する I/O サポートを提供します。
- データの損失や破損の可能性を最小限に抑えます。
- これは、OSがユーザープロセス向けの入出力インターフェースルーチンを標準化するのに役立ちます。
- マルチユーザーシステム環境において、複数のユーザーに対する入出力サポートを提供します。
ファイルシステムのプロパティ
ファイルシステムの重要な特性は以下のとおりです。
- ファイルはディスクまたはその他のストレージに保存され、ユーザーがログオフしても消えることはありません。
- ファイルには名前があり、アクセス権限が関連付けられているため、共有を制御できます。
- ファイルは、それらの間の関係性を反映するために、より複雑な構造で配置することができる。
ファイル構造
ファイル構造には、 オペレーティングシステム それを理解している。それは、その型に基づいて独自に定義された構造を持っている。
OSにおけるファイル構造には、以下の3種類があります。
- テキストファイル：行ごとに整理された一連の文字です。
- オブジェクト ファイル: ブロックに編成された一連のバイトです。
- ソースファイル：一連の関数や処理をまとめたものです。
読書の提案:- 何ですか Operaティンシステム？ OSの種類と特徴、例を解説。
ファイル属性
ファイルには名前とデータがあります。さらに、ファイルの作成日時、現在のサイズ、最終更新日などのメタ情報も格納されます。これらの情報はすべて、ファイルシステムの属性と呼ばれます。
OSで使用される重要なファイル属性をいくつか紹介します。
- 名前： これは人間が読める形式で保存される唯一の情報です。
- 識別子： ファイルシステム内では、すべてのファイルは識別子と呼ばれる固有のタグ番号によって識別されます。
- 住所 これは、デバイス上のファイル保存場所を示しています。
- 種類： この属性は、さまざまなタイプのファイルをサポートするシステムに必要です。
- サイズ： この属性は、現在のファイルサイズを表示するために使用されます。
- 保護： この属性は、ファイルの読み取り、書き込み、および実行に関するアクセス権を割り当て、制御します。
- 時間、日付、セキュリティ： これは、保護、セキュリティ、および監視のために使用されます。
ファイルの種類
ファイルタイプとは、オペレーティングシステムがテキストファイル、バイナリファイル、ソースファイルなど、さまざまな種類のファイルを区別する能力を指します。 OperaMS-DOSやUNIXなどのシステムには、以下の種類のファイルがあります。
キャラクタースペシャルファイル
これは、マウスやプリンターなどと同様に、データを文字単位で読み書きするハードウェアファイルです。
通常のファイル
- これらの種類のファイルにはユーザー情報が保存されます。
- それらはテキスト、実行可能プログラム、またはデータベースである可能性がある。
- これらによって、ユーザーは追加、削除、変更などの操作を実行できます。
ディレクトリ ファイル
- ディレクトリにはファイルと、それらのファイルに関するその他の関連情報が含まれています。基本的には、複数のファイルを格納して整理するためのフォルダです。
特殊ファイル
- これらのファイルはデバイスファイルとも呼ばれます。これらは、プリンター、ディスク、ネットワーク、フラッシュドライブなどの物理デバイスを表します。
ファイルの機能
- ファイルを作成し、ディスク上の空き容量を確保し、ディレクトリにエントリを作成します。
- ファイルへの書き込みには、ファイル内での位置指定が必要です。
- ファイルから読み込む処理には、ファイル内の位置特定が含まれます。
- ディレクトリのエントリを削除して、ディスク容量を解放します。
- 位置変更：読み書き位置を移動します。
ファイルシステムでよく使われる用語
フィールド
この要素は、静的または可変長の単一の値を格納します。
データベース
関連するデータの集合をデータベースと呼ぶ。データ要素間の関係は明確に定義されている。
ファイルとは、類似したレコードの集合体であり、単一のエンティティとして扱われる。
USBレコーディング
レコード型は、プログラマーが目的の列構造を持つ新しいデータ型を作成できる複雑なデータ型です。1つまたは複数の列をグループ化して新しいデータ型を形成します。これらの列にはそれぞれ固有の名前とデータ型があります。
ファイルアクセス方法
