Nguyên tắc quản lý file thư mục của hệ điều hành Windows
Tài liệu Hệ điều hành - Quản lý hệ thống file: Quản lý hệ thống fileOperating systems*PTIT, 2012*Hệ thống tập tinTập các thuật toán và cấu trúc dữ liệu thích hợp nhằm chuyển các thao tác luận lý trên file thành dữ liệu ghi trên thiết bị lưu trữ.Operating systems*PTIT, 2012*Mục tiêu của hệ thống fileLưu trữ và xử lý dữ liệuĐảm bảo đồng nhất dữ liệu, giảm sai.Tối ưu hóa hiệu suất hệ thốngHỗ trợ nhiều loại thiết bị IO khác nhauCung cấp giao diện người dùng chuẩnHỗ trợ nhiều người dùngOperating systems*PTIT, 2012*Yêu cầu của người dùngTruy xuất file dùng tên gợi nhớKhả năng tạo, xóa, thay đổi fileQuản lý việc truy xuất đến file hệ thống và file của người dùng khácKhả năng tự quản lý file riêng mìnhSao lưu và phục hồi dữ liệuOperating systems*PTIT, 2012*Đặt tên filePhần tênPhần mở rộngOperating systems*PTIT, 2012*Thuộc tính fileRead, write, execute, archive, hidden, system...Creation, last access, last modificationOperating systems*PTIT, 2012*Các thao tác trên fileCreateDeleteOpenCloseReadWriteAppendSeekGet attributesSet AttributesRenam... Show Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Hệ điều hành - Quản lý hệ thống file, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên Quản lý hệ thống fileOperating systems*PTIT, 2012*Hệ thống tập tinTập các thuật toán và cấu trúc dữ liệu thích hợp nhằm chuyển các thao tác luận lý trên file thành dữ liệu ghi trên thiết bị lưu trữ.Operating systems*PTIT, 2012*Mục tiêu của hệ thống fileLưu trữ và xử lý dữ liệuĐảm bảo đồng nhất dữ liệu, giảm sai.Tối ưu hóa hiệu suất hệ thốngHỗ trợ nhiều loại thiết bị IO khác nhauCung cấp giao diện người dùng chuẩnHỗ trợ nhiều người dùngOperating systems*PTIT, 2012*Yêu cầu của người dùngTruy xuất file dùng tên gợi nhớKhả năng tạo, xóa, thay đổi fileQuản lý việc truy xuất đến file hệ thống và file của người dùng khácKhả năng tự quản lý file riêng mìnhSao lưu và phục hồi dữ liệuOperating systems*PTIT, 2012*Đặt tên filePhần tênPhần mở rộngOperating systems*PTIT, 2012*Thuộc tính fileRead, write, execute, archive, hidden, system...Creation, last access, last modificationOperating systems*PTIT, 2012*Các thao tác trên fileCreateDeleteOpenCloseReadWriteAppendSeekGet attributesSet AttributesRenameOperating systems*PTIT, 2012*Cấu trúc đĩa cứngOperating systems*PTIT, 2012Quản lý phân vùng đĩa cứngOperating systems*PTIT, 2012*Thực hiện hệ thống fileCấp phát liên tụcCấp phát theo danh sách liên kếtCấp phát theo danh sách liên kết dùng chỉ số indexi-nodes Operating systems*PTIT, 2012Cấp phát liên tục(a) Cấp phát liên tục cho 7 file trên đĩa(b) Trạng thái mặt đĩa sau khi file D và F bị xóaĐặc điểm?Operating systems*PTIT, 2012*Cấp phát dùng danh sách liên kếtĐặc điểm?Operating systems*PTIT, 2012*Danh sách liên kết dùng indexDisk sizeEOF1Free5Free7BadFree375101234567FAT (File allocation table)nKhối đầu tiênOperating systems*PTIT, 2012*i-nodes (UNIX)File modeNumber of linksUIDGIDFile