21.Физическая организация и адресация файла

Важным компонентом физической организации ФС является физическая организация файла, то есть реальное расположение кластеров на диске. Основными критериями эффективности физической организации файла являются:1)Скорость доступа к данным.2)Объем адресной информации о файле.3) Степень фрагментированности дискового пространства.4)Максимально возможный размер файла. Способы: 1) Непрерывное размещение – простейший вариант физической организации файлов, при котором файл представляется как непрерывная последовательность кластеров диска, образующая непрерывный участок на диске. 1 кластер = 1-8 секторов. 1 сектор = 512 байт

Достоиства - высокая скорость доступа; максимальный размер файла не ограничен.

Недостаток - неэкономное использование дискового пространства.

недостатки, которые ограничивают действие на практике:

- для увеличения размера файла требуется дополнительная память, и файл разбивается на части;

- при удалении возникает фрагментация, и пространство диска превращается в лоскутное одеяло с маленьким объемом памяти.

2)Размещения файла в списке кластеров в дисковой памяти.

При таком способе в начале каждого кластера содержится указатель на начало следующего. В этом случае адресная информация минимальна, т.к. информация о файле задана числом, указывающим адрес следующего кластера, и каждый кластер может быть присоединен к любому кластеру какого-либо файла, и поэтому фрагментация на уровне кластеров отсутствует. Файл может наращивать свой размер, наращивая число кластеров. Недостаток: сложность реализации доступа к произвольно заданному месту файла.

3)Таблица размещения файлов (FAT - “File Allocation Table”).

Использование связанного списка индексов. Этот способ – модифицирование размеру файла в списке кластеров. Для файла выделяется память в виде связанного списка кластеров, номер первого кластера запоминается в записи каталога, где хранятся другие характеристики этого файла (с каждым кластером диска связан индекс). Индексы расположены в отдельной области диска. Для MS DOS – таблица FAT, занимающая один кластер.

При такой организации сохраняются все достоинства:

- минимальна запись информации; - отсутствие фрагментации;

- отсутствие проблем изменения размера файла;

и преимущества: - доступ к произвольному кластеру файла не требует считывания последовательных кластеров, а достаточно в одном секторе диска прочитать информацию о файле (в FAT найти нужный кластер и считать его). 4) Задание файла размещения.

Создание файловой системы

Команда mkfs создает новую файловую систему. Она расположена в каталоге /etc и имеет три параметра:

mkfs < -t тип > <имя> <размер>.

Первый параметр – тип создаваемой файловой системы

Примеры файловых систем, поддерживаемые Linux:

minix – Файловая система Minix.

ext2 – Наиболее часто используемая файловая система в Linux.

msdos – MS-DOS.

iso9660 – Файловая система для CD-ROM.

vfat – Windows 95.

Второй параметр является именем специального файла и указывает устройство, на котором создается файловая система.

Третий параметр – размер пространства файловой системы в блоках.

Чтобы использовать mkfs, надо иметь право на запись в файлы устройств, на которые монтируется файловая система.

Пример:

mkfs -t minix dev/fd0 1440

Монтирование файловой системы

Любая новая файловая система интегрируется в существующую систему каталогов. Для этого служит пустой каталог (точка монтирования – mount point), на место которого монтируется новая файловая система. Команда mount.

mount <опции> < -t тип > <устройство> <каталог>.

<устройство> - имя спецфайла для монтируемого устройства, содержащего подключаемую файловую систему.

<каталог> - точка монтирования.

< -t тип > - устанавливаемая файловая система принадлежит указанному типу.

C т.з. пользователя существует 1 ФС, реально состоит из любого количества примонтированных к каталогам ФС. Системы монтируются в каталог /mnt/.

Примеры возможных опций:

-r данные можно только считывать (read only).

-w данные можно считывать, изменять и удалять (read/write).

Чтобы выяснить, какие файловые системы смонтированы в данный момент, надо подать команду mount без параметров (ответ формируется на основе данных о монтаже файловых систем, хранимых в специальном файле).

Демонтирование файловой системы. Команда unmount.

unmount <опции> < -t тип > <устройство или каталог>.

-а - демонтирует все имеющиеся файловые системы.

< -t тип > - демонтируемая файловая система принадлежит указанному типу.Пример: unmount -a .