ID: 24533

Название работы: Общая модель файловой системы

Категория: Доклад

Предметная область: Информатика, кибернетика и программирование

Описание: Общая модель файловой системы Задачей символьного уровня является определение по символьному имени файла его уникального имени. В других файловых системах в которых один и тот же файл может иметь несколько символьных имен на данном уровне просматривается цепочка каталогов для определения уникального имени файла. В файловой системе UNIX например уникальным именем является номер индексного дескриптора файла inode. На следующем базовом уровне по уникальному имени файла определяются его характеристики: права доступа адрес размер и другие.

Язык: Русский

Дата добавления: 2013-08-09

Размер файла: 28.03 KB

Работу скачали: 5 чел.

Вопрос 38. Общая модель файловой системы.

§7.3 Общая модель файловой системы.

Функционирование любой файловой системы можно представить многоуровневой моделью (рис. 7.7), в которой каждый уровень предоставляет некоторый интерфейс (набор функций) вышележащему уровню, а сам, в свою очередь, для выполнения своей работы использует интерфейс (обращается с набором запросов) нижележащего уровня.

Рис. 7.7. Общая модель файловой системы

Задачей символьного уровня является определение по символьному имени файла его уникального имени. В файловых системах, в которых каждый файл может иметь только одно символьное имя (например, MS-DOS), этот уровень отсутствует, так как символьное имя, присвоенное файлу пользователем, является одновременно уникальным и может быть использовано операционной системой. В других файловых системах, в которых один и тот же файл может иметь несколько символьных имен, на данном уровне просматривается цепочка каталогов для определения уникального имени файла. В файловой системе UNIX, например, уникальным именем является номер индексного дескриптора файла (i-node).

На следующем, базовом уровне по уникальному имени файла определяются его характеристики: права доступа, адрес, размер и другие. Как уже было сказано, характеристики файла могут входить в состав каталога или храниться в отдельных таблицах. При открытии файла его характеристики перемещаются с диска в оперативную память, чтобы уменьшить среднее время доступа к файлу. В некоторых файловых системах (например, HPFS) при открытии файла вместе с его характеристиками в оперативную память перемещаются несколько первых блоков файла, содержащих данные.

Следующим этапом реализации запроса к файлу является проверка прав доступа к нему. Для этого сравниваются полномочия пользователя или процесса, выдавших запрос, со списком разрешенных видов доступа к данному файлу. Если запрашиваемый вид доступа разрешен, то выполнение запроса продолжается, если нет, то выдается сообщение о нарушении прав доступа.

На логическом уровне определяются координаты запрашиваемой логической записи в файле, то есть требуется определить, на каком расстоянии (в байтах) от начала файла находится требуемая логическая запись. При этом абстрагируются от физического расположения файла, он представляется в виде непрерывной последовательности байт. Алгоритм работы данного уровня зависит от логической организации файла. Например, если файл организован как последовательность логических записей фиксированной длины l, то n-ая логическая запись имеет смещение l(n – 1) байт. Для определения координат логической записи в файле с индексно-последовательной организацией выполняется чтение таблицы индексов (ключей), в которой непосредственно указывается адрес логической записи.

На физическом уровне файловая система определяет номер физического блока, который содержит требуемую логическую запись, и смещение логической записи в физическом блоке. Для решения этой задачи используются результаты работы логического уровня – смещение логической записи в файле, адрес файла на внешнем устройстве, а также сведения о физической организации файла, включая размер блока. Рис. 7.8 иллюстрирует работу физического уровня для простейшей физической организации файла в виде непрерывной последовательности блоков. Подчеркнем, что задача физического уровня решается независимо от того, как был логически организован файл.

После определения номера физического блока, файловая система обращается к системе ввода-вывода для выполнения операции обмена с внешним устройством. В ответ на этот запрос в буфер файловой системы будет передан нужный блок, в котором на основании полученного при работе физического уровня смещения выбирается требуемая логическая запись.

Рис. 7.8. Функции физического уровня файловой системы

Исходные данные:

V – размер блока;

N – номер первого блока файла;

S – смещение логической записи в файле.

Требуется определить на физическом уровне:

n – номер блока, содержащего требуемую логическую запись;

s – смещение логической записи в пределах блока;

n = N + [S/V], где [S/V] – целая часть числа S/V;

s = R [S/V] – дробная часть числа S/V.