4.1.11Проверка целостности файловой системы
Далее речь пойдет о моделях организации контроля и исправления ошибочных ситуаций, связанных с целостностью файловой системы. Обратим внимание, что будет рассматриваться целостность именно файловой системы, а не файлов. Если произошел сбой (например, сломался центральный процессор или оперативная память), то гарантированно потери будут, и эти потери будут двух типов. Во-первых, это потеря актуального содержимого одного или нескольких открытых файлов. Это проблема, но при соответствующей организации резервного копирования она разрешается. Вторая проблема связана с тем, что во время сбоя может нарушиться корректность системной информации. Вторая проблема более существенна и требует более тонких механизмов ее решения.
Для выявления непротиворечивости и исправления возможных ошибочных ситуаций файловая система использует избыточную информацию, т.е. данные тем или иным образом (явно или косвенно) дублируются. Далее рассмотрим организацию контроля целостности блоков файловой системы.
Рассмотрим модельный пример. В системе формируются две таблицы, каждая из которых имеет размеры, соответствующие реальному количеству блоков файловой системы. Одна из таблиц называется таблицей занятых блоков, вторая — таблицей свободных блоков. Изначально содержимое таблиц обнуляется.
На втором шаге система запускает процесс анализа блоков на предмет их незанятости. Для каждого свободного блока увеличивается на 1 соответствующая ему запись в таблице свободных блоков.
На следующем шаге запускается аналогичный процесс, но уже анализа индексных узлов. Для каждого блока, номер которого встретился в индексном дескрипторе, увеличивается на 1 соответствующая ему запись в таблице занятых блоков.
На последнем шаге запускается процесс анализа содержимого этих таблиц и коррекции ошибочных ситуаций.
Рассмотрим, какие ситуации могут возникнуть, и посмотрим, как файловая система поступает в том или ином случае. Допустим, что рассматриваемая файловая система состоит из шести блоков.
Если при анализе таблиц для каждого номера блока сумма содержимого ячеек с данным номером дает 1, то считается, что система не выявила противоречий (Рис. 104.).
Проверка целостности файловой системы. Непротиворечивость файловой системы соблюдена.
Если же находится блок, о котором нет информации ни в таблице свободных, ни в таблице занятых блоков (т.е. и в соответствующих ячейка стоят нули), то считается, что этот блок потерян из списка свободных блоков (Рис. 105.). Данная ситуация не катастрофическая, соответственно, не требует оперативного разрешения (т.е. может быть отложенной): информацию о данном блоке система может внести в таблицу свободных блоков спустя некоторое время.
Проверка целостности файловой системы. Зафиксирована пропажа блока.
Если в ходе анализа блок получается свободным, но индекс свободности его больше 1 (т.е. соответствующая ячейка таблицы свободных блоков хранит значение, большее 1), то считается, что нарушен список свободных блоков, и начинается процесс пересоздания таблицы свободных блоков (Рис. 106.).