sizeTime createdTime last accessedTime last modified10 disk block numbersSingle indirect blockTriple indirect blockDouble indirect block Indirect blocksData blocksOperating systems*PTIT, 2012*Cấu trúc thư mục của WindowsFile nameExtAReservedTPDSize8 bytes31102224Thuộc tính fileGiờ tạoNgày tạoKhối đĩa đầu tiênOperating systems*PTIT, 2012*Cấu trúc thư mục trên UnixI-node #File name2 bytes14 bytesOperating systems*PTIT, 2012*Hiệu suất của file systemBlock sizeOperating systems*PTIT, 2012*Quản lý khối trống trên đĩaDùng danh sách liên kếtDùng ánh xạ bit (Bit maps)Dùng chỉ số indexFATOperating systems*PTIT, 2011FATFAT(File Allocation Table) là hệ thống quản lý tập tin đơn giản, được sử dụng chủ yếu trong các hệ điều hành DOS và Windows. Tuy nhiên, FAT(12 và 16) được xem như là các hệ thống quản lý tập tin nhỏ gọn và cơ bản nhất mà bất cứ một hệ điều hành nào cũng phải hỗ trợ.FAT là tên của một hệ thống tập tin, cũng đồng thời là cơ chế cấp phát khối trên đĩa (block allocation).Qua quá trình phát triển, đến nay có 3 phiên bản FAT tương thích nhau: là FAT12, FAT16 và FAT32. Chữ số đi sau cho biết số bit trong một entry của bảng FAT.Operating systems*PTIT, 2011Tổ chức đĩa theo FATQuá trình format sẽ tạo ra trên partition 4 phần riêng biệt như sau:Boot record: là sector đầu tiên của partition (sector 0 của đĩa mềm), chứa đọan mã khởi động hệ điều hành và bảng tham số đĩa.FAT: chứa các entry của bảng FAT, gồm 2 bảng FAT giống nhau, mỗi bảng FAT chiếm một sector hoặc nhiều sector.Root directory: chứa các entry của thư mục gốc, cũng gồm nhiều sector.Data area: Vùng chứa dữ liệu, gồm các khối (cluster – gồm 1 hay nhiều sector) để cấp phát cho các tập tin.Operating systems*PTIT, 2011Bảng tham số đĩaBảng tham số đĩa (BPB_Bios Parameter Block) nằm trong sector đầu tiên của partition (sector 0 của đĩa mềm).Offset Kích thước Ý nghĩa3 8 byte Nhận dạng hệ thống11 1 word Số byte/sector13 1 byte Số sector/cluster14 1 word Số sector của boot record16 1 byte Số bảng sao của FAT17 1 word Số entry trong thư mục gốc19 1 word Tổng số sector trên đĩa21 1 byte Nhận dạng đĩa22 1 word Số sector của mỗi bảng FATOperating systems*PTIT, 2011Cách ghi dữ liệu lên đĩaNếu dữ liệu là 1 byte: cách ghi bình thườngNếu dữ liệu là 1 word: gồm 2 byte, byte thấp ghi trước, byte cao ghi sauNếu dữ liệu là 4 byte: chia thành 2 word, word thấp ghi trước, word cao ghi sau.Ví dụ: Giá trị của trường thứ 2 trong BPB (số byte/sector) là 512 được ghi như sau: 512D = 200H được chia thành 2 byte: 02 và 00 20 là byte cao, 00 là byte thấp tại offset 11 ghi 00 tại offset 12 ghi 02Operating systems*PTIT, 2011Bảng FATFAT12: mỗi entry chiếm 12 bit, là một số nguyên không dấu chỉ đến cluster kế tiếp của tập tin.Bảng FAT bắt đầu ngay sau Boot record.