API du système de fichiers

L'écriture de données utilisateur sur un système de fichiers est possible directement avec le programme utilisateur ou la bibliothèque d'exécution. Cette dernière, pour certains langages de programmation, peut gérer la conversion de types, la mise en forme et le blocage. Certains systèmes de fichiers permettent l'identification des enregistrements par clé et peuvent inclure la réécriture d'un enregistrement existant. Cette opération est parfois appelée « réécriture » PUT​​ou PUTX« réécriture » ​​(si l'enregistrement existe).

La lecture des données utilisateur, parfois appelée GET , peut inclure une direction (avant ou arrière) ou, dans le cas d'un système de fichiers à clés, une clé spécifique. Comme pour l'écriture, des bibliothèques d'exécution peuvent intervenir pour le programme utilisateur.

Positioning includes adjusting the location of the next record. This may include skipping forward or reverse as well as positioning to the beginning or end of the file.

The open API may be explicitly requested or implicitly invoked upon the issuance of the first operation by a process on an object. It may cause the mounting of removable media, establishing a connection to another host and validating the location and accessibility of the object. It updates system structures to indicate that the object is in use.

Usual requirements for requesting access to a file system object include:

• The object which is to be accessed (file, directory, media and location)
• The intended type of operations to be performed after the open (reads, updates, deletions)

Additional information may be necessary, for example:

• a password
• a declaration that other processes may access the same object while the opening process is using the object (sharing). This may depend on the intent of the other process. In contrast, a declaration that no other process may access the object regardless of the other processes intent (exclusive use). These are requested via a programming language library which may provide coordination among modules in the process in addition to forwarding the request to the file system.

It must be expected that something may go wrong during the processing of the open:

• The object or intent may be improperly specified (the name may include an unacceptable character or the intent is unrecognized).
• The process may be prohibited from accessing the object (it may be only accessible by a group or specific user).
• The file system may be unable to create or update structures required to coordinate activities among users.
• In the case of a new (or replacement) object, there may not be sufficient capacity on the media.

Depending on the programming language, additional specifications in the open may establish the modules to handle these conditions. Some libraries specify a library module to the file system permitting analysis should the opening program be unable to perform any meaningful action as a result of a failure.

Close may cause dismounting or ejecting removable media and updating library and file system structures to indicate that the object is no longer in use. The minimal specification to the close references the object. Additionally, some file systems provide specifying a disposition of the object which may indicate the object is to be discarded and no longer be part of the file system.

Similar to the open, it must be expected that something may go wrong:

• The specification of the object may be incorrect.
• There may not be sufficient capacity on the media to save any data being buffered or to output a structure indicating that the object was successfully updated.
• Une erreur de périphérique peut survenir sur le support où l'objet est stocké lors de l'écriture des données mises en mémoire tampon, de la structure de complétion ou de la mise à jour des métadonnées relatives à l'objet (par exemple, la date et l'heure du dernier accès).
• Une spécification visant à libérer l'objet peut être incompatible avec d'autres processus utilisant encore cet objet.

Les considérations relatives à la gestion d'une défaillance sont similaires à celles de l'ouverture.

Les informations relatives aux données d'un fichier sont appelées métadonnées.

Certaines métadonnées sont conservées par le système de fichiers, comme la date de dernière modification (et d'autres dates selon le système), l'emplacement du début du fichier, sa taille et l'indication si l'utilitaire de sauvegarde a enregistré la version actuelle. Ces éléments ne peuvent généralement pas être modifiés par un programme utilisateur.

Certains systèmes de fichiers prennent en charge des métadonnées supplémentaires, telles que le propriétaire du fichier, le groupe auquel il appartient, ainsi que les permissions et le contrôle d'accès (c'est-à-dire les accès et modifications autorisés pour chaque utilisateur ou groupe), et l'indication de la visibilité du fichier lors de l'affichage du répertoire. Ces éléments sont généralement modifiables par les utilitaires du système de fichiers, accessibles au propriétaire.

Certaines applications stockent davantage de métadonnées. Pour les images, les métadonnées peuvent inclure le modèle de l'appareil photo et les paramètres utilisés lors de la prise de vue. Pour les fichiers audio, les métadonnées peuvent inclure l'album, l'artiste qui a enregistré l'enregistrement et des commentaires relatifs à l'enregistrement, qui peuvent être spécifiques à une copie particulière du fichier (par exemple, différentes copies d'un même enregistrement peuvent contenir des commentaires différents, mis à jour par le propriétaire du fichier). Les documents peuvent inclure des mentions telles que « vérifié par », « approuvé par », etc.

Renommer un fichier, déplacer un fichier (ou un sous-répertoire) d'un répertoire à un autre et supprimer un fichier sont des exemples d'opérations fournies par le système de fichiers pour la gestion des répertoires.

Les opérations sur les métadonnées, telles que l'autorisation ou la restriction d'accès à un répertoire par différents utilisateurs ou groupes d'utilisateurs, sont généralement incluses.

Lorsqu'un système de fichiers est utilisé, des répertoires, des fichiers et des enregistrements peuvent être ajoutés, supprimés ou modifiés. Cela entraîne généralement des inefficacités dans les structures de données sous-jacentes. Par exemple, des blocs logiquement séquentiels répartis sur le support de manière à provoquer des repositionnements excessifs, ou encore des blocs partiellement utilisés, voire vides, inclus dans des structures liées. Des structures incomplètes ou d'autres incohérences peuvent être dues à des erreurs de périphérique ou de support, à un délai insuffisant entre la détection d'une coupure de courant imminente et la coupure effective, à un arrêt système ou un retrait de support incorrects, et, très rarement, à des erreurs de codage du système de fichiers.

Des routines spécialisées du système de fichiers permettent d'optimiser ou de réparer ces structures. Elles ne sont généralement pas appelées directement par l'utilisateur, mais déclenchées par le système de fichiers lui-même. Des compteurs internes du nombre de niveaux de structures et du nombre d'objets insérés peuvent être comparés à des seuils. Ces comparaisons peuvent entraîner la suspension de l'accès utilisateur à une structure spécifique (généralement au grand dam de l'utilisateur ou des utilisateurs concernés), ou déclencher des tâches asynchrones de faible priorité, voire les reporter à une période de faible activité. Ces routines peuvent parfois être appelées ou planifiées par l'administrateur système, notamment lors d'une défragmentation.