Операционная система - файловая система

файл

Файл - это именованный набор связанной информации, записанный на вторичном хранилище, таком как магнитные диски, магнитные ленты и оптические диски. Как правило, файл представляет собой последовательность битов, байтов, строк или записей, значение которых определяется создателем файла и пользователем.

Файловая структура

Файловая структура должна соответствовать необходимому формату, который может понять операционная система.

  • Файл имеет определенную структуру в соответствии с его типом.

  • Текстовый файл - это последовательность символов, организованная в строки.

  • Исходный файл - это последовательность процедур и функций.

  • Объектный файл - это последовательность байтов, организованная в блоки, понятные машине.

  • Когда операционная система определяет различные файловые структуры, она также содержит код для поддержки этой файловой структуры. Unix, MS-DOS поддерживают минимальное количество файловой структуры.

Тип файла

Тип файла относится к способности операционной системы различать различные типы файлов, такие как исходные текстовые файлы, двоичные файлы и т. Д. Многие операционные системы поддерживают множество типов файлов. Операционная система, такая как MS-DOS и UNIX, имеет следующие типы файлов:

Обычные файлы

  • Это файлы, содержащие информацию о пользователе.
  • Они могут содержать текст, базы данных или исполняемую программу.
  • Пользователь может применять к таким файлам различные операции, такие как добавление, изменение, удаление или даже удаление всего файла.

Файлы каталога

  • Эти файлы содержат список имен файлов и другую информацию, относящуюся к этим файлам.

Специальные файлы

  • Эти файлы также известны как файлы устройств.
  • Эти файлы представляют собой физические устройства, такие как диски, терминалы, принтеры, сети, ленточный накопитель и т. Д.

Эти файлы бывают двух типов -

  • Character special files - данные обрабатываются посимвольно, как в случае терминалов или принтеров.

  • Block special files - данные обрабатываются блоками, как в случае дисков и лент.

Механизмы доступа к файлам

Механизм доступа к файлу относится к способу доступа к записям файла. Есть несколько способов получить доступ к файлам -

  • Последовательный доступ
  • Прямой / произвольный доступ
  • Индексированный последовательный доступ

Последовательный доступ

Последовательный доступ - это тот, при котором доступ к записям осуществляется в некоторой последовательности, т. Е. Информация в файле обрабатывается по порядку, одна запись за другой. Этот способ доступа самый примитивный. Пример: компиляторы обычно обращаются к файлам таким образом.

Прямой / произвольный доступ

  • Файловая организация произвольного доступа обеспечивает прямой доступ к записям.

  • Каждая запись имеет свой собственный адрес в файле, с помощью которого к ней можно получить прямой доступ для чтения или записи.

  • Записи не должны располагаться в какой-либо последовательности внутри файла, и они не обязательно должны находиться в соседних местах на носителе.

Индексированный последовательный доступ

  • Этот механизм построен на основе последовательного доступа.
  • Для каждого файла создается индекс, содержащий указатели на различные блоки.
  • Поиск по индексу выполняется последовательно, и его указатель используется для прямого доступа к файлу.

Распределение пространства

Файлы распределяются на диске операционной системой. Операционные системы развертываются следующими тремя основными способами распределения дискового пространства для файлов.

  • Непрерывное размещение
  • Связанное размещение
  • Индексированное размещение

Непрерывное размещение

  • Каждый файл занимает непрерывное адресное пространство на диске.
  • Адрес диска назначен в линейном порядке.
  • Легко реализовать.
  • Внешняя фрагментация - основная проблема этого типа техники распределения.

Связанное размещение

  • Каждый файл содержит список ссылок на блоки диска.
  • Каталог содержит ссылку / указатель на первый блок файла.
  • Без внешней фрагментации
  • Эффективно используется в файлах с последовательным доступом.
  • Неэффективен в случае прямого доступа к файлу.

Индексированное размещение

  • Предлагает решения проблем непрерывного и связанного размещения.
  • Индексный блок создается со всеми указателями на файлы.
  • Каждый файл имеет собственный индексный блок, в котором хранятся адреса дискового пространства, занимаемого файлом.
  • Каталог содержит адреса индексных блоков файлов.