Để đọc giá trị một entry trong bảng FAT, cần phải đọc 3 byte liên tiếp (2 FAT entries), theo nguyên tắc byte thấp ghi trước byte cao ghi sau.Ví dụ: 3 byte theo thứ tự trên đĩa là AB CD EF được chuyển thành 2 FAT entries như sau: EFC DAB -> DAB EFC (thấp ghi trước, cao ghi sau) ngược lại, nếu muốn ghi 2 entries có số hiệu 123 456 thì ghi các byte theo thứ tự: 23 61 45FAT16: mỗi entry chiếm 16 bit (1 word), thao tác đọc đơn giản hơnOperating systems*PTIT, 2011Các giá trị đặc biệt của FAT entry 000 : cluster trống 001: không dùng 002 đến FEF: chỉ số cluster đã dùng FF7: cluster hỏng (bad block) FF8 đến FFF: cluster cuối cùng của tập tinChú ý: -Hai entries đầu tiên của bảng FAT (tương ứng 3 byte đầu tiên của sector đầu tiên trên bảng FAT) không dùng để định vị cluster.-Vị trí dữ liệu bắt đầu ngay sau sector cuối cùng của bảng Root directory.Operating systems*PTIT, 2011Root directoryChứa các thông tin cần thiết để quản lý các tập tin và thư mục con trong thư mục gốc của đĩa. Root directory nằm ngay sau bảng FAT, được tổ chức thành các entry 32 byte có nội dung như sau:Offset Kích thước Ý nghĩa0 8 byte tên tập tin (ASCII)8 3 byte tên tập tin (mở rộng)11 1 byte thuộc tính của tập tin12 10 byte không dùng22 1 word thời gian tạo file24 1 word ngày tạo file26 1 word cluster bắt đầu28 4 byte Kích thước fileOperating systems*PTIT, 2011Tên tập tinTên tập tin tuân theo quy tắc đặt tên của DOS. Byte đầu tiên của tên có ý nghĩa đặc biệt như sau:00 : entry chưa sử dụng, dùng để kết thúc thao tác liệt kêE5: entry đã bị xóa. Khi một tập tin bị xóa, byte đầu tiên trong trường tên file được đổi thành E5, các thông tin khác vẫn giữ nguyên.2E: (mã ASCII của dấu .) nếu chỉ có 1 byte 2E, entry được đánh dấu là 1 thư mục con. Nếu có 2 byte liên tiếp là 2E, đây là entry của thư mục cấp trên của thư mục hiện hànhOperating systems*PTIT, 2011Thuộc tính của tập tinBit Hex Ý nghĩa00000001 1 Read only00000010 2 Hidden00000100 4 System00001000 8 Volume label00010000 10 Subdirectory00100000 20 Archive01000000 40 Reserved10000000 80 ReservedOperating systems*PTIT, 2011Lưu trữ thời gianNgày và giờ được lưu trữ trong directory entry dưới dạng một số nguyên không dấu dài 2 byte, được xác định như sau:Time = Hour*2048 + minute*32 + second/2Date = (year-1980)*512 + month*32 + dayOperating systems*PTIT, 2011Cấu trúc đĩa mềm theo FATBoot recordFAT copy 1FAT copy 2Directory entriesDataJMPBPBBoot codeOperating systems*PTIT, 2011Thao tác trực tiếp trên đĩaCó nhiều cách để đọc và ghi trực tiếp các sector trên đĩa:Dùng ngắt 13h của BIOSDùng ngắt 25h và 26h của DOSDùng hàm absread() và abswrite() của C, thực chất là gọi ngắt 25h và 26h của DOS thông qua thư viện C.Cách dùng thư viện C:#include#include absread(a,b,c,d);a: ổ đĩa cần truy xuất (0:A, 1:B, 2:C, )b: số sector cần đọc/ghic: offset của khối cần đọc/ghid: mảng chứa dữ liệu đọc/ghi Các file đính kèm theo tài liệu này:
1. Các thiết bị lưu trữ, thư mục, tệp tinHệ điều hành cung cấp giao diện dể thao tác với các ổ đĩa logic. Các ổ đĩa này bao gồm:
Hình 2.7 Cửa sổ Computer Để xem thông tin về các ổ đĩa, nhấp đúp chuột vào biểu tượng Computer trên màn hình nền hoặc trên thực đơn Start, cửa sổ Computer sẽ xuất hiện.
