- •Введение
- •1 Тема 4. Теоретическая часть
- •1.1 Устройства компьютера
- •1.1.1 BOOT-сектор и разделы винчестера
- •1.1.2 Загрузочные сектора разделов
- •1.1.3 Структура файловой системы FAT32 (VFAT)
- •1.1.4 Структура файловой системы EXT2FS
- •1.1.5 Сравнение файловых систем
- •1.2 Стандартизация структуры ФС
- •1.2.1 Модули и драйверы ОС
- •1.2.2 Системные вызовы ОС по управлению устройствами и ФС
- •1.2.3 Три концепции работы с блочными устройствами
- •1.3 Разделы дисков и работа с ними
- •1.3.1 Монтирование и демонтирование устройств
- •1.3.2 Файловые системы loopback, squashfs, overlayfs и fuse
- •1.3.3 Дисковые квоты
- •2 Лабораторная работа №4
- •2.1 Типы, имена и узлы устройств
- •2.2 Структура винчестера и файловые системы
- •2.3 Стандартизация структуры ФС
- •2.4 Модули и драйверы ОС
- •2.5 Концепции работы с устройствами
- •2.6 FUSE и другие специальные ФС
- •2.7 Подключение рабочей области пользователя upk
- •Список использованных источников
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)
Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ)
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Тема 4. Управление файловыми системами ОС
Учебно-методическое пособие
для студентов уровня основной образовательной программы: бакалавриат
направление подготовки: 09.03.01 - Информатика и вычислительная техника направление подготовки: 09.03.03 - Прикладная информатика
Разработчик доцент кафедры АСУ
В.Г. Резник
2021
Резник В.Г.
Операционные системы. Тема 4. Управление файловыми системами ОС. Учебно-методическое пособие. – Томск, ТУСУР, 2021. – 49 с.
Учебно-методическое пособие предназначено для изучения теоретической части и выполнения лабораторной работы №4 по теме «Управление файловыми системами ОС» учебной дисциплины «Операционные системы» для студентов кафедры АСУ ТУСУР уровня основной образовательной программы бакалавриата направлений подготовки: «09.03.01 - Информатика и вычислительная техника» и «09.03.03 - Прикладная информатика».
2
|
Оглавление |
|
Введение............................................................................................................................. |
4 |
|
1 Тема 4. Теоретическая часть...................................................................................... |
5 |
|
1.1 |
Устройства компьютера........................................................................................... |
5 |
|
1.1.1 BOOT-сектор и разделы винчестера............................................................. |
8 |
|
1.1.2 Загрузочные сектора разделов.................................................................... |
10 |
|
1.1.3 Структура файловой системы FAT32 (VFAT)............................................ |
12 |
|
1.1.4 Структура файловой системы EXT2FS...................................................... |
16 |
|
1.1.5 Сравнение файловых систем....................................................................... |
24 |
1.2 |
Стандартизация структуры ФС............................................................................ |
27 |
|
1.2.1 Модули и драйверы ОС............................................................................... |
33 |
|
1.2.2 Системные вызовы ОС по управлению устройствами и ФС................... |
34 |
|
1.2.3 Три концепции работы с блочными устройствами................................... |
36 |
1.3 |
Разделы дисков и работа с ними........................................................................... |
39 |
|
1.3.1 Монтирование и демонтирование устройств............................................ |
40 |
|
1.3.2 Файловые системы loopback, squashfs, overlayfs и fuse............................ |
42 |
|
1.3.3 Дисковые квоты............................................................................................ |
46 |
2 Лабораторная работа №4.......................................................................................... |
47 |
|
2.1 |
Типы, имена и узлы устройств............................................................................. |
47 |
2.2 |
Структура винчестера и файловые системы....................................................... |
47 |
2.3 |
Стандартизация структуры ФС............................................................................ |
48 |
2.4 |
Модули и драйверы ОС......................................................................................... |
48 |
2.5 |
Концепции работы с устройствами...................................................................... |
48 |
2.6 FUSE и другие специальные ФС.......................................................................... |
48 |
|
2.7 |
Подключение рабочей области пользователя upk............................................... |
48 |
Список использованных источников......................................................................... |
49 |
|
3
Введение
Данная тема нашей дисциплины посвящена управлению файловыми системами ОС. Поскольку файловые системы состоят из файлов, то управление касается и их. Мы будем рассматривать оба случая предполагая, указанное различие будет понятным из контекста. Перечень изучаемых вопросов и их место в учебном материале дисциплины «Операционные системы» изложен в источнике [1], основным учебником является [2], а дополнительным [3]. В качестве практических задач, которые не могут обойтись без должного уровня знаний файловой системы, мы используем учебный материал, изложенный в [4].
В целом, основные понятия о файлах и файловых системах (ФС) были рассмотрены в предыдущих темах:
•тема 1: подразделы 1.7 и 1.8 в [5];
•тема 2: подразделы 1.5 -- 1.7 в [6];
•тема 3: подразделы 1.6 и 1.7 в [7].
Данная тема полностью раскрывает все вопросы, необходимые для управления ФС, тем самым, обеспечивая студента должным уровнем подготовки.
Последовательность изложения учебного материала ведётся от простого к сложному, одновременно интегрируя уже изученные знания и детализируя их по мере необходимости. Хотя такое утверждение является достаточно субъективным, оно опирается на имеющийся опыт преподавания данной дисциплины.
Первый раздел, озаглавленный «Тема 4. Теоретическая часть», собственно и содержит описание всех заявленных вопросов. Здесь же, кроме теоретического материала, приводятся примеры его конкретного использования. Эти примеры и ложатся в основу лабораторной работы по данной теме.
Второй раздел, озаглавленный «Лабораторная работа №4», содержит методический материал по практическому закреплению полученных знаний. Средой исполнения этих работ является ОС УПК АСУ, установленная в учебных классах кафедры АСУ или на личных компьютерах студентов. Успешно выполненной считается работа описанная в личном отчёте студента и проверенная преподавателем.
4