Висновки
♦ Для універсального доступу до інформації із прикладних програм ОС надають інтерфейс файлових систем. Файлову систему можна розглядати на двох рівнях: логічному і фізичному. На логічному рівні файлові системи абстрагують доступ до дискового простору або до інших пристроїв у вигляді концепції файлів, розташованих у каталогах. На фізичному рівні, вони реалізують набір структур даних, що зберігаються на пристроях, які забезпечують логічне відображення.
♦ Файлом називають набір даних на файловій системі, до якого можна звертатися за іменем. Файли є основним засобом реалізації зберігання даних в енергонезалежній пам’яті і забезпечують їхнє спільне використання різними процесами. Сучасні ОС звичайно не виділяють структуру файла, зображуючи його як послідовність байтів. Винятками є спеціальні файли. Операції доступу до файлів (відкриття, закриття, читання, записування тощо) — це універсальний інтерфейс доступу до даних в операційних системах. Важливим підходом до використання файлів у сучасних ОС стала реалізація на їхній основі відображуваної та розподілюваної пам’яті.
♦ Сучасні файлові системи мають структуру дерева або графа каталогів. Підходи до організації структури каталогів різні для різних ОС: деякі системи реалізують єдине дерево або граф каталогів, куди можуть підключатися (монтуватися) окремі файлові системи, розміщені на розділах диска; інші системи позначають окремі розділи диска буквами алфавіту і працюють із відповідними файловими системами окремо. Дерево каталогів стає графом за наявності зв’язків. Зв’язки можуть бути жорсткими (альтернативне ім’я для файла) і символічними (файл, що містить посилання на інший файл або каталог).
Контрольні запитання та завдання
1. Перелічіть перевага і недоліки відображення файла у вигляді неструктурованого потоку байтів.
2. Які проблеми виникають, якщо дозволено одночасне монтування файлової системи в кілька точок монтування?
3. У деякій ОС файли автоматично відкриваються під час першого звертання до них і закриваються - у разі завершення процесу. Опишіть переваги і недоліки цього підходу порівняно з традиційним, коли файли відкривають і закривають явно.
4. Яка помилка може виникати під час виконання наступного коду? У яких умовах вона проявляється?
5. Напишіть функцію, внаслідок виконання якої вміст масиву цілих чисел (типу int) записується у файл, починаючи з позиції, що відповідає його середині. Файл завдяки цьому збільшується: елементи його другої половини зміщуються до кінця файла, розташовуючись після даних масиву. Параметрами функції є дескриптор файла, покажчик на початок масиву і кількість елементів у масиві.
6. Наведіть приклади взаємних блокувань, що можуть виникати у разі використання файлових блокувань.
7. Реалізуйте набір функцій обробки файлів, що містять записи фіксованої довжини. У набір повинні входити функції створення, відкриття і закриття файла, читання і відновлення значення запису за його номером, перегляду всіх записів. У разі відновлення файла всі спроби інших процесів оновити той самий запис повинні бути блоковані. Якщо під час спроби відновлення запис із таким номером не було знайдено, має бути створено новий запис.
8. У чому полягають основні відмінності реалізації відображуваної пам’яті в Linux і Windows ХР? Який із підходів видається більш гнучким?
9. Які проблеми виникають у разі спроби розв’язати завдання 5 і 7 цього розділу з використанням файлів, відображуваних у пам’ять?
10. Реалізуйте операцію копіювання файлів у Linux і Windows ХР на базі інтерфейсу файлів, відображуваних у пам’ять.