Билеты (Graur) (1114774), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Если это файл, то для него можно использоватьпрограммные интерфейсы для работы с файлами.Каталог – компонент файловой системы, содержащий информацию осодержащихся в файловой системе файлах. Специальные файлы – каталоги.Билет 40 .Файловые системы. Модели реализациифайловых систем. Понятие индексного дескриптора.Файловый дескриптор – системная структура данных, содержащая информацию оактуальном состоянии «открытого» файла.Файловый дескриптор содержит актуальную информацию о открытом файле. ЧерезФД можно получить информацию о значении указателей чтения\записи.В некоторых ФС каталог – отдельное внутреннее образование, в UNIX каталог –файл специального типа. Если это файл, то для него можно использоватьпрограммные интерфейсы для работы с файлами.Каталог – компонент файловой системы, содержащий информацию осодержащихся в файловой системе файлах.Специальные файлы – каталоги.Модель одноуровневой файловой системы.
Традиционно-простая организациякаталога – одноуровневая модель ФС В ФС существует один каталог, в которомнаходятся все файлы находящиеся в системе.Проблемы:1.Коллизия имен. Каждое имядолжно быть единственно.2. нагрузка на работу с системой,если много файлов.3. неудобно структурировать.Модель двухуровневой файловой системы.Модель, которая появилась в реальных системах на начальных этапах послеодноуровневой.В системе существует объединение каталогов пользователей, для каждогопользователя реализована одноуровневая модель.Проблемы 1 и 2 исчезают, а 3 остается.Иерархические файловые системыЗа основу логической организации такой файловойсистемы берется дерево.
В корне дерева находится,так называемый, корень файловой системы - каталогнулевого уровня. В этом каталоге могут находитьсялибо файлы пользователей, либо каталоги первогоуровня. Каталоги первого и следующих уровнейорганизуются по аналогичному принципу. Файлыпользователя в этом дереве представляются листьями. Пустой каталог также можетбыть листом.
Таким образом образуется древовидная структура файловой системы,где в узлах находятся каталоги, а листьями являются либо файлы, либо пустыекаталоги.Остановимся на правилах именования в иерархической файловой системе. Вданном случае используется механизм, основанный на понятии имени файла(name) и полного имени файла (path_name). Полное имя файла – это путь откорневого каталога до листа (такой путь всегда будет уникальным). Существуеттакже относительное именование, т.е.
когда нет необходимости указания полногопути при работе с файлами. Это происходит в случае, когда программа вызываетфайл и подразумевается, что он находится в том же каталоге, что и программа. Вданном случае появляется понятие текущего каталога, т. е. каталога, на работу скоторым настроена файловая система в данный момент времени. В рамках одногокаталога имена файлов одного уровня должны быть разными.Индексные узлы (дескрипторы)ФС организует кластеризованное, компактное хранение информации о размещенииблоков файлов в специальной структуре, которая называется индексные узлы илииндексные дескрипторы.
В этой структуре находится информация о размещенииблоков файлов по ФС. Т.е. соответственно есть таблица, в которой размещаютсяиндексные узлы файла. При открытии файла осуществляется поиск по этойтаблице соответствующего индексного узла, и после этого в памятиаккумулируется только индексный узел открытого файла, а не вся таблица.Достоинства:нет необходимости в размещении в ОЗУ информации всей FAT о все файлахсистемы, в памяти размещаются атрибуты, связанные только с открытымифайлами.Недостатки:размер файла и размер индексного узла (в общем случае прийти к размерамтаблицы размещения). Решение:– ограничение размера файла– иерархическая организация индексных узловМодели организации каталоговКаталог, кот.
Представлен в виде таблицы:1.Первая модель – простейший каталог. Каталог представляется в виде таблицы,которая содержит имя файла и его атрибуты. Соответственно каждая записьфиксированного размера. Проблема в том, что в этом случае каталог получаетсядостаточно большой по объему, т.к. последовательность атрибутов может бытьдостаточно большой, в частности, в атрибуты может включаться и информация оразмещении файла, о проблемах возникающих в таких случаях только что ужеговорилось«-» каталог очень большой по объему.2.
Каталог содержит имя файла – поле фиксированного размера, и ссылку уже насистемные структуры данных или системную структуру данных, в которыхнаходятся атрибуты соответствующих файлов. В этом случае получается болееменее гибкую организацию по части размера атрибутов (они здесь могут бытьдостаточно произвольной длины.«+» более гибкая организация по размеру атрибутов.Оба вида основаны на фиксированном размере записи каталога, есть ограниченияна длину имени. Проблема длинных имен: короткие неудобны – размещаемсуффиксы имени в атрибутах.Варианты соответствия: имя файла – содержимое файлаСодержимому любого файла соответствует единственное имя файла.1.
