Gestion de fichiers - Site web de GUINKO Tonguim Ferdinand

Gestion de fichiers
Exposant
KOUSSOUBE Hassane
MILLOGO Moussa
YATTA THEODORE Habibou
Professeur
GUINKO Tonguim Ferdinand
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Plan
 Introduction
1-Le fichier logique
2-Le fichier physique
2 1-Structure du disque dur
2-2-Methode d’allocation de la mémoire secondaire
2-2-1 Allocation contiguë
2-2-2 Allocation chainée
2-2-3 Allocation par blocs indexés
2-2-4 l’allocation multi indexé
3 -Notion de répertoire
4-Protection
4-1 Protection par type
4-2Protection par groupe d’accès
5-Système de gestion de fichiers et système d'exploitation
Conclusion
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Introduction
La mémoire centrale de l’ordinateur est une mémoire volatile,
c’est-à-dire que son contenu s’efface lorsque l’alimentation
électrique de l’ordinateur est interrompue. Cependant, les
programmes et les données stockés dans la mémoire centrale et en
premier lieu le code et les données du système d’exploitation ont
besoin d’être conservé au delà de cette coupure . La solution
couramment employée pour traiter ce problème consiste à stocker
les données sur des disques ou d’autres supports externes dans
des unités appelées fichiers. Ce concept de fichier recouvre deux
niveaux. D’une part le fichier logique, d’autre part le fichier
physique. Le système d’exploitation gère ces deux niveaux de
fichiers et assure notamment la correspondance entre eux, en
utilisant une structure de répertoire.
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1-Le fichier logique
Le fichier logique correspond à la vue que l’utilisateur de la
machine a de la conservation de ses données. Il a à sa disposition
un certains nombres d’opérateurs pour manipuler le fichier : ce
sont les primitifs systèmes.
Le jeu de base consiste en :
Create : crée le fichier vide, cela correspond à la création d’une
nouvelle entrée dans le répertoire .Dans certains cas il y a en plus
réservation d’espace disque (C’est l’allocation à priori) ce n’est pas
le cas si on utilise l’allocation à la demande.
Open : Ouvre le fichier (initialise le pointeur de lecture)
Read/ write : Permet d’écrire et de lire l’emplacement repéré par le
pointeur d’écriture et lecture.
Close : Ferme le fichier cela se traduit par la suppression des
pointeurs de lecture.
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Delete : Destruction d’un fichier en mode standard il y a simplement
suppression de l’entrée associé dans le répertoire en mode sécurisé il y
a en plus recouvrement des données .
Accès à un fichier : les règles régissant la façon dont les utilisateurs
peuvent accéder au fichier défissent la structure logique du fichier. On
parle de mode d’accès
Les principaux modes d’accès :
Le mode d’accès séquentiel : on peut accéder soit au début
du fichier, soit à l’article suivant l’article pointé
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 Le mode d’accès indexé : encore appelé accès aléatoire permet
d’accéder directement à un enregistrement quel que soit sa
position dans le fichier. Avec ce mode un fichier est soit accessible
en lecture seul, soit en écriture seule soit les deux à la fois.
 Le mode d’accès direct : encore appelé accès relatifs l’accès à un
enregistrement se fait en spécifiant sa position par rapport au début
du fichier
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2-le Ficher physique
Le fichier physique correspond à l’entité alloué sur le support
permanent et contient physiquement les enregistrements définies
dans le fichier logique. Nous prendrons comme support de mémoire
secondaire le disque dur.
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2-1 La structure du disque dure
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Un disque dur est constitué de plusieurs plateaux empilés
verticalement tournant autour d'un axe pour pouvoir stocker
des données. Les pistes sont des zones concentriques écrites de
part et d'autre d'un plateau. Enfin ces pistes sont découpées en
quartiers appelés secteurs.
Les pistes se comptent par milliers et comptent chacune de 60 à
120 secteurs environ.
On appelle cylindre l'ensemble des données situées sur une
même pistes de plateaux différents (c'est-à-dire à verticale les
unes des autres) car cela forme dans l'espace un "cylindre" de
données .L’ opération qui consiste à créer à partir d’un disque
vierge, l’ensemble des pistes et des secteurs s’appelle le
formatage.
