28. Файловая система ос юникс: понятие, возможности, структурные особенности.
Организационная структура в соответствии с которой файлы хранятся на запоминающих устройствах, называется файловой системой. Файловая система ОС UNIX разрабатывалась в первую очередь для удобства пользователей и упрощения доступа к данным. Это обусловило необходимость реализации логической группировки файлов. Такие группы в UNIX называются каталогами. Файловая структура имеет иерархическую структуру, что позволяет иметь несколько пользователей, каждый из которых обладает некоторым количеством каталогов.
В многопользовательских системах необходимо иметь ограничения на доступ к каталогам. Усложнения, связанные с реализацией различных режимов доступа к файлам является неизбежных злом для всех многопользовательских систем.
Одно из нововведений в UNIX в том что устройства ВВ ассоциируются в системе с понятием специального файла. Доступ к любому устройству реализуется как обслуживание запроса к дисковому файлу. Файл в UNIX это последовательность байтов произвольной длинны. Размер имён от 14 до 255 символов (в зависимости от версии). По соглашению многие программы ожидают, что имена файлов состоят из основного имени и расширения. Расширения могут иметь произвольную длину, а файлы могут иметь по нескольку расширений. Каждое устройство ВВ представлено в системе по меньшей мере одним специальным файлом. UNIX обеспечивает существование целой системы каталогов. Программы пользователей могут читать файлы этого типа, но не в состоянии изменить их и ОС гарантирует сохранность структуры этих каталогов. В другой тип каталогов входят обычные файлы, файлы каталогов, специальные файлы и в некоторых версиях FIFO-файлы, поименованные конвейером.
Имена файлов разделяются на две группы:
Абсолютные – описывают путь к файлу от корневого каталога.
Относительные – описывают путь, начинающийся с высшего текущего каталога.
Для удобства пользователя каталоги хранятся на диске в виде файлов и до определённого предела с ним можно работать как с файлом. Каталоги могут содержать подкаталоги и корневой каталог, как правило, содержит несколько подкаталогов.
Каталоги в UNIX .
Каталог |
|
Bin |
Двоичные (используемые программы) |
Dev |
Специальные файлы УВВ |
Etc |
Любые системные файлы |
Lib |
Библиотеки |
Usr |
Пользователи |
Одним из важнейших свойств файловой системы UNIX является возможность монтирования, то есть любая файловая система может быть прикреплена к общему дереву каталогов в любой его точке.
29. Структура файловой системы (на диске).
Каждый пользователь имеет каталог, называемый начальным. Каталог, в котором в данный момент находится пользовательская программа, называется текущим. На вершине иерархии файловой системы находится корневой каталог. Поэтому файловая система ОС UNIX называется древовидной. Часть системы, которая находится ниже, чем текущий каталог называют текущим поддеревом. Для работы с поддеревьями в м существует несколько специальных подкоманд.
Имена файлов разделяются на две группы:
Абсолютные – описывают путь к файлу от корневого каталога.
Относительные – описывают путь, начинающийся с высшего текущего каталога.
Для удобства пользователя каталоги хранятся на диске в виде файлов и до определённого предела с ним можно работать как с файлом. Каталоги могут содержать подкаталоги и корневой каталог, как правило, содержит несколько подкаталогов.
Одним из важнейших свойств файловой системы UNIX является возможность монтирования, то есть любая файловая система может быть прикреплена к общему дереву каталогов в любой его точке.
Иерархическая файловая система, являясь важнейшей из функций ОС UNIX определяет разделение пространства внешней памяти на поименованные участки (файлы). В то время как в одноуровневых файловых системах главная организующая структура это каталог, содержащий всю информацию о файлах (имя, длинна, размер, метод доступа, режим, тип и т.д.) и этот каталог скрыт от пользователя и защищён механизмами ОС, в UNIX каталоги это файлы, которые может читать любая программа.
Скрытой часть файловой структуры является индексный дескриптор файла. Индексный дескриптор описывает расположение файла, его длину, метод доступа к нему, даты, связанные с историей создания файла, идентификатор владельца и так далее. Обычный пользователь в UNIX не имеет дела с индексными дескрипторами до тех пор, пока индексная структура не нарушена и не нуждается в восстановлении. В общем виде структура файловой системы может быть описана следующим образом (по расположение на диске):
Блок начальной загрузки - первый блок любой файловой структуры.
Супер-блок содержит заголовок файловой системы.