Filsystem i Operating System: Struktur, Attribut, Typer

Vad är filsystem?

En fil är en samling av korrelerad information som är inspelad på sekundär eller icke-flyktig lagring som magnetiska skivor, optiska skivor och band. Det är en metod för datainsamling som används som ett medium för att ge input och ta emot utdata från det programmet.

I allmänhet är en fil en sekvens av bitar, byte eller poster vars betydelse definieras av filskaparen och användaren. Varje fil har en logisk plats där den placeras för lagring och hämtning.

Mål med filhanteringssystemet

Här är huvudmålen för filhanteringssystemet:

• Det ger I/O-stöd för en mängd olika typer av lagringsenheter.
• Det minimerar risken för förlorad eller förstörd data.
• Det hjälper operativsystemet att standardisera I/O-gränssnittsrutiner för användarprocesser.
• Den tillhandahåller I/O-stöd för flera användare i en systemmiljö med flera användare.

Egenskaper för ett filsystem

Här är de viktiga egenskaperna hos ett filsystem:

• Filer lagras på disk eller annan lagring och försvinner inte när en användare loggar ut.
• Filer har namn och är kopplade till åtkomstbehörigheter som tillåter kontrollerad delning.
• Filer kan arrangeras i mer komplexa strukturer för att återspegla förhållandet mellan dem.

Filstruktur

En filstruktur behöver ett fördefinierat format på ett sådant sätt att en operativsystem förstår det. Den har en exklusivt definierad struktur, som är baserad på dess typ.

Tre typer av filstrukturer i operativsystem är:

• En textfil: Det är en serie tecken som är organiserade i rader.
• En objektfil: Det är en serie bytes som är organiserade i block.
• En källfil: Det är en serie funktioner och processer.

Läsförslag:- Vad är Operating System? Förklara typer av operativsystem, funktioner och exempel.

Filattribut

En fil har ett namn och data. Dessutom lagrar den metainformation som filens skapandedatum och tid, aktuell storlek och senast ändrade datum. All denna information kallas attribut för ett filsystem.

Här är några viktiga filattribut som används i operativsystemet:

• Namn: Det är den enda information som lagras i en läsbar form.
• Identifierare: Varje fil identifieras med ett unikt taggnummer inom ett filsystem som kallas en identifierare.
• Plats: Den pekar på filens plats på enheten.
• Typ: Det här attributet krävs för system som stöder olika typer av filer.
• Storlek: Det här attributet används för att visa den aktuella filstorleken.
• Skydd: Det här attributet tilldelar och styr åtkomsträttigheterna för att läsa, skriva och köra filen.
• Tid, datum och säkerhet: Den används för skydd, säkerhet och övervakning.

Filtyp

Filtyp hänvisar till operativsystemets förmåga att skilja mellan olika typer av filer, som textfiler, binära filer och källfiler. OperaSystem som MS-DOS och UNIX har följande filtyper:

Karaktär specialfil

Det är en hårdvarufil som läser eller skriver data tecken för tecken, som en mus, skrivare och mer.

Vanliga filer

• Den här typen av filer lagrar användarinformation.
• De kan vara text, körbara program eller databaser.
• De låter användaren utföra operationer som att lägga till, ta bort och ändra.

Katalogfiler

• En katalog innehåller filer och annan relaterad information om dessa filer. Det är i grunden en mapp för att lagra och organisera flera filer.

Specialfiler

• Dessa filer kallas även enhetsfiler. De representerar fysiska enheter som skrivare, diskar, nätverk och flash-enheter.

Filens funktioner

• Skapa en fil, hitta utrymme på disken och gör en post i katalogen.
• Skriv till en fil, vilket kräver positionering inom filen.
• Läsa från en fil, vilket innebär positionering inom filen.
• Ta bort en katalogpost och frigör diskutrymme.
• Ompositionera: flytta läs-/skrivpositionen.

Vanligt använda termer i filsystem

Fält

Detta element lagrar ett enda värde, som kan vara statiskt eller variabelt.

Databas

En samling av relaterad data kallas en databas. Relationer mellan dataelement är explicita.

Filer

En fil är en samling liknande poster som behandlas som en enda enhet.

