Sisteme de fișiere în OperaSistem: Structură, Atribute, Tipuri

Ce este sistemul de fișiere?

Un fișier este o colecție de informații corelate care sunt înregistrate pe stocare secundară sau nevolatilă, cum ar fi discuri magnetice, discuri optice și benzi. Este o metodă de colectare a datelor care este folosită ca mediu pentru a da intrare și a primi rezultate din acel program.

În general, un fișier este o secvență de biți, octeți sau înregistrări a căror semnificație este definită de creatorul și utilizatorul fișierului. Fiecare fișier are o locație logică unde este plasat pentru stocare și recuperare.

Obiectivul sistemului de gestionare a fișierelor

Iată principalele obiective ale sistemului de management al fișierelor:

• Oferă suport I/O pentru o varietate de tipuri de dispozitive de stocare.
• Reduce la minimum șansele de pierdere sau distrugere a datelor.
• Ajută sistemul de operare să standardizeze rutinele interfeței I/O pentru procesele utilizatorilor.
• Oferă suport I/O pentru mai mulți utilizatori într-un mediu de sistem multiutilizator.

Proprietățile unui sistem de fișiere

Iată proprietățile importante ale unui sistem de fișiere:

• Fișierele sunt stocate pe disc sau pe alt spațiu de stocare și nu dispar atunci când un utilizator se deconectează.
• Fișierele au nume și sunt asociate cu permisiuni de acces care permit partajarea controlată.
• Fișierele pot fi aranjate în structuri mai complexe pentru a reflecta relația dintre ele.

Structura fișierului

O structură de fișiere necesită un format predefinit, astfel încât un sistem de operare o înțelege. Are o structură definită exclusiv, care se bazează pe tipul său.

Există trei tipuri de structuri de fișiere într-un sistem de operare:

• Un fișier text: este o serie de caractere organizate în linii.
• Un fișier obiect: este o serie de octeți care este organizat în blocuri.
• Un fișier sursă: este o serie de funcții și procese.

Sugestie de lectură: - Ce Este Operating System? Explicați tipurile de sisteme de operare, caracteristici și exemple.

Atribute de fișiere

Un fișier are un nume și date. Mai mult, stochează și meta-informații, cum ar fi data și ora creării fișierului, dimensiunea curentă și data ultimei modificări. Toate aceste informații se numesc atribute ale unui sistem de fișiere.

Iată câteva atribute importante ale fișierelor utilizate în sistemul de operare:

• Nume: Este singura informație stocată într-o formă care poate fi citită de om.
• Identificator: Fiecare fișier este identificat printr-un număr unic de etichetă în cadrul unui sistem de fișiere, cunoscut sub numele de identificator.
• Locație: Indică locația fișierului pe dispozitiv.
• Tip: Acest atribut este necesar pentru sistemele care acceptă diferite tipuri de fișiere.
• Mărimea: Acest atribut este folosit pentru a afișa dimensiunea curentă a fișierului.
• Protecţie: Acest atribut atribuie și controlează drepturile de acces pentru citirea, scrierea și executarea fișierului.
• Ora, data și securitatea: Este utilizat pentru protecție, securitate și monitorizare.

Tip fișier

Tipul de fișier se referă la capacitatea sistemului de operare de a diferenția diverse tipuri de fișiere, cum ar fi fișiere text, fișiere binare și fișiere sursă. OperaSistemele de operare precum MS-DOS și UNIX au următoarele tipuri de fișiere:

Fișier special pentru caractere

Este un fișier hardware care citește sau scrie date caracter cu caracter, cum ar fi un mouse, o imprimantă și altele.

Fișiere obișnuite

• Aceste tipuri de fișiere stochează informații despre utilizatori.
• Pot fi text, programe executabile sau baze de date.
• Acestea permit utilizatorului să efectueze operațiuni precum adăugarea, ștergerea și modificarea.

Fișiere director

• Un director conține fișiere și alte informații conexe despre acele fișiere. Este practic un folder care conține și organizează mai multe fișiere.

Fișiere speciale

• Aceste fișiere sunt numite și fișiere de dispozitiv. Ele reprezintă dispozitive fizice precum imprimante, discuri, rețele și unități flash.

Funcțiile fișierului

• Creați un fișier, găsiți spațiu pe disc și faceți o intrare în director.
• Scrie într-un fișier, ceea ce necesită poziționarea în cadrul fișierului.
• Citirea dintr-un fișier, ceea ce implică poziționarea în cadrul fișierului.
• Ștergeți o intrare în director și recuperați spațiu pe disc.
• Repoziționare: mutați poziția de citire/scriere.

Termeni utilizați frecvent în sistemele de fișiere

Câmp

Acest element stochează o singură valoare, care poate fi de lungime statică sau variabilă.

