10. Основные файловые операции. Поддержка со стороны операционной системы.

• Системные вызовы: creat, read, write…

• Универсальные действия ОС:

1. По символьному имени файла найти его характеристики, которые хранятся в файловой системе на диске

2. Скопировать характеристики файла в ОП, поскольку только в данном случае программный код может их использовать

3. На основании характеристик проверить права пользователя на выполнение запрещенной операции (системные вызовы)

4. Очистить область памяти, отведенную под временное хранение характеристик файла.

Вместе с тем, каждая операция включает ряд уникальных для нее действий, к примеру, чтение определенного набора кластеров диска, удаление файла, изменение его атрибутов и т.п.

ОС может выполнить последовательность действий над файлами двумя способами

1.Для каждой операции выполняются как универсальные, так и уникальные действия. Схема без запоминания состояний операции.

Open read1 close open read2 close open read3 close

2.Все универсальные действия выполняются в начале и конце последовательности операций, а для каждой промежуточной операции выполняются только уникальные действия

Open read1 read2 read3 close

Большинство ОС поддерживает второй способ работы, тк он более экономичный и быстрый (у первого выше надежность при сбоях)

Основные файловые операции (системные вызовы):

• Создание файла - create

• Уничтожение файла - delete

• Открытие файла - open

• Закрытие файла - close

• Чтение из файла - read

• Запись в файл - write

• Дополнение в файле - append

• Поиск в файле – seek

• Получение атрибутов файла – get attributes

• Установка новых значений атрибутов – set attributes

• Переименование - rename

• Выполнение файла - execute

• Чтение каталога

• Смена владельца

• Изменение доступа

10. Файловые системы. Общие принципы построения. !!!!!!!

Файловая система - это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы обеспечить пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на диске, и обеспечить совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами.

Файловая система:

• Совокупность всех файлов на диске

• Наборы структур данных, используемых для управления файлами (каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы паспределения пространства на дисках и т.п.)

• Комплекс системных программных средств, реализующих различные операции над файлами

Типы файлов:

• Обычные файлы (типы)

• Каталоги – системная справочная информация (древовидная структура)

• Специальные файлы – фиктивные файлы, ассоциированные с устройствами ввода-вывода. Используются для унификации механизма доступаа к файлам и внешним устройствам

• Другие типы файлов – символьные связи, именованные конвейеры, отображаемые в память файлы и т. П.)

Логическая организация ФС:

Цели и задачи файловой системы

Файл – именованная область внешней памяти для записи и считывания данных.

-Долговременное и надежное хранение информации (независимость от питания, защита доступа, ОС при сбое не разрушает файлы)

-Совместное использование информации. Файловая система ОС.

Иерархическая структура.

-Одноуровневая организация

-Дерево (MS-DOS, Windows)

-Сеть (UNIX)

Физическая организация:

• Диск, пластины, дорожки, головки

• Совокупность дорожек одного радиуса – цилиндр.

Дорожка разбивается на блоки или сектора. Сектор наименьшая адресуемая единица обмена данными. Адрес на диске (сектор): номер цилиндра, номер поверхности, номер сектора.

ОС как единицу дискового пространства использует кластеры. При создании файла место ему на диске выделяется кластерами. Пример: файл 2560 байт, кластер 1024 байта, 3 кластера

Разметка диска под конкретный тип файловой системы выполняют процедуры высокоуровневого, или логического форматирования. Область каталогов, область файлов, поврежденные участки. + загрузчик ОС.

До форматирования диска под определенную файловую систему он может быть разбит на разделы.

Раздел – непрерывная часть физического диска, которую ОС предоставляет пользователю, как логическое устройство (логический диск, логический раздел). Пример: с:, а:.

На каждом логическом устройстве может создаваться только одна файловая система.

В логическое устройство может быть объединено несколько разделов, не обязательно принадлежащих одному физическому устройству.

Объединение разделов в одно логическое устройство может выполняться различными способами. Цель: увеличение общего объема логического раздела, повышение производительности и отказоустойчивости. Пример: RAID-массивы.

На разных логических устройствах одного и того же физического диска могут располагаться файловые системы разного типа. Например: Диск – три раздела С, D, E. NTFS – С и Е, FAT – D.

ОС поддерживает разные статусы разделов. Разделы для загрузки модулей ОС, для приложений, для файлов данных. Один из разделов помечается как загружаемый (активный).