Сделай Сам Свою Работу на 5
 

Обычный файл (regular file)

Обычный файл представляет собой наиболее общий тип файлов, содержа­щий данные в некотором формате. Для операционной системы такие фай­лы представляют собой просто последовательность байтов. Вся интерпре­тация содержимого файла производится прикладной программой, обраба­тывающей файл. К этим файлам относятся текстовые файлы, бинарные данные, исполняемые программы и т. п.

Каталог.

С помощью каталогов формируется логическое дерево файловой системы. Каталог — это файл, содержащий имена находящихся в нем файлов, а также указатели на дополнительную информацию — метадан­ные, позволяющие операционной системе производить операции над эти­ми файлами. Каталоги определяют положение файла в дереве файловой системы, поскольку сам файл не содержит информации о своем местона­хождении. Любая задача, имеющая право на чтение каталога, может про­честь его содержимое, но только ядро имеет право на запись в каталог.

На рис. 1.1 в качестве примера приведена структура каталога. По существу каталог представляет собой таблицу, каждая запись которой соответствует некоторому файлу. Первое поле каждой записи содержит указатель на метаданные (номер mode), а второе определяет имя файла.

Рис. 1 . 1 . Структура каталога

 

Специальный файл устройства (special device file)

Специальный файл устройства обеспечивает доступ к физическому уст­ройству. В UNIX различают символьные (character) и блочные (block) файлы устройств. Доступ к устройствам осуществляется путем открытия, чтения и записи в специальный файл устройства.

Символьные файлы устройств используются для небуферизированного об­мена данными с устройством, в противоположность этому блочные файлы позволяют производить обмен данными в виде пакетов фиксированной длины — блоков. Доступ к некоторым устройствам может осуществляться как через символьные, так и через блочные специальные файлы.

Как производится работа с периферийными устройствами, описано в главе 5.

FIFO или именованный канал (named pipe)

FIFO или именованный канал — это файл, используемый для связи между процессами. FIFO впервые появились в System V UNIX, но большинство современных систем поддерживают этот механизм. Более подробно мы рассмотрим этот тип файлов при обсуждении системы межпроцессного взаимодействия в главе 3.



Связь (link)

Связь. Как уже говорилось, каталог содержит имена файлов и указатели на их метаданные. В то же время сами метаданные не содержат ни имени файла, ни указателя на это имя. Такая архитектура позволяет одному фай­лу иметь несколько имен в файловой системе. Имена жестко связаны с метаданными и, соответственно, с данными файла, в то время как сам файл существует независимо от того, как его называют в файловой системе2. Такая связь имени файла с его данными называется жесткой связью (hard link). Например, с помощью команды 1п(1) мы можем создать еще одно имя (second) файла, на который указывает имя first (рис. 1.2).

$ pwd

/home/andrei

$ In first /home/sergey/second

Жесткие связи абсолютно равноправны. В списках файлов каталогов, которые можно получить с помощью команды ls(l), файлы first и second будут отличаться только именем. Все остальные атрибуты файла будут абсо­лютно одинаковыми. С точки зрения пользователя — это два разных файла. Изменения, внесенные в любой из этих файлов, затронут и другой, поскольку оба они ссылаются на одни и те же данные файла. Вы можете переместить один из файлов в другой каталог — все равно эти имена будут связаны жесткой связью с данными файла. Легко проверить, что удаление одного из файлов (first или second) не приведет к удалению самого файла, т.е. его метаданных и данных (если это не специальный файл устройства).

Рис. 1.2. Структура файловой системы после выполнения команды ln(1). Жесткая связь имен с данными файла

По определению жесткие связи указывают на один и тот же индексный дескриптор inode. Поэтому проверить, имеют ли два имени файла жесткую связь, можно, вызвав команду ls(l) с ключом -/:

$ Is -i /home/andrei/first /home/sergey/second

12567 first

12567 second

Информацию о наличии у файла нескольких имен, связанных с ним жесткими связями, можно получить, просмотрев подробный листинг файлов с помощью команды Is - /: $ Is - 1 /home/sergey

—rw-r—г— 2 andrei staff 7245 Jan 17 8:05 second

Во второй колонке листинга указано число жестких связей данного файла.

