Файловая структура томов NTFS.

Недостаток FAT – при больших размерах логических дисков значительно вырастает размер кластеров, так как их общее число ограничено. При использовании NTFS все пространство разбивается на две части: системная область и область данных. Системная область состоит из набора файлов обеспечивающих работу NTFS. Первый и самый важный из них – MFT (Master File Table), а также:

- Копия MFT (MFT Mirror)

- Журнал транзакций (log) – регистрирует изменения тома, помогает при восстановлении после сбоев

- Volume – файл описания тома

- Bad Cluster Table – таблица bad кластеров

- Таблица описания атрибутов

- Таблица выделенных кластеров

- …

MFT состоит из элементов по 1 Кб, которые описывают файлы (каталоги). Если файл маленький, то он размещается прямо в этой записи.

Элемент MFT, описывающий каталог:

системная информация

имя

права доступа

данные – атрибут индекса

Элемент MFT, описывающий файл:

системная информация

имя

права доступа

данные файла, либо таблица кластеров

Таблица кластеров:

VCN	LCN	Value
0	1557	4
4	1769	3

VCN (Virtual Cluster Number) – номер кластера от 0 до MAX для данного файла.

LCN (Logical Cluster Number) – реальный номер кластера на диске, куда будет помещен виртуальный кластер.

Value – количество подряд идущих кластеров.

Любая операция отражается в нескольких системных файлах. Это повышает стабильность. Размер кластера можно брать любым (обычно 4 Кб). Он практически не зависит от объема носителя (логического диска).

Концепции выполнения операций ввода/вывода в ОС.

Программа методов доступа (ПМД) осуществляет непосредственно ввод/вывод.

Задачи ПМД:

- сформировать блок данных для вывода

- поместить блок данных в буфер вывода

- запросить доступ к устройству

- получить физический адрес вывода

- запустить операцию ввода-вывода (запустить драйвер)

- получить информацию об успехе выполнения операции

- известить приложение о завершении операции

Задачи драйвера:

- опросить устройство на предмет готовности

- выполнить передачу порции информации из буфера

- получить информацию об успехе выполнения операции

- повторять все сначала до освобождения буфера

Характеристика ПМД:

1 Операции файла (последовательный/индексно-последовательный/библиотечный)

2 Методы блокирования/деблокирования и буферизации - как из блоков формировать буфер и как этот буфер используется

3 Способ функционирования

· Полностью средствами ОС

· Часть функций выполняет приложение, обычно это:

- методы блокирования/деблокирования и буферизации

- заполнение части управляющей информации по организации файлов

- весь ввод-вывод выполняется средствами приложения

Буферизация

 

 

Операции ввода-вывода производятся через специальную область – буфер. Может существовать несколько буферов. Процесс в этом случае может даже не блокироваться для ожидания завершения ввода-вывода (например при выводе из первого буфера, программа заполняет второй).

Методы буферизации

1. Пересылки.

Множество всех буферов системы образуют буферный пул, которым управляет диспетчер ввода-вывода. Данные на устройство могут выводится только из системного буфера. В адресном пространстве выделяется рабочая область размером в 1 Кб.

 

 

2. Подстановки.

В качестве рабочей области используется буфер. При этом происходит меньше пересылок, но становится больше нагрузка на ОС.

 

3. Указания.

Используется идеология динамического буферного пула. Рабочая область имеет размер в один буфер. После заполнения она объявляется буфером, т.е. буферным пулом и недоступна процессу.