1. Struttura del file system :Il file system organizza i dati in una struttura gerarchica, con directory (o cartelle) e file. La directory root è la directory di livello superiore ed è possibile creare sottodirectory all'interno delle directory per organizzare ulteriormente i file.
2. Tabella di allocazione file (FAT) o Inode :Per tenere traccia della posizione dei dati sul dispositivo di archiviazione, il file system utilizza strutture di dati come una File Allocation Table (FAT) o Inode. Queste strutture dati memorizzano informazioni su dove si trova ciascun file sul dispositivo di archiviazione, incluso l'indirizzo del blocco iniziale e il numero di blocchi utilizzati dal file.
3. Metadati :a ogni file e directory nel file system sono associati metadati che forniscono informazioni sul file, come nome, dimensione, data di creazione, proprietario e autorizzazioni. Il sistema operativo mantiene e aggiorna questi metadati per tenere traccia delle proprietà e dello stato di file e directory.
4. Operazioni sulle directory :Il file system fornisce operazioni per creare, eliminare e rinominare le directory, nonché spostare file e directory all'interno della gerarchia del file system. Queste operazioni sono gestite dal sistema operativo e comportano l'aggiornamento delle strutture dati appropriate per riflettere le modifiche.
5. Operazioni sui file :il file system supporta varie operazioni sui file, tra cui la creazione, l'eliminazione, la lettura e la scrittura di file. Quando viene creato un file, il sistema operativo alloca spazio sul dispositivo di archiviazione e aggiorna le strutture dati rilevanti per indicare la posizione del file. Le operazioni di lettura e scrittura implicano il recupero o l'archiviazione di dati da e verso la posizione specificata sul dispositivo di archiviazione.
6. Controllo dell'accesso :Il sistema operativo gestisce l'accesso degli utenti a file e directory attraverso meccanismi di controllo degli accessi. Ciò comporta l'impostazione delle autorizzazioni per file e directory, specificando quali utenti o gruppi dispongono di diritti di accesso specifici come autorizzazioni di lettura, scrittura o esecuzione. Il sistema operativo applica queste autorizzazioni per garantire la sicurezza e l'integrità dei dati.
7. Pianificazione disco :quando vengono effettuate più richieste di lettura/scrittura al dispositivo di archiviazione, il sistema operativo utilizza algoritmi di pianificazione del disco per ottimizzare l'ordine delle richieste per migliorare le prestazioni e ridurre al minimo i tempi di attesa. Diversi algoritmi, come First-Come-First-Served (FCFS), Shortest Seek Time First (SSTF) o SCAN, vengono utilizzati per determinare la sequenza delle richieste da servire.
8. Gestione degli errori :Il file system include meccanismi per il rilevamento e la gestione degli errori che possono verificarsi durante le operazioni del file system, come errori di lettura/scrittura del disco o interruzioni di corrente. Il sistema operativo può utilizzare tecniche di ridondanza, come RAID (Redundant Array of Independent Disks), per proteggersi dalla perdita di dati in caso di guasti del disco.
Nel complesso, la gestione del file system del sistema operativo prevede la creazione e il mantenimento della struttura del file system, la gestione dell'allocazione dello spazio di archiviazione per file e directory, la gestione delle operazioni su file e directory, l'applicazione del controllo degli accessi, l'ottimizzazione dell'accesso al disco e la garanzia dell'affidabilità e dell'integrità dei dati.
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