slide hệ điều hành chương 2 hệ thống file

.c om ng co ng th an Chương cu u du o HỆ THỐNG FILE Có tham khảo giảng ThS Nguyễn Thị Ngọc Vinh CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Nội dung chương cu u du o ng th an co ng Các khái niệm Các phương pháp truy cập file Các thao tác với file Thư mục Cấp phát không gian cho file Quản lý không gian trống đĩa Độ tin cậy hệ thống file Bảo mật cho hệ thống file Cấu trúc hệ thống file 10 Hệ thống file FAT CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Các khái niệm cu u du o ng th an co ng  File định nghĩa tập hợp thông tin liên quan đến đặt tên lưu trữ nhớ  Thuộc tính file:  Tên file  Kiểu file  Kích thước file  Người tạo file, người sở hữu  Quyền truy cập file  Thời gian tạo file, sửa file, truy cập lần cuối  Vị trí file CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Các khái niệm  Cấu trúc file: cu u du o ng th an co ng  Các thơng tin file khác Vì vậy, cấu trúc file khác phụ thuộc vào thông tin chứa file  Các HDH coi file tập hợp byte không cấu trúc CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Các phương pháp truy cập file  Truy cập tuần tự: th  Truy cập trực tiếp: an co ng  Thông tin đọc, ghi theo byte/ ghi từ đầu file  Dụng trỏ để định vị vị trí thời file du o ng  File xem khối/ ghi đánh số  Các khối truy cập theo thứ tự  Truy cập dựa số: cu u  File chứa số riêng: gồm khóa trỏ tới ghi file  Truy cập: tìm khóa tương ứng mục, sau theo trỏ xác định ghi truy cập trực tiếp tới CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Các thao tác với file co ng  Tạo file: Tạo file trống chưa có data; dành chỗ thư mục  Xóa file: th an  Giải phóng khơng gian mà liệu file chiếm  Giải phóng chỗ file thư mục ng  Mở file: du o  Thực trước ghi đọc file  Đọc thuộc tính file vào nhớ để tăng tốc độ cu u  Đóng file: Xóa thơng tin file khỏi bảng nhớ  Ghi vào file  Đọc file CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Thư mục cu u du o ng th an co ng  Số lượng file lưu trữ đĩa lớn nên phải tổ chức để dễ dàng quản lý, truy cập file  Không gian đĩa chia thành phần (partition/volume) gọi đĩa logic  Để quản lý file đĩa logic, thông tin file lưu thư mục đĩa  Khoản mục chứa thông tin file: tên, kích thước, vị trí, kiểu file,… trỏ tới nơi lưu trữ thông tin  Coi thư mục bảng, dòng khoản mục ứng với file CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Thư mục cu u du o ng th an co ng  Các cách lưu thông tin file thư mục:  Tồn thuộc tính file lưu thư mục, file chứa data nên kích thước khoản mục, thư mục lớn  Thư mục lưu thơng tin tối thiểu cần thiết cho việc tìm kiếm vị trí file đĩa nên kích thước giảm CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Thư mục cu u du o ng th an co ng  Mở file:  Hệ điều hành tìm thư mục khoản mục ứng với tên file cần mở  Đọc thuộc tính vị trí liệu file vào bảng chứa thông tin file mở  Nếu khoản mục trỏ tới cấu trúc liệu khác chứa thuộc tính file, cấu trúc đọc vào bảng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Thư mục cu u du o ng th an co ng  Tìm kiếm file: cấu trúc thư mục phải cho phép tìm kiếm file theo tên file  Tạo file: tạo khoản mục thêm vào thư mục  Xóa file: thơng tin file khoản mục tương ứng bị xóa khỏi thư mục  Duyệt thư mục: liệt kê file thư mục thông tin chứa khoản mục file  Đổi tên file: thực với thư mục mà không liên quan đến liệu file CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10 .c om Độ tin cậy hệ thống file cu u du o ng th an co ng  Kiểm tra tính tồn vẹn hệ thống file:  Hệ thống file chứa nhiều CTDL có mối liên kết nên thông tin liên kết bị hư hại, tính tồn vẹn hệ thống bị phá vỡ  Các khối khơng có mặt danh sách khối trống, đồng thời khơng có mặt file  Một khối vừa thuộc file vừa có mặt danh sách khối trống  Hệ điều hành có chương trình kiểm tra tính tồn vẹn hệ thống file, chạy hệ thống khởi động, đặc biệt sau cố CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 37 .c om Độ tin cậy hệ thống file cu u du o ng th an co ng  Đảm bảo tính tồn vẹn cách sử dụng giao tác:  Giao tác (transaction) tập hợp thao tác cần phải thực trọn vẹn với  Với hệ thống file: giao tác bao gồm thao tác thay đổi liên kết cần thực  Toàn trạng thái hệ thống file ghi lại file log  Nếu giao tác không thực trọn vẹn, hệ điều hành sử dụng thông tin từ log để khôi phục hệ thống file trạng thái không lỗi trước thực giao tác CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 38 .c om Bảo mật cho hệ thống file ng th an co ng  Đảm bảo tính tồn vẹn cách sử dụng giao tác:  Ngăn cản việc truy cập trái phép thông tin lưu trữ file thư mục  Hạn chế thao tác truy cập tới file thư mục  Dùng mật khẩu: cu u du o  Người dùng phải nhớ nhiều mật  Mỗi thao tác với tài nguyên lại gõ mật CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 39 .c om Bảo mật cho hệ thống file  Đảm bảo tính tồn vẹn cách sử dụng giao tác: cu u du o ng th an co ng  Dùng