Độ dài và quy tắc đặt tên của tệp và thư mục phụ thuộc vào hệ điều hành. Tên tệp và tên thư mục nên dặt có ý nghĩa, gợi nhớ tổng quát được nội dung thông tin chứa trong tệp, thư mục và không nên quá dài. Trong Windows, tên tệp và thư mục không được chứa các kí hiệu đặc biệt như \ / * ? " <> |: 2. Chương trình Windows ExplorerViệc quản lí tệp và thư mục trong hệ điều hành Windows được thực hiện bởi chương trình Windows Explorer có sẵn trong Windows. Windows Explorer hiển thị nội dung và điều hướng hoạt động trên tất cả các ổ đĩa cứng, thư mục và tệp tin của hệ thống. Để khởi động chương trình Explorer, cách đơn giản nhất là nhấp đúp chuột vào biểu tượng của Explorer có mặc định trên thanh tác vụ (Task bar), hoặc tìm mở trên thực, đơn Start. Windows Explorer icon Hình 2.8. Biểu tượng chương trình Windows Explorer trên thanh tác vụ Khi khởi động Windows Explorer, cửa sổ làm việc của chương trình sẽ được hiển thị. Cửa sổ Window's Explorer được chia làm hai phần. Phần bên trái là kênh điều hướng (Navigation Panel) gồm bốn mục: Favorites, Libraries, Computer và Network. Trong đó, hai mục được sử dụng thường xuyên nhất là Favorites và Computer. Phần Favourites cho phép người sử dụng truy cập tới các thư mục ưa thích của mình như Desktop, Download, các thư mục được thay đổi gần đây (Recently Change),... Người sừ dụng cũng có thể tuỳ chỉnh danh sách các thư mục yêu thích này. Phần Computer cho phép người sử dụng truy cập vào tất cà các thư mục và 0 đĩa cũng như các thư mục con trên hệ thống máy tính. Người sử dụng có thể chọn mũi tên bên cạnh mỗi mục để mở rộng phần chọn trong kênh điều hướng và nhâp chuột vào bất kì mục nào để hiển thị nội dung của mục đó trong kênh chi tiết (Detail Panel) của Windows Explorer. Hình 2.9 Cửa sổ chương trình Windows Explorer Kênh chi tiết là phần bên phài của cửa sổ Windows Explorer dùng để chứa nội dung chi tiết của mục chọn hiện hành trong kênh điều hướng. Nội dung này có thể là danh sách các file và thư mục con chứa trong thư mục hiện hành. Hình 2.10 Thực đơn Organize trên cửa sổ Explorer
Hình 2.11. Nút back, forward, hộp địa chỉ, hộp tìm kiếm của Explorer Hộp tìm kiếm dùng để tìm kiếm các tệp và thư mục chứa trong hệ thống máy tính. Để tìm kiếm, người sử dụng chì cần nhập tên thư mục, tên tệp hoặc một phần cùa nó và nhấn phím Enter, Explorer sẽ trả về một danh sách các kết quả tương xứng với từ khoá tìm kiếm (hình 2.12). Hình 2.12. Tìm kiếm với Windows Explorer Bên cạnh những thành phần cơ bàn. Explorer cũng cho phép người sử dụng có khả năng tuỳ chỉnh một số mục như mở thêm mục hiên thị trước (Preview Panel), hiển thị thanh thực đơn (Menu Bar), hiển thị thanh công cụ (Tool bar), thay đổi khung nhìn (khung nhìn chi tiết, khung nhìn liệt kê, khung nhìn tiêu đề,...),... Hình 2.13 Mục hiển thị trước trong Explorer 3. Các thao tác cơ bản với tệp và thư mục3.1 Tạo mới thư mụcĐể tạo mới thư mục, cần mở thư mục cha sẽ chứa thư mục mới: Trong kênh chi tiết nhấp chuột phải chọn New/chọn Folder. Windows sẽ tạo ra một thư mục mới có tên mặc định là New Folder hoặc New Folder (2),... và