Ako operačný systém spravuje súborový systém?

Operačný systém spravuje súborový systém organizovaním a udržiavaním údajov na úložnom zariadení. Súborový systém funguje ako sprostredkovateľ medzi používateľom alebo aplikáciami a fyzickým úložným zariadením, poskytuje logický pohľad na dáta a riadi prideľovanie a prístup k dátam na úložnom zariadení. Tu sú kľúčové komponenty a koncepty, ktoré sa podieľajú na tom, ako operačný systém spravuje súborový systém:

1. Štruktúra systému súborov :Systém súborov organizuje údaje do hierarchickej štruktúry s adresármi (alebo priečinkami) a súbormi. Koreňový adresár je adresár najvyššej úrovne a v rámci adresárov možno vytvárať podadresáre na ďalšie usporiadanie súborov.

2. Tabuľka prideľovania súborov (FAT) alebo Inodes :Na sledovanie umiestnenia údajov na úložnom zariadení používa súborový systém dátové štruktúry, ako je tabuľka prideľovania súborov (FAT) alebo inódy. Tieto dátové štruktúry ukladajú informácie o tom, kde sa každý súbor nachádza na úložnom zariadení, vrátane adresy počiatočného bloku a počtu blokov použitých súborom.

3. Metadáta :Každý súbor a adresár v systéme súborov má priradené metadáta, ktoré poskytujú informácie o súbore, ako je jeho názov, veľkosť, dátum vytvorenia, vlastník a povolenia. Operačný systém udržiava a aktualizuje tieto metaúdaje, aby mohol sledovať vlastnosti a stav súborov a adresárov.

4. Operácie s adresármi :Súborový systém poskytuje operácie na vytváranie, odstraňovanie a premenovanie adresárov, ako aj presúvanie súborov a adresárov v rámci hierarchie súborového systému. Tieto operácie spravuje operačný systém a zahŕňajú aktualizáciu príslušných dátových štruktúr, aby odrážali zmeny.

5. Operácie so súbormi :Súborový systém podporuje rôzne operácie so súbormi vrátane vytvárania, odstraňovania, čítania a zápisu súborov. Keď sa vytvorí súbor, operačný systém pridelí priestor na úložnom zariadení a aktualizuje príslušné dátové štruktúry, aby označil umiestnenie súboru. Operácie čítania a zápisu zahŕňajú získavanie alebo ukladanie údajov do a z určeného miesta na úložnom zariadení.

6. Ovládanie prístupu :Operačný systém spravuje prístup používateľov k súborom a adresárom prostredníctvom mechanizmov kontroly prístupu. To zahŕňa nastavenie oprávnení pre súbory a adresáre, špecifikovanie, ktorí používatelia alebo skupiny majú špecifické prístupové práva, ako sú oprávnenia na čítanie, zápis alebo spúšťanie. Operačný systém vynucuje tieto povolenia, aby zaistil bezpečnosť a integritu údajov.

7. Plánovanie disku :Keď sú na úložné zariadenie zadané viaceré požiadavky na čítanie/zápis, operačný systém používa algoritmy plánovania disku na optimalizáciu poradia požiadaviek na zlepšenie výkonu a minimalizáciu čakacích dôb. Na určenie poradia žiadostí, ktoré sa majú obslúžiť, sa používajú rôzne algoritmy, ako napríklad First-Come-First-Served (FCFS), Shortest Seek Time First (SSTF) alebo SCAN.

8. Ošetrenie chýb :Súborový systém obsahuje mechanizmy na zisťovanie a spracovanie chýb, ktoré sa môžu vyskytnúť počas operácií súborového systému, ako sú chyby čítania/zápisu disku alebo výpadky napájania. Operačný systém môže používať techniky redundancie, ako je RAID (Redundant Array of Independent Disks), na ochranu pred stratou údajov v prípade zlyhania disku.

Celkovo správa súborového systému operačného systému zahŕňa vytváranie a udržiavanie štruktúry súborového systému, riadenie prideľovania úložného priestoru pre súbory a adresáre, obsluhu operácií so súbormi a adresármi, vynucovanie riadenia prístupu, optimalizáciu prístupu na disk a zabezpečenie spoľahlivosti a integrity údajov.

• Predchádzajúca strana: Prečo je dôležité vedieť, aký operačný systém používate? 
• Ďalšia strana: Ako môžete zistiť, aké služby sú spustené v systéme Linux?