Сразу оговоримся, что жесткая связь является естественной формой связи имени файла с его метаданными и не принадлежит к особому типу файла. Особым типом файла является символическая связь, позволяющая косвенно адресовать файл. В отличие от жесткой связи, символическая связь адресу­ет файл, который, в свою очередь, ссылается на другой файл. В результате, последний файл адресуется символической связью косвенно (рис. 1.3). Данные файла, являющегося символической связью, содержат только имя целевого файла.

Проиллюстрируем эти рассуждения на примере. Команда ln(1) с ключом s позволяет создать символическую связь:

$ pwd

/home/andrei

$ In -з first /home/sergey/symfirst

$ cd /home/sergey

$ Is -1

lrwxrwxrwx 1 andrei staff 15 Jan 17 8:05 symfirst->../andrei/first

Как видно из вывода команды ls(l), файл symfirst (символическая связь) существенно отличается от файла second (жесткая связь). Во-первых, фак­тическое содержимое файла symfirst отнюдь не то же, что и у файла first или second, об этом говорит размер файла — 15 байт. На самом деле в этом файле хранится не что иное как имя файла, на которую символиче­ская связь ссылается — ../andrei/first — ровно 15 байт. Во-вторых, файл symfirst не содержит никаких ограничений на доступ (2—10 символы в первой колонке).

Символическая связь является особым типом файла (об этом свидетельству­ет символ 'Г в первой позиции вывода ls(l)), и операционная система рабо­тает с таким файлом не так, как с обычным. Например, при выводе на эк­ран содержимого файла symfirst появятся данные файла /home/andrei/first.

$ Is -i /home/andrei/first /home/sergey/second 12567 first 12567 second

Информацию о наличии у файла нескольких имен, связанных с ним жест­кими связями, можно получить, просмотрев подробный листинг файлов с помощью команды

Is - /: $ Is - 1 /home/sergey

—rw-r—г— 2 andrei staff 7245 Jan 17 8:05 second

Во второй колонке листинга указано число жестких связей данного файла.

Сразу оговоримся, что жесткая связь является естественной формой связи имени файла с его метаданными и не принадлежит к особому типу файла. Особым типом файла является символическая связь, позволяющая косвенно адресовать файл. В отличие от жесткой связи, символическая связь адресу­ет файл, который, в свою очередь, ссылается на другой файл. В результате, последний файл адресуется символической связью косвенно (рис. 1.3). Данные файла, являющегося символической связью, содержат только имя целевого файла.

Проиллюстрируем эти рассуждения на примере. Команда ln(1) с ключом s позволяет создать символическую связь:

$ pwd

/home/andrei

$ In -з first /home/sergey/symfirst

$ cd /home/sergey

$ Is -1

lrwxrwxrwx 1 andrei staff 15 Jan 17 8:05 symfirst->../andrei/first

Как видно из вывода команды ls(l), файл symfirst (символическая связь) существенно отличается от файла second (жесткая связь). Во-первых, фактическое содержимое файла symfirst отнюдь не то же, что и у файла first или second, об этом говорит размер файла — 15 байт. На самом деле в этом файле хранится не что иное как имя файла, на которую символиче­ская связь ссылается — ../andrei/first — ровно 15 байт. Во-вторых, файл symfirst не содержит никаких ограничений на доступ (2—10 символы в первой колонке).

Символическая связь является особым типом файла (об этом свидетельствует символ 'Г в первой позиции вывода ls(l)), и операционная система рабо­тает с таким файлом не так, как с обычным. Например, при выводе на эк­ран содержимого файла symfirst появятся данные файла /home/andrei/first.

Рис. 1.3. Символическая связь

Сокеты

Сокеты предназначены для взаимодействия между процессами. Интерфейс сокетов часто используется для доступа к сети TCP/IP. В системах, ветви BSD UNIX на базе сокетов реализована система межпроцессного взаимодействия, с помощью которой работают многие системные сервисы, например, система печати. Мы подробнее познакомимся с сокетами в разделе "Межпроцессное взаимодействие в BSD UNIX" главы 3.

 



©2015- 2022 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.