Chương 10 Hệ thống tập tin

Chapter 10: File-System
Interface – Hệ thống tập tin

Hệ thống tập tin
Mục Lục
•
Giới thiệu hệ thống tập tin
•
Khái niệm tập tin
•
Các phương pháp truy cập
•
Mục đích
•
Cấu trúc thư mục
•
Gắn hệ thống tập tin
•
Chia sẻ tập tin
•
Bảo vệ hệ thống tập tin

Giới thiệu hệ thống file
Hệ thống file là những mặt cực kì rõ nét của hệ điều
hành .Nó cung cấp kĩ thuật lưu trữ trực tuyến và truy
cập không những dữ liệu mà còn cả chương trình
của hệ điều hành, và tất cả người dùng của hệ thống
máy tính . Hệ thống file bao gồm hai phần riêng biệt :
một tập các file ( dùng lưu trữ dữ liệu ), và kiến trúc
thư mục (tổ chức và cung cấp thông tin về tất cả mọi

file trên hệ thống ).
Hệ thống tập tin

Đối tượng nghiên cứu
Các chức năng của hệ thống file.
Diễn tả giao diện của hệ thống file.
Thảo luận thiết kế hệ thống file cân bằng , bao gồm
phương thức truy cập , file chia sẽ , file khóa , và kiến
trúc thư mục.
Khám phá về sự bào vệ hệ thống file.
Hệ thống tập tin

File là đơn vị lưu trữ logic nằm
trên thiết bị .
File chứa một tập các thông tin
liên quan với nhau .
Nội dung của file do người tạo
ra quyết định.
10.1) Khái niệm file
Hệ thống tập tin

10.1.1) Các thuộc tính của file
- Location : con trỏ trỏ đến file trên thiết bị.
- Name(Tên file): giúp cho người dùng xác đinh vị trí file
và truy xuất đến file dễ dàng
- Type(Kiều file) : Cần cho hệ thống, để hệ thống hỗ trợ
các kiểu file khác nhau.
- Size : Kích cỡ hiện tại của file.
- Identifier(Thẻ file) : Mỗi file khi mở có một thẻ file do
hệ thống quản gán cho , nhằm giúp sự quản lý dễ

dàng.
- Protection : Cho phép ai được đọc file , ghi file , hay
thực thi chương trình trong file.
Hệ thống tập tin

10.1.1) Các thuộc tính của file
Date(Ngày), time(giờ) và identifier(nhận dạng người
dùng) :thông tin này có thể được lưu cho việc tạo, sửa
đổi gần nhất, dùng gần nhất. Dữ liệu này có ích cho
việc bảo vệ, bảo mật, và kiểm soát việc dùng .
Thông tin của mọi file lưu trong thư mục .Thư mục
thường chứa các phần tử, một phần tử ứng với một tập
tin ,nó chứa các thông tin về tập tin đó như thuộc tính
,tên,vi trí lưu trữ
Hệ thống tập tin

Hệ thống tập tin

- Tạo một file : Gồm hai bước , đầu tiên tìm một không
gian trên đĩa để lưu tập tin , thứ hai là thêm một phần
tử (chứa các thông tin của tâp tin ) vào thư mục tương
ứng.
- Ghi một file : Thực hiên một lời gọi hệ thống ghi
những thông tin để xác đinh được file và những thông
tin cần ghi vào trong file , hệ thông giữ một con trỏ write
định vị trên file giúp cho quá trình ghi vào file.
10.1.2) Các thao tác trên file
Hệ thống tập tin

- Đọc một file : Để đọc một file thi chúng ta thực hiên

một lơi gọi hệ thống và ghi rõ nhưng thông tin cần thiết
để định vị được file cần đọc , hệ thống giữ một con trỏ
read để giúp cho việc đọc file
10.1.2) Các thao tác trên file
Hệ thống tập tin
- Đặt lại vị trí con trỏ trên file : : Dùng để truy xuất trực
tiếp . Thao tác này gọi là seek, định vị lại con trỏ write
hoặc read trên file.

Hệ thống tập tin
Xóa một file : Cần lục soát trong thư mục tên file cần
xỏa , xóa các block trên dĩa của file , xóa phần tử tương
ứng trong thư mục.
10.1.2) Các thao tác trên file
Ngoài những thao tác trên file cơ bản trên còn có một
số thao tác khác như là appending , copy , xác lập
thuộc tính cho file …

Hệ thống tập tin
Open(f) : Tìm kiếm trong cấu trúc thư mục trên đĩa phần
tử ứng với file , rồi di chuyển nội dung của phần tử đó
vào trong bộ nhớ.
10.1.2) Các thao tác trên file
Close(f) : Di chuyển nội dung của phần tử tương ứng
với f từ bộ nhớ ra cấu trúc thư mục trên đĩa.
Lưu ý : Khi thao tác trên file thì trước tiên ta phải mở
file.

