Bài giảng hệ điều hành chương 2 TS trần công án

Các khái niệm cơ bảnCác thao tác trên tập tin Các Thao Tác Trên Tập Tin I Create: tạo mới tập tin I tạo một bản ghi tập tin trên cấu trúc thư mục sẽ lưu trữ tập tin I thông tin cần thiết

Trang 2

Mục Tiêu

Giúp sinh viên hiểu rõ tập tin là gì và các mô hình tổ chức, quản lý vàcài đặt tập tin trong các Hệ điều hành

Trang 3

Nội Dung

Các khái niệm cơ bản

Các Phương Pháp Truy Cập Tập Tin

Mô hình tổ chức và Quản lý tập tin

Cài đặt hệ thống tập tin

Trang 4

Trang 5

I Hệ thống cung cấp chức năng trong các HĐH này được gọi làHệthống lưu trữ hayHệ thống quản lý tập tin

Trang 6

Các Khái Niệm Cơ Bản

I Tập tin: là một tập hợp thông tin có liên quan được đặt tên, được lưutrữ trên một thiết bị lưu trữ không bay hơi

I Một tập tin là một đơn vị lưu trữ luận lý , nằm trong một không gian địa chỉ luận lý liên tục

I Hệ thống quản lý tập tin (HĐH) sẽ ánh xạ các tập tin vào các thiết bị

I Thông thường, một tập tin chứa dữ liệu(văn bản, hình ảnh, ) hoặcmột chương trình máy tính

Trang 7

Các Loại Tập Tin

file type usual extension function

ready-to-run language program executable exe, com, bin

machine-or none

compiled, machine language, not linked object obj, o

binary file containing audio or A/V information multimedia mpeg, mov, mp3,

mp4, avi

related files grouped into one file, sometimes com- pressed, for archiving

or storage archive rar, zip, tar

ASCII or binary file in a format for printing or viewing print or view gif, pdf, jpg

libraries of routines for programmers library lib, a, so, dll

various word-processor formats

asm

xml, rtf,

Trang 8

Các thao tác trên tập tin

Các Thao Tác Trên Tập Tin

I Create: tạo mới tập tin

I tạo một bản ghi tập tin trên cấu trúc thư mục sẽ lưu trữ tập tin

I thông tin cần thiết cho thao tác này là tên tập tin và vị trí tập tin

I Write: ghi tập tin

I lưu dữ liệu của tập tin (từ bộ nhớ) lên thiết bị lưu trữ

I thông tin cần thiết cho thao tác này là tên tập tin và dữ liệu cần ghi

Trang 9

I Read: đọc tập tin

I đọc dữ liệu của tập tin từ thiết bị lưu trữ ra một vùng đệm (buffer)

I thông tin cần thiết cho thao tác này là tên tập tin cần đọc và vùng đệm lưu dữ liệu

I Delete: xóa tập tin

I xóa mẩu tin tập tin trong cấu trúc thư mục và giải phóng không gian lưu trữ đã cấp phát cho tập tin

I thông tin cần thiết cho thao tác này là tên tập tin cần xóa

I một số hệ điều hành cung cấp hai thao tác xóa: luận lý hay vật lý

Trang 10

I Truncate: xóa nội dung tập tin

I giải phóng toàn bộ không gian lưu trữ của tập tin, chỉ giữ lại bản ghi tập tin trên cấu trúc thư mục

I thông tin cần cho thao tác này là tên tập tin cần được xóa nội dung

I Seek/Reposition: di chuyển con trỏ vị trí hiện hành của 1 tập tin

I các thao tác đọc/ghi trên tập tin được thực hiện thông qua con trỏ vị

truy xuất kế tiếp

I thông tin cần cho thao tác này là vị trí cần di chuyển con trỏ đến (tương đối/tuyệt đối)

Trang 11

I Open: mở tập tin

I Các thao tác trên tập tin cần phải thông qua bước tìm kiếm tập tin

⇒ hao phí thời gian

I Vì vậy, trước khi thao tác trên tập tin thì phải thực hiện mở tập tin

I tìm kiếm tập tin

I tạo một mục trong bảng các tập tin đang mở cho tập tin

I trả về con trỏ đến mục của tập tin trong bảng các tập tin đang mở

I Khi cần thao tác trên tập tin thì chỉ cần sử dụng con trỏ tập tin

I Close: đóng tập tin

I loại bỏ mục của tập tin tương ứng trong bảng các tập tin đang mở

Trang 12

Các phương pháp truy cập tập tin

Trang 13

Truy Cập Tuần Tự

I Truy cập dữ liệu theo thứ tự, từng mẫu tin (record)

I Các thao tác: read next(đọc phần tử kế tiếp), write next(ghi phía saucon trỏ vị trí hiện hành), reset(cho con trỏ hiện hành về đầu tập tin)

beginning current position end

rewind

read or write

Trang 14

Truy Cập Trực Tiếp

I Truy cập các mẫu tin bất kỳ,không theo thứ tự

I Thường áp dụng đối với các tập tin có kích thước mẫu tin cố định (để

có thể tính được vị trí của mẫu tin cần truy xuất)

I Các chỉ thị tương tương giữa hai phương pháp truy cập:

sequential access

reset read_next write_next

Trang 15

Truy Cập Theo Chỉ Mục

I Dựa trên phương pháp truy cập trực tiếp

I Xây dựng thêm hệ thống chỉ mục (index) cho dữ liệu trên tập tin

I Hệ thống chỉ mục bao gồm mục từ và vị trí của mục từ trong tập tin

I Việc tìm kiếm trong tập tin sẽ dựa vào chỉ mục trước để tìm ra vị trí

index file relative file Smith

last name

smith, john social-security age

logical record number Adams Arthur Asher

•

TS Trần Công Án [HĐH] Ch2 Quản lý tập tin 15

Trang 16

Trang 17

Cấu trúc của một tập tin

Cấu Trúc Của Một Tập Tin

I Một tập tin là một dãy các bit, bytes, dòng, mẫu tin (records), .mang ý nghĩa được định nghĩa bởi người tạo ra

I Cấu trúc một tập tin:

I đơn giản: bao gồm các dòng có chiều dài cố định hay thay đổi.

