ОС / 3. ОС - Управление данными

31

Направления развития файловых систем UNIX/Linux

Дисковый том разбивается на несколько групп цилиндров. Каждая группа содержит:

копию общего суперблока;

отдельный массив дескрипторов;

блоки данных;

количество и местонахождение свободных блоков данных.

Для хранения данных о свободных блоках используется битовая карта.

Все файлы одного каталога, а также их дескрипторы, по возможности размещаются в пределах одной группы цилиндров.

Подкаталоги по возможности НЕ размещаются в той же группе цилиндров, что родительский каталог.

Операционные системы. Управление данными

32

Файловая система NTFS (Windows)

Основные черты:

высокая производительность, быстрый поиск файлов;

развитые средства многопользовательской защиты данных ;

обеспечение целостности данных при сбоях (механизм транзакций);

сжатие данных на уровне отдельных файлов;

возможность хранения файлов в зашифрованном виде;

точки повторного анализа (reparse points);

возможность протоколирования всех изменений в файловой системе (аудит);

расширяемость системы, возможность добавления новых атрибутов файлов.

Операционные системы. Управление данными

33

Структура тома NTFS

BOOT – загрузочный сектор;

MFT – главная таблица файлов (содержит записи обо всех файлах и каталогах);

Резерв – сохраняется (если возможно) для будущего роста MFT без сегментации;

Область данных – кластеры для размещения файлов и каталогов.

Операционные системы. Управление данными

34

Два принципа NTFS

На диске нет ничего, кроме файлов.

В файле нет ничего, кроме атрибутов.

Операционные системы. Управление данными

35

Файлы метаданных

(всегда присутствуют на диске)

Операционные системы. Управление данными

36

Файлы метаданных (продолжение)

Операционные системы. Управление данными

37

Структура записи MFT

Заголовок атрибута:

тип атрибута;

имя атрибута (необязательное поле);

длина атрибута;

указатель на значение атрибута.

Значение атрибута:

хранится резидентно (внутри записи MFT) или нерезидентно (в кластерах области данных).

Операционные системы. Управление данными

38

Некоторые типы атрибутов в NTFS

Операционные системы. Управление данными

39

Функция CreateFile

Используется как для создания файла, так и для открытия ранее созданного файла.

Параметры:

Имя файла (включая путь, если не в текущем каталоге);

Режимы доступа и разделения;

Атрибуты защиты;

Режим создания (что делать, если файл уже существует, и что – если не существует);

Битовые атрибуты и флаги:

скрытый, системный, архивный, для чтения (как в MS-DOS);

сжатый;

временный (запись на диск нежелательна, лучше держать в кэше);

флаги использования кэша (при чтении и записи, только при чтении или вообще не использовать);

флаг буферизации для последовательного или произвольного доступа;

флаг открытия для асинхронных операций;

флаг удаления при закрытии.

Возвращает хэндл открытого файла.

Операционные системы. Управление данными

40

Защита данных в Windows

Идентификация пользователя:

логин и пароль;

биометрические устройства.

Маркер доступа (access token):

создается при входе в систему;

содержит:

идентификатор пользователя (SID),

идентификаторы всех групп, куда он входит,

привилегии пользователя;

Дескриптор защиты:

хранится для каждого файла, каталога и других защищаемых объектов;

содержит:

SID владельца объекта,

пользовательский список управления доступом (DACL),

системный список управления доступом (SACL).

Операционные системы. Управление данными