ファイルアクセスとは、ファイルへのアクセス方法やメモリへの読み込み方法を決定するプロセスです。一般的に、オペレーティングシステムは常に単一のアクセス方法をサポートしていますが、一部のオペレーティングシステムは複数のアクセス方法もサポートしています。
ファイル アクセス方法は次の XNUMX つです。
- 順次アクセス
- 直接ランダムアクセス
- インデックス順次アクセス
シーケンシャルアクセス
このタイプのファイル アクセス方法では、レコードは特定の事前定義された順序でアクセスされます。 シーケンシャルアクセス方式では、ファイルに格納されている情報も一つずつ処理されます。 ほとんどのコンパイラは、このアクセス方法を使用してファイルにアクセスします。
ランダムアクセス
ランダムアクセス方式は、直接ランダムアクセスとも呼ばれます。この方式では、レコードに直接アクセスできます。各レコードには固有のアドレスがあり、読み書きのために直接アクセスすることが可能です。
インデックスシーケンシャルアクセス
このアクセス方式は、単純なシーケンシャルアクセスに基づいています。この方式では、ファイルごとにインデックスが作成され、異なるメモリブロックへの直接ポインタが設定されます。インデックスはシーケンシャルに検索され、そのポインタによってファイルに直接アクセスできます。アクセス効率を高めるために、複数のレベルのインデックスを使用できます。また、単一レコードへのアクセスに必要な時間も短縮されます。
スペースの割り当て
オペレーティングシステムでは、ファイルには常にディスク領域が割り当てられます。領域割り当て方法には次の3種類があります。
- リンクされた割り当て
- インデックス付き割り当て
- 連続割り当て
連続割り当て
この方法では：
- すべてのファイルは、メモリ上で連続したアドレス空間を使用します。
- ここでは、OSはディスクアドレスを線形順序で割り当てます。
- 連続割り当て方式では、外部フラグメンテーションが最大の問題となります。
リンクされた割り当て
この方法では：
- すべてのファイルにはリンクのリストが含まれています。
- ディレクトリには、ファイルの最初のブロックにリンクまたはポインタが含まれています。
- この方法では、外部断片化は発生しない。
- このファイル割り当て方法は、シーケンシャルアクセスファイルに使用されます。
- この方法は、ファイルに直接アクセスする場合には理想的ではありません。
インデックス付き割り当て
この方法では：
- このディレクトリには、特定のファイルのインデックスブロックのアドレスが含まれています。
- 特定のファイルへのすべてのポインターを含むインデックス ブロックが作成されます。
- すべてのファイルには、ディスク領域のアドレスを保存するための個別のインデックス ブロックが必要です。
ファイル ディレクトリ
単一のディレクトリには複数のファイルが含まれる場合と含まれない場合があります。また、メインディレクトリ内にサブディレクトリを持つこともできます。ファイルに関する情報はディレクトリによって管理されます。 Windows OSでは、それらはフォルダと呼ばれます。
単一レベルのディレクトリ
ディレクトリに保持される情報は次のとおりです。
- 名前： ユーザーに表示される名前。
- 種類： ディレクトリの種類。
- ポジション： 現在の次の読み取り/書き込みポインタ。
- 住所 ファイルヘッダーが保存されているデバイス上の場所。
- サイズ： ファイル内のバイト数、ブロック数、およびワード数。
- 保護： 読み取り/書き込み/実行/削除に対するアクセス制御。
- 使用法： 作成、アクセス、および変更の時刻。
ファイルの種類 - 名前、拡張子
| ファイルの種類 | 通常の延長 | 演算 |
| 実行可能ファイル | exe、com、bin、またはなし | すぐに実行できる機械語プログラム |
| オブジェクト | オブジェクト、それ | コンパイル済み、機械語、リンクなし |
| ソースコード | c、p、pas、177、asm、a | さまざまな言語のソースコード |
| バッチ | バット、シ | 実行される一連のコマンド |
| テキスト | txt、ドキュメント | テキストデータドキュメント |
| ワードプロセッサ | doc、docs、tex、rrfなど | さまざまなワードプロセッサ形式 |
| 図書館 | リブ、h | ルーチンのライブラリ |
| アーカイブ | アーク、ジップ、タール | 関連ファイルを1つのファイルにまとめ、場合によっては圧縮する |