10.1.2) Các thao tác trên file

Hệ thống tập tin
10.1.2) Các thao tác trên file
•
Khi mở một file thì có các thông tin tương ứng sau :
- File pointer : Dùng để định vị vị trí thực thi hiện tại trên
file . Mỗi tiến trình có một file pointer riêng
- File-open count : Dùng để theo dõi số lượng tiến trình
mở một file , khi nó bằng không thì hệ thống tháo bỏ
phần tử file tương ứng trong bảng file mở.
- Disk location of the file : Thông tìn này giúp định vị file
trên đĩa vào bộ nhớ vì vậy hệ thống không phải đọc file
từ đĩa cho mỗi thao tác .
- Acess right : Chế độ truy cập mà tiến trình được phép
khi mở file.

Hệ thống tập tin
10.1.2) Các thao tác trên file
•
Khóa file :
- Cung cấp bởi một số hệ điều hành và hệ thống file.
- Bước trung gian để truy cập vào
file.
- Mandatory và advisory :
Mandatory : Truy cập được từ chối phụ thuộc vào
lock đạt được và đã yêu cầu truy cập như thế nào .
Advisory : Tiến trình có thể tìm trạng thái của lock
và quyết định thao tác gì.

Hệ thống tập tin
•

Sau đây là các dạng file cơ bản :
10.1.3) Kiểu file :


Hệ thống tập tin
Tập tin thường: là tập tin văn bản hay tập tin nhị phân chứa thông tin của
người sử dụng
Thư mục: là những tập tin hệ thống dùng để lưu giữ cấu trúc của hệ thống
tập tin
Tập tin có ký tự đặc biệt: liên quan đến nhập/xuất thông qua các thiết bị
nhập/xuất tuần tự như màn hình, máy in,
Tập tin khối: dùng để truy xuất trên thiết bị đĩa
- Qui về các kiểu tập tin sau :


Hệ thống tập tin
- Các kiểu tập tin cũng có thể được dùng để biểu thị
cấu trúc bên trong của một tập tin. Ngoài ra, các tập tin
cụ thể phải phù hợp cấu trúc được yêu cầu để hệ điều
hành có thể hiểu. Một số hệ điều hành mở rộng ý tưởng
này thành tập hợp các cấu trúc tập tin được hỗ trợ bởi
hệ thống, với những tập hợp thao tác đặc biệt trên các
tập tin ứng với những cấu trúc đó.
10.1.4) Cấu trúc file :

Hệ thống tập tin
- Các hệ điều hành hỗ trợ nhiều cấu trúc file khác
nhau , sự hỗ trợ này làm cho hệ điều hành trở nên
nặng nề bời vì chúng phải chứa thêm đoạn mã hổ trợ
các cấu trúc này .Tuy nhiên nếu một chương trình phụ

thuộc vào cấu trúc thông tin mà không hổ trợ bởi hệ
điều hành , thì nhiều trường hợp xấu có thể xảy ra . Mỗi
hệ điều hành hỗ trợ ít nhất một cấu trúc file đó là file
thực thi vì vậy hệ thống có khả năng nạp và thực thi
chương trình
10.1.4) Cấu trúc file :
- Cấu trúc của tập tin do hệ điều hành và người dùng
quyết định.

Hệ thống tập tin
10.1.5)Cấu trúc bên trong file :
- Không có cấu trúc : 1 dãy các byte hay các word.
- Dãy các record có chiều dài cố định.
-Cấu trúc cây : gồm cây của những record ,không
cần thiết có cùng độ dài , mỗi record có một trường
khóa giúp cho việc tìm kiếm nhanh hơn .


Chapter 10: Hệ thống tập tin
Các phương pháp truy xuất

Thông tin trong tập tinđược xử lý có thứ tự, một mẫu
tin này sau mẫu tin kia.
Hệ thống tập tin
Các tập tin lưu trữ thông tin. Khi nó được dùng,
thông tin này phải được truy xuất và đọc vào bộ
nhớ máy tính. Thông tin trong tập tin có thể được
truy xuất trong nhiều cách.
Các Phương pháp truy xuất
Truy xuất tuần tự: