6. Jak realizuje się dzielenie plików oraz związane z tym semantykę spójności?

Dzielenie plików:

System operacyjny musi pośredniczyć w dzieleniu plików. W większości systemów przyjęto koncepcję właściciela pliku lub katalogu, który ma nad nim największa kontrolę. Grupowy atrybut pliku służy do definiowania podzbioru użytkowników, którzy mogą dzielić dostęp do pliku. Atrybuty właściciela realizowane są przez zarządzanie wykazem nazw użytkowników i przynależnych im identyfikatorów użytkowników. Identyfikatory użytkownika i jego grup są dołączone do wszystkich wątków i procesów użytkownika

Semantyka spójności- właściwość systemu określająca semantykę jednoczesnego dostępu do pliku dzielonego przez wielu użytkowników. Dostęp do pliku odbywa się na zasadzie wyłączności.

• Semantyka sesji: Wynik operacji pisania wykonywanej przez użytkownika na otwartym pliku nie jest natychmiast widoczny dla innych. Zmiany wprowadzone do pliku będą widoczne po jego zamknięciu dopiero w następnych sesjach

• Semantyka stałych plików dzielonych: Z chwilą gdy twórca pliku zadeklaruje go jako dzielony, nie wolno go modyfikować

7. Omówić budowę systemu plików w oparciu o schemat warstwowy.

Aby utworzyć nowy plik, program użytkowy wywołuje logiczny system plików, który czyta do pamięci odpowiedni katalog, uaktualnia go dodając nowy wpis i zapisuje ponownie na dysku. Aby udostępnić plik operacjom wejścia/wyjścia należy go otworzyć. Informacje o nich są przechowywane w tablicy otwartych plików. Do programu użytkownika przekazuje się indeks tablicy uchwytem plikowym. Po zamknięciu pliku przez wszystkich korzystających z niego użytkowników uaktywnione informacje o nim są z powrotem kopiowane do dyskowej struktury katalogowej

8. Przedstawić implementację systemów plików opisując najważniejsze struktury utrzymywane na dysku oraz w pamięci operacyjnej. Co to jest wirtualny system plików (VFS)?

Implementacja systemu plików:

Do realizacji systemu plików używane są:

• Struktury utrzymywane na dysku: Blok sterujący rozruchem, Blok sterujący partycji, Struktura katalogowa, Blok kontrolny pliku

• Struktury przechowywane w pamięci operacyjnej: Tablica partycji, Struktura katalogowa, Ogólnosystemowa tablica otwartych plików, Procesowa tablica otwartych plików, Bufory do przechowywania bloków systemu plików podczas ich czytania z dysku lub zapisu na dysku

Wirtualny system plików: Oddziela ogólne operacje plikowe od ich implementacji. VFS opiera się na strukturze reprezentacji pliku, zawierającej liczbowy oznacznik pliku, jednoznaczny w całej sieci

9. Omówić podstawowe metody przydziału miejsca na dysku oraz wymienić ich zalety I wady.

Przydział ciągły:

• Każdy plik musi zajmować ciąg kolejnych bloków na dysku

• Wpis katalogowy pliku zawiera adres bloku początkowego i długość obszaru przydzielonego plikowi

• Zalety: Dostęp do pliku jest łatwy; możliwy dostęp sekwencyjny jak i bezpośredni; Minimalny ruch głowicy dysku w obrębie danego pliku

• Wady: Problem przydziału miejsca dla nowego pliku – dynamiczny przydział pamięci; Występuje fragmentacja zewnętrzna; Plik nie może rosnąć albo trzeba z góry określić jego maksymalny rozmiar

Przydział listowy:

• Każdy plik jest listą powiązanych ze sobą bloków dyskowych

• Katalog zawiera wskaźnik do pierwszego i ostatniego bloku pliku

• Każdy blok zawiera wskaźnik do następnego bloku

• Zalety: Łatwy i efektywny dostęp sekwencyjny do pliku; Brak fragmentacji zewnętrznej; Plik może rosnąć dopóki są wolne bloki

• Wady: Realizacja dostępu bezpośredniego jest niewydajna; Wskaźnik pochłania część przestrzeni dyskowej; Zgubienie lub uszkodzenie wskaźnika w bloku może spowodować utratę fragmentu pliku

10. Jakie są podstawowe metody implementacji katalogu? Jakie są sposoby zarządzania wolną przestrzenią dyskową? Wymienić zalety i wady.

Implementacja katalogu:

Lista liniowa:

• Liniowa lista nazw plików ze wskaźnikami do bloków danych

• W celu znalezienia pozycji na liście wpisów katalogowych stosuje się przeszukiwanie liniowe

Tablica z haszowaniem:

• Wpisy katalogowe przechowuje się na liście liniowej, ale stosuje haszowaną strukturę danych zawierającą wskaźniki do wpisów

• Wartość obliczeniowa na podstawie nazwy pliku jest odnoszona do tablicy haszowanej, z której pobiera się wskaźnik do nazwy pliku na liście liniowej