[PDF] Chapitre IV : Système de Gestion des Fichiers

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Systèmes d'Exploitation I

Chapitre IV :

Système de Gestion des

FichiersAmine DHRAIEF

1ère année

ESEN, Université de la Manouba

18/04/18OS I2À quoi ressemble un disque dur ?

18/04/18OS I3Structure physique d'un disque dur

18/04/18OS I4Structure physique d'un disque dur

A : plateau ; B : bras ; C : tête ;

D : cylindre ; E : piste ; F :

secteur géométrique

Source : Wikimedia Commons

18/04/18OS I5Structure physique d'un disque dur

(A) piste, (B) secteur géométrique, (C) secteur d'une piste, (D) blocSource : Wikimedia Commons

Le secteur (ou bloc) est la plus petite unité

physique de stockage sur un support de donnée

Sa taille varie de 512 octets à 4096 octets

18/04/18OS I6Géométrie d'un disque dur

Adressage CHS : Cylinder/Head/Sector

Cylindre: superposition

de plusieurs pistes -Les pistes au dessus les unes des autres sont accessibles sans bouger les têtes de lecture

18/04/18OS I7Géométrie d'un disque dur

Adressage CHS : Cylinder/Head/Sector

Head: -Les têtes de lecture/enregistrement sont solidaires des bras mobiles -Le plus souvent il y a une tête par surface soit deux par plateau -Le chemin parcouru par une tête particulière sur un cylindre particulier s'appelle une piste

Secteur :

-La piste est divisée en secteurs (aussi appelés blocs) contenant les données. -La taille d'une piste diminue en allant vers le centre du disque → le nombre de secteur par piste diminue aussi en allant vers le centre -Taille d'un secteur plus commune= 512 octets

18/04/18OS I8Géométrie d'un disque dur

Adressage CHS : Cylinder/Head/Sector

L'adresse CHS est

simplement constituée par l'assemblage des trois composants décrits ci- dessus. -Le tout premier secteur d'un disque est à l'adresse 0 / 0 / 1 : c'est le premier secteur accédé par la première tête positionnée sur le premier cylindre. -Le suivant sera 0 / 0 / 2 (ce secteur est naturellement atteint juste après par la même tête)

18/04/18OS I9Taille d'un disqueTaille d'un disque =

(Nombre de cylindre) x (Nombre de piste par cylindre) x (Nombre moyen de secteur par piste) x (Taille du secteur)

Exemple=

-Nombre de piste par cylindre 255 -Nombre de cylindre = 36481 -Nombre moyen de secteur par piste = 63 -Taille du secteur = 512 octets -Taille du disque ≈ 300 GB (255 * 36481 * 63 * 512 = 300066439680 octets)

18/04/18OS I10Pourquoi a-t-on besoin de fichiers ?

18/04/18OS I11Définition d'un fichier

Toutes les applications informatiques doivent

enregistrer et retrouver des informations. L'espace d'adressage étant insuffisant, on utilise des fichiers pour cela.

Fichier (nom masculin)

-Meuble, boîte servant à recevoir des fiches. -Ensemble de données regroupées en une unité indépendante de traitement informatique.

18/04/18OS I12Définition #1 : Dictionnaire

Larousse

Fichier (nom masculin) : Ensemble organisé

d'informations, désigné par un nom précis, que le système d'exploitation d'un ordinateur manipule comme une simple entité, dans sa mémoire ou sur un support de stockage.

18/04/18OS I13Définition #2 : Wikipedia

Un fichier informatique est au sens commun,

une collection, un ensemble de données numériques réunies sous un même nom, enregistrées sur un support de stockage permanent, appelé mémoire de masse, tel qu'un disque dur, un CD-ROM, une mémoire flash ou une bande magnétique, et manipulées comme une unité.

18/04/18OS I14Information indépendante du processus

Un processus en cours d'exécution peut enregistrer une quantité d'informations dans son espace d'adressage mais cette façon de faire présente trois inconvénients :

1)La capacité de stockage est limitée à la mémoire vive. Cette taille peut convenir

pour certaines applications, mais elle est beaucoup trop faible pour d'autres (applications des banques, réservations, téléchargement p2p,...)

2)Les informations stockées en mémoire vive sont perdues, lorsque le processus

se termine ou lors du plantage de l'ordinateur. Pour un grand nombre d'applications, les informations doivent être conservées pendant des durées importantes.

3)Il ne peut pas y avoir d'accès simultané à ces informations. Un répertoire

téléphonique stocké dans l'espace d'adressage d'un processus ne peut être examiné que par ce seul processus (pour les raisons de protection des données expliquées lors de l'étude des processus), de telle sorte qu'on ne peut rechercher qu'un seul numéro à la fois. → Pour résoudre ce problème, il faut rendre l'information indépendante d'un processus donné.

18/04/18OS I15Stockage à long terme des informations

Trois caractéristiques sont donc requises pour le stockage des informations à long terme :

1) Il faut pouvoir stocker des informations de très grande taille ;

2) Les informations ne doivent pas disparaître lorsque le

processus qui les utilise se termine ;

3) Plusieurs processus doivent pouvoir accéder simultanément

aux informations.

18/04/18OS I16Fichiers = solution au problème

La solution à tous ces problèmes consiste à stocker les informations dans des fichiers sur des disques ou d'autres supports. -Les processus peuvent alors les lire ou en écrire de nouvelles. Les informations stockées dans des fichiers doivent être permanentes, c'est-à- dire non affectées par la création ou la fin d'un processus. Un fichier ne doit disparaître que lorsque son propriétaire le supprime explicitement.