chờ gõ tên thư mục. 3.2 Tạo mới tệpThông thường, việc tạo tệp được thực hiện thông qua phân mêm dùng đổ mở nó. Ngoài ra cũng có thế tạo một tệp mới trong Windows Explorer nếu biết loại tệp hoặc chương trình ứng dụng dùng để mở tệp. Chẳng hạn, muốn tạo file văn bản mở bàng chương trình Microsoft Office Word (các file soạn thảo bằng Microsoft Office Word có phần mở rộng tên tệp mặc định là .doc), thao tác tạo tệp tương ứng là nhấp chuột phải chọn New, sau đó chọn Microsoft Word Documents và gổ tên tệp theo quy tắc đặt tên tệp. Phần mở rộng của tên tệp sẽ tự động được tạo theo chương trình lựa chọn sau lệnh New quy định là .doc. 3.3 Đổi tên tệp/thư mụcĐể đổi tên của một đối tượng tệp hoặc thư mục, người sử dụng nhấp chuột phải vào tên đối tượng. Một thực đơn lệnh trên đối tượng sẽ xuất hiện, chọn lệnh Rename, sau đó gõ tên mới cùa đối tượng và nhấn phím Enter để xác nhận hoặc nhấn chuột vào một vị trí bất kì trên màn hình. 3.4 Xoá, sao chép, di chuyển tệp và thư mục
3.5 Tìm kiếm tệp và thư mục trong máy tínhTrong Windows 7 hỗ trợ nhiều cách tìm kiếm tệp và thư mục. Cách thông dụng nhất là sử dụng hộp tìm kiếm trong Windows Explorer. Việc tìm kiếm có thể thực hiện tại mọi cửa sổ Explorer. Trên hộp dịa chỉ của cứa sổ Explorer sẽ hiển thị dường dẫn và thư mục con đang được mở. Sau khi nhập từ khoá tìm kiếm vào ô tìm kiếm, và nhấn Enter, Explorer sẽ tiến hành tìm kiếm các tệp và thư mục trong phạm vi thư mục con hiện hành dang được mở trên ô địa chỉ. Đẽ thực hiện tìm kiếm trong toàn bộ máy tính, người sử dụng có thể mở thực đơn Start và nhập từ khoá tìm kiếm vào ô “Search Programs and files”, các kết quả ở đầu danh sách kết quả tìm kiếm sẽ được hiển thị ngay trên thực đom Start. Để xem thêm kết quả tìm kiếm, nhấp chuột vào nút “See more results” sau khi nhập từ khoá tìm kiếm. Hình 2.14. Ô tìm kiếm trên thực đơn Start Để tìm kiếm nâng cao, người sử dụng có thể sử dụng thêm bộ lọc. Khi nhấp chuột vào hộp tìm kiếm phía trên cùng bên phải của cửa sổ Explorer, danh sách các từ khoá được sử dụng gần nhất và bộ lọc tìm kiếm sẽ được hiển thị đề giúp tìm kiếm nhanh hom. Ở đây có các tuỳ chọn của bộ lọc cho phép tìm kiếm với kết quả chính xác hơn. Người sử dụng cũng có thể gõ các từ khoá này vào ô tìm kiếm nếu không muốn nhấp chuột vào danh sách được liệt kê. Danh sách một số các tuỳ chọn tìm kiếm cua bộ lọc
Hình 2.15. Gợi ý lọc theo kích thước tệp Để sử dụng tuỳ chọn nào, người sử dụng chỉ việc gõ một cú pháp bất kì như “size:” vào hộp tìm kiếm thì danh sách các thuộc tính sẽ hiển thị ra tưong ứng để chọn. Chẳng hạn, với cú pháp “size:” ở hình 2.15 thì có một danh sách các tuỳ chọn về khoảng kích thước có thể của tệp chứa nội dung cần tìm được hiển thị như 0 KB, 0-10 KB, 10 - 100 KB,... Khi tìm kiếm, nếu không nhớ rõ tên của tệp tin cần tìm hoặc muốn mở rộng phạm vi tìm kiếm, người sử dụng có thể áp dụng kí tự đại diện được kí hiệu là " * ". Ví dụ, tìm kiếm các tệp tin ảnh có phần mở rộng là .jpg, người sử dụng có thể nhập từ khoá là *.jpg vào ô tìm kiếm. Tất cả các tệp có phần mở rộng là jpg sẽ được tìm ra. |