I phức tạp: các tập tin có khuôn dạng là các bản ghi.

I Yếu tố quyết định cấu trúc tập tin: người dùng (users) hay hệ điềuhành

Trang 18

Các thuộc tính của một tập tin

Các Thuộc Tính Của Một Tập Tin

I Tên (name): thông tin dưới dạng người dùng có thể đọc được và cóthể phân biệt chữ hoa, chữ thường (Linux, MacOS)

I Kiểu (type): cho phép HĐH và người dùng xác định loại tập tin (vănbản, chương trình, ) Thường xác định bằng phần mở rộng

I Vị trí(position): trỏ tới vị trí của tập tin trên thiết bị lưu trữ

I Kích thước(size): kích thước hiện hành của tập tin (bytes, )

I Bảo vệ (protection): chỉ định ai có thể truy cập tập tin (đọc, ghi, )

I Thời gian(time): thời điểm tạo, sửa đổi, sử dụng lần sau cùng

I Người sở hữu (owner): định danh của người sở hữu tập tin

Trang 19

Các thuộc tính của một tập tin

Các Thuộc Tính Của Một Tập Tin

I Các thuộc tính của tập tin được lưu trong một cấu trúc được gọi làbản ghi tập tin (file record)

I Thông thường, bản ghi tập tin chỉ lưu trữ tên và định danh tập tin.

I Định danh tập tin sẽ xác định nơi lưu trữ các thuộc tính còn lại.

I Các bản ghi tập tin được lưu trữ trong một cấu trúc thư mục

(directory structure)

I Cấu trúc thư mục cũng được lưu trữ trên thiết bị lưu trữ

Trang 20

Cấu trúc thư mục

Tổ Chức Của Một Hệ Thống Tập Tin

I Đĩa có thể được phân chia ra thành nhiều phân vùng (partition)

I Hoặc ngược lại, nhiều đĩa có thể được kết hợp thành 1 phân vùng

I Các tập tin có liên quan với nhau được tổ chức trong 1 thư mục

Trang 21

Thư Mục

I Thư mục là cấu trúc chứacác tập tin có liên quan với nhau

I Mỗi tập tin thuộc thư mục sẽ có 1 nút(node, chính làbản ghi tập tin)tương ứng trong cấu trúc thư mục để lưu trữ thông tin về tập tin

I Cấu trúc thư mục cũng được lưutrên thiết bị lưu trữ

Trang 22

Các Thao Tác Trên Thư Mục

I Search for a file: tìm kiếm một tập tin trong thư mục

I Create a file: tạo một tập tin trên thư mục

I Delete a file: xóa một tập tin trên thư mục

I List a directory: liệt kê nội dung thư mục (danh sách các tập tin)

I Rename a file: thay đổi tên tập tin

I Travel the file system: duyệt qua danh sách các tập tin trong thư mục

Trang 23

I trong môi trường nhiều người dùng thì khả năng trùng tên cao.

I ngay cả trong môi trường đơn người dùng , nếu số lượng tập tin lớn thì khả năng trùng tên cũng cao và khó quản lý (không thể gom nhóm).

11.3 Directory and Disk Structure 519

cat

files directory bo a test data mail cont hex records

Figure 11.9 Single-level directory.

their data file test.txt , then the unique-name rule is violated For example,

in one programming class, 23 students called the program for their second

assignment prog2.c ; another 11 called it assign2.c Fortunately, most file

systems support file names of up to 255 characters, so it is relatively easy to

select unique file names.

Even a single user on a single-level directory may find it difficult to

remember the names of all the files as the number of files increases It is not

uncommon for a user to have hundreds of files on one computer system and an

equal number of additional files on another system Keeping track of so many

files is a daunting task.

11.3.4 Two-Level Directory

As we have seen, a single-level directory often leads to confusion of file names

among different users The standard solution is to create a separate directory

for each user.

In the two-level directory structure, each user has his own user file

directory ( UFD ) TheUFD s have similar structures, but each lists only the

files of a single user When a user job starts or a user logs in, the system’s

master file directory (MFD)is searched The MFD is indexed by user name or

account number, and each entry points to the UFD for that user (Figure 11.10).

When a user refers to a particular file, only his own UFD is searched Thus,

different users may have files with the same name, as long as all the file names

within each UFD are unique To create a file for a user, the operating system

searches only that user’s UFD to ascertain whether another file of that name

exists To delete a file, the operating system confines its search to the local UFD ;

thus, it cannot accidentally delete another user’s file that has the same name.

user 1 user 2 user 3 user 4

data a test

user file

Định dạng
Số trang	43
Dung lượng	1,24 MB