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tpsit - file system -, Appunti di Tecnologie e tecniche di rappresentazione grafica

questo documento riguarda gli appunti sul file system

Tipologia: Appunti

2021/2022

Caricato il 12/02/2023

AuroraVanneschi
AuroraVanneschi 🇮🇹

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FILE SYSTEM
È un componente del Sistema Operativo che fornisce i meccanismi di accesso e memorizzazione delle informazioni
allocate nella memoria di massa. Al suo interno troviamo:
file → unità logiche di memorizzazione
directory → insieme di fille
partizioni → insieme di fille associati ad un particolare dispositivo filsico
Queeste 3 componenti sono totalmente indipendenti dalla natura e da qualsiasi dispositivo che viene utilizzato.
Come si suddivide? In livelli:
1. STRUTT URA LOGICA
è la visione astrattaa delle informazioni e si basa sui fille. Quei si realizzano le operazioni che possono essere
effeettauate sui fille, directory
2. ACCESSO
qui si defilniscono e realizzano tuttai i meccanismi per accedere al contenuto dei fille. Si hanno diversi metodi
di accesso (direttao, sequenziale …). Quei si realizzano anche i meccanismi di protezione (sola lettaura, lettaura e
scrittaura ...)
3. ORGANIZZAZIONE FISICA
è la rappresentazione di fille e directory sul dispositivo. Si deve allocare il fille sul dispositivo suddividendolo
in blocchi
4. DISPOSITIVO VIRTUALE
vista astrattaa sul dispositivo. Appare quindi come sequenza di blocchi
FILE
insieme di informazioni (programmi, dati…). È rappresentato da un nome simbolico (tramite il prompt dei comandi si
può richiamare il fille usando il nome)
Attributi:
tipo → estensione (.txt/.xls (excel)/.doc/.ppt/.mp3/.exe/…)
indirizzo → puntatore alla memoria secondaria
dimensioni → numero di byte
data e ora → o di creazione o dell’ultima modifilca
indicazione sull’utente proprietario
protezione → dirittai di accesso
Tuttai questi attaributi si trovano in un descrittaore del fille → struttaura dato che contiene tuttai gli attaributi di un fille. Il
SO mantiene un insieme di descrittaori che sono presenti all’interno.
Compito de SO: rendere disponibie ’accesso ai file
Opeazioni sui vai fille:
creazione → allocazione del fille in memoria secondaria e inizializzazione di tuttai i suoi attaributi
lettura → lettaura dei record logici del fille
scrittura → scrittaura di nuovi record logici nel fille
cancellazione → eliminazione del fille dal fille system
Ogni operazione richiede la localizzazione dell’informazione su disco
Il SO migliora l’efficcenza delle operazioni. Come?
Mantiene in memoria una struttaura che registra i fille in uso in quest’istante (fille aperti) e quindi detiene una
tabella dei fille aperti → Memory mapping dei fille aperti
I fille aperti vengono memorizzati temporaneamente nella memoria centrale
Le operazioni fondamentali:
- apertura → introduzione del fille nella tabella dei fille aperti
- chiusura → salvataggio nella memoria secondaria e eliminazione dalla tabella dei fille aperti
Come viene creata una struttaura interna del fille:
- viene partizionato in bocchi1
- dopo di che l’utente vede il fille come un insieme di record ogici2
Uno dei compiti principali del SO è stabilire una corrispondenza fra blocco e record logico, i blocchi filsici hanno una
dimensione maggiore rispettao ai blocchi logici.
Operazione di impacchettaamento → è quando i record logici vengono posti all’interno dei blocchi
1 Blocchi: unità di trasferimento filsico utilizzato nelle operazioni di Input/Output da/verso i dispositivi (ha sempre
una dimensione filssa)
2 Record logici: unità di trasferimento logico utilizzato nelle operazioni di accesso al fille, dimensione variabile
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È un componente del Sistema Operativo che fornisce i meccanismi di accesso e memorizzazione delle informazioni allocate nella memoria di massa. Al suo interno troviamo: ✔ file → unità logiche di memorizzazione ✔ directory → insieme di fille ✔ partizioni → insieme di fille associati ad un particolare dispositivo filsico Queeste 3 componenti sono totalmente indipendenti dalla natura e da qualsiasi dispositivo che viene utilizzato. Come si suddivide? In livelli:

  1. STRUTTURA LOGICA è la visione astrattaa delle informazioni e si basa sui fille. Quei si realizzano le operazioni che possono essere effeettauate sui fille, directory
  2. ACCESSO qui si defilniscono e realizzano tuttai i meccanismi per accedere al contenuto dei fille. Si hanno diversi metodi di accesso (direttao, sequenziale …). Quei si realizzano anche i meccanismi di protezione (sola lettaura, lettaura e scrittaura ...)
  3. ORGANIZZAZIONE FISICA è la rappresentazione di fille e directory sul dispositivo. Si deve allocare il fille sul dispositivo suddividendolo in blocchi
  4. DISPOSITIVO VIRTUALE vista astrattaa sul dispositivo. Appare quindi come sequenza di blocchi

FILE

insieme di informazioni (programmi, dati…). È rappresentato da un nome simbolico (tramite il prompt dei comandi si può richiamare il fille usando il nome) Attributi:  tipo → estensione (.txt/.xls (excel)/.doc/.ppt/.mp3/.exe/…)  indirizzo → puntatore alla memoria secondaria  dimensioni → numero di byte  data e ora → o di creazione o dell’ultima modifilca  indicazione sull’utente proprietario  protezione → dirittai di accesso Tuttai questi attaributi si trovano in un descrittaore del fille → struttaura dato che contiene tuttai gli attaributi di un fille. Il SO mantiene un insieme di descrittaori che sono presenti all’interno. Compito de SO: rendere disponibie ’accesso ai file Opeazioni sui vai fille: ● creazione → allocazione del fille in memoria secondaria e inizializzazione di tuttai i suoi attaributi ● lettura → lettaura dei record logici del fille ● scrittura → scrittaura di nuovi record logici nel fille ● cancellazione → eliminazione del fille dal fille system Ogni operazione richiede la localizzazione dell’informazione su disco Il SO migliora l’efficcenza delle operazioni. Come? ✔ Mantiene in memoria una struttaura che registra i fille in uso in quest’istante (fille aperti) e quindi detiene una tabella dei fille aperti → Memory mapping dei fille aperti I fille aperti vengono memorizzati temporaneamente nella memoria centrale Le operazioni fondamentali:

  • apertura → introduzione del fille nella tabella dei fille aperti
  • chiusura → salvataggio nella memoria secondaria e eliminazione dalla tabella dei fille aperti Come viene creata una struttaura interna del fille:
  • viene partizionato in bocchi^1
  • dopo di che l’utente vede il fille come un insieme di record ogici^2 Uno dei compiti principali del SO è stabilire una corrispondenza fra blocco e record logico, i blocchi filsici hanno una dimensione maggiore rispettao ai blocchi logici. Operazione di impacchettaamento → è quando i record logici vengono posti all’interno dei blocchi 1 Blocchi: unità di trasferimento filsico utilizzato nelle operazioni di Input/Output da/verso i dispositivi (ha sempre una dimensione filssa) 2 Record logici: unità di trasferimento logico utilizzato nelle operazioni di accesso al fille, dimensione variabile

Quaali sono i metodi di accesso ai fille? L’accesso al fille è completamente indipendente dal dispositivo utilizzato ed è anche indipendente dalle tecniche di allocazione dei record logici ai blocchi filsici. ✔ Accesso sequenziale ✔ accesso a indice ✔ accesso direttao Accesso sequenziae il fille è composto da una serie di record logici:

  • per accedere a un record logico è necessario andare prima ad accedete a tuttai i record precedenti Ri record logici (da 0 a R) → dovrò andare a visualizzare R-1 record → è la più economica ma più lenta
  • le operazioni possibili in questa tipologia di accesso:

◦ read next → legge il prossimo record della sequenza

◦ write next → scrive il prossimo record

  • per qualsiasi operazione è necessario andare a memorizzare un puntatore che punti alla posizione corrente (nel record corrente) Accesso direttao il fille è composto da vari record logici numerati:
  • ci permettae di accedere direttaamente ad un particolare record logico specifilcandone il numero
  • le operazioni possibili in questa tipologia di accesso:

◦ read i → i=numero del record logico

◦ write I

  • quando è utile questo tipo di accesso? Queando vogliamo accedere a fille di grosse dimensioni e vogliamo estrarre da questo fille un piccolo numero di informazioni Accesso a indice ad ogni fille viene assegnata una struttaura dati che contiene l’indice delle informazioni che sono contenute
  • per ricercare un determinato record logico si esegue una ricerca sull’indice utilizzando una chiave

DIRECTORY

Sono uno strumento per organizzare i fille all’interno del fille system. Una directory può contenere più fille ed è realizzata tramite una struttaura dati che prevede un elemento per ogni fille. In questa struttaura dati viene associato un nome ad ogni fille e consente di andare a localizzare il fille nella memoria di massa. Operazioni che si possono svolgere nella directory: creazione o cancellazione di directory, aggiunta o cancellazione di fille, il listing (elenco di tuttai i fille contenuti nella directory), ricerca Quaai sono e tipoogie di directory? Struttura ad un livello → composta da una sola directory → una sola directory per ogni fille system struttura a due livelli → un primo livello che è la directory principale che contiene una directory per ogni utente del sistema, e poi abbiamo una seconda directory che è la directory utente che è ad un livello struttura ad albero → un’organizzazione gerarchica ad N livelli dove ogni directory può contenere al suo interno altre directory struttura a grafo aciclico Montaggio de file system: processo logico di preparazione del fille system. Queesta operazione di montaggio ci permettae di rendere il fille system accessibile al SO in uso quindi anche agli utenti. Si parla quindi di Mount o Mapping a Drive. Protezione de file system: il proprietario deve avere la possibilità di controllare quali azioni sono consentite nei vari fille e anche da parte di chi possono essere svolte queste opeazioni: write, read, delete, execute, append (permettae di scrivere alla filne del fille), list (abbiamo l’autorizzazione ad accedere a questa lista di fille omogenei). L’impostazione dei permessi di accesso avviene basandosi su 3 classi utenti:

  • Owner access (accesso del proprietario)
  • group access (accesso di gruppo)
  • public class (accesso pubblico)

Gli aspetti caratterizzanti dell’allocazione sono:

  • grado di utilizzo della memoria
  • tempo di accesso medio
  • realizzazione dei metodi di accesso Un SO può avere più metodi di allocazione. Per i file piccoli viene usata l’allocazione contigua. Mentre per i file di grandi dimensioni l’allocazione a indice. Realizzazione delle directory per la realizzazione delle directory viene utilizzato un metodo che è la lista lineare con metodo HASH. Esso permette di accedere in memoria rapida ai dati e quindi diminuisce il tempo di ricerca della cartella. Come funziona? È un insieme di operazioni: partendo da una determinata chiave, ritorna un valore che corrisponde a un indirizzamento del blocco fisico. (1. si passa dalla chiave al numero; 2. operazione dell’hash: si ha la compressione della chiave). Hash perfetto → quando le operazioni non riscontrano collisioni Problema che deriva da questa strategia: problema delle collisioni (perché partendo da due chiavi è possibile che esse arrivino allo stesso blocco). Abbiamo quindi 2 strategie per risolvere il problema delle collisioni :

1. open adressing

2. linked list → metodo chaining

ermini occupa la casella numero 2; il secciani vuole occupare la 2 e quindi viene messo sopra e va ad occupare poi la 1 casella libera

  1. viene creata una linked list accanto a dove c’è il problema Quando l’utente vuole andare ad aprire o leggere un file: aprire → succede che quest’operazione viene gestita dalla memoria del nucleo → esso riprende il descrittore del file e la struttura della directory leggere → prende il descrittore del file acquisito che è nella tabella dei processi aperti; tramite il descrittore possiamo andare direttamente ai blocchi dati della memoria secondaria. Differenza tra le due → nella lettura ci sono più operazioni da fare

ermini conti secciani

Ermini Conti Secciani