danh sách quản lý truy cập ACL (Access Control List):  Mỗi file gán danh sách kèm, chứa thông tin định danh người dùng quyền người thực với file  ACL thường lưu trữ thuộc tính file/thư mục  Thường sử dụng với chế đăng nhập  Các quyền truy cập bản:  Quyền đọc (r)  Quyền ghi, thay đổi (w)  Quyền xóa  Quyền thay đổi chủ file (change owner) 40 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trình ứng dụng c om Cấu trúc hệ thống file ng Hệ thống file logic co Module tổ chức file an Hệ thống file sở th Quản lý nhập/xuất du o  Quản lý vào ra: ng Thiết bị nhớ cu u  Gồm chương trình điều khiển thiết bị (driver) chương trình xử lý ngắt cứng  Lưu chuyển thông tin liệu nhớ thiết bị nhớ  Nhận lệnh đọc/ghi thông tin từ lớp trên; dịch yêu cầu; 41 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Cấu trúc hệ thống file  Hệ thống file sở: th  Modul tổ chức file: an co ng  Sinh lệnh đọc/ghi khối nhớ cụ thể cho lớp  Trung chuyển khối tin lớp nhớ  Không cần hiểu nội dung thông tin tổ chức file du o ng  Ánh xạ khối logic vật lý  Quản lý khối trống chưa cấp phát đĩa u  Hệ thống file logic: cu  Quản lý thư mục  Cung cấp thơng tin vị trí file  Thực chức liên quan đến bảo mật đảm bảo toàn vẹn cho hệ thống file CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 42 .c om Hệ thống file FAT (File Allocation Table) cu u du o ng th an co ng  Có phiên bản: FAT12, FAT16, FAT32 Chữ số kích thước bảng FAT tương ứng 12, 16 32 bit  Đơn vị cấp phát không gian đĩa (khối logic) cluster (lũy thừa số lượng sector) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 43 .c om Hệ thống file FAT (File Allocation Table) cu u du o ng th an co ng  Boot sector:  Sector đĩa logic  Chứa thông tin mô tả cấu trúc đĩa logic: kích thước sector, cluster, kích thước bảng FAT  Chứa mã chương trình mồi để tải hệ điều hành đĩa logic đĩa khởi động  FAT: bảng số quản lý cấp phát khối cho file  Thư mục gốc ROOT  Vùng liệu: chứa file thư mục đĩa logic CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 44 cu u du o ng th an co ng  Boot sector - 32 byte đầu tiên: c om Hệ thống file FAT (File Allocation Table) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 45 .c om Hệ thống file FAT (File Allocation Table) cu u du o ng th an co ng  Boot sector – Các byte với FAT12/16: CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 46 .c om Hệ thống file FAT (File Allocation Table) cu u du o ng th an co ng  Boot sector – Các byte với FAT32: CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 47 .c om Hệ thống file FAT (File Allocation Table) cu u du o ng th an co ng  Bảng FAT:  Quản lý cluster đĩa file theo nguyên tắc:  Các khối thuộc file liên kết thành danh sách  Con trỏ chứa ô tương ứng bảng FAT  Mỗi ô bảng FAT tương ứng với cluster đĩa, chứa thông tin:  Stt cluster danh sách khối file  Dấu hiệu kết thúc ô tương ứng với cluster cuối file  Ký hiệu đánh dấu cluster hỏng, không sử dụng  Dấu hiệu đánh dấu cluster dự phòng  Bằng cluster trống, chưa cấp phát cho file CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 48 .c om Hệ thống file FAT (File Allocation Table) cu u du o ng th an co ng  Bảng FAT:  Cluster vùng liệu đánh STT  ô bảng FAT không dùng để quản lý cluster CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 49 .c om Hệ thống file FAT (File Allocation Table) cu u du o ng th an co ng  Root – Thư mục gốc:  Mỗi thư mục lưu bảng thư mục, thực chất file đặc biệt chứa khoản mục thư mục  Mỗi khoản mục chứa thông tin file thư mục thư mục xét  Với FAT12/16, thư mục đĩa chứa vùng đặc biệt gọi thư mục gốc  Các thư mục mức thấp hơn/ thư mục gốc FAT32 chứa vùng liệu đĩa với file  Mỗi thư mục gồm khoản mục 32 byte xếp liền CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 50 .c om Hệ thống file FAT (File Allocation Table)  Đọc FAT: du o ng th an co ng  Vị trí sector bắt đầu: reserved sector (byte 14, 15 bootsector)  Tổng số sector cần đọc: sectors per FAT (byte 22, 23)  Nội dung bảng FAT đọc vùng buf  FAT16: ô FAT thứ n = buf+n*2  Hàm đọc đĩa: drive: ổ đĩa cần đọc, A: 0, B:1, C:2 nsects: số sector cần đọc lsect: vị trí sector bắt đầu đọc buffer: vùng nhớ lưu nội dung thông tin cần đọc cu - u int absread(int drive, int nsects, long lsect, void *buffer); CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 51 ... c om Cấu trúc hệ thống file ng Hệ thống file logic co Module tổ chức file an Hệ thống file sở th Quản lý nhập/xuất du o  Quản lý vào ra: ng Thiết bị nhớ cu u  Gồm chương trình điều khiển thiết... trống, đồng thời khơng có mặt file  Một khối vừa thuộc file vừa có mặt danh sách khối trống  Hệ điều hành có chương trình kiểm tra tính tồn vẹn hệ thống file, chạy hệ thống khởi động, đặc biệt... tin cậy hệ thống file cu u du o ng th an co ng  Kiểm tra tính toàn vẹn hệ thống file:  Hệ thống file chứa nhiều CTDL có mối liên kết nên thơng tin liên kết bị hư hại, tính tồn vẹn hệ thống bị