Een besturingssysteem beheert een bestandssysteem door de gegevens op een opslagapparaat te organiseren en te onderhouden. Het bestandssysteem fungeert als tussenpersoon tussen de gebruiker of applicaties en het fysieke opslagapparaat, biedt een logisch overzicht van de gegevens en beheert de toewijzing en toegang van gegevens op het opslagapparaat. Hier volgen de belangrijkste componenten en concepten die betrokken zijn bij de manier waarop een besturingssysteem een bestandssysteem beheert:
1. Bestandssysteemstructuur :het bestandssysteem organiseert gegevens in een hiërarchische structuur, met mappen (of mappen) en bestanden. De hoofdmap is de map op het hoogste niveau en binnen mappen kunnen submappen worden gemaakt om de bestanden verder te ordenen.
2. Bestandstoewijzingstabel (FAT) of Inodes :Om de locatie van gegevens op het opslagapparaat bij te houden, gebruikt het bestandssysteem gegevensstructuren zoals een File Allocation Table (FAT) of Inodes. Deze datastructuren slaan informatie op over waar elk bestand zich op het opslagapparaat bevindt, inclusief het startblokadres en het aantal blokken dat door het bestand wordt gebruikt.
3. Metagegevens :Elk bestand en elke map in het bestandssysteem heeft bijbehorende metagegevens die informatie geven over het bestand, zoals de naam, de grootte, de aanmaakdatum, de eigenaar en de machtigingen. Het besturingssysteem onderhoudt en werkt deze metagegevens bij om de eigenschappen en status van bestanden en mappen bij te houden.
4. Mapbewerkingen :het bestandssysteem biedt bewerkingen voor het maken, verwijderen en hernoemen van mappen, en voor het verplaatsen van bestanden en mappen binnen de bestandssysteemhiërarchie. Deze bewerkingen worden afgehandeld door het besturingssysteem en omvatten het bijwerken van de juiste gegevensstructuren om de wijzigingen weer te geven.
5. Bestandsbewerkingen :het bestandssysteem ondersteunt verschillende bestandsbewerkingen, waaronder het maken, verwijderen, lezen en schrijven van bestanden. Wanneer een bestand wordt aangemaakt, wijst het besturingssysteem ruimte toe op het opslagapparaat en werkt het de relevante datastructuren bij om de locatie van het bestand aan te geven. Bij lees- en schrijfbewerkingen gaat het om het ophalen of opslaan van gegevens van en naar de opgegeven locatie op het opslagapparaat.
6. Toegangscontrole :het besturingssysteem beheert de gebruikerstoegang tot bestanden en mappen via toegangscontrolemechanismen. Dit omvat het instellen van machtigingen voor bestanden en mappen, waarbij wordt opgegeven welke gebruikers of groepen specifieke toegangsrechten hebben, zoals lees-, schrijf- of uitvoeringsrechten. Het besturingssysteem dwingt deze machtigingen af om de veiligheid en integriteit van gegevens te garanderen.
7. Schijfplanning :Wanneer er meerdere lees-/schrijfverzoeken naar het opslagapparaat worden gedaan, gebruikt het besturingssysteem schijfplanningsalgoritmen om de volgorde van verzoeken te optimaliseren om de prestaties te verbeteren en wachttijden te minimaliseren. Verschillende algoritmen, zoals First-Come-First-Served (FCFS), Shortest Seek Time First (SSTF) of SCAN, worden gebruikt om de volgorde van de te behandelen verzoeken te bepalen.
8. Foutafhandeling :het bestandssysteem bevat mechanismen voor het detecteren en afhandelen van fouten die kunnen optreden tijdens bewerkingen van het bestandssysteem, zoals lees-/schrijffouten op de schijf of stroomstoringen. Het besturingssysteem kan redundantietechnieken gebruiken, zoals RAID (Redundant Array of Independent Disks), om te beschermen tegen gegevensverlies in geval van schijfstoringen.
Over het geheel genomen omvat het bestandssysteembeheer van het besturingssysteem het creëren en onderhouden van de bestandssysteemstructuur, het beheren van de toewijzing van opslagruimte voor bestanden en mappen, het afhandelen van bestands- en mapbewerkingen, het afdwingen van toegangscontrole, het optimaliseren van schijftoegang en het waarborgen van de betrouwbaarheid en integriteit van gegevens. |