Comment un système d’exploitation gère-t-il un système de fichiers ?

1. Structure du système de fichiers :Le système de fichiers organise les données dans une structure hiérarchique, avec des répertoires (ou dossiers) et des fichiers. Le répertoire racine est le répertoire de niveau supérieur et des sous-répertoires peuvent être créés dans les répertoires pour organiser davantage les fichiers.

2. Tableau d'allocation de fichiers (FAT) ou Inodes :Pour garder une trace de l'emplacement des données sur le périphérique de stockage, le système de fichiers utilise des structures de données telles qu'une table d'allocation de fichiers (FAT) ou des Inodes. Ces structures de données stockent des informations sur l'emplacement de chaque fichier sur le périphérique de stockage, y compris l'adresse du bloc de départ et le nombre de blocs utilisés par le fichier.

3. Métadonnées :Chaque fichier et répertoire du système de fichiers est associé à des métadonnées qui fournissent des informations sur le fichier, telles que son nom, sa taille, sa date de création, son propriétaire et ses autorisations. Le système d'exploitation conserve et met à jour ces métadonnées pour suivre les propriétés et l'état des fichiers et des répertoires.

4. Opérations sur les répertoires :Le système de fichiers fournit des opérations pour créer, supprimer et renommer des répertoires, ainsi que pour déplacer des fichiers et des répertoires dans la hiérarchie du système de fichiers. Ces opérations sont gérées par le système d'exploitation et impliquent la mise à jour des structures de données appropriées pour refléter les changements.

5. Opérations sur les fichiers :Le système de fichiers prend en charge diverses opérations sur les fichiers, notamment la création, la suppression, la lecture et l'écriture de fichiers. Lorsqu'un fichier est créé, le système d'exploitation alloue de l'espace sur le périphérique de stockage et met à jour les structures de données pertinentes pour indiquer l'emplacement du fichier. Les opérations de lecture et d'écriture impliquent la récupération ou le stockage de données vers et depuis l'emplacement spécifié sur le périphérique de stockage.

6. Contrôle d'accès :Le système d'exploitation gère l'accès des utilisateurs aux fichiers et répertoires via des mécanismes de contrôle d'accès. Cela implique de définir des autorisations pour les fichiers et les répertoires, en spécifiant quels utilisateurs ou groupes disposent de droits d'accès spécifiques tels que des autorisations de lecture, d'écriture ou d'exécution. Le système d'exploitation applique ces autorisations pour garantir la sécurité et l'intégrité des données.

7. Planification des disques :Lorsque plusieurs requêtes de lecture/écriture sont adressées au périphérique de stockage, le système d'exploitation utilise des algorithmes de planification de disque pour optimiser l'ordre des requêtes afin d'améliorer les performances et de minimiser les temps d'attente. Différents algorithmes, tels que Premier arrivé, premier servi (FCFS), Shortest Seek Time First (SSTF) ou SCAN, sont utilisés pour déterminer la séquence de demandes à traiter.

8. Gestion des erreurs :Le système de fichiers comprend des mécanismes de détection et de gestion des erreurs pouvant survenir lors des opérations du système de fichiers, telles que des erreurs de lecture/écriture sur disque ou des pannes de courant. Le système d'exploitation peut utiliser des techniques de redondance, telles que RAID (Redundant Array of Independent Disks), pour se protéger contre la perte de données en cas de panne de disque.

Dans l'ensemble, la gestion du système de fichiers du système d'exploitation implique la création et la maintenance de la structure du système de fichiers, la gestion de l'allocation de l'espace de stockage pour les fichiers et les répertoires, la gestion des opérations sur les fichiers et les répertoires, l'application du contrôle d'accès, l'optimisation de l'accès au disque et la garantie de la fiabilité et de l'intégrité des données.