Systemy plików w OperaSystem tingowy: struktura, atrybuty, typy

Co to jest system plików?

Plik to zbiór skorelowanych informacji zapisanych w dodatkowej lub nieulotnej pamięci masowej, takiej jak dyski magnetyczne, dyski optyczne i taśmy. Jest to metoda gromadzenia danych używana jako medium do przekazywania danych wejściowych i odbierania danych wyjściowych z programu.

Ogólnie rzecz biorąc, plik to sekwencja bitów, bajtów lub rekordów, których znaczenie jest definiowane przez twórcę pliku i użytkownika. Każdy plik ma logiczną lokalizację, w której jest przechowywany i odnajdywany.

Cel systemu zarządzania plikami

Oto główne cele systemu zarządzania plikami:

• Zapewnia obsługę wejścia/wyjścia dla różnych typów urządzeń pamięci masowej.
• Minimalizuje ryzyko utraty lub zniszczenia danych.
• Pomaga systemowi operacyjnemu ujednolicić procedury interfejsu wejścia/wyjścia dla procesów użytkownika.
• Zapewnia obsługę wejścia/wyjścia dla wielu użytkowników w środowisku systemu wielodostępnego.

Właściwości systemu plików

Oto ważne właściwości systemu plików:

• Pliki są przechowywane na dysku lub innym nośniku i nie znikają po wylogowaniu się użytkownika.
• Pliki mają nazwy i są powiązane z uprawnieniami dostępu, które pozwalają na kontrolowane udostępnianie.
• Pliki można organizować w bardziej złożone struktury, odzwierciedlające powiązania między nimi.

Struktura plików

Struktura pliku wymaga predefiniowanego formatu w taki sposób, aby system operacyjny Rozumie to. Ma ściśle określoną strukturę, która zależy od jego typu.

Istnieją trzy typy struktury plików w systemie operacyjnym:

• Plik tekstowy: Jest to seria znaków uporządkowana w wiersze.
• Plik obiektowy: Jest to seria bajtów zorganizowana w bloki.
• Plik źródłowy: Jest to seria funkcji i procesów.

Sugestia czytania: – Czym jest Operasystem? Wyjaśnij typy systemów operacyjnych, funkcje i przykłady.

Atrybuty pliku

Plik ma nazwę i dane. Ponadto przechowuje metadane, takie jak data i godzina utworzenia pliku, aktualny rozmiar oraz data ostatniej modyfikacji. Wszystkie te informacje nazywane są atrybutami systemu plików.

Oto kilka ważnych atrybutów plików używanych w systemie operacyjnym:

• Nazwa: Jest to jedyna informacja przechowywana w formie czytelnej dla człowieka.
• Identyfikator: Każdy plik jest identyfikowany za pomocą unikalnego numeru tagu w systemie plików, zwanego identyfikatorem.
• Lokalizacja: Wskazuje lokalizację pliku na urządzeniu.
• Typ: Atrybut ten jest wymagany w przypadku systemów obsługujących różne typy plików.
• Rozmiar: Ten atrybut służy do wyświetlania aktualnego rozmiaru pliku.
• Ochrona: Ten atrybut przypisuje i kontroluje prawa dostępu do odczytu, zapisu i wykonywania pliku.
• Czas, data i zabezpieczenia: Służy do ochrony, bezpieczeństwa i monitorowania.

Typ Pliku

Typ pliku odnosi się do zdolności systemu operacyjnego do rozróżniania różnych typów plików, takich jak pliki tekstowe, pliki binarne i pliki źródłowe. OperaW systemach operacyjnych takich jak MS-DOS i UNIX występują następujące typy plików:

Specjalny plik postaci

Jest to plik sprzętowy, który odczytuje lub zapisuje dane znak po znaku, podobnie jak mysz, drukarka i inne.

Zwykłe pliki

• Tego typu pliki przechowują informacje o użytkowniku.
• Mogą to być teksty, programy wykonywalne lub bazy danych.
• Umożliwiają użytkownikowi wykonywanie operacji takich jak dodawanie, usuwanie i modyfikowanie.

Pliki katalogów

• Katalog zawiera pliki i inne powiązane z nimi informacje. Zasadniczo jest to folder służący do przechowywania i porządkowania wielu plików.

Pliki specjalne

• Pliki te nazywane są również plikami urządzeń. Reprezentują urządzenia fizyczne, takie jak drukarki, dyski, sieci i dyski flash.

Funkcje pliku

• Utwórz plik, znajdź miejsce na dysku i utwórz wpis w katalogu.
• Zapis do pliku wymagający umiejscowienia w pliku.
• Odczyt z pliku, co wiąże się z pozycjonowaniem w pliku.
• Usuń wpis katalogu i odzyskaj miejsce na dysku.
• Zmiana położenia: zmiana pozycji odczytu/zapisu.

Często używane terminy w systemach plików

Pole

Ten element przechowuje pojedynczą wartość, która może mieć długość statyczną lub zmienną.

Baza danych

Zbiór powiązanych danych nazywa się bazą danych. Relacje między elementami danych są wyraźne.

