Два способа организации файловых операций

Типы файловых систем

Системы Slackware/MOPSLinux поддерживают несколько типов файловых систем. Наиболее важные из них рассмотрены ниже.

Ext2Наиболее богатая функциональными возможностями файловая система из семейства совместимых с Linux. На данный момент считается самой популярной системой. Она разработана с учетом совместимости с последующими версиями, поэтому для установки новой версии кода системы не требуется устанавливать ее заново.

Ext3Модернизированная и журналируемая версия файловой системы ext2.

ExtПредыдущая версия системы ext2, несовместима с последующими версиями. В настоящее время она очень редко включается в пакеты новых поставляемых систем, т.к. большинство пользователей сейчас пользуются системой ext2.

ReiserFSЖурналируемая файловая система. Одна из самых популярных журналируемых файловых систем для Linux.

MinixСчитается самой старой и самой надежной файловой системой, но достаточно ограниченной в своих возможностях, так у файлов отсутствуют некоторые временные параметры, длина имени файла ограничена 30-ю символами, а объем доступных данных не превышает 64 Мб на одну файловую систему.

XiaМодифицированная версия системы minix, в которой увеличена максимальная длина имени файла и размер файловой системы.

В дополнение к рассмотренным выше, в Linux включена поддержка еще некоторых файловых систем для обеспечения обмена файлами с другими операционными системами. Эти файловые системы работают так же, как и описанные выше, но их функциональные возможности могут быть значительно ограничены по сравнению с возможностями, обычно предоставляемыми файловыми системами Linux.

MsdosОбеспечивается совместимость с системой MS-DOS (а также OS/2 и Windows NT) по файловым системам FAT12, FAT16, FAT32 и VFAT.

NtfsОсновная файловая система Windows NT.

UsmdosРасширяет возможности драйвера файловой системы MS-DOS для Linux таким образом, что при работе в Linux, имеется возможность работы с именами файлов нестандартной длины, просмотра прав доступа к файлу, ссылок, имени пользователя, которому принадлежит файл, а также оперирование с файлами устройств. Это позволяет использовать обычную систему MS-DOS, так, как если бы это была система Linux. Таким образом, исключается необходимость создания отдельного раздела для Linux.

iso9660Стандартная файловая система для CD-ROM. Довольно популярное развитие стандарта CD-ROM, выполненное Rock Ridge, которое обеспечивает автоматическую поддержку имен файлов нестандартной длины.

NfsСетевая файловая система, обеспечивающая разделение одной файловой системы между несколькими компьютерами для предоставления доступа к ее файлам.

hpfs и hрfs386Файловые системы OS/2.

hfs и hfs+Файловые системы Apple MacOS.

DfsФайловая система для дисков DVD.

SysvФайловые системы SystemV/386, Coherent и Xenix.

Есть поддержка множества других файловых систем, например, Atari или Amiga. На текущий момент MOPSLinux поддерживает порядка 50 файловых систем. Такое возможно благодаря применению технологии IFS (Installable File System), которая позволяет подключать новые системы с помощью драйверов. Набор используемых файловых систем зависит от конкретной ситуации. Для MOPSLinux лучшим выбором является система ext3.

Примеры

Файловые операции

Два способа организации файловых операций

Файловая система ОС должна предоставлять пользователям набор операций работы с файлами, оформленный в виде системных вызовов Этот набор обычно состоит из таких системных вызовов, как creat (создать файл), read (читать из файла), write (записать в файл) и некоторых других.

Чаще всего с одним и тем же файлом пользователь выполняет не одну операцию, а последовательность операций. Например, при работе текстового редактора с файлом, в котором содержится некоторый документ, пользователь обычно считывает несколько страниц текста, редактирует эти данные и записывает их на место считанных, а затем считывает страницы из другой области файла, и т. п. После большого количества операций чтения и записи пользователь завершает работу с данным файлом и переходит к другому.

Какие бы операции не выполнялись над файлом, ОС необходимо выполнить ряд универсальных для всех операций действий:

· · По символьному имени файла найти его характеристики, которые хранятся в файловой системе на диске.

· · Скопировать характеристики файла в оперативную память, так как только таким образом программный код может их использовать.

· · На основании характеристик файла проверить права пользователя на выполнение запрошенной операции (чтение, запись, удаление, просмотр атрибутов файла).

· · Очистить область памяти, отведенную под временное хранение характеристик файла.

Кроме того, каждая операция включает ряд уникальных для нее действий, например чтение определенного набора кластеров диска, удаление файла и т. п.

Операционная система может выполнять последовательность действий над файлом двумя способами (рис. 7.26):

· · Для каждой операции выполняются как универсальные, так и уникальные действия. Такая схема иногда называется схемой без запоминания состояния операций (stateless).

· · Все универсальные действия выполняются в начале и конце последовательности операций, а для каждой промежуточной операции выполняются только уникальные действия.

Подавляющее большинство файловых систем поддерживает второй способ организации файловых операций как более экономичный и быстрый. Первый способ обладает одним преимуществом — он более устойчив к сбоям в работе системы, так как каждая операция является самодостаточной и не зависит от результата предыдущей. Поэтому первый способ иногда применяется в распределенных сетевых файловых системах (например, в Network File System, NFS компании Sun), когда сбои из-за потерь пакетов или отказов одного из сетевых узлов более вероятны, чем при локальном доступе к файлам.

Рис. 7.26. Два способа выполнения файловых операций

При втором способе в файловой системе вводятся два специальных системных вызова: open — открытие файла, и close — закрытие файла.Системный вызов открытия файла open выполняется перед началом любой последовательности операций с файлом, а вызов закрытия файла close — после окончания работы с файлом. Основной задачей вызова open является преобразование символьного имени файла в его уникальное числовое имя, копирование характеристик файла из дисковой области в буфер оперативной памяти и проверка прав пользователя на выполнение запрошенной операции. Вызов close освобождает буфер с характеристиками файла и делает невозможным продолжение операций с файлом без его повторного открытия.

Операции открытия и закрытия файла в той или иной форме утвердились в операционных системах очень давно. Даже в такой «старой» операционной системе, как OS/360, существовала макрокоманда OPEN, по которой в специальном буфере, называемом DCB (Data Control Block), собирались из различных источников все нужные характеристики набора данных (понятие, близкое к современному понятию файла), используемые затем при выполнении операций чтения и записи.

Далее основные системные вызовы файловых операций рассматриваются более детально на примере их реализации в ОС UNIX, в которой они приобрели тот вид, который сегодня поддерживается практически всеми операционными системами.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: