Bài giảng Hệ điều hành - Chương 4: Quản lý file

Bài giảng Hệ điều hành Chương 4 Quản lý file nêu các khái niệm cơ bản giới thiệu hệ thống tập tin, cung cấp cơ chế, lưu trữ, truy cập dữ liệu và chương trình trên đĩa. Tập hợp dữ liệu có quan hệ với nhau phục vụ cho một chương trình nào đó.

CHƢƠNG QUẢN LÝ FILE Các khái niệm Giới thiệu Hệ thống tập tin  Cung cấp chế  Lưu trữ  truy cập liệu chương trình đĩa  Đơn vị lưu trữ: tập tin (file)  Thư mục dạng tập tin đặc biệt  Một số hệ thống tập tin nay:  FAT: FAT12, FAT16, FAT32  NTFS  Ext2, ext  Vfat … Tập tin (file)  Đơn vị thơng tin nhớ ngồi Được HĐH ánh xạ ổ đĩa vật lý  Tập hợp liệu có quan hệ với phục vụ cho chương trình  Được quản lý bới hệ điều hành – quản lý tài nguyên  Xác định tên tập tin  Example.c Tập tin – phân loại Loại file Ví dụ Ý nghĩa Thực thi file.exe File chứa mã lệnh dùng để load lên nhớ thực thi Backup File.bak Backup file Nguồn File.c File chứa mã nguồn gồm dòng code, hàm,… Đối tượng File.o File tổ chức thành khối trình liên kết hiểu Batch File.sh File.bat File chứa tập lệnh Thư viện File.dll File.lib File chứa thư viện hàm để dùng cho chương trình Hình ảnh File.jpg file.bmp File hình ảnh mã hóa chuẩn JPEG, RLE,… Multimedia File.mp3 File.wma File.rm File âm thanh, video, File text File.txt Nén File.zip Tài liệu File.pdf File.doc … Một số loại file thông dụng Tập tin – thuộc tính Tên tập tin Loại tập tin Nơi lưu tập tin Kích thước tập tin Thời gian Thuộc tính Tập tin – thuộc tính  Quyền hạn sử dụng Tập tin – thuộc tính  Một số thông tin khác Tập tin – cấu trúc (a) Chuỗi bit, byte – file mã hóa (b) Tập record – file danh sách sinh viên (c) Dạng - BTree 10 C-SCAN  Nguyên tắc:  Tương tự thuật toán SCAN  Chỉ khác di chuyển đến đầu đĩa trở vị trí bắt đầu đĩa Các khối cần đọc (đầu đọc tại vị trí 11): time 12 29 14 21 24 LOOK – C-LOOK  Nhận xét:  Hai thuật toán lập lịch SCAN C-SCAN luôn di chuyển đầu đọc đĩa từ đầu sang đầu di chuyển đến khối cuối hướng  Nguyên tắc:  Giống SCAN C-SCAN di chuyển đầu đọc đến khối xa không đến cuối 30 LOOK – C-LOOK Các khối cần đọc (đầu đọc tại vị trí 11): 12 31 14 21 24 Hệ thống quản lý tập tin Windows ° Phân hoạch đóa cứng theo chuẩn Basic Disk (Tối đa Primary Partitions Primary Partitions + Extended Partition, số có Active Partition) MBR Partition Partition Partition Partition Master Boot Record FAT File System BR FAT1 FAT2 RootDir Boot Record (Sector) Thư mục Gốc Đầu mục (Directory Entry) trỏ đến tập tin hay thư mục 33 Các liên cung (Cluster) liệu Cluster= n Sector Sector=512 Bytes Basic type  Tối đa phân vùng (partition)  Loại partition  Primary  Mỗi phân vùng: ấn định ký tự  Extended  Có thể tạo nhiều logicial drive, ấn định ký tự cho logical drive 34 Dynamic type  Chia thành nhiều volume, Không bị giới hạn số lượng  Loại Volume  Simple  Striped  Spanned  Mirrored (RAID-1)  Redundant Array of Independent Disks (RAID-5) 35 ° Ổ đóa NTFS Windows 2000/XP/2003 – – – – – 36 Simple Volume: Ổ đơn dựa vùng nhớ Dynamic Disk (phân biệt với Basic Disk) Một đóa cứng phân hoạch thành nhiều ổ đơn Spanned Volume: Ổ ghép trải nhiều ổ đơn Striped Volume: Ổ song song Nội dung tập tin rải nhiều ổ đơn Còn gọi RAID-0 Mirrored Volume: Ổ ánh xạ gương Bao gồm ổ đơn ánh xạ tự động sang ổ đơn khác Còn gọi RAID-1 RAID-5 Volume (Redundant Array of Inexpensive Disks): Trải ổ đóa đơn Dữ liệu rải ổ đóa thành phần với thông tin chẵn lẻ (parity) để đảm bảo khả kháng lỗi (fault tolerance) mà Striped Volume không làm Master Boot Record – Chứa chương trình Khởi động, Đọc bảng mô tả Partition đóa, Tìm Active Partition, Chọn HĐH, Chuyển điều khiển cho chương trình Boot Record Partition vừa chọn – Mỗi Partition mô tả 16 bytes sau: STT Số bytes Nội dung 1 Chỉ thị Partition (80h = Active, 00h = Không Active) Head bắt đầu Cylinder bắt đầu (10 bits), Sector bắt đầu (6 bits) Chỉ thị hệ thống (Nhận diện HĐH) Head kết thúc Cylinder kết thúc (10 bits), Sector kết thúc (6 bits) Sector lô-gic bắt đầu (tương sector đầu tiên) 37 Tổng số sector Partition Boot Record STT Soá bytes 8 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 11 20 38 21 450 Nộ i dung Lệ nh nhả y đế n đầ u đoạ n mã boot củ a Boot Record Tê n số hiệ u phiê n bả n HĐH (ví dụ : MS DOS 6.0) Số bytes / Sector (thườ ng 512 bytes) Số Sector / Cluster Dự trữ Số bả ng FAT (thườ ng 2) Số đầ u mụ c (Directory Entry) Thư mụ c gố c Tổ ng số sector củ a Partition Nhậ n ng thiế t bị (ví dụ : F8 h -> Đóa ng) Số sector / bả ng FAT Số sector / rã nh (track) Số đầ u đọ c (head) Số sector ẩ n (hidden sectors) Tổ ng số sector củ a Partition Số đóa vậ t lý Dự trữ Ký hiệ u HĐH Serial Number Volume Label Dự trữ Đoạ n mã củ a Boot Record dù ng nạ p HĐH từ đóa Cấu trúc Directory Entry hệ tập tin FAT12 FAT16 Nếu tên tập tin bắt đầu mã E5 h, tập tin bị loại bỏ 39 ADVSHR A - Archive D - Directory V -Volume Label S - System H - Hidden R - Read-Only Thời gian cập nhật gần nhất: - Giờ (5 bit), Phút (6 bit), Giây (5 bit) - Ngày (5 bit), Tháng (4 bit), Năm (7 bit) Số hiệu Cluster tập tin hay thư mục Cấu trúc Directory Entry hệ tập tin FAT32 Bytes Ngày truy cập gần Nửa đầu số hiệu Cluster Nửa cuối số hiệu Cluster 40 Cấu trúc Directory Entry dùng chứa phần tên dài Windows Bytes Checksum Số thứ tự Các thuộc tính 41 Tổng kiểm tra Không sử dụng cho vùng liệu EOF ° Bảng FAT File A.gif Cluster: 6, 4, A gif 6 BAD 10 11 12 42 °Mỗi dòng FAT (kể từ dòng trở đi) tương ứng với Cluster vùng liệu °Một số mã đặc biệt (trong FAT32): – EOF có mã FFFFFFFF h – BAD có mã FFFFFFF7 h – Trống ứng với mã 00000000 h (cluster tương ứng chưa dùng) 12, 16 32 bits -> FAT12, FAT16, FAT32 Quá trình boot hệ thống POST (Power-On-Self-Test) Tải MBR để đọc thông tin bảng phân vùng Tìm phân vùng “active” Chuyển quyền điều khiển cho đoạn mã chương trình nằm Boot Record phân vùng “active” Tải HĐH phân vùng “active” Power on Reboot Khởi tạo hệ thống CPU, device controller, main memory, load đoạn code khởi động hđh 43 ...  Vfat … Tập tin (file)  Đơn vị thông tin nhớ Được HĐH ánh xạ ổ đĩa vật lý  Tập hợp liệu có quan hệ với phục vụ cho chương trình  Được quản lý bới hệ điều hành – quản lý tài nguyên  Xác... tổ chức thành khối trình liên kết hiểu Batch File. sh File. bat File chứa tập lệnh Thư viện File. dll File. lib File chứa thư viện hàm để dùng cho chương trình Hình ảnh File. jpg file. bmp File hình... mã hóa chuẩn JPEG, RLE,… Multimedia File. mp3 File. wma File. rm File âm thanh, video, File text File. txt Nén File. zip Tài liệu File. pdf File. doc … Một số loại file thơng dụng Tập tin – thuộc tính