Лабораторная работа № 2 анализ файловой структуры posix-совместимой ос. Команды для работы с файлами и каталогами

Цель работы.Ознакомиться с файловыми системамиLinux, структурой этих файловых систем для машин конфигурации сервер, именами и содержанием каталогов. Приобрести практические навыки: по применению команд для работы с файлами и каталогами, по управлению процессами (и работами), по проверке использования диска и обслуживанию файловых систем.

Указания к работе

В мире ОС Unixтермин «файловая система» оказался перегруженным и обозначает:

1) часть ядра ОС, которая управляет каталогами и файлами;

2) иерархию каталогов и файлов.

В лабораторной работе термин «файловая система» будет использоваться во втором смысле.

Иерархия каталогов и файлов по отношению к ОС Unixпредставляет единое дерево, которое создается с помощью концепций монтирования (командаmount).

Принято различать следующие типы (классы) файловых систем:

• локальные файловые системы (s5,ufs,proc,ext2, …);

• распределенные (сетевые) файловые системы (nfs,rfs, …).

В классе локальных файловых систем по месту расположения можно выделить следующие группы:

• disk-based файловые системы («Нормальные»), которые базируются на дисках (s5, ufs, ext2, ext3, XFS…);

• псевдофайловые системы, которые располагаются в оперативной памяти (proc, tmpfs, devfs,sysfs…);

/proc– псевдофайловая система, которая используется в качестве интерфейса к структурам данных в ядре. Большинство расположенных в ней файлов доступно только для чтения, но в некоторые файлы можно записывать данные, что позволяет изменить переменные ядра;

/tmpfs– псевдофайловая система, которая позволяет некоторые файлы не записывать на физические диски. Эти файлы (они являются временными) формируются в оперативной памяти, а затем удаляются. Поддерживает работу с виртуальной памятью;

/devfs– файловая система, хранящая информацию о виртуальных консолях;

/sysfs– используется для получения информации о всех устройствах и драйверах.

Файловые системы современных версий ОС Unixимеют сложную архитектуру (различную для различных версий). Но все они используют базовые идеи, основанные на физической и логической моделях диска (основного устройства для хранения файлов), заложенные разработчикамиUnix(AT&Tи Калифорнийский университет г. Беркли).

Физическая модель диска

Доступная BIOS геометрия диска описывается в терминах цилиндр – головка – сектор (C – H – S). Головки чтения/записи считывают информацию с концентрических магнитных дорожек (tracks), на которые поделена каждая дисковая пластина. Вертикальная совокупность треков с одинаковыми номерами на всех пластинах, составляющих диск как физическое устройство, и образуетцилиндр.Асектора нарезают пластину вместе с ее треками на радиальные фрагменты размером в512 байт. Обмен с диском возможен минимум на уровнесектора. Важно то, что головки диска механически двигаются синхронно по поверхности всех пластин, т. е. если на одной из пластин информация считывается с первого трека, то и все прочие головки перемещаются на ту же дорожку, каждая на своей пластине. С точки зрения организации файловых систем интересны именно цилиндры как совокупность треков, к которым осуществляется синхронный доступ, и сектора – минимальные кванты дискового пространства.