5. Какова структура дисковой памяти? Mass Storage Structure.
Рисунок 5 - Структура дисковой памяти
Дисковое пространство, которое можно условно назвать "кастрюлей", может использовать несколько операционных систем, таких как Unix и Windows. Эти системы используют разные методы доступа к данным, не понимают друг друга, работают с различными системными вызовами и имеют свои собственные директории.
Разделение на партиции
Диск делится на партиции (partitions), каждая из которых имеет свою разметку. Эти разделы могут отличаться по размеру трека и блока, а также по методам обработки переполнения. Партиции создаются таким образом, чтобы операционные системы могли работать на одном дисковом пространстве, но каждая из них будет использовать свой способ организации данных.
Первичная партиция (Primary Partition) – это раздел, с которого загружается операционная система с помощью BIOS Loader. Эта партиция хранит информацию о местоположении операционной системы.
Partition Table – на нулевом блоке каждой партиции хранится таблица, которая определяет границы раздела и информацию о блоках данных.
Форматирование и разметка
Низкоуровневое форматирование (Low-level format) – на этом этапе создаются базовые блоки и структура для контроллера.
Высокий уровень форматирования (High-level format) – форматирование партиции для использования операционной системой. Это включает разметку раздела в соответствии с требованиями ОС, например, для блоков и треков.
После разметки раздела, система делит его на тома (Volumes), которые являются логическими частями партиций. Каждый том имеет Volume Table, и для начала работы с ним необходимо выполнить операцию монтирования.
При монтировании данные о партициях и томах считываются в оперативную память, чтобы ОС могла правильно взаимодействовать с данными, зная размеры блоков и количество дорожек. Монтирование — обязательный процесс для начала работы с дисковым пространством.
6. В чем суть монтирования файловой системы?
Суть монтирования файловой системы заключается в загрузке таблиц в оперативную память, чтобы определить расположение данных на диске. В процессе монтирования проверяется тип файловой системы тома, его целостность, а также считываются системные структуры данных (например, оглавление тома) и инициализируется соответствующий модуль операционной системы.
7. Каковы способы реализации удаленной файловой системы?
Способы реализации удаленной файловой системы включают использование NFS (Network File System), который был разработан компанией Sun Microsystems в середине 1980-х годов. NFS представляет собой набор спецификаций для создания распределенной файловой системы, предназначенной для работы в гетерогенных информационных системах. Эта система позволяет пользователям разных операционных систем обращаться к удаленным файловым системам (на другом компьютере с собственной ОС) без необходимости осваивать специфические сетевые инструменты.
Реализация NFS основана на использовании протоколов XDR (eXternal Data Representation) и RPC (Remote Procedure Call).
XDR позволяет описывать данные в машинонезависимом формате и включает библиотеки на языке C для работы с данными.
RPC предоставляет библиотеки для вызова удаленных процедур и взаимодействия с удаленной операционной системой для работы с файлами.
Сочетание NFS, RPC и XDR стало стандартом для обращения к файлам в сетевых системах и сформировало основу технологии клиент-сервер. Когда система настроена для работы с NFS, удаленная файловая система становится доступной пользователю, как если бы она была частью его локального оборудования. Большинство современных операционных систем используют эту технологию для реализации своих файловых систем.