18/04/18OS I17Disque= suite de blocs

Nous considérons un disque comme une suite

séquentielle de blocs de taille fixe qui supportent deux opérations -Lire le bloc k -Écrire le bloc k → Ces deux opérations permettent en principe de résoudre le stockage à long terme des informations.

18/04/18OS I18Des questions évidentes

Voici quelques questions que l'on se pose

rapidement :

1)Comment trouve-t-on l'information ?

2)Comment empêche-t-on un utilisateur de lire les

données d'un autre utilisateur ?

3)Comment sait-on qu'un bloc est libre ?

18/04/18OS I19Vie et mort d'un fichier

Le fichier (file) est l'unité d'information qui est créée par un processus. L'information enregistrée dans des fichier doit être persistante → c'est-à-dire qu'elle ne doit pas être affectée par la création ou la fin d'un processus Un fichier doit disparaître quand son propriétaire le demande expressément

18/04/18OS I20Qui les gère alors ?

Les fichiers sont gérés par le système d'exploitation. La façon dont ils sont structurés, nommés, utilisés, protégés et implémentés sont des points majeurs de la conception du système d'exploitation. La partie du système d'exploitation qui gère les fichiers est appelée le gestionnaire du système de fichiers (en anglais file system)

18/04/18OS I21Les fichiers

18/04/18OS I22Les fichiers du point de vue utilisateur

Le système de fichiers est la partie la plus

visible d'un système d'exploitation. -La plupart des programmes lisent ou écrivent au moins un fichier, et les utilisateurs manipulent beaucoup de fichiers. -De nombreuses personnes jugent un système d'exploitation sur la qualité de son système de fichiers : son interface, sa structure et sa fiabilité.

18/04/18OS I23Les fichiers du point de vue utilisateur

L'utilisateur attache la plus grande importance à l'interface d'un système de fichiers, c'est-à-dire à la manière de nommer les fichiers, de les protéger, aux opérations permises sur eux, etc. -Il est moins important pour lui de connaître les détails de son implémentation, c'est-à-dire de connaître le nombre de secteurs d'un bloc logique ou de savoir si l'on utilise des listes chaînées ou des tables de bits pour mémoriser les emplacements libres. -Ces points sont, en revanche, fondamentaux pour le concepteur du système de fichiers.

18/04/18OS I24Nom d'un fichier : Pourquoi ?

Les fichiers sont un mécanisme d'abstraction.

-Ils permettent d'écrire des informations sur le disque et de les lire ultérieurement. Ceci doit être fait de manière à masquer le fonctionnement et l'emplacement de stockage des informations à l'utilisateur. -Il ne doit pas avoir à choisir tel ou tel secteur, par exemple. La gestion et l'affectation des noms des objets sont les parties les plus importantes d'un mécanisme abstrait. -Un processus qui crée un fichier lui attribue un nom. -Lorsque le processus se termine, le fichier existe toujours et un autre processus peut y accéder au moyen de ce nom.

18/04/18OS I25Nom d'un fichier : Règles de formation ?

Les règles d'affectation des noms de fichiers varient d'un système à un autre, mais tous les systèmes d'exploitation autorisent les noms de fichiers constitués de chaînes de un à huit caractères non accentués. -Ainsi " tunis » et "ariana » sont des noms de fichiers valides. -Les chiffres et des caractères spéciaux sont quelquefois autorisés. Ainsi " 2 », " urgent! » et " Fig.2-14 » peuvent être des noms valides. Certains systèmes de fichiers différencient les lettres majuscules et minuscules alors que d'autres ne le font pas. -Unix fait partie de la première catégorie et MS-DOS de la deuxième. -Les noms suivants désignent donc des fichiers distincts sur un système Unix : " tunis », "Tunis» et " TUNIS». -Sur MS-DOS, ils désignent le même fichier.

18/04/18OS I26Nom de fichier: extension

De nombreux systèmes d'exploitation gèrent des noms en deux parties, les deux parties étant séparées par un point, comme dans " prog.c ». La partie qui suit le point est alors appelée extension ; elle donne en général une indication sur la nature du fichier. -Sous MS-DOS, par exemple, les noms de fichiers comportent 1 à 8 caractères éventuellement suivis d'une extension de 1 à 3 caractères. -Sous Unix, la taille de l'extension éventuelle est libre, le fichier pouvant même avoir plus d'une extension comme dans " prog.c.Z ». Dans certains cas, les extensions sont simplement des conventions et ne sont pas contrôlées. Un fichier " fichier.txt » est vraisemblablement un fichier texte, mais ce nom est destiné davantage au propriétaire du fichier qu'au système d'exploitation. En revanche, certains compilateurs C imposent l'extension " .c » à tous les fichiers à compiler

18/04/18OS I27La structure des fichiers

Les fichiers peuvent être structurés de

différentes manières -Suite d'octets -Suite enregistrement -Arbre

18/04/18OS I28Fichier= suite d'octets

Le fichier est une suite d'octets

sans structure -Le système d'exploitation ne connaît pas et ne s'occupe pas du contenu de ce fichier -Il ne voit que des octets -Toute signification doit être apporté par le programme des utilisateurs -UNIX et Windows suivent tout deux cette approche

1 octet

18/04/18OS I29Fichier= suite d'enregistrements

Le fichier est une suite d'enregistrements de

longueur fixe -Concept principal : une opération de lecture renvoie un enregistrement/une opération d'écriture réécrit ou ajoute un enregistrement -80 caractère → carte perforées de 80 colonnes -132 caractères → imprimantes de 132 colonnesquotesdbs_dbs35.pdfusesText_40

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