OPERATIVNI SISTEMI
Upravljanje datotekama

Upravljanje podacima je jedna od osnovnih funkcija operativnih sistema. Korisnici savremenih računarskih sistema ne moraju da vode računa o upravljanju podacima, koje je neophodno kod aplikacija koje pristupaju datotekama memorisanim na sekundarnoj memoriji. Dio operativnog sistema koji upravlja podacima naziva se sistem za upravljanje podacima ili sistem za upravljanje datotekama (eng. File Manager). Njegov zadatak je da omogući organizaciju podataka na takav način da krajnji korisnik može da im pristupi brzo i lako.

Logički i fizički sistem za upravljanje datotekama

Najvažnije aktivnosti operativnog sistema u dijelu za upravljanje podacima na sekundarnoj memoriji su:

1) planiranje dodjele sekundarne memorije,
2) dodjela slobodne sekundarne memorije,
3) upravljanje slobodnim memorijskim prostorom na sekundarnoj memoriji.

Sistem za upravljanje podacima ima sljedeće funkcije:

• identifikovanje i lociranje izabranih datoteka,
• korišćenje direktorijuma za opisivanje lokacije svih datoteka i njihovih atributa,
• opis kontrole pristupa korisniku u djeljenom sistemu,
• rad sa blokovima radi pristupa datotekama.

Sistem za upravljanje podacima upravlja radom sekundarne memorije i može se dekomponovati na logički i fizički sistem za upravljanje podacima. Postoje dva odvojena aspekta sistema za upravljanje podacima: interfejs ka krajnjem korisniku i implementacija. Interfejs obuhvata datoteke i direktorijume, a implementacija fizičku organizaciju podataka. Na slici 1 su prikazane komponente sistema za upravljanje podacima.

Zadatak OS je da preslika podatke sa kojima radi krajnji korisnik preko datoteka na fizički uređaj ili više fizičkih uređaja. Za svaki uređaj koji se povezuje sa datim računarskim sistemom potreban je poseban program koji se zove drajver uređaja (eng. device driver). Drajver uređaja je ili dio OS ili je raspoloživ operativnom sistemu. Namjenjen je za direktnu komunikaciju sa datim uređajem, kontrolerom ili kanalom. Drajver uređaja je odgovoran pokretanje U/I operacije na uređaju i procesiuranje završetka zahtjeva za U/I operacijom. Drajver diska pristupa sektorima, stazama, cilindrima, upisno-čitajućim glavama diska, nosačima glava i svim drugim mehaničkim dijelovima koji obezbjeđuju da disk ispravno radi. Kada drajver diska zna koju komandu treba proslijediti disku, on je upisuje u registre kontrolera diska.

Datoteke

Datoteka je imenovani i postojan skup podataka koji je memorisan na nekom memorijskom medijumu, odnosno na nekom perifernom uređaju. Datoteka je logička jedinica memorije koja predstavlja apstrakciju fizičkih karakteristika datog memorisjkog uređaja. Za datoteku se može reći i da je to apstraktni tip podataka koji OS definiše i implementira kao niz logičkih slogova. Tip podataka podrazumijeva skup vrijednosti koje podatak može da ima, memorijski prostor potreban za smiještanje podatka, kao i operacije koje mogu da se izvrše nad podatkom. Za razliku od podataka koji se nalaze u operativnoj memoriji, podaci u datoteci su postojani, tj. ostaju sačuvani i nakon isključenja napajanja ili ponovnog uključenja sistema. Podaci koji se čuvaju u datotekama se mogu izgubiti jedino otkazom uređaja na kojima se datoteke nalaze.

Bitne karaktersitike sistema datoteka su: struktura, imenovanje, zaštita, fizička organizacija datoteka i načini korišćenja. Na jednom disku se može nalaziti više različitih sistema datoteka.