Baza de date

O colecție de date corelate se numește bază de date. Relațiile dintre elementele datelor sunt explicite.

Fişiere

Un fișier este o colecție de înregistrări similare care este tratată ca o singură entitate.

Record

Un tip de înregistrare este un tip de date complex care permite programatorului să creeze un nou tip de date cu structura de coloane dorită. Acesta grupează una sau mai multe coloane pentru a forma un nou tip de date. Aceste coloane au propriile nume și tipuri de date.

Metode de acces la fișiere

Accesul la fișiere este un proces care determină modul în care fișierele sunt accesate și citite în memorie. În general, sistemele de operare acceptă întotdeauna o singură metodă de acces, deși unele sisteme de operare acceptă și metode multiple de acces.

Trei metode de acces la fișiere sunt:

• Acces secvențial
• Acces direct aleator
• Acces secvenţial index

Acces secvențial

În acest tip de metodă de acces la fișiere, înregistrările sunt accesate într-o anumită secvență predefinită. În metoda de acces secvenţial, informaţiile stocate în fişier sunt, de asemenea, procesate una câte una. Majoritatea compilatoarelor accesează fișierele folosind această metodă de acces.

Acces aleatoriu

Metoda de acces aleatoriu este numită și acces aleatoriu direct. Această metodă permite accesarea directă a înregistrării. Fiecare înregistrare are propria adresă, care poate fi accesată direct pentru citire și scriere.

Acces secvențial la index

Acest tip de metodă de acces se bazează pe accesul secvențial simplu. În această metodă de acces, se construiește un index pentru fiecare fișier, cu un pointer direct către diferite blocuri de memorie. În această metodă, indexul este căutat secvențial, iar pointerul său poate accesa fișierul direct. Se pot utiliza mai multe niveluri de indexare pentru a oferi o eficiență mai mare în acces. De asemenea, se reduce timpul necesar pentru accesarea unei singure înregistrări.

Alocarea spațiului

În sistemul de operare, fișierelor li se alocă întotdeauna spații pe disc. Există trei tipuri de metode de alocare a spațiului:

• Alocarea legată
• Alocare indexată
• Alocarea contiguă

Alocarea contiguă

În această metodă:

• Fiecare fișier folosește un spațiu de adrese contiguu în memorie.
• Aici, sistemul de operare atribuie adresele de disc în ordine liniară.
• În metoda de alocare contiguă, fragmentarea externă este cea mai mare problemă.

Alocarea legată

În această metodă:

• Fiecare fișier include o listă de link-uri.
• Directorul conține un link sau un indicator în primul bloc al unui fișier.
• Cu această metodă, nu există fragmentare externă.
• Această metodă de alocare a fișierelor este utilizată pentru fișierele cu acces secvențial.
• Această metodă nu este ideală pentru un fișier cu acces direct.

Alocare indexată

În această metodă:

• Directorul cuprinde adresele blocurilor de index ale fișierelor specifice.
• Este creat un bloc index, având toți pointerii pentru anumite fișiere.
• Toate fișierele ar trebui să aibă blocuri de index individuale pentru a stoca adresele pentru spațiu pe disc.

Directoare de fișiere

Un singur director poate conține sau nu mai multe fișiere. De asemenea, poate avea subdirectoare în directorul principal. Informațiile despre fișiere sunt menținute de directoare. În Windows Sistem de operare, acestea se numesc foldere.

Director cu un singur nivel

Următoarele sunt informațiile care sunt păstrate într-un director:

• Nume: Numele care este afișat utilizatorului.
• Tip: Tipul directorului.
• Poziţie: Indicatorii actuali pentru următoarea citire/scriere.
• Locație: Locația de pe dispozitiv unde este stocat antetul fișierului.
• Mărimea: Numărul de octeți, blocuri și cuvinte din fișier.
• Protecţie: Controlul accesului la citire/scriere/executare/ștergere.
• Utilizare: Momentul creării, accesării și modificării.

Tipuri de fișiere - nume, extensie

Tip fișier	Prelungire obișnuită	Funcţie
executabilă	exe, com, bin sau niciunul	program în limbaj mașină gata de rulare
Obiect	obj, o	compilat, limbaj mașină, nelegat
Cod sursa	c, p, pas, 177, asm, a	cod sursă în diferite limbi
Lot	liliac, sh	serie de comenzi care trebuie executate
Text	txt, doc	documente cu date textuale
Procesor de cuvinte	doc, documente, tex, rrf etc.	diferite formate de procesor de text
Bibliotecă	lib, h	biblioteci de rutine
Archive	arc, fermoar, gudron	fișiere corelate grupate într-un singur fișier, uneori comprimat

Întrebări frecvente