Исторически было взаимно однозначное соответствие междуименем и содержимым файла. Т.е. для каждого содержимогофайла существовало единственное имя файла и для каждогозарегистрированного файла в ФС существовало единственноесодержимое.Примеры:Содержимому файла может соответствовать два и более имен файла.2. . В этом случае имя файла выносится на некоторый отдельныйуровень из атрибутов, и получается, что есть содержимое файла,есть атрибут файла и может быть произвольное количествоимен. Более того, эти имена могут размещаться в различныхкаталогах, если есть иерархическая ФС. Т.е.
тем самымнарушается древообразность ФС“Жесткая” связьДля одного и того же содержимого файла может существовать>= 2 имен файла.Имя файла выносим из атрибутов. Есть содержимое файла, атрибуты и любоеколичество имен.“Жесткая” связь Есть содержимое файла, есть атрибут файла, и одним из полейатрибутов является количество имен у этого файла, и есть произвольноеколичество имен, которые как-то распределены по каталогам ФС.
В этом случаекаждое из этих имен равнозначно, т.е. имеет место некоторая симметричнаяорганизация: каждое из имен синонимов равноправно, т.е. нет никакогостаршинства в не зависимости от порядка образования этих файлов.“Символическая” связь есть файл с именем Νame2, этому имени соответствуютатрибуты и соответствует содержимое, и есть специальный файл Νame1, которыйссылается на имя Νame2. В этом случае имеет место ассиметричное именованиефайлов. Имя Νame2 позволяет организовывать более широкую работу с файлом,можно удалять, если файл будет удален, соответственно содержимое пропадет.Имя Νame1 имеет свои правила интепретации, поскольку они идут через ссылку наимя Νame2,т.е.
можно осуществлять доступ к содержимому, но если удалить файлΝame1, то содержимое Νame2 останется неизменным.1.2 “Символическая” связьБилет 41 Файловые системы. Координацияиспользования пространства внешней памяти.Квотирование пространства ФС. Надежность ФС.Проверка целостности ФС.Квотирование пространства файловой системыОдним из ресурсов ВС являетсялимитированное пространство ФС,выделенное для пользователя.Количество имен файла ограниченосверху размером раздела.
Пространство,занимаемое файлами лимитировано.Для каждого из этих ресурсовопределяется 2 квоты : на блоки и нафайлы.Существуют жесткие и гибкие лимиты .С гибким лимитом блоков связываетсядва параметра – это непосредственнозначение, которое лимитируетиспользование ресурсов – это первыйпараметр. Второй параметр – это такназываемый счетчик предупреждений. Работа осуществляется следующимобразом.
Пользователь заходит в свой номер, система определяет статусиспользования соответствующего лимита. Если реально используемый лимит,предположим это лимит на блоки файлов, превосходит гибкий лимит блоков, топользователю при входе в систему дается предупреждение, что он израсходовалсвой лимит, и счетчик предупреждения уменьшается на 1.
Пользователю даетсявозможность заходить к себе в номер и работать до тех пор пока счетчикпредупреждений не станет равен 0. Так только он станет равен 0 работапользователя будет блокирована.Жесткое лимитирование – этот тот лимит, который перейти нельзя никогда. Еслипри входе пользователя в систему обнаружится, что он превзошел жесткий лимит,то его работа блокируется сразу все зависимости от других ситуаций. Гибкий ижесткий лимит – это есть средства, в принципе, возможно использованиеразличныхЕсли пользователь попытался превзойти жесткий лимит, то он блокируется сразу.Надежность файловой системыКритерий надежность файловой системы достаточно просто формулируется.
Т.е.нужно обеспечить работу таким образом, чтобы при возникновении внештатнойситуации объем потерянной информации был минимальной. Внештатная ситуацияможет быть самой разнообразной – сбой в любом из узлов компьютера, в том числена носителе, в котором находится файловая система, физическое уничтожениеинформации (в том числе и случайное) и т.д. Первым и наиболее историческитрадиционным путем решения этой проблемы является резервное копирование илирезервное архивирование файла.=>Нужно, чтобы при возникновении внештатной ситуации потеря информациистремилась к нулю.Резервное копирование должно проходить в ограниченный промежуток времени.Различные модели резервного копирования1.Копируются не все файлы файловой системы (избирательность архивирования потипам файлов); Не копируются *.objи системные (те, которые можно переустановить).2.
Создается мастеркопия архива по расписанию, или в произвольные моментывремени. Копируются все файлы, которыебыли изменены с момента создания последней мастеркопии. Копии получаютсяочень большие.3. Использование компрессии при архивировании (риск потери всего архива из-заошибки в чтении/записи сжатых данных);4. Проблема архивирования «на ходу» (во время копирования происходятизменения файлов, создание, удаление каталогови т.д.).
Возможность потери информации из-за внештатной ситуации (напримеротключение от питания)5. Распределенное хранение резервных копий. Лучше держать много копий вразных местах – хоть где-нибудь, даостанется.1.1.1.1.1.1.1.1Стратегии архивированияФизическая архивация1.«один в один»;При этом можно копировать свободные блоки, что не надо. Решение этойпроблемы – п.22. интеллектуальная физическия архивация (копируются только использованныеблоки файловой системы);3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
