オペレーティング システムのファイル システム: 構造、属性、タイプ

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。

一般に、ファイルは一連のビット、バイト、またはレコードであり、その意味はファイルの作成者とユーザーによって定義されます。 すべてのファイルには、保管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。
  • データの紛失または破壊の可能性を最小限に抑えます
  • OS がユーザー プロセスの I/O インターフェイス ルーチンを標準化するのに役立ちます。
  • マルチユーザー システム環境で複数のユーザーに I/O 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 システムの重要なプロパティを次に示します。

  • 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、制御された共有を許可するアクセス許可が関連付けられています。
  • ファイルを整理したり、より多くの complex それらの間の関係を反映する構造。

ファイル構造

ファイル構造は、次のような方法で事前に定義された形式である必要があります。 オペレーティングシステム わかります。 これは、そのタイプに基づいて排他的に定義された構造を持っています。

OS のファイル構造は XNUMX 種類あります。

  • テキスト ファイル: 行単位で構成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:-オペレーティングシステムとは何ですか? 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、最終変更日などのメタ情報も保存されます。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 で使用されるいくつかの重要なファイル属性を次に示します。

  • お名前: これは、人間が判読できる形式で保存される唯一の情報です。
  • 識別する: すべてのファイルは、識別子と呼ばれるファイル システム内の一意のタグ番号によって識別されます。
  • 住所 デバイス上のファイルの場所を指します。
  • タイプ: 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. 現在のファイル サイズを表示するために使用される属性。
  • 保護. この属性は、ファイルの読み取り、書き込み、および実行のアクセス権を割り当てて制御します。
  • 時刻、日付、およびセキュリティ: 保護、セキュリティに使用され、監視にも使用されます

ファイルの種類

これは、テキスト ファイル、バイナリ、ソース ファイルなどのさまざまな種類のファイルを区別するオペレーティング システムの機能を指します。 ただし、MS_DOS や UNIX などのオペレーティング システムには次のような特徴があります。wing ファイルの種類:

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のように、データを XNUMX 文字ずつ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。
  • テキスト、実行可能プログラム、データベースなどがあります。
  • これにより、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、複数のファイルを保持および整理するためのフォルダーです。

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、ディスク上のスペースを見つけて、ディレクトリにエントリを作成します。
  • ファイルに書き込みます。ファイル内での位置決めが必要です
  • ファイルからの読み取りには、ファイル内の位置決めが含まれます
  • ディレクトリ エントリを削除し、ディスク領域を回復します。
  • 再配置: 読み取り/書き込み位置を移動します。

ファイル システムで一般的に使用される用語

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。

DATABASE

関連するデータの集まりをデータベースと呼びます。 データの要素間の関係は明示的です。

ファイル

ファイルは、単一のエンティティとして扱われる類似のレコードのコレクションです。

記録

レコードタイプはcomですplex このデータ型を使用すると、プログラマは必要な列構造を持つ新しいデータ型を作成できます。 XNUMX つ以上の列をグループ化して新しいデータ型を形成します。 これらの列には独自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 アクセスは、ファイルにアクセスしてメモリに読み込む方法を決定するプロセスです。 一般に、オペレーティング システムでは常に XNUMX つのアクセス方法がサポートされます。 ただし、複数のアクセス方法をサポートするオペレーティング システムもあります。

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、ダイレクトランダムアクセスとも呼ばれる。 このメソッドを使用すると、レコードに直接アクセスできます。 各レコードには独自のアドレスがあり、読み取りおよび書き込みのために直接アクセスできます。

シーケンシャルアクセス

このタイプのアクセス方法は、単純なシーケンシャル アクセスに基づいています。 このアクセス方法では、異なるメモリ ブロックへの直接ポインタを使用して、ファイルごとにインデックスが構築されます。 このメソッドでは、インデックスが順番に検索され、そのポインタがファイルに直接アクセスできます。 複数レベルのインデックス作成を使用すると、アクセス効率が向上します。 また、XNUMX つのレコードにアクセスするの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。

スペース割り当て方法には次の XNUMX 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の連続したアドレス空間を使用します。
  • ここで、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、外部の断片化は発生しません。
  • 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、

  • ディレクトリは、特定のファイルのインデックス ブロックのアドレスで構成されます。
  • 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

1 つのディレクトリに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。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維持されます。で Windows OSではフォルダと呼びます。

ファイル ディレクトリ
単一レベルのディレクトリ

Following ディレクトリに保持される情報です。

  • お名前 ユーザーに表示される名前。
  • : ディレクトリのタイプ。
  • 役職: 現在の次回読み取り/書き込みポインター。
  • 会場: ファイルヘッダーが保存され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、ワード数。
  • 保護: 読み取り/書き込み/実行/削除のアクセス制御。
  • 使用法: 作成、アクセス、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、マシン語、リンクなし
ソースコード c. p、パス、177、asm、a さまざまな言語のソースコード
バッチ バット、シ 実行する一連のコマンド
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
Archive アーク、ジップ、タール 関連ファイルが XNUMX つのファイルにグループ化され、場合によっては圧縮されます。

まとめ

  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • ファイル構造は、オペレーティング システムが理解できるような形式で事前に定義されている必要があります。
  • ファイル タイプとは、テキスト ファイル、バイナリ、ソース ファイルなどのさまざまなタイプのファイルを区別するオペレーティング システムの機能を指します。
  • ディスク上に検索スペースを作成し、ディレクトリにエントリを作成します。
  • インデックスシーケンシャル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
  • シーケンシャル アクセス方式では、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。
  • ランダムアクセス方式はダイレクトランダムアクセスとも呼ばれます
  • スペース割り当て方法には次の XNUMX 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
  • ファイルに関する情報はディレクトリによって維持されます