30. Файловые дескрипторы и трансляция имён
Прикладные процессы работают с файлами и модифицируют их. При работе с фалами мы работаем либо с файловыми дескрипторами, либо с именами. Ядро же различает файлы по индексному дескриптору => требуется установка соответствия между файловыми дескрипторами и индексными дескрипторами. В большинстве случаев используется трансляция имен.
Системные вызов, требующие трансляции имен: exec(), chown(), chgrp(), chmod(), rmdir, mkdir, mknode, open(), link()…
Для трансляции имен существенно указывать полный или относительный путь к файлу.
Если есть точка монтирования, то для проведения трансляции необходимо выполнить vfs_root() для перехода через точку монтирования, в результате которого получается vnode корневой системы.
Трансляция продолжается до тех пор, пока не будут просмотрены все имена. В результате завершения операции трансляции – возвращении виртуального дескриптора.
Доступ к ФС из процесса.
В системной таблице содержится следующая информация:
F_flag
= fread;
F_cont=2;
F_vnode=03564; *
F_offset=0x32;
F_flag = fwrite;
F_cont=1;
F_vnode=03304; **
F_offset=0x16;
Окончательная таблица.
Виртуальная ФС позволяет пройти от пользовательского процесса до устройства.
Файловые дескрипторы получаются процессом в результате системных вызовов из пользовательских приложений. Файловый дескриптор – индекс в таблице файловых дескрипторов каждого из процессов. Хранится эта таблица в u_area каждого процесса.
Существует системная таблица, в которую переписывается информация из всех таблиц ФД всех активных процессов. Поскольку эта системная таблица одна на всех – возможны повторения. Каждая активная запись представляет открытый файл и адресует область таблицы. Существует суммарная таблица виртуальных дескрипторов, где каждый файл упоминается 1 раз. Делается соответствующая запись и по этим записям имеется возможность обратиться к реальной ФС, используя вышеописанные структуры.
31. Физическая организация fat
Логический раздел состоит из:
· Загрузочного сектора с программой начальной загрузки (512 байт)
· Основной копии FAT (размер зависит от объема диска)
· Копии FAT
· Корневого каталога фиксированного размера (32 сектора – 16 Кбайт), куда можно занести 512 записей о НД. Каждая запись – 32 байта.
· Область данных – вся остальная область раздела.
FAT поддерживает 2 типа НД – файл и каталог. Память распределяется только из области данных, порциями в кластер.
Таблица FAT – массив индексных указателей, каждому указателю соответствует один кластер. Указатель может иметь значения:
· Кластер свободен
· Кластер принадлежит файлу и не последний
· Кластер – последний в файле
· Кластер сбойный
· Кластер резервный
Размер указателя бывает 12, 16 или 32 разряда, что позволяет ссылаться на 4096, 65536 или более 4 млр. Кластеров.
FAT12 – для дисков до 16 Мбайт, FAT16 – для дисков до 512 Мбайт (максимально -4Гбайт), FAT32 – для дисков с практически неограниченным размером (до 128 Тбайт). Используемый метод хранения адресной информации не очень надежен, так как сбой в списке индексов приводит к потере всего хвоста файла.
В FAT16, как и FAT 12, используются имена 8+3 символа, но в ОС Win32 возможно применение длинных имен, из 255 символов UNICODE (по 2 байта на символ). Первые 8+3 символа хранятся в этом случае также в основной записи каталога а последующие символы – по 13 штук (26 байт) + 6 служебных байт – отдельными порциями за основной записью. Аналогично устроена ФС FAT32.