Ett operativsystem hanterar ett filsystem genom att organisera och underhålla data på en lagringsenhet. Filsystemet fungerar som en mellanhand mellan användaren eller applikationerna och den fysiska lagringsenheten, ger en logisk bild av data och hanterar allokering och åtkomst av data på lagringsenheten. Här är nyckelkomponenterna och begreppen som är involverade i hur ett operativsystem hanterar ett filsystem:
1. Filsystemstruktur :Filsystemet organiserar data i en hierarkisk struktur, med kataloger (eller mappar) och filer. Rotkatalogen är katalogen på översta nivån, och underkataloger kan skapas i kataloger för att organisera filer ytterligare.
2. Filallokeringstabell (FAT) eller Inoder :För att hålla reda på var data finns på lagringsenheten använder filsystemet datastrukturer som en filallokeringstabell (FAT) eller inoder. Dessa datastrukturer lagrar information om var varje fil finns på lagringsenheten, inklusive startblockadressen och antalet block som används av filen.
3. Metadata :Varje fil och katalog i filsystemet har associerad metadata som ger information om filen, såsom dess namn, storlek, datum för skapande, ägare och behörigheter. Operativsystemet underhåller och uppdaterar denna metadata för att hålla reda på egenskaper och status för filer och kataloger.
4. Katalogverksamhet :Filsystemet tillhandahåller operationer för att skapa, ta bort och byta namn på kataloger, samt flytta filer och kataloger inom filsystemhierarkin. Dessa operationer hanteras av operativsystemet och involverar uppdatering av lämpliga datastrukturer för att återspegla ändringarna.
5. Filåtgärder :Filsystemet stöder olika filoperationer, inklusive att skapa, ta bort, läsa och skriva filer. När en fil skapas allokerar operativsystemet utrymme på lagringsenheten och uppdaterar relevanta datastrukturer för att indikera var filen finns. Läs- och skrivoperationer innebär att man hämtar eller lagrar data till och från den angivna platsen på lagringsenheten.
6. Åtkomstkontroll :Operativsystemet hanterar användaråtkomst till filer och kataloger genom åtkomstkontrollmekanismer. Detta innebär att ställa in behörigheter för filer och kataloger, ange vilka användare eller grupper som har specifika åtkomsträttigheter såsom läs-, skriv- eller exekveringsbehörigheter. Operativsystemet upprätthåller dessa behörigheter för att säkerställa datasäkerhet och integritet.
7. Diskschemaläggning :När flera läs-/skrivförfrågningar görs till lagringsenheten använder operativsystemet diskschemaläggningsalgoritmer för att optimera ordningen på förfrågningar för att förbättra prestanda och minimera väntetider. Olika algoritmer, såsom First-Come-First-Served (FCFS), Shortest Seek Time First (SSTF) eller SCAN, används för att bestämma sekvensen av förfrågningar som ska betjänas.
8. Felhantering :Filsystemet inkluderar mekanismer för att upptäcka och hantera fel som kan uppstå under filsystemoperationer, såsom läs-/skrivfel på disken eller strömavbrott. Operativsystemet kan använda redundanstekniker, såsom RAID (Redundant Array of Independent Disks), för att skydda mot dataförlust i händelse av diskfel.
Sammantaget innebär operativsystemets filsystemshantering att skapa och underhålla filsystemstrukturen, hantera allokeringen av lagringsutrymme för filer och kataloger, hantera fil- och katalogoperationer, upprätthålla åtkomstkontroll, optimera diskåtkomst och säkerställa datatillförlitlighet och integritet.
