Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Топ:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Интересное:
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2017-11-16 | 305 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
ОС предоставляет пользователю удобства при работе с данными на дисках. Для этого ОС подменяет физическуюструктуру данных удобной для пользователя логической моделью. Логическая модель файловой системы материализуется в виде дерева каталогов, в символьных составных именах файлов, в командах работы с файлами.
Типы файлов
Обычные файлы, или просто файлы, содержат информацию произвольного характера, которую заносит в них пользователь или которая образуется в результате работы системных и пользовательских программ.
Каталоги – это особый тип файлов, которые содержат системную справочную информацию о наборе файлов, сгруппированных пользователями по какому-либо признаку. В каталог могут входить файлы любых типов, в том числе другие каталоги, за счет чего образуется древовидная структура, удобная для поиска. Каталоги устанавливают соответствие между именами файлов и их характеристиками, используемыми файловой системой для управления файлами.
Специальные файлы – это файлы, ассоциированные с устройствами ввода-вывода, которые используются для унификации механизма доступа к файлам и внешним устройствам. Специальные файлы позволяют пользователю выполнять операции ввода-вывода посредством обычных команд записи в файл или чтения из файла. Современные ФС поддерживают и другие типы файлов (символьные связи, именованные конвейеры, отображаемые в память файлы).
Иерархическая структура файловой системы
Большинство файловых систем имеет иерархическую структуру, в которой уровни создаются за счет того, что каталог более низкого уровня может входить в каталог более высокого уровня.
Граф, описывающий иерархию каталогов, может быть деревом или сетью. Каталоги образуют дерево, если файлу разрешено входить только в один каталог, и сеть, – если файл может входить сразу в несколько каталогов. Например, в MS-DOS и Windows каталоги образуют древовидную структуру, а в UNIX – сетевую. В древовидной структуре каждый файл является листом. Каталог самого верхнего уровня называется корневым каталогом, или корнем (root).
|
При такой организации пользователь освобожден от запоминания имен всех файлов, ему достаточно примерно представлять, к какой группе может быть отнесен тот или иной файл, чтобы путем последовательного просмотра каталогов найти его. Иерархическая структура удобна для многопользовательской работы: каждый пользователь со своими файлами локализуется в своем каталоге или поддереве каталогов, и вместе с тем все файлы в системе логически связаны.
Частным случаем иерархической структуры является одноуровневая организация, когда все файлы входят в один каталог.
Имена файлов
Все типы файлов имеют символьные имена. В иерархически организованных файловых системах обычно используются три типа имен файлов: простые, составные (абсолютные и относительные).
Простое, или короткое, символьное имя идентифицирует файл в пределах одного каталога. Простые имена присваивают файлам пользователи и программисты. В иерархических файловых системах разным файлам разрешено иметь одинаковые простые символьные имена при условии, что они принадлежат разным каталогам. То есть здесь работает схема «много файлов – одно простое имя». Для однозначной идентификации файла в таких системах используется так называемое полное имя.
Полное имя представляет собой цепочку простых символьных имен всех каталогов, через которые проходит путь от корня до данного файла.
В древовидной файловой системе между файлом и его полным именем имеется взаимно однозначное соответствие «один файл – одно полное имя». В файловых системах, имеющих сетевую структуру, файл может входить в несколько каталогов, а значит, иметь несколько полных имен; здесь справедливо соответствие «один файл – много полных имен». В обоих случаях файл однозначно идентифицируется полным именем.
|
Файл может быть идентифицирован также относительным именем. Относительное имя файла определяется через понятие «текущий каталог». Файл идентифицируется цепочкой имен каталогов, через которые проходит маршрут от текущего каталога до данного файла.
И хотя полное имя однозначно определяет файл, операционной системе проще работать с файлом, если между файлами и их именами имеется взаимно однозначное соответствие. С этой целью она присваивает файлу уникальное имя, так что справедливо соотношение «один файл – одно уникальное имя». Уникальное имя существует наряду с одним или несколькими символьными именами, присваиваемыми файлу пользователями или приложениями. Уникальное имя представляет собой числовой идентификатор и предназначено только для ОС. Пример – номер индексного дескриптора в системе UNIX.
Монтирование
ВС может иметь несколько дисковых устройств. Одно физическое устройство с помощью средств ОС может быть представлено в виде нескольких логических устройств, в частности путем разбиения дискового пространства на разделы. Каким образом организовать хранение файлов в системе, имеющей несколько устройств внешней памяти? Два решения:
1) На каждом из устройств размещается автономная ФС, то есть файлы, находящиеся на этом устройстве, описываются деревом каталогов, никак не связанным с деревьями каталогов на других устройствах. В таком случае для однозначной идентификации файла пользователь наряду с составным символьным именем файла должен указывать идентификатор логического устройства. Пример: MS-DOS.
