Билет. Организация файловой системы Unix. Пользовательский аспект.

Файловая система операционной системы UNIX является примером многопользовательской иерархической файловой системой с трехуровневой организацией прав доступа к содержимому файлов.

Файл Unix – это специальным образом именованный набор данных, размещенный в файловой системе.

OC Unix трактует понятие файла шире традиционного. В частности, в системе в качестве файла рассматриваются:

· обычный файл (regular file) – традиционный тип файла, содержащий данные пользователя. Интерпретация содержимого файла производится программой, обрабатывающей файл.

· каталог (directory) – специальный файл, обеспечивающий иерархическую организацию файловой системы. С каталогом ассоциируются все файлы, которые принадлежат данному каталогу.

· специальный файл устройств (special device file) – cистема позволяет ассоциировать внешние устройства с драйверами и предоставляет доступ к внешним устройствам, согласно общим интерфейсам работы с файлами.

· именованный канал (named pipe) – специальная разновидность файлов, позволяющая организовывать передачу данных между взаимодействующими процессами;

· ссылка (link) – позволяет создавать дополнительные ссылки к содержимому файла из различных точек файловой системы;

· сокет (socket) – средство взаимодействия процессов в пределах сети ЭВМ.

Права доступа к содержимому файлов в системе жестко связаны с организацией пользователей системы. С точки зрения организации прав доступа к содержимому файлов рассматриваются следующие категории пользователей: пользователь – владелец файла; группа – категория, к которой принадлежит пользователь – владелец файла, за исключением самого этого пользователя; все пользователи системы - все остальные пользователи системы за исключением первых двух категорий пользователей.

Для каждой из перечисленных выше категорий определены права на выполнение следующих действий: чтение; запись; исполнение.

Все UNIX-системы имеют соглашения о логической структуре каталогов, расположенных в корне файловой системы. Это упрощает работу операционной системы, ее обслуживание и переносимость. Эти соглашения используются при работе почтовой системы, системы печати и т.д.

Билет. Внутренняя организация файловой системы. Модель версии system V

Файловая система Unix может занимать раздел диска (partition). Количество разделов на каждом диске, их размеры определяются при предварительной подготовке устройства (разметка). Unix рассматривает разделы как отдельные, независимые устройства.

Структура файловой системы: Суперблок, Область индексных дескрипторов, Блоки файлов.

Суперблок файловой системы

· содержит оперативную информацию о текущем файловой системы, а также данные о параметрах настройки.

Область (пространство) индексных дескрипторов.

Индексный дескриптор – это специальная структура данных файловой системы, которая ставится во взаимно однозначное соответствие с каждым файлом. Размер пространства индексных дескрипторов определяется параметром генерации файловой системы по количеству индексных дескрипторов, которые указаны в суперблоке.

Блоки файлов. Это пространство на системном устройстве, в котором размещается вся информация, хранящаяся в файлах и о файлах, которая не поместилась в предыдущие блоки файловой системы.

Рассмотрим понятия, связанные с ключевыми атрибутами файловой системы и базовые алгоритмы работы с ними.

 

Работа с массивами номеров свободных блоков. В суперблоке файловой системы размещается массив номеров свободных блоков, этот массив является началом полного списка содержащего номера всех свободных блоков файловой системы.

 

Работа с массивом свободных индексных дескрипторов. Массив номеров свободных индексных дескрипторов содержит оперативный набор номеров свободных индексных дескрипторов.

 

Индексные дескрипторы. Индексный дескриптор (ИД) – описатель файла, содержит все необходимые для работы с файлом служебные атрибуты.

 

Адресация блоков файла. Размещение данных файла задается списком его блоков. Это снимает проблемы непрерывных файловых систем, т.е. систем, где блоки файла располагаются последовательно. Таким образом реально блоки файла могут быть разбросаны по диску, но логически они образуют цепочку, содержащую весь набор данных. Ключом, задающим подобное расположение служит массив номеров блоков файла, содержащий список из 13 номеров блоков на диске, хранящихся в ИД.

Файл каталог. Содержимое файла – таблица. 1-е поле – это номер индексного дескриптора (ИД), которому соответствует имя Name из второго поля. Размеры полей в общем случае могут быть различные. Например размер поля ИД – 2 байта (ограничение числа ИД в файловой системе 65535), размер поля Name – 14 байт (соответственно ограничение на длину имени). В Unix две первые строки любого каталога имеют фиксированное содержание: имя «•» - ссылка на самого себя, имя «••» - ссылка на родительский каталог.

Установление связей. Древовидность файловой системы Unix нарушается возможностью установления ссылок на одни и те же индексные дескрипторы из различных каталогов. Это может быть достигнуто за счет использования средств установления дополнительных связей. Существует две разновидности этой операции.

Установление жесткой связи - образование дополнительного имени, ассоциированного с индексным дескриптором.

Установление символической связи - косвенная адресация на существующее имя файла.