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2-2-Les méthodes d’allocation de la
mémoire secondaire
Les enregistrements composant les fichiers logiques doivent être écrit
dans les secteurs composant les blocs du disque, pour former ainsi le
fichier physique correspondant au fichier logique.
Le fichier physique est donc constitué d’un ensemble de blocs
physiques qui doivent être alloués au fichier. C’est le gestionnaire de
disque qui réalise cette allocation. Pour ce faire, plusieurs stratégies
d’allocation sont utilisés
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2-2-1 Allocation contiguë
Cette méthode exige qu’un même fichier occupe un ensemble de bloc
physique contiguë
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Avantage
 Minimise le déplacement de la tête de lecture
 Mise en œuvre simple
 Efficace pour le mode d’accès séquentiel et Direct
 Accès rapide au bloc d’un même fichier
Inconvénients
 Il s’agit d’une allocation à la création, il faut donc connaitre le
nombre de bloc à réserver. Souvent on surestime d’où une perte de
place ou on sous-estime d’où un problème d’extension du fichier
quand les blocs voisins du fichier sont occupés par un autre fichier.
 Cette méthode engendre des problèmes de fragmentation externe
qui peuvent être résolus par l’opération de compactage.
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FRAGMENTATION EXTERNE
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2-2-2Méthode d’allocation chainée
On permet au bloc de se répartir n’importe où sur le disque. Afin de
pouvoir reconstituer le fichier, il faut alors mémoriser les
enchainements, on place donc à la fin de chaque bloc un pointeur vers
le bloc suivant. Il s’agit cette fois d’une allocation dynamique
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Avantages
 Extension facile des fichiers en créant un bloc et en le chainant au
dernier bloc physique du fichier
 Non limitation de la taille du fichier et absence de fragmentation
externe
Inconvénients
 Place occupé par chaque bloc par le chainage de la liste ; fonction de
la taille des adresses physique des blocs
 Mode séquentiel comme seul mode d’accès
 C’est une structure fragile. Si on perd un pointeur on perd tout.
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2-2-3-Allocation indexées
Cette méthode vise à supprimer les deux derniers inconvénients de la
méthode d’allocation indexée. Toutes les adresses des blocs physiques
constituant les blocs physiques d’un fichier sont rangés dans une table
appelé index, elle-même contenue dans un bloc du disque.
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Avantages :
 Mise en œuvre efficace de l’accès direct
 Séparation des données et des informations structurels
Inconvénients
 L’index mobilise un bloc complet même pour les petits fichiers
 L’utilisation de l’index limite la taille du fichier
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2-2-4 l’allocation multi indexé
Dans la stratégie d’allocation multi-indexé on utilise un index multiniveau. Le premier bloc d’index ne contient pas des adresses de blocs
de données, mais il contient des adresses de blocs d’index qui eux
contiennent des adresses de bloc des données du fichier. Ainsi pour
lire un bloc de données d’un fichier le système doit lire d’abord le
premier bloc d’index, puis le bloc d’index de second niveau ensuite le
troisième bloc d’index avant de lire le bloc de données luimême(indexage à 3 niveaux).
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C’est cette méthode d’allocation qu’ utilise Unix avec les i-nodes
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3 Notion de répertoire
Le système de gestion de fichier effectue la correspondance entre
fichier logique et le fichier physique par le biais d’une table appelé
répertoire qui contient des informations de gestion des fichiers dont
notamment pour chaque fichier existant sur le disque, le nom logique
du fichier et de son adresse physique sur le disque. Plus précisément
une entrée de répertoire concernant un fichier donnée contient
généralement les informations suivantes :
· le nom de fichier
· la date et l'heure de la dernière modification du fichier
· les attributs du fichier (lecture seule, archive, …)
· Le numéro du bloc auquel le fichier commence(les autres blocs
constitutifs étant retrouvés par la FAT à titre exemple)
· Le répertoire parent (pour les répertoires autre que racine)
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Les différentes structures de répertoires existantes se distinguent par
le nombre de niveaux qu’elles présentent. Les répertoires à un niveau
groupent tous les fichiers d’un support de masse dans une même
table. S’ils sont simples, les répertoires à un niveau posent des
difficultés quand le nombre de fichier augmente et lorsque plusieurs
utilisateurs différents stockent leurs fichiers sur un même support de
masse car tous les noms des fichiers doivent être différents. On
préfère alors les répertoires à deux niveaux où chaque utilisateur
possède un répertoire propre, appelé répertoire de travail. La
structure à deux niveaux se généralise facilement dans une structure à
n niveaux pour laquelle chaque utilisateur hiérarchise son propre
répertoire en autant de sous-répertoires qu’il désire. Cette structure en
arbre est composée d’un répertoire initial appelé racine, souvent
symbolisée par «/», d’un ensemble de nœuds constitués par l’ensemble
des sous-répertoires et d’un ensemble de feuilles qui sont les fichiers
eux-mêmes
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4-Protection
La protection du système de gestion de fichiers recouvre deux aspects
d’une part, la protection contre les accès inappropriés et, d’autre part,
la protection contre les dégâts physiques
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4-1 Protection contre les accès
inappropriés
La protection du système de gestion de fichiers contre les accès
inappropriés peuvent être réalisé de plusieurs façons. Une première
solution est d’associer un mot de passe à chaque fichier que
l’utilisateur souhaite protéger.
Une autre solution consiste à définir des droits d’accès associés au
fichiers, tels que le droit de lire le fichier, le droit d’écrire le fichier, le
droit d’exécuter le fichier ou encore le droit de détruire le fichier
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4-2Protection contre les dégâts
physiques
Le système de gestion de fichiers peut être endommagé ou détruit de
multiples manières : les coupures d’électricités , l’écrasement des tête
de lecture/écriture sur le disque, les poussières ou encore les
température extrêmes peuvent altérer le support physique de
stockage.
La protection contre ces dégâts physiques est assuré par le recours
aux techniques de redondance, qui consiste à dupliquer et à stocker
dans des endroits différents, les données maintenues sur le support
physique.
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5-Système de gestion de fichiers et
système d'exploitation
D’une manière générale, plus le système d’exploitation est récent plus
le nombre de systèmes de fichiers supportés sera important. Le SGF
est dépendant de l’OS.
Système d'exploitation
DOS
Windows 95
Windows 95
Windows 98
Windows NT4
Windows 2000 et XP
et 5)
MacOs
Linux
Types de système de fichiers supportés
FAT16
FAT16
OSR2 FAT16, FAT32
FAT16, FAT32
FAT16, NTFS (version 4)
(NT5) FAT16, FAT32, NTFS (versions 4
HFS
EXT2FS
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Conclusion
Le SGF du S.E est une partie complexe mais nécessaire:
 il permet de stocker des données sur un support externe
 il utilise des concepts logiques faciles à mettre en œuvre
 il décharge l'utilisateur de tout concept physique
 il peut être utilisé en mode commande ou dans un applicatif en
mode requête
Chaque S.E. à son propre SGF avec ses caractéristiques:
 Organisations
 modes d'accès
 enregistrement plus ou moins structuré
 multiutilisateurs
 niveau de protection et sécurité
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BIBLIOGRAPHIE
 ANDREW TANEMBAUM, système d’ exploitation 2ème édition
 MICHEL DIVAY, Unix, linux et les systèmes d’exploitation
 SADOUANOUAN MALO, cours de systèmes d’ exploitation
 ALAIN CAZES, JOËLLE DELACROIX, architectures des machines et
des systèmes d’informations
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Questions posées en fin de
présentation
1-Différence entre SGF classique et SGF de bases de
données ?
2-Exemple de système d’exploitation utilisant les
différentes types d’allocation ?
3-Une explication sur l’évolution des SGF de linux ?
4-Techniquement comment se passe une suppression
de fichier ?
5-Quel est le meilleur mode d’accès pour une effectuer
une recherche dans un fichier?
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