Hệ điều hành - Hệ thống tệp

Tập tin

Tệp là một tập hợp được đặt tên gồm các thông tin liên quan được ghi trên bộ nhớ thứ cấp như đĩa từ, băng từ và đĩa quang. Nói chung, tệp là một chuỗi các bit, byte, dòng hoặc bản ghi mà ý nghĩa của chúng được xác định bởi người tạo và người dùng tệp.

Cấu trúc tệp

Cấu trúc tệp phải theo định dạng bắt buộc mà hệ điều hành có thể hiểu được.

Một tệp có cấu trúc xác định nhất định theo kiểu của nó.
Tệp văn bản là một chuỗi các ký tự được tổ chức thành các dòng.
Tệp nguồn là một chuỗi các thủ tục và hàm.
Tệp đối tượng là một chuỗi các byte được tổ chức thành các khối mà máy có thể hiểu được.
Khi hệ điều hành xác định các cấu trúc tệp khác nhau, nó cũng chứa mã để hỗ trợ các cấu trúc tệp này. Unix, MS-DOS hỗ trợ số lượng cấu trúc tệp tối thiểu.

Loại tệp

Loại tệp đề cập đến khả năng của hệ điều hành trong việc phân biệt các loại tệp khác nhau như tệp nguồn tệp văn bản và tệp nhị phân, v.v. Nhiều hệ điều hành hỗ trợ nhiều loại tệp. Hệ điều hành như MS-DOS và UNIX có các loại tệp sau:

Tệp thông thường

Đây là những tệp chứa thông tin người dùng.
Chúng có thể có văn bản, cơ sở dữ liệu hoặc chương trình thực thi.
Người dùng có thể áp dụng các thao tác khác nhau trên các tệp đó như thêm, sửa đổi, xóa hoặc thậm chí xóa toàn bộ tệp.

Tệp thư mục

Các tệp này chứa danh sách tên tệp và thông tin khác liên quan đến các tệp này.

Tệp đặc biệt

Các tệp này còn được gọi là tệp thiết bị.
Các tệp này đại diện cho thiết bị vật lý như đĩa, thiết bị đầu cuối, máy in, mạng, ổ băng, v.v.

Các tệp này có hai loại -

Character special files - dữ liệu được xử lý theo từng ký tự như trong trường hợp thiết bị đầu cuối hoặc máy in.
Block special files - dữ liệu được xử lý trong các khối như trong trường hợp đĩa và băng.

Cơ chế truy cập tệp

Cơ chế truy cập tệp đề cập đến cách thức mà các bản ghi của tệp có thể được truy cập. Có một số cách để truy cập tệp -

Truy cập tuần tự
Truy cập trực tiếp / ngẫu nhiên
Truy cập tuần tự được lập chỉ mục

Truy cập tuần tự

Truy cập tuần tự là trong đó các bản ghi được truy cập theo một số trình tự, tức là, thông tin trong tệp được xử lý theo thứ tự, bản ghi này đến bản ghi kia. Phương thức truy cập này là phương thức nguyên thủy nhất. Ví dụ: Các trình biên dịch thường truy cập tệp theo kiểu này.

Truy cập trực tiếp / ngẫu nhiên

Tổ chức tệp truy cập ngẫu nhiên cung cấp, truy cập trực tiếp vào các bản ghi.
Mỗi bản ghi có địa chỉ riêng của nó trên tệp với sự trợ giúp của nó có thể được truy cập trực tiếp để đọc hoặc ghi.
Các bản ghi không cần phải theo bất kỳ trình tự nào trong tệp và chúng không cần ở các vị trí liền kề trên phương tiện lưu trữ.

Truy cập tuần tự được lập chỉ mục

Cơ chế này được xây dựng trên cơ sở truy cập tuần tự.
Một chỉ mục được tạo cho mỗi tệp chứa các con trỏ đến các khối khác nhau.
Chỉ mục được tìm kiếm tuần tự và con trỏ của nó được sử dụng để truy cập trực tiếp vào tệp.

Phân bổ không gian

Tệp được phân bổ không gian đĩa bởi hệ điều hành. Hệ điều hành triển khai sau ba cách chính để phân bổ không gian đĩa cho các tệp.

Phân bổ liên tục
Phân bổ liên kết
Phân bổ được lập chỉ mục

Phân bổ liên tục

Mỗi tệp chiếm một không gian địa chỉ liền kề trên đĩa.
Địa chỉ đĩa được chỉ định theo thứ tự tuyến tính.
Dễ để thực hiện.
Phân mảnh bên ngoài là một vấn đề lớn đối với loại kỹ thuật cấp phát này.

Phân bổ liên kết

Mỗi tệp mang một danh sách các liên kết đến các khối đĩa.
Thư mục chứa liên kết / con trỏ đến khối đầu tiên của tệp.
Không có phân mảnh bên ngoài
Sử dụng hiệu quả trong tệp truy cập tuần tự.
Không hiệu quả trong trường hợp tệp truy cập trực tiếp.

Phân bổ được lập chỉ mục

Cung cấp giải pháp cho các vấn đề về phân bổ liền kề và liên kết.
Một khối chỉ mục được tạo ra với tất cả các con trỏ đến tệp.
Mỗi tệp có khối chỉ mục riêng lưu trữ địa chỉ của không gian đĩa mà tệp đó chiếm.
Thư mục chứa địa chỉ của các khối chỉ mục của tệp.