2) Пользователю предоставляется возможность объединять файловые системы, находящиеся на разных устройствах, в единую ФС, описываемую единым деревом каталогов. Такая операция называется монтированием.
Атрибуты файлов
Файл – это не только данные, но и атрибуты. Атрибуты – это информация, описывающая свойства файла. Примеры возможных атрибутов файла:
- тип файла (обычный файл, каталог, специальный файл и т. п.);
- владелец файла;
- создатель файла;
|
- пароль для доступа к файлу;
- информация о разрешенных операциях доступа к файлу;
- времена создания, последнего доступа и последнего изменения;
- текущий размер файла;
- максимальный размер файла;
- признак «только для чтения»;
- признак «скрытый файл»;
- признак «системный файл»;
- признак «архивный файл»;
- признак «двоичный/символьный»;
- признак «временный» (удалить после завершения процесса);
- признак блокировки;
- длина записи в файле;
- указатель на ключевое поле в записи;
- длина ключа.
Набор атрибутов файла определяется спецификой файловой системы. Пользователь может получать доступ к атрибутам, используя средства, предоставленные для этих целей файловой системой. Обычно разрешается читать значения любых атрибутов, а изменять – только некоторые.
Значения атрибутов файлов могут непосредственно содержаться в каталогах, как это сделано в файловой системе MS-DOS (рис. 19.1, а). На рисунке представлена структура записи в каталоге, содержащая простое символьное имя и атрибуты файла. Здесь буквами обозначены признаки файла: R – только для чтения, А архивный, Н – скрытый, S – системный. Другим вариантом является размещение атрибутов в специальных таблицах, когда в каталогах содержатся только ссылки на эти таблицы. Такой подход реализован, например, в файловой системе ufs ОС UNIX. В этой файловой системе структура каталога очень простая. Запись о каждом файле содержит короткое символьное имя файла и указатель на индексный дескриптор файла (inode), так называется в ufs таблица, в которой сосредоточены значения атрибутов файла (рис. 19.1, б).
В том и другом вариантах каталоги обеспечивают связь между именами файлов и собственно файлами. Однако подход, когда имя файла отделено от его атрибутов, делает систему более гибкой. Например, файл может быть легко включен сразу в несколько каталогов. Записи об этом файле в разных каталогах могут содержать разные простые имена, но в поле ссылки будет указан один и тот же номер индексного дескриптора.
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое логическая модель файловой системы?
2. Как связаны полное имя файла и рабочий каталог?
|
3. Какие типичные операции могут выполняться с каталогм?
4. Какие типичные права доступа могут быть предоставлены определенному пользователю по отношению к некоторому файлу?
5. Какова запись каталога в MS DOS?
6. Какова запись каталога в UNIX?
Литература
1. Бэкон Д., Харрис Т. Операционные системы. – СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2004. – 800 с.
2. Камер Д., Стивенс Д. Сети TCP/IP, том. 3. Разработка приложений типа клиент/сервер для Linux/POSIX. – М.: Издательский дом "Вильямс", 2002. – 592 с.
3. Митчел М., Оулдем Дж., Самьюэл А. Программирование для Linux. Профессиональный подход. – М.: Издательский дом "Вильямс", 2004. – 288 с.
4. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. – СПб.: Питер, 2005. – 539 с.
5. Стивенс У. UNIX: взаимодействие процессов. – СПб.: Питер, 2003. – 576 с.
6. Стивенс У. UNIX: разработка сетевых приложений. – СПб.: Питер, 2004. – 1086 с.
7. Столлингс В. Операционные системы. – М.: Издательский дом "Вильямс", 2004. – 848 с.
8. Таненбаум Э. Современные операционные системы. – СПб.: Питер, 2002. – 1040 с.
9. Уолтон Ш. Создание сетевых приложений в среде Linux. – М.: Издательский дом "Вильямс", 2001. – 464 с.
Перечень сокращений
API | – | интерфейс прикладного программирования (Application Programming Interface) |
DMA | - | прямой доступ к памяти (Direct Memory Access) |
FIFO | – | первым пришел, первым вышел (First In First Out) |
PID | – | идентификатор процесса (Process Identifier) |
TCP | – | протокол управления передачей (Transmission Control Protocol) |
UDP | – | протокол пользовательских дейтаграмм (User Datagram Protocol) |
БД | – | база данных |
ВС | – | вычислительная система |
КС | – | критическая секция |
ЛВС | – | локальная вычислительная сеть |
НМЛ | – | накопитель на магнитной ленте |
ОП | – | оперативная память |
ОС | – | операционная система |
ОС РВ | – | операционная система реального времени |
ПК | – | персональный компьютер |
ПО | – | программное обеспечение |
УВВ | – | устройство ввода-вывода |
ФС | – | файловая система |
ЭВМ | – | электронно-вычислительная машина |
|
|
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!