Spela in

En posttyp är en komplex datatyp som gör det möjligt för programmeraren att skapa en ny datatyp med önskad kolumnstruktur. Den grupperar en eller flera kolumner för att bilda en ny datatyp. Dessa kolumner har sina egna namn och datatyper.

Filåtkomstmetoder

Filåtkomst är en process som avgör hur filer nås och läses in i minnet. Generellt sett stöds alltid en enda åtkomstmetod av operativsystem, även om vissa operativsystem också stöder flera åtkomstmetoder.

Tre filåtkomstmetoder är:

• Sekventiell åtkomst
• Direkt slumpmässig åtkomst
• Index sekventiell åtkomst

Sekventiell åtkomst

I denna typ av filåtkomstmetod nås poster i en viss fördefinierad sekvens. I metoden för sekventiell åtkomst bearbetas också information som lagras i filen en efter en. De flesta kompilatorer kommer åt filer med denna åtkomstmetod.

Slumpmässig tillgång

Random access-metoden kallas även direkt random access. Denna metod möjliggör direkt åtkomst till posten. Varje post har sin egen adress, som kan nås direkt för läsning och skrivning.

Index sekventiell åtkomst

Denna typ av åtkomstmetod är baserad på enkel sekventiell åtkomst. I denna åtkomstmetod byggs ett index för varje fil, med en direkt pekare till olika minnesblock. I denna metod söks indexet sekventiellt, och dess pekare kan komma åt filen direkt. Flera indexeringsnivåer kan användas för att erbjuda större effektivitet i åtkomsten. Det minskar också den tid som behövs för att komma åt en enda post.

Utrymmesallokering

I operativsystemet tilldelas filer alltid diskutrymme. Tre typer av utrymmesallokeringsmetoder är:

• Länkad tilldelning
• Indexerad tilldelning
• Kontinuerlig tilldelning

Kontinuerlig tilldelning

Med den här metoden:

• Varje fil använder ett sammanhängande adressutrymme i minnet.
• Här tilldelar operativsystemet diskadresser i linjär ordning.
• I den sammanhängande allokeringsmetoden är extern fragmentering den största frågan.

Länkad tilldelning

Med den här metoden:

• Varje fil innehåller en lista med länkar.
• Katalogen innehåller en länk eller pekare i det första blocket av en fil.
• Med denna metod sker ingen extern fragmentering.
• Denna filallokeringsmetod används för filer med sekventiell åtkomst.
• Denna metod är inte idealisk för en direktåtkomstfil.

Indexerad tilldelning

Med den här metoden:

• Katalogen innehåller adresserna till indexblock för de specifika filerna.
• Ett indexblock skapas med alla pekare för specifika filer.
• Alla filer bör ha individuella indexblock för att lagra adresserna för diskutrymme.

Filkataloger

En enda katalog kan innehålla flera filer, men behöver inte. Den kan också ha underkataloger inuti huvudkatalogen. Information om filer hanteras av kataloger. I Windows OS, de kallas mappar.

Katalog på en nivå

Följande är informationen som bevaras i en katalog:

• Namn: Namnet som visas för användaren.
• Typ: Typ av katalog.
• Placera: Nuvarande pekare för nästa läsning/skrivning.
• Plats: Plats på enheten där filhuvudet lagras.
• Storlek: Antal byte, block och ord i filen.
• Skydd: Åtkomstkontroll för läsning/skrivning/körning/borttagning.
• Användning: Tidpunkt för skapande, åtkomst och ändring.

Filtyper - namn, filändelse

Filtyp	Vanlig förlängning	Funktion
exekverbar	exe, com, bin eller ingen	färdigt maskinspråksprogram
Ändamålet	obj, o	kompilerad, maskinspråk, inte länkad
Källkod	c, p, pas, 177, asm, a	källkod på olika språk
Sats	bat, sh	en serie kommandon som ska utföras
text	txt, doc	textdatadokument
Ordbehandlare	doc, docs, tex, rrf, etc.	olika ordbehandlare format
Bibliotek	lib, h	bibliotek av rutiner
Archive	båge, dragkedja, tjära	relaterade filer grupperade i en fil, ibland komprimerade

Vanliga frågor