Файловые системы в OperaСистема ting: структура, атрибуты, типы
Натаниэль Брукс
⚡ Умное резюме
Файловая система в операционной системе организует, хранит и извлекает данные на вторичных носителях, таких как магнитные диски, оптические диски и ленты, определяя структуру файлов, атрибуты, методы доступа и распределение, чтобы программы могли надежно управлять информацией.
Что такое файловая система?
Файл — это совокупность коррелированной информации, записанной на вторичном или энергонезависимом носителе, таком как магнитные диски, оптические диски и ленты. Это метод сбора данных, который используется в качестве средства для ввода и получения вывода из этой программы.
В общем, файл представляет собой последовательность битов, байтов или записей, смысл которых определяется создателем файла и пользователем. Каждый файл имеет логическое местоположение, где он хранится и извлекается.
Цель системы управления файлами
Вот основные цели системы управления файлами:
- Он обеспечивает поддержку ввода-вывода для различных типов устройств хранения данных.
- Это сводит к минимуму вероятность потери или уничтожения данных.
- Это помогает операционной системе стандартизировать процедуры интерфейса ввода-вывода для пользовательских процессов.
- Она обеспечивает поддержку ввода-вывода для нескольких пользователей в многопользовательской системной среде.
Свойства файловой системы
Вот важные свойства файловой системы:
- Файлы хранятся на диске или в другом хранилище и не исчезают при выходе пользователя из системы.
- Файлы имеют имена и связаны с правами доступа, которые позволяют осуществлять контролируемый обмен файлами.
- Файлы могут быть организованы в более сложные структуры, отражающие взаимосвязь между ними.
Файловая структура
Структура файла должна иметь заранее определенный формат, чтобы операционная система Понимает это. Оно имеет исключительно определенную структуру, основанную на его типе.
В операционной системе существуют три типа файловой структуры:
- Текстовый файл: это последовательность символов, организованная в строки.
- Объектный файл: это последовательность байтов, организованная в блоки.
- Исходный файл: это серия функций и процессов.
Предложение для чтения: - Что такое Operaтинг системы? Объясните типы ОС, функции и примеры.
Атрибуты файлов
Файл имеет имя и данные. Кроме того, он хранит метаинформацию, такую как дата и время создания файла, текущий размер и дата последнего изменения. Вся эта информация называется атрибутами файловой системы.
Вот некоторые важные атрибуты файлов, используемые в операционной системе:
- Имя: Это единственная информация, хранящаяся в удобочитаемой форме.
- Идентификатор: Каждый файл идентифицируется уникальным номером тега в файловой системе, известным как идентификатор.
- Локации: Это указывает на местоположение файла на устройстве.
- Тип Этот атрибут необходим для систем, поддерживающих различные типы файлов.
- Размер: Этот атрибут используется для отображения текущего размера файла.
- Степень защиты: Этот атрибут назначает и контролирует права доступа к файлу для чтения, записи и выполнения.
- Время, дата и безопасность: Оно используется для защиты, обеспечения безопасности и мониторинга.
Тип файла
Тип файла — это способность операционной системы различать различные типы файлов, такие как текстовые файлы, двоичные файлы и исходные файлы. OperaВ таких системах, как MS-DOS и UNIX, используются следующие типы файлов:
Специальный файл персонажей
Это аппаратный файл, который считывает или записывает данные посимвольно, подобно мыши, принтеру и другим устройствам.
Обычные файлы
- В файлах такого типа хранится информация о пользователе.
- Это могут быть текстовые файлы, исполняемые программы или базы данных.
- Они позволяют пользователю выполнять такие операции, как добавление, удаление и изменение.
Файлы каталогов
- Каталог содержит файлы и другую информацию, связанную с этими файлами. По сути, это папка для хранения и организации множества файлов.
Специальные файлы
- Эти файлы также называются файлами устройств. Они представляют физические устройства, такие как принтеры, диски, сети и флеш-накопители.
Функции файла
- Создайте файл, найдите свободное место на диске и создайте запись в каталоге.
- Запись в файл, для которой требуется позиционирование внутри файла.
- Чтение из файла включает в себя позиционирование внутри файла.
- Удалите запись в каталоге и освободите место на диске.
- Изменение положения: переместите позицию чтения/записи.
