Système d'exploitation - Système de fichiers

Fichier

Un fichier est une collection nommée d'informations associées qui sont enregistrées sur un stockage secondaire tel que des disques magnétiques, des bandes magnétiques et des disques optiques. En général, un fichier est une séquence de bits, d'octets, de lignes ou d'enregistrements dont la signification est définie par le créateur et l'utilisateur du fichier.

Structure des fichiers

Une structure de fichier doit être conforme à un format requis que le système d'exploitation peut comprendre.

  • Un fichier a une certaine structure définie en fonction de son type.

  • Un fichier texte est une séquence de caractères organisée en lignes.

  • Un fichier source est une séquence de procédures et de fonctions.

  • Un fichier objet est une séquence d'octets organisée en blocs compréhensibles par la machine.

  • Lorsque le système d'exploitation définit différentes structures de fichiers, il contient également le code pour prendre en charge ces structures de fichiers. Unix, MS-DOS prend en charge le nombre minimum de structures de fichiers.

Type de fichier

Le type de fichier fait référence à la capacité du système d'exploitation à distinguer différents types de fichiers tels que les fichiers texte, les fichiers source et les fichiers binaires, etc. De nombreux systèmes d'exploitation prennent en charge de nombreux types de fichiers. Les systèmes d'exploitation comme MS-DOS et UNIX ont les types de fichiers suivants -

Fichiers ordinaires

  • Ce sont les fichiers qui contiennent des informations utilisateur.
  • Ceux-ci peuvent avoir du texte, des bases de données ou un programme exécutable.
  • L'utilisateur peut appliquer diverses opérations sur de tels fichiers comme ajouter, modifier, supprimer ou même supprimer le fichier entier.

Fichiers de répertoire

  • Ces fichiers contiennent une liste de noms de fichiers et d'autres informations liées à ces fichiers.

Fichiers spéciaux

  • Ces fichiers sont également appelés fichiers de périphérique.
  • Ces fichiers représentent des périphériques physiques tels que des disques, des terminaux, des imprimantes, des réseaux, des lecteurs de bande, etc.

Ces fichiers sont de deux types -

  • Character special files - les données sont traitées caractère par caractère comme dans le cas des terminaux ou des imprimantes.

  • Block special files - les données sont traitées par blocs comme dans le cas des disques et des bandes.

Mécanismes d'accès aux fichiers

Le mécanisme d'accès aux fichiers fait référence à la manière dont les enregistrements d'un fichier peuvent être consultés. Il existe plusieurs façons d'accéder aux fichiers -

  • Accès séquentiel
  • Accès direct / aléatoire
  • Accès séquentiel indexé

Accès séquentiel

Un accès séquentiel est celui dans lequel les enregistrements sont accédés dans une certaine séquence, c'est-à-dire que les informations du fichier sont traitées dans l'ordre, un enregistrement après l'autre. Cette méthode d'accès est la plus primitive. Exemple: les compilateurs accèdent généralement aux fichiers de cette manière.

Accès direct / aléatoire

  • L'organisation des fichiers à accès aléatoire permet d'accéder directement aux enregistrements.

  • Chaque enregistrement a sa propre adresse sur le fichier à l'aide de laquelle il est directement accessible pour la lecture ou l'écriture.

  • Les enregistrements n'ont pas besoin d'être dans un ordre quelconque dans le fichier et ils n'ont pas besoin d'être dans des emplacements adjacents sur le support de stockage.

Accès séquentiel indexé

  • Ce mécanisme est construit sur la base d'un accès séquentiel.
  • Un index est créé pour chaque fichier qui contient des pointeurs vers différents blocs.
  • L'index est recherché séquentiellement et son pointeur est utilisé pour accéder directement au fichier.

Allocation d'espace

Les fichiers sont alloués aux espaces disque par système d'exploitation. Les systèmes d'exploitation se déploient de trois manières principales pour allouer de l'espace disque aux fichiers.

  • Allocation contiguë
  • Allocation liée
  • Allocation indexée

Allocation contiguë

  • Chaque fichier occupe un espace d'adressage contigu sur le disque.
  • L'adresse de disque attribuée est dans un ordre linéaire.
  • Facile à mettre en œuvre.
  • La fragmentation externe est un problème majeur avec ce type de technique d'allocation.

Allocation liée

  • Chaque fichier contient une liste de liens vers des blocs de disque.
  • Le répertoire contient un lien / un pointeur vers le premier bloc d'un fichier.
  • Pas de fragmentation externe
  • Utilisé efficacement dans le fichier d'accès séquentiel.
  • Inefficace en cas d'accès direct au fichier.

Allocation indexée

  • Fournit des solutions aux problèmes d'allocation contiguë et liée.
  • Un bloc d'index est créé avec tous les pointeurs vers des fichiers.
  • Chaque fichier a son propre bloc d'index qui stocke les adresses de l'espace disque occupé par le fichier.
  • Le répertoire contient les adresses des blocs d'index de fichiers.