4.4.4. Каталоговые системы
Корневой каталог |
Корневой каталог |
|
Файлы
Корневой каталог
User 1 |
|
User 2 |
|
|
|
User 3
ДЕРЕВО
Один файл – одно полное имя
User 1 |
|
User 2 |
|
|
|
User 3
User 1
СЕТЬ
Один файл – много полных имен
Файловый каталог является связующим звеном между системой управления файлами и набором файлов
Операционные системы |
192 |
4.4.4. Каталоговые системы
Простейшая форма системы каталогов состоит в том, что имеется один каталог, в котором содержатся все файлы. Каталог содержит информацию о файлах, включая атрибуты, местоположение, принадлежность. Пользователи обращаются к файлам по символьным именам.
Современные каталоговые системы имеют иерархическую структуру. Граф, описывающий иерархию каталогов, может быть деревом или сетью. Каталоги образуют дерево, если файлу разрешено входить только в один каталог и сеть, если файл может входить в несколько каталогов.
В MS DOS и Windows каталоги образуют древовидную структуру, а в UNIX - сетевую.
Операционные системы |
193 |
4.4.4.Каталоговые системы
Вобщем случае вычислительная система может иметь несколько дисковых устройств, даже в ПК всегда имеется несколько дисков: гибкий, винчестер, CD-ROM (DVD). Как организовать хранение файлов в этом случае?
Первый способ. На каждом из устройств размещается автономная файловая система, т. е. файлы, находящиеся на этом устройстве, описываются деревом каталогов, никак не связанным с деревьями каталогов на других устройствах. В таком случае для однозначной идентификации файла пользователь вместе с составным символьным именем файла должен указывать идентификатор логического устройства. Примером такого автономного существования может служить MS DOS, Windows 95/98/Me.
Операционные системы |
194 |
4.4.4. Каталоговые системы
Второй способ. Такая организация хранения файлов, при которой пользователю предоставляется возможность объединить файловые системы, находящиеся на разных устройствах, в единую файловую систему, описываемую единым деревом каталогов. Такая операция называется
монтированием.
Операционные системы |
195 |
|
Монтирование |
|
/ (root) |
||
|
||
|
|
dev |
|
|
|
user |
|
home |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
r r |
|
|
|
||||
|
|
|
|
man |
|
loc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Файловая система 1
/ (root)
man1 man2
f1 f2
Файловая система 2
bin |
|
|
/ (root) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
dev |
|
user |
|
home |
|
bin |
|
|
|
|
|
|
|
t r
man loc
|
|
|
man1 |
|
man2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обычный файл |
|
f1 |
|
f2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Каталог |
Общая файловая система |
||||
|
||||||
|
|
после монтирования |
||||
|
|
|
||||
|
Специальный |
|
|
|
|
|
файл-устройство |
|
|
|
|
|
|
Операционные системы |
196 |
4.4.4.Каталоговые системы
ВОС UNIX монтирование осуществляется
следующим образом. Среди всех имеющихся логических дисковых устройств выделяется одно, называемое системным. Пусть имеются две файловые системы, расположенные на разных логических дисках, причем один из дисков является системным.
Файловая система, расположенная на системном диске, называется корневой. Для связи иерархий файлов в корневой файловой системе выбирается некоторый существующий каталог, в данном примере - каталог lос. После выполнения монтирования выбранный каталог lос становится корневым каталогом второй файловой системы. Через этот каталог монтируемая файловая система подсоединяется как поддерево к общему дереву.
Операционные системы |
197 |
4.6.Физическая организация файловой системы
4.6.1.Информационная структура магнитных дисков
Принцип размещения файлов, каталогов и системной информации на реальном устройстве описывается физической организацией файловой системы. При этом ясно, что разные файловые системы имеют разную физическую организацию.
Основным устройством для хранения файлов являются жесткие и гибкие магнитные диски.
Структура жесткого диска. Состоит из одной или нескольких стеклянных или металлических пластин, каждая из которых покрыта с одной стороны или двух сторон магнитным материалом.
На каждой стороне каждой пластины размечены тонкие концентрические кольца - дорожки (tracks), на которых хранятся данные.
Операционные системы |
198 |
4.6.Физическая организация файловой системы
4.6.1.Информационная структура магнитных дисков
Нумерация дорожек начинается с 0 от внешнего края к центру диска.
Когда диск вращается, магнитные головки, имеющиеся над (под) каждой поверхностью диска, считывают или записывают двоичные данные на магнитные дорожки.
Головки могут позиционировать над каждой дорожкой, если на одну поверхность диска в устройстве имеется одна головка. Некоторые диски имеют по отдельной головке на каждую дорожку, тогда позиционирования головок не требуется, что повышает быстродействие диска.
Операционные системы |
199 |
4.6.Физическая организация файловой системы
4.6.1.Информационная структура магнитных дисков
Совокупность дорожек одного радиуса на всех поверхностях пластин пакета называется цилиндром (cylinder).
Каждая дорожка разбивается на фрагменты, называемые секторами (sectors) или блоками (blocks), так что все дорожки имеют равное число секторов, в которые можно максимально записать одно и то же число байт. Сектор имеет фиксированный для данной системы размер, выражающийся степенью двойки (чаще всего 512 байт).
Сектор - наименьшая адресуемая единица обмена данными диска с оперативной памятью. Для того чтобы контроллер мог найти на диске нужный сектор, ему необходимо задать все составляющие адреса сектора: номер цилиндра, номер поверхности и номер сектора.
Операционные системы |
200 |
4.6.Физическая организация файловой системы
4.6.1.Информационная структура магнитных дисков
Операционная система при работе с диском использует, как правило, единицу дискового пространства, называемую кластером (cluster) и содержащую несколько смежных секторов в числе, кратном степени двойки.
Дорожки и секторы создаются в результате выполнения процедуры физического (низкоуровнего) форматирования диска, предшествующей использованию диска. Для определения границ блоков на диск записывается идентификационная информация.
Низкоуровневый формат диска не зависит от типа ОС, которая этот диск будет использовать.
Операционные системы |
201 |