Часто используемые термины в файловых системах
Поиск
Этот элемент хранит одно значение, которое может быть статическим или переменной длины.
База данных
Совокупность связанных данных называется базой данных. Взаимосвязи между элементами данных являются явными.
Файлы
Файл представляет собой набор похожих записей, рассматриваемых как единое целое.
Запись
Тип записи — это сложный тип данных, позволяющий программисту создавать новый тип данных с желаемой структурой столбцов. Он объединяет один или несколько столбцов для формирования нового типа данных. Эти столбцы имеют свои собственные имена и типы данных.
Методы доступа к файлам
Доступ к файлам — это процесс, определяющий способ доступа к файлам и их чтения в память. Как правило, операционные системы всегда поддерживают один метод доступа, хотя некоторые операционные системы также поддерживают несколько методов доступа.
Три метода доступа к файлам:
- Последовательный доступ
- Прямой произвольный доступ
- Индексный последовательный доступ
Последовательный доступ
В этом типе метода доступа к файлам доступ к записям осуществляется в определенной заранее определенной последовательности. При последовательном методе доступа информация, хранящаяся в файле, также обрабатывается поочередно. Большинство компиляторов получают доступ к файлам, используя этот метод доступа.
Случайный доступ
Метод произвольного доступа также называется прямым произвольным доступом. Этот метод позволяет получать доступ к записи напрямую. Каждая запись имеет свой собственный адрес, к которому можно напрямую обращаться для чтения и записи.
Индексированный последовательный доступ
Этот тип доступа основан на простом последовательном доступе. При таком способе доступа для каждого файла создается индекс с прямым указателем на различные блоки памяти. Поиск по индексу осуществляется последовательно, и его указатель может напрямую обращаться к файлу. Для повышения эффективности доступа можно использовать многоуровневое индексирование. Это также сокращает время, необходимое для доступа к одной записи.
Распределение пространства
В операционной системе файлам всегда выделяется дисковое пространство. Существует три типа методов выделения пространства:
- Связанное распределение
- Индексированное распределение
- Непрерывное распределение
Непрерывное распределение
В этом методе:
- Каждый файл использует непрерывное адресное пространство в памяти.
- В данном случае операционная система назначает дисковые адреса в линейном порядке.
- В методе непрерывного распределения самая большая проблема — внешняя фрагментация.
Связанное распределение
В этом методе:
- Каждый файл содержит список ссылок.
- Каталог содержит ссылку или указатель в первом блоке файла.
- При этом методе внешнее разрушение отсутствует.
- Этот метод выделения файлов используется для файлов с последовательным доступом.
- Этот метод не идеален для файла прямого доступа.
Индексированное распределение
В этом методе:
- В каталоге содержатся адреса индексных блоков конкретных файлов.
- Создается индексный блок, содержащий все указатели на определенные файлы.
- Все файлы должны иметь отдельные индексные блоки для хранения адресов дискового пространства.
Файловые каталоги
Одна директория может содержать или не содержать несколько файлов. Она также может иметь поддиректории внутри основной директории. Информация о файлах хранится в директориях. Windows В операционной системе они называются папками.
Одноуровневый каталог
Ниже приводится информация, которая хранится в каталоге:
- Имя: Имя, которое отображается пользователю.
- Тип Тип каталога.
- Должность: Текущие указатели следующего чтения/записи.
- Локации: Место на устройстве, где хранится заголовок файла.
- Размер: Количество байтов, блоков и слов в файле.
- Степень защиты: Контроль доступа на чтение/запись/выполнение/удаление.
- Применение: Время создания, доступа и изменения.
Типы файлов — имя, расширение.
| Тип файла | Обычное расширение | Функция |
| исполнимый | exe, com, bin или нет | готовая к запуску программа на машинном языке |
| объект | объект, о | скомпилированный, машинный язык, не связанный |
| Исходный код | c, p, pas, 177, asm, a | исходный код на разных языках |
| Партия | летучая мышь, ш | последовательность команд для выполнения |
| Текст | текст, документ | документы с текстовыми данными |
| Текстовый редактор | doc, docs, tex, rrf, etc. | различные форматы текстовых процессоров |
| Библиотека | либ, ч | библиотеки процедур |
| Archive | дуга, молния, смола | Связанные файлы сгруппированы в один файл, иногда в сжатом виде. |