Upisivanje logičke datoteke na momorijski uređaj je jedna od osnovnih funkcija operativnih sistema, tj. glavna funkcija sistema za upravljanje datotekama. U opštem slučaju veličina logičkog sloga je različita od veličine fizičkog sloga na uređaju na kome se datoteka skladišti. Datoteka nije uvijek memorisana kao cjelina na jednom mjestu na disku, već kod realnih sistema sadržaj datoteke može da bude razbacan u više blokova koji nisu susjedni, odnosno može doći do fragmentacije podataka.

Svaka datoteka ima atribute. Najvažniji atributi datoteke su: ime, veličina, datum i vrijeme posljednjeg ažuriranja, vlasnik, dozvole, lokacija podataka, itd.

Najčešće komande sistema za upravljanje podacima su:

• kreiranje datoteke,
• čitanje i pisanje unutar datoteke,
• pozicioniranje unutar datoteke radi operacije čitanja i pisanja,
• postavljanje i korišćenje mehanizma zaštite,
• promjena vlasništva nad datotekom,
• listanje datoteka u datom direktorijumu,
• brisanje datoteke.

Zaštita datoteka je važna osobina OS koja omogućava da različiti korisnici skladište svoje informacije na djeljenom računaru i da tim informacijama mogu da pristupe samo vlasnici tih podataka i autorizovani korisnici.

Važno je i spriječiti da ne dođe do gubljenja podataka. Datoteke ili dijelovi datoteka mogu da budu uništeni na više načina: hardverske greške, otkazi napajanja, otkazi glava diska, prašina, velike temperaturne promjene, velike promjene vlažnosti, softverske greške, vandalizam drugih korisnika, prisustvo jakih magnetnih polja, itd.

Direktorijumi

Direktorijum ili katalog je struktura podataka koja sadrži listu datoteka i poddirektorijuma. Direktorijum omogućava automatsko vođenje evidencije o datotekama i preslikavanje između imena datoteka i samih datoteka. I sam direktorijum je datoteka. Direktorijum je posebna datoteka koja sadrži jednu ili više datoteka. Osnovna razlika u odnosu na korisničke datoteke je da podaci unutar direktorijuma nisu korisnički podaci, već sistemski podaci o sistemu datoteka. Direktorijum sadrži informacije o atributima, lokaciji i vlasniku datoteke.

Direktorijumi uspostavljaju logičku organizaciju sistema datoteka koja je nezavisna od organizacije uređaja. Za pristup datotekama koje se nalaze u direktorijumima koriste se sistemski pozivi koji odgovaraju osnovnim operacijama za rad sa datotekama. Datotekama se može pristupati pomoću apsolutne staze i pomoću relativne staze. Datoteke na različitim putanjama mogu imati isto ime.

Diskovi mogu da sadrže na stotine hiljada ili više miliona datoteka. Direktorijum obezbjeđuje sistematičan način za imenovanje i lociranje tih datoteka. Dio sistema za upravljanje datotekama omogućava administraciju organizacije datoteka koje se mogu nalaziti na više uređaja uključujući uređaj koji se samo povremeno povezuju na dati sistem.

Postoji nekoliko načina za izbor strukture podataka kojom se predstavlja sadržaj direktorijuma. Jedna mogućnost je da direktorijum podržava linearni prostor imena, kao što je prikazano na slici 2.

Druga mogućnost je hijerarhijski prostor imena, kao što je prikazano na slici 3. Najjednostavniji oblik hijerarhijskog direktorijuma je struktura podataka u obliku stabla. Na svaki direktorijum sem korijenog direktorijuma i na svaku datoteku pokazuje tačno jedan direktorijum. Direktorijumi koji imaju hijerarhijsku strukturu u obliku stabla se često primjenjuju u različitim OS. Ovakav način omogućava da datoteke sa istim imenom mogu da se pojavljuju u različitim direktorijumima.

Treći mogući način za strukturu podataka koja se koristi kao sadržaj direktorijuma je aciklični graf, kao što je pokazano na slici 4. Grafovi u opštem slučaju mogu biti ciklični i aciklični. Kod cikličnih grafova postoji zatvorena putanja. Kod acikličnih grafova to nije slučaj.

    Index