Вопрос 50. Файловые системы unix.

Файловая система включает в себя файлы, хранящие на диске, и средства управ­ляемой системы. Характеризу­ется уникальным именем, древовидная файловая система, корень обозначается «\» (в Windows С:).

Утилиты для работы с файлами:

copy – копирование (источник – значение)

rm – уничтожение

mv – переименование

Mn dir – создание нового каталога

Rm dir – удаление каталога

ls – выдача содержимого каталога на экран

cut – выдача содержимого файла на экран

chcwn – изменение режима доступа к файлу

Файловые системы: S5 (UNIX system 5) и UFS (UNIX BCD)

S5: – Загрузочный блок (для первоначального запуска системы)

Суперблок (содержит информацию для работы с файловой системой в це­лом); каждая копия супер­блока имеет размер 8 196 байт. В суперблоке со­держится список свободных блоков и список и – узлов (размерность файла на диске)

Список и – узлов

Блоки данных

UFS: – Загрузочный блок (для первоначального запуска системы)

Суперблок

Список и – узлов

Список группы цилиндров

Блоки данных

Затем повторяются.

Монтирование файловой системы

Монтирование файловой системы – системный вызов mount. К имеющему дереву должен иметься пустой ка­талог. Он будет являться точкой монтирования. Во время выполнения mount корневой каталог файловой системы совме­щается с каталогом точкой монтирования, в результате чего образуется новая иерархия. Все файлы должны быть закрыты. Параметр – каталог.

Интерфейс файловой системы

Для работы с файлами: Open – открыть файл (и для записи, и для чтения); Create – создать файл; Read – чтение файла; Write – запись в файле; Lseek – позиционирование текущего указателя; Close – закрытие файла. Open (name, flag [mode]) – при таком задании параметров open может создать файл.

Read (fd, buffer, count)

Указатель количество символов, которые считали

(дескриптор)

Указатель места в памяти

Read или write возвращает целое число, если считано количество байтов, считан­ных count; если достигнут ко­нец, то возвращает 0; возвращает отрицательное значение, если ошибка.

Lseek (fd, offset, ORIGIV)

Указатель показывает, каким образом рассматривается значение

(дескриптор) Значение смещения относительно offset

текущей позиции

Если ORIGIV = 0, то offset рассматривается как значение относительно начала файла. Если ORIGIV = 1, то смещение рассматривается относительно текущей позиции. Если ORIGIV = 2, то смещение рассматривается относи­тельно конца файла.

Разновидности файлов:

обычные файлы, файлы – каталоги, специальные файлы.

Именованные программные каналы – выделяется элемент файловой системы и и – узел (информационный узел). Реализуется на уровне файловой системы.

Синхронизация – всегда используется буферизация и cash-рование для работы с файлами. Исполь­зуются вызовы sink и fsink – незамедлительная запись всех файлов, хранящие в cash - па­мяти, на жесткий диск.

Защита файлов

Два идентификатора:

• Индивидуальный идентификатор

• Групповой идентификатор

Существует шкала ограничений: Защита данных основана на том, что идентификатор сопоставляется с пользователем, в узле есть данные, к какой группе принадлежит пользователь. В узле шкала, показывающая, что может делать с файлами владелец, группа, в которую входит владелец, и все остальные пользователи. Шкала ограничений в восьмеричной системе счисления, т.к. первая машина использовала процессоры TEK, которая пользовалась восьмеричной системой счисления.

Шкала ограничений:

4 000 – можно установить идентификатор пользователя или владельца.

Ø2nØ (при n = 1, 3, 5, 7 можно установить идентификатор группы владельцев; при n = 0, 2, 4, 6 программа может блокировать диапазон адресов файлов).

1 000 – сохранять в области подкачки образ кодового сегмента выполняе­мого файла после го выполнения.

400 – владельцу файла разрешено чтение файла

200 – владельцу файла можно дополнять или изменять файл.

100 – владелец может выполнить, если файл исполнительный, или осуществ­лять поиск, если это каталог.

40 – все пользователи группы владельцев могут читать файл

20 – все пользователи группы владельцев могут модифицировать файл

1 – все могут использовать, если файл исполняемый, или проводить поиск, если это каталог.

Физическая организация файла

Логическая последовательность блоков в файлах задается набором из 13 элементов. Первые 10 элементов для указания номеров первых 10 блоков. Если размер файла превы­шает 10 блоков, то в 11 элемент указывается номер блока, в котором список следующих 128 блоков файла. Если размер файла превышает 10 + 128 блоков, используется 12 блок, в котором содержатся номера 128 блоков, каждый из которых адресует 128 блоков файла. Если размер файла больше N (подсчитать) блоков, то используется 13 элемент для трех­уровневой адресации. При таком способе адресация составляет …………. (подсчитать). Вся необходимая информация, кроме символьного имени, хранится в таблице – индексный дескриптор. Индексный дескриптор имеет размер 64 байта и содержит данные о типе файлов, физическом расположении файла, размере, дате создания, последней моди­фикации, привилегий доступа.

Структура файловой системы EX 2

Задается из последовательности блоков, размер 1, 2, 4 кб (по умолчанию 1 кб). Блоки объединяется в группы, все группы, кроме последней, состоят из одинакового ко­личества блоков, только в последнем может быть меньше. Структура:

загрузочный сектор

группа блоков (суперблок, дескриптор блока, битовая карта блока, таблица индексных регистров, блоки дан­ных)

группа блоков 2

группа блоков 3….. т.д.

группа блоков n

Доступ информации, хранящейся на диске, осуществляется в этапы: пользовательский процесс обращается к системному вызову. Затем системный вызов, использующий механизм виртуальной файловой системы, об­ращается к модулю файловой системы, который использует служебную инфор­мацию файловой системы, находит файл, и произво­дит с ним действия, исполь­зующая буферный cash. И после этого буферный cash взаимодействует с драйверами уст­ройств.