12. Файлова система ос Unix.

Поняття файлу в ОС UNIX максимально уніфіковано. Файлами вважаються звичайні файли, каталоги, канали; зовнішні пристрої представляються у вигляді спеціальних файлів: байт-орієнтованих (наприклад термінал, принтер, послідовний порт) і блок-орієнтованих (накопичувачі на магнітних дисках) залежно від одиниць переданих даних.

Доступ до файлів будь-якого виду однотіпен, тобто доступ до зовнішніх пристроїв такий же як до звичайних файлів.

Такий підхід забезпечує незалежність програми користувача від особливостей введення-виведення на конкретний пристрій. Крім цього, файли в UNIX визначають привілеї користувачів, оскільки права користувача контролюються за допомогою прав доступу до файлів.

Як і в багатьох ОС-ах, в UNIX файли організовані у вигляді деревовидної структури, званої файлової системою.Коренем цього дерева є кореневий каталог, який має ім'я «/».Імена всіх інших файлів містять шлях - список каталогів (гілок), які необхідно пройти, щоб досягти файлу. Таким чином, повне ім'я якого файлу починається з «/» і не містить ідентифікатора пристрою, на якому він фактично зберігається. UNIX до ¬ пускає існування декількох файлових систем, приєднаних до кореневого каталогу.

У UNIX існує 6 типів файлів, що розрізняються за функ ¬ нальної призначенням та діям операційної системи при виконанні операцій над файлами.

1. Звичайний файл (regular file).

2. Каталог (directory).

3. Спеціальний файл пристрою (special device file).

4. FIFO або іменований канал (named pipe).

5. Зв'язок (link).

6. Сокет.

Звичайний файл являє собою найбільш загальний тип файлів, який містить дані в деякому форматі. Для ОС такі файли являють собою просто послідовність байтів. Ці файли обробляються прикладною програмою.

Каталог - це файл, що містить імена знаходяться в ньому файлів, а також покажчики на додаткову інформацію - метадані, що дозволяють ОС виконувати операції над цими файлами. Каталоги визначають положення файлу в дереві файлової системи, оскільки сам файл не містить інформації про своє місцезнаходження. Будь-яка програма може прочитати вміст каталога, але тільки ядро ​​має право на запис у каталог.

FIFO або іменований канал - це файл, який використовується для зв'язку між процесами. FIFO вперше з'явився в SystemV UNIX, і більшість сучасних систем підтримують цей механізм.

Сокети призначені для взаємодії між процесами.

12. Структура файлової системи

Файлова система зазвичай розміщується на дисках або інших пристроях зовнішньої пам'яті, що мають блокову структуру. Крім блоків, що зберігають каталоги і файли, у зовнішній пам'яті підтримується ще кілька службових областей.

У світі UNIX існує кілька різних видів файлових систем зі своєю структурою зовнішньої пам'яті. Найбільш відомі традиційна файлова система UNIX System V (s5) і файлова система сімейства UNIX BSD (ufs). Файлова система s5 складається з чотирьох секцій У файловій системі ufs на логічному диску (розділі реального диска) знаходиться послідовність секцій файлової системи

Коротко опишемо суть і призначення кожної області диска.

• Boot-блок містить програму розкрутки, яка служить для початкового запуску ОС UNIX. У файлових системах s5 реально використовується boot-блок тільки кореневої файлової системи.У додаткових файлових системах ця область присутня, але не використовується.

• Суперблок - це найбільш відповідальна область файлової системи, що містить інформацію, яка необхідна для роботи з файловою системою в цілому. Суперблок містить список вільних блоків і вільні i-вузли (information nodes - інформаційні вузли). У файлових системах ufs для підвищення стійкості підтримується кілька копій суперблоку (як видно з рисунку 2.2, b, по одній копії на групу циліндрів). Кожна копія суперблоку має розмір 8196 байт, і лише одна копія суперблоку використовується при монтуванні файлової системи (див. нижче). Однак, якщо при монтуванні встановлюється, що первинна копія суперблоку пошкоджена або не задовольняє критеріям цілісності інформації, використовується резервна копія.

• Блок групи циліндрів містить число i-вузлів, специфікованих в списку i-вузлів для даної групи циліндрів, і число блоків даних, які пов'язані з цими i-вузлами. Розмір блоку групи циліндрів залежить від розміру файлової системи. Для підвищення ефективності файлова система ufs намагається розміщувати i-вузли і блоки даних в одній і тій же групі циліндрів.

• Список i-вузлів (ilist) містить список i-вузлів, відповідних файлів даної файлової системи. Максимальне число файлів, які можуть бути створені у файловій системі, визначається числом доступних i-вузлів. В i-сайті зберігається інформація, що описує файл: режими доступу до файлу, час створення і останньої модифікації, ідентифікатор користувача і ідентифікатор групи творця файлу, опис блокової структури файлу і т.д.

• Блоки даних - в цій частині файлової системи зберігаються реальні дані файлів. У разі файлової системи ufs всі блоки даних одного файлу намагаються розмістити в одній групі циліндрів. Розмір блоку даних визначається при форматуванні файлової системи командою mkfs і може бути встановлений в 512, 1024, 2048, 4096 або 8192 байтів.