Et operativsystem administrerer et filsystem ved å organisere og vedlikeholde dataene på en lagringsenhet. Filsystemet fungerer som et mellomledd mellom brukeren eller applikasjonene og den fysiske lagringsenheten, og gir en logisk oversikt over dataene og administrerer allokering og tilgang til data på lagringsenheten. Her er nøkkelkomponentene og konseptene som er involvert i hvordan et operativsystem administrerer et filsystem:

1. Filsystemstruktur :Filsystemet organiserer data i en hierarkisk struktur, med kataloger (eller mapper) og filer. Rotkatalogen er katalogen på øverste nivå, og underkataloger kan opprettes i kataloger for å organisere filer ytterligere.

2. Filallokeringstabell (FAT) eller Inoder :For å holde styr på plasseringen av data på lagringsenheten, bruker filsystemet datastrukturer som en filallokeringstabell (FAT) eller inoder. Disse datastrukturene lagrer informasjon om hvor hver fil er plassert på lagringsenheten, inkludert startblokkadressen og antall blokker som brukes av filen.

3. Metadata :Hver fil og katalog i filsystemet har tilknyttet metadata som gir informasjon om filen, for eksempel dens navn, størrelse, opprettelsesdato, eier og tillatelser. Operativsystemet vedlikeholder og oppdaterer disse metadataene for å holde styr på egenskapene og statusen til filer og kataloger.

4. Katalogoperasjoner :Filsystemet gir operasjoner for å opprette, slette og gi nytt navn til kataloger, samt flytte filer og kataloger innenfor filsystemhierarkiet. Disse operasjonene håndteres av operativsystemet og involverer oppdatering av passende datastrukturer for å gjenspeile endringene.

5. Filoperasjoner :Filsystemet støtter ulike filoperasjoner, inkludert opprettelse, sletting, lesing og skriving av filer. Når en fil opprettes, tildeler operativsystemet plass på lagringsenheten og oppdaterer de relevante datastrukturene for å indikere plasseringen til filen. Lese- og skriveoperasjoner innebærer å hente eller lagre data til og fra det angitte stedet på lagringsenheten.

6. Tilgangskontroll :Operativsystemet administrerer brukertilgang til filer og kataloger gjennom tilgangskontrollmekanismer. Dette innebærer å angi tillatelser for filer og kataloger, spesifisere hvilke brukere eller grupper som har spesifikke tilgangsrettigheter som lese-, skrive- eller utføringstillatelser. Operativsystemet håndhever disse tillatelsene for å sikre datasikkerhet og integritet.

7. Diskplanlegging :Når flere lese-/skriveforespørsler sendes til lagringsenheten, bruker operativsystemet diskplanleggingsalgoritmer for å optimalisere rekkefølgen av forespørsler for å forbedre ytelsen og minimere ventetidene. Ulike algoritmer, som First-Come-First-Served (FCFS), Shortest Seek Time First (SSTF) eller SCAN, brukes til å bestemme sekvensen av forespørsler som skal leveres.

8. Feilhåndtering :Filsystemet inkluderer mekanismer for å oppdage og håndtere feil som kan oppstå under filsystemoperasjoner, for eksempel lese-/skrivefeil på disker eller strømbrudd. Operativsystemet kan bruke redundansteknikker, for eksempel RAID (Redundant Array of Independent Disks), for å beskytte mot tap av data i tilfelle diskfeil.

Totalt sett involverer operativsystemets filsystembehandling å opprette og vedlikeholde filsystemstrukturen, administrere tildelingen av lagringsplass for filer og kataloger, håndtere fil- og katalogoperasjoner, håndheve tilgangskontroll, optimalisere disktilgang og sikre datapålitelighet og integritet.