Akta

Plik to zbiór podobnych rekordów traktowany jako pojedyncza całość.

Rekord

Typ rekordu to złożony typ danych, który pozwala programiście na utworzenie nowego typu danych o pożądanej strukturze kolumn. Grupuje on jedną lub więcej kolumn, tworząc nowy typ danych. Kolumny te mają własne nazwy i typy danych.

Metody dostępu do plików

Dostęp do plików to proces, który określa sposób dostępu do plików i ich odczytu z pamięci. Zasadniczo systemy operacyjne zawsze obsługują jedną metodę dostępu, choć niektóre systemy operacyjne obsługują również wiele metod dostępu.

Trzy metody dostępu do plików to:

• Dostęp sekwencyjny
• Bezpośredni dostęp losowy
• Dostęp sekwencyjny do indeksów

Dostęp sekwencyjny

W przypadku tego typu metody dostępu do plików dostęp do rekordów odbywa się w określonej, z góry określonej kolejności. W metodzie dostępu sekwencyjnego przetwarzane są także informacje zapisane w pliku. Większość kompilatorów uzyskuje dostęp do plików przy użyciu tej metody dostępu.

Losowy dostęp

Metoda dostępu losowego jest również nazywana bezpośrednim dostępem losowym. Umożliwia ona bezpośredni dostęp do rekordu. Każdy rekord ma swój własny adres, do którego można uzyskać bezpośredni dostęp w celu odczytu i zapisu.

Indeks Sekwencyjny Dostęp

Ten typ metody dostępu opiera się na prostym dostępie sekwencyjnym. W tej metodzie dostępu dla każdego pliku tworzony jest indeks z bezpośrednim wskaźnikiem do różnych bloków pamięci. W tej metodzie indeks jest przeszukiwany sekwencyjnie, a jego wskaźnik może bezpośrednio uzyskać dostęp do pliku. Wielopoziomowe indeksowanie pozwala na zwiększenie efektywności dostępu. Skraca to również czas potrzebny na dostęp do pojedynczego rekordu.

Przydział przestrzeni

W systemie operacyjnym pliki zawsze otrzymują przydzieloną przestrzeń dyskową. Istnieją trzy metody alokacji przestrzeni:

• Połączona alokacja
• Indeksowana alokacja
• Ciągła alokacja

Ciągła alokacja

W tej metodzie:

• Każdy plik używa ciągłej przestrzeni adresowej w pamięci.
• Tutaj system operacyjny przypisuje adresy dysków w kolejności liniowej.
• W metodzie alokacji ciągłej największym problemem jest fragmentacja zewnętrzna.

Połączona alokacja

W tej metodzie:

• Każdy plik zawiera listę linków.
• Katalog zawiera łącze lub wskaźnik w pierwszym bloku pliku.
• W tej metodzie nie występuje fragmentacja zewnętrzna.
• Tę metodę przydzielania plików stosuje się w przypadku plików o sekwencyjnym dostępie.
• Ta metoda nie jest idealna w przypadku pliku o bezpośrednim dostępie.

Indeksowana alokacja

W tej metodzie:

• Katalog zawiera adresy bloków indeksowych poszczególnych plików.
• Tworzony jest blok indeksowy zawierający wszystkie wskaźniki do określonych plików.
• Wszystkie pliki powinny mieć indywidualne bloki indeksu do przechowywania adresów miejsca na dysku.

Katalogi plików

Pojedynczy katalog może, ale nie musi, zawierać wiele plików. Może również zawierać podkatalogi w katalogu głównym. Informacje o plikach są przechowywane w katalogach. Windows W systemie operacyjnym nazywane są folderami.

Katalog jednopoziomowy

Poniżej przedstawiono informacje przechowywane w katalogu:

• Nazwa: Nazwa wyświetlana użytkownikowi.
• Typ: Typ katalogu.
• Pozycja: Aktualne wskaźniki następnego odczytu/zapisu.
• Lokalizacja: Lokalizacja na urządzeniu, w której przechowywany jest nagłówek pliku.
• Rozmiar: Liczba bajtów, bloków i słów w pliku.
• Ochrona: Kontrola dostępu do odczytu/zapisu/wykonywania/usuwania.
• Stosowanie: Czas utworzenia, dostępu i modyfikacji.

Typy plików – nazwa, rozszerzenie

Typ Pliku	Zwykłe przedłużenie	Funkcjonować
Plik wykonywalny	exe, com, bin lub brak	gotowy do uruchomienia program w języku maszynowym
przedmiot	obj, o	skompilowany, język maszynowy, niepowiązany
Kod żródłowy	c, p, pas, 177, asm, a	kod źródłowy w różnych językach
Partia	nietoperz, sz	seria poleceń do wykonania
Tekst	txt, dokument	dokumenty tekstowe
Edytor tekstu	doc, docs, tex, rrf, itp.	różne formaty edytorów tekstu
Biblioteka	lib, godz	biblioteki procedur
Archive	łuk, zip, smoła	powiązane pliki zgrupowane w jednym pliku, czasami skompresowanym

FAQ