Ugrás a tartalomhoz

Operációs rendszerek

Dr. Fazekas Gábor (2011)

Kempelen Farkas Hallgatói Információs Központ

11. fejezet - Állomány-(fájl)-kezelés

11. fejezet - Állomány-(fájl)-kezelés

Áttekintés: a fájl, mint absztrakt periféria

  • A számítógépek az adatokat különböző fizikai háttértárakon tárolhatják, a számítógép kényelmes használhatósága érdekében az operációs rendszerek egységes logikai szemléletet vezetnek be az adattárolásra és adattárakra: az operációs rendszer elvonatkoztatva a tároló eszköz és a tárolt adat fizikai tulajdonságaitól, egy logikai tároló egységet (adatállomány – fájl – file) használ.

  • A fájlokat az operációs rendszer képezi le a konkrét fizikai tároló berendezésre. A fájlokat tartalmazó fizikai tároló berendezések általában nem törlődnek.

  • Felhasználói szemszögből: a fájl összetartozó adatok egy kollekciója, amelyeket egy másodlagos tárban tárolunk. A fájl a felhasználó számára az adattárolás legkisebb allokációs egysége: felhasználói adatot a háttértáron csak valamilyen fájlban tárolhatunk.

  • Az operációs rendszer támogatást nyújthat a fájl tartalmának kezelésében, a fájl szerkezetének (adatszerkezet) létrehozásában.

Szerkezeti elemek

  • Mező – az adat alapvető egysége – egy értéket tartalmaz – hosszával és típusával jellemezhető

  • Rekord – összetartozó mezők gyűjteménye – egy egységként kezelhető • például: a vállalat egy dolgozójának rekordja

  • Fájl – hasonló rekordok gyűjteménye – önálló egység – egyedi fájlnevek – hozzáférés korlátozható

  • Adatbázis – összetartozó adatok gyűjteménye – az elemek között kapcsolatok léteznek

Alapvető műveletek fájlokkal

  • Retrieve_All, Retrieve_One, Retrieve_Next, Retrieve_Previous, Insert_One, Delete_One, Update_One, Retrieve_Few

Fájlkezelő rendszer

  • a fájlokhoz való hozzáférést biztosítja a felhasználók számára

  • a programozónak nem szükséges fájlkezelő szoftvert fejlesztenie, ez az operációs rendszer egyik szolgáltatása

Célok, elvárások

  • felhasználók (alkalmazások) adattárolási -kezelési igényeinek kielégítése

  • a fájlban levő adat érvényességének garantálása

  • a teljesítmény optimalizálása a rendszer és a felhasználó szemszögéből is

  • I/O támogatás biztosítása különböző tárolóeszközök számára

  • adatvesztés és sérülés lehetőségének minimalizálása ill. kizárása

  • egységes programozói I/O interfész biztosítása

  • I/O támogatás biztosítása többfelhasználós rendszeren

Minimális szükségletek

  • minden felhasználó képes legyen fájlokat létrehozni, törölni, olvasni és megváltoztatni

  • minden felhasználónak felügyelt hozzáférése lehet más felhasználó fájljaihoz

  • minden felhasználó megszabhatja milyen hozzáféréseket biztosít saját fájljaihoz

  • minden felhasználó átszervezheti a fájljait a problémának megfelelően

  • minden felhasználónak tudnia kell adatot mozgatni fájlok között

  • minden felhasználó képes legyen elmenteni és visszaállítani fájljait (sérülés esetén)

  • minden felhasználó képes legyen fájljait szimbolikus nevekkel elérni

Fájlrendszer architektúra

  • Eszközkezelők

    • – legalacsonyabb szint

    • – perifériákkal való közvetlen kommunikáció (eszközfüggő)

    • – I/O műveletek megkezdéséért felelős az adott eszközön

    • – I/O kérelmeket dolgoz fel

  • Fizikai I/O

    • – alacsony (blokk) szintű műveleteket végez

    • – a blokkok elsődleges memóriában való elhelyezésével foglalkozik

  • I/O felügyelő

    • – a fájl I/O elkezdéséért és bejezéséért felelős

    • – a hozzáférés ütemezésével foglalkozik (teljesítményfokozás)

    • – az operációs rendszer része

  • Logikai I/O

    • – lehetővé teszi az alkalmazások és a felhasználó számára a rekordokhoz való hozzáférést

    • – általános célú rekord I/O műveleteket szogáltat

    • – a fájlokat jellemző alapvető adatokat tartja karban

Fájlkezelési funkciók:

  • egy kiválasztott fájl azonosítása és helyének meghatározása

  • könyvtár használata az összes fájlhoz helyüknek és attribútumaiknak leírásához

  • osztott rendszeren a felhasználói hozzáférés vezérlése

  • fájlhozzáférés blokkolása

  • szabad tárhely kezelése