<<
>>

Общая структура файловой системы

Система хранения данных на дисках может быть структурирована следующим образом (см. рис. 12.1).

Нижний уровень — оборудование. Это в первую очередь магнитные диски с подвижными головками — основные устройства внешней памяти, представляющие собой пакеты магнитных пластин (поверхностей), между которыми на одном рычаге двигается пакет магнитных головок.

Шаг движения пакета головок является дискретным, и каждому положению пакета головок логически соответствует цилиндр магнитного диска. Цилиндры делятся на дорожки (треки), а каждая дорожка размечается на одно и то же количество блоков (секторов) таким образом, что в каждый блок можно

Рис. 12.1. Блок-схема файловой системы


записать по максимуму одно и то же число байтов. Следовательно, для обмена с магнитным диском на уровне аппаратуры нужно указать номер цилиндра, номер поверхности, номер блока на соответствующей дорожке и число байтов, которое нужно записать или прочитать от начала этого блока. Таким образом, диски могут быть разбиты на блоки фиксированного размера и можно непосредственно получить доступ к любому блоку (организовать прямой доступ к файлам).

Непосредственно с устройствами (дисками) взаимодействует часть ОС, называемая системой ввода-вывода (см. лекцию 13). Система ввода- вывода предоставляет в распоряжение более высокоуровневого компонента ОС - файловой системы — используемое дисковое пространство в виде непрерывной последовательности блоков фиксированного размера. Система ввода-вывода имеет дело с физическими блоками диска, которые характеризуются адресом, например диск 2, цилиндр 75, сектор 11. Файловая система имеет дело с логическими блоками, каждый из которых имеет номер (от О или 1 до N). Размер логических блоков файла совпадает или является кратным размеру физического блока диска и может быть задан равным размеру страницы виртуальной памяти, поддерживаемой аппаратурой компьютера совместно с операционной системой.

В структуре системы управления файлами можно выделить базисную подсистему, которая отвечает за выделение дискового пространства конкретным файлам, и более высокоуровневую логическую подсистему, которая использует структуру дерева директорий для предоставления модулю базисной подсистемы необходимой ей информации, исходя из символического имени файла. Она также ответственна за авторизацию доступа к файлам (см. лекции 11 и 16).

Стандартный запрос на открытие (open) или создание (creât) файла поступает от прикладной программы к логической подсистеме. Логическая подсистема, используя структуру директорий, проверяет права доступа и вызывает базовую подсистему для получения доступа к