Bestandssystemen in Operasysteem: structuur, attributen, typen

Doel van het bestandsbeheersysteem

Dit zijn de belangrijkste doelstellingen van het bestandsbeheersysteem:

• Het biedt I/O-ondersteuning voor een verscheidenheid aan typen opslagapparaten.
• Minimaliseert de kans op verlies of vernietiging van gegevens
• Helpt het besturingssysteem bij gestandaardiseerde I/O-interfaceroutines voor gebruikersprocessen.
• Het biedt I/O-ondersteuning voor meerdere gebruikers in een systeemomgeving met meerdere gebruikers.

Eigenschappen van een bestandssysteem

Hier volgen belangrijke eigenschappen van een bestandssysteem:

• Bestanden worden opgeslagen op schijf of andere opslag en verdwijnen niet wanneer een gebruiker zich afmeldt.
• Bestanden hebben namen en zijn gekoppeld aan toegangsrechten die gecontroleerd delen mogelijk maken.
• Bestanden kunnen worden gerangschikt of in complexere structuren worden weergegeven om de onderlinge relaties weer te geven.

Bestandsstructuur

Een bestandsstructuur moet een vooraf gedefinieerd formaat hebben, zodanig dat een besturingssysteem begrijpt. Het heeft een exclusief gedefinieerde structuur, die gebaseerd is op het type.

Drie soorten bestandsstructuren in OS:

• Een tekstbestand: het is een reeks tekens die in regels zijn georganiseerd.
• Een objectbestand: het is een reeks bytes die in blokken is georganiseerd.
• Een bronbestand: het is een reeks functies en processen.

Leessuggestie: -Wat is Operating-systeem? Leg soorten besturingssystemen, functies en voorbeelden uit.

Bestandskenmerken

Een bestand heeft een naam en gegevens. Bovendien slaat het ook meta-informatie op, zoals de datum en tijd van het maken van bestanden, de huidige grootte, de datum van laatste wijziging, enz. Al deze informatie wordt de attributen van een bestandssysteem genoemd.

Hier volgen enkele belangrijke bestandskenmerken die in het besturingssysteem worden gebruikt:

• Naam: Het is de enige informatie die in een voor mensen leesbare vorm is opgeslagen.
• Identifier: Elk bestand wordt geïdentificeerd door een uniek tagnummer binnen een bestandssysteem dat bekend staat als een identificatie.
• Locatie: Verwijst naar de bestandslocatie op het apparaat.
• Type: Dit kenmerk is vereist voor systemen die verschillende soorten bestanden ondersteunen.
• Grootte. Kenmerk dat wordt gebruikt om de huidige bestandsgrootte weer te geven.
• Bescherming. Met dit kenmerk worden de toegangsrechten voor het lezen, schrijven en uitvoeren van het bestand toegewezen en beheerd.
• Tijd, datum en beveiliging: Het wordt gebruikt voor bescherming, beveiliging en ook voor monitoring

Bestandstype

Het verwijst naar het vermogen van het besturingssysteem om verschillende typen bestanden te onderscheiden, zoals tekstbestanden, binaire bestanden en bronbestanden. OperaSystemen zoals MS_DOS en UNIX hebben de volgende bestandstypen:

Speciaal tekenbestand

Het is een hardwarebestand dat gegevens teken voor teken leest of schrijft, zoals muis, printer en meer.

Gewone bestanden

• In dit soort bestanden worden gebruikersinformatie opgeslagen.
• Dit kunnen tekst, uitvoerbare programma's en databases zijn.
• Hiermee kan de gebruiker handelingen uitvoeren zoals toevoegen, verwijderen en wijzigen.

Directorybestanden

• Directory bevat bestanden en andere gerelateerde informatie over die bestanden. Het is eigenlijk een map waarin u meerdere bestanden kunt bewaren en ordenen.

Speciale bestanden

• Deze bestanden worden ook wel apparaatbestanden genoemd. Het vertegenwoordigt fysieke apparaten zoals printers, schijven, netwerken, flashdrives, enz.

Functies van bestand

• Maak een bestand, zoek ruimte op de schijf en voer een vermelding in de map in.
• Naar bestand schrijven, vereist positionering binnen het bestand
• Lezen uit bestand omvat positionering binnen het bestand
• Verwijder directory-item, maak schijfruimte vrij.
• Herpositioneren: lees-/schrijfpositie verplaatsen.

Veelgebruikte termen in bestandssystemen

Veld

Dit element slaat een enkele waarde op, die een statische of variabele lengte kan hebben.

DATABASE

Het verzamelen van gerelateerde gegevens wordt een database genoemd. Relaties tussen gegevenselementen zijn expliciet.

FILES

Bestanden zijn de verzameling soortgelijke records die als één entiteit worden behandeld.

RECORD

Een recordtype is een complex gegevenstype waarmee de programmeur een nieuw gegevenstype kan maken met de gewenste kolomstructuur. Het groepeert een of meer kolommen om een ​​nieuw gegevenstype te vormen. Deze kolommen hebben hun eigen namen en gegevenstype.

Methoden voor bestandstoegang

Bestandstoegang is een proces dat bepaalt hoe bestanden worden benaderd en in het geheugen worden gelezen. Over het algemeen wordt er altijd één toegangsmethode ondersteund door besturingssystemen. Er zijn echter ook besturingssystemen die meerdere toegangsmethoden ondersteunen.

Drie methoden voor bestandstoegang zijn:

• Sequentiële toegang
• Directe willekeurige toegang
• Index sequentiële toegang

Opeenvolgende toegang

Bij dit type bestandstoegangsmethode worden records benaderd in een bepaalde, vooraf gedefinieerde volgorde. Bij de sequentiële toegangsmethode wordt de in het bestand opgeslagen informatie ook één voor één verwerkt. De meeste compilers hebben via deze toegangsmethode toegang tot bestanden.

Willekeurige toegang

De random access-methode wordt ook wel directe willekeurige toegang genoemd. Met deze methode kunt u rechtstreeks toegang krijgen tot het record. Elk record heeft een eigen adres waarop u direct kunt lezen en schrijven.

Opeenvolgende toegang

Dit type toegangsprocedure is gebaseerd op eenvoudige sequentiële toegang. Bij deze toegangsmethode wordt voor elk bestand een index gebouwd, met een directe verwijzing naar verschillende geheugenblokken. Bij deze methode wordt de index opeenvolgend doorzocht en heeft de aanwijzer rechtstreeks toegang tot het bestand. Er kunnen meerdere indexeringsniveaus worden gebruikt om de toegang efficiënter te maken. Het vermindert ook de tijd die nodig is om toegang te krijgen tot één record.

Ruimtetoewijzing

In de Operasysteem krijgen bestanden altijd schijfruimte toegewezen.

Er zijn drie soorten methoden voor ruimtetoewijzing:

• Gekoppelde toewijzing
• Geïndexeerde toewijzing
• Aaneengesloten toewijzing

Aaneengesloten toewijzing

Bij deze methode

• Elk bestand gebruikt een aaneengesloten adresruimte in het geheugen.
• Hier wijst het besturingssysteem het schijfadres toe in lineaire volgorde.
• Bij de aaneengesloten allocatiemethode is externe fragmentatie het grootste probleem.

Gekoppelde toewijzing

Bij deze methode

• Elk bestand bevat een lijst met links.
• De directory bevat een link of pointer in het eerste blok van een bestand.
• Met deze methode is er geen externe fragmentatie
• Deze bestandstoewijzingsmethode wordt gebruikt voor bestanden met sequentiële toegang.
• Deze methode is niet ideaal voor een bestand met directe toegang.

Geïndexeerde toewijzing

Bij deze methode

• Directory bevat de adressen van indexblokken van de specifieke bestanden.
• Er wordt een indexblok gemaakt met alle verwijzingen naar specifieke bestanden.
• Alle bestanden moeten individuele indexblokken hebben om de adressen voor schijfruimte op te slaan.

Bestandsmappen

Een enkele map kan al dan niet meerdere bestanden bevatten. Het kan ook submappen in de hoofdmap hebben. Informatie over bestanden wordt bijgehouden door Directories. In Windows OS, het worden mappen genoemd.

Hieronder vindt u de informatie die in een directory wordt bijgehouden:

• Naam De naam die aan de gebruiker wordt getoond.
• Type: Type map.
• Functie: Huidige volgende lees-/schrijfaanwijzingen.
• Locatie: Locatie op het apparaat waar de bestandskop is opgeslagen.
• Grootte: Aantal bytes, blokken en woorden in het bestand.
• Bescherming: Toegangscontrole bij lezen/schrijven/uitvoeren/verwijderen.
• Gebruik: Tijdstip van creatie, toegang, wijziging

Bestandstypen: naam, extensie

Bestandstype	Gebruikelijke extensie	Functie
Uitvoerbaar	exe, com, bin of geen	kant-en-klaar machinetaalprogramma
Object	obj, o	nageleefd, machinetaal, niet gekoppeld
Broncode	C. p, pas, 177, asm, a	broncode in verschillende talen
Partij	bat, sch	Reeks uit te voeren opdrachten
Tekst	txt, doc	tekstuele gegevensdocumenten
Tekstverwerker	doc,docs, tex, rrf, enz.	verschillende tekstverwerkingsformaten
Bibliotheek	lib, h	bibliotheken met routines
Archive	boog, zip, teer	gerelateerde bestanden gegroepeerd in één bestand, soms gecomprimeerd.

Samenvatting

• Een bestand is een verzameling gecorreleerde informatie die is vastgelegd op secundaire of niet-vluchtige opslagmedia, zoals magnetische schijven, optische schijven en banden.
• Het biedt I/O-ondersteuning voor een verscheidenheid aan typen opslagapparaten.
• Bestanden worden opgeslagen op schijf of andere opslag en verdwijnen niet wanneer een gebruiker zich afmeldt.
• Een bestandsstructuur moet een vooraf gedefinieerd formaat hebben, zodat een besturingssysteem deze begrijpt.
• Bestandstype verwijst naar het vermogen van het besturingssysteem om onderscheid te maken tussen verschillende bestandstypen, zoals tekstbestanden, binaire bestanden en bronbestanden.
• Creëer zoekruimte op schijf en voer een vermelding in de directory in.
• De geïndexeerde sequentiële toegangsmethode is gebaseerd op eenvoudige sequentiële toegang
• Bij de Sequential Access-methode worden records benaderd in een bepaalde, vooraf gedefinieerde volgorde
• De random access-methode wordt ook wel directe willekeurige toegang genoemd
• Er zijn drie soorten methoden voor ruimtetoewijzing:
• Gekoppelde toewijzing
• Geïndexeerde toewijzing
• Aaneengesloten toewijzing
• Informatie over bestanden wordt bijgehouden door Directories