Файловая система

http://lib.rus.ec/b/129937/read

С точки зрения ОС файл – именованная не интерпретированная последовательность байтов.

Файловая система – это часть ОС, включающая совокупность всех файлов на диске, наборы структур данных для управления ими и комплекс программных средств.

Функции файловой системы:

1. Идентификация файлов – связывание имени файла с выделенным ему пространством памяти.

2. Распределение внешней памяти между файлами.

3. Обеспечение надежности и отказоустойчивости.

4. Обеспечение защиты от несанкционированного доступа.

5. Обеспечение совместного доступа с его синхронизацией.

Типы файлов:

1. Обычные файлы (текстовые и двоичные).

2. Специальные – файлы ассоциированные с устройствами ввода/вывода, позволяющие выполнять операции ввода/вывода при помощи команд записи/чтения из файла. (Как и устройства ввода вывода делятся на блок-ориентированные и байт-ориентированные).

3. Файлы каталоги – файлы которые содержат системную информацию о группе файлов их составляющих. Существует 2 вида:

• Непосредственно хранящие данные о файлах

  Имя файла		Расположение	Атрибуты	Резерв
  Резерв	Время	Дата	Номер первого блока	Размер

• Содержащие ссылки на таблицы характеристик.

Номер индексного дескриптора

Имя файла

Набор каталогов может быть одноуровневым, деревом или сетью. Для сетевой структуры файл может входить в несколько каталогов.

4. Именованный конвейер

5. Символьные ссылки (ярлыки)

Структуризация файлов

1. Файл как неструктурированная последовательность байтов.

2. Файл как последовательные записи фиксированной длины

3. Файл как последовательные записи переменной длины

4. Индексная организация

Индекс	1	2	3	4	5	6
Адрес	21	208	112	511	749	37

25102012 Лекция 7 Адресация доступа к файлам

Непрерывное размещение

В памяти файлы занимают определенное количество последовательно идущих блоков.

Файлу предоставляется последовательность блоков, образующая сплошной участок дисковой памяти.

1
2
3	Файл
4
5
6
7
8

Достоинства: для задания файла достаточно указать номер начального блока; простота.

Недостатки: во время создания файла заранее неизвестна его длина, то есть неизвестно, сколько памяти надо зарезервировать; высокая фрагментация.

Размещение в виде связанного списка блоков дисковой памяти

1
2 (4)
3
4 (7)
5
6
7 (9)
8

Вначале каждого блока содержится указатель на следующий.

Достоинства: адрес файлов может быть задан одним числом; каждый блок может быть подсоединен в цепочку какого-либо файла; файл может изменять размер в процесс своего существования.

Недостатки: сложность реализации доступа к произвольному месту файла; количество данных файла, содержащихся в одном блоке, не равно степени двойки.

Использование связанного списка индексов

1	3	5		Область индексов
1
2
3
4
5

С каждым блоком связывается некоторый элемент – индекс. Индексы располагаются в отдельной области диска (FAT). Если блок распределен некоторому файлу, то индекс этого блока содержит номер следующего блока данного файла.

Достоинства: адрес файлов может быть задан одним числом; каждый блок может быть подсоединен в цепочку какого-либо файла; файл может изменять размер в процесс своего существования + устранение недостатков предыдущего способа.

Недостатки: сложность по реализации.

Простое перечисление номеров блоков, занимаемых файлом

Для обеспечения фиксированной длины адреса независимо от размера файла, используются адреса со значимыми и ссылочными полями.

Если 10 блоков недостаточно, то 11ое содержит ссылку на ещё 128 номеров блоков. Если 138 блоков недостаточно, то 12ый ещё на 128 блоков, каждый из которых ссылается 128 номеров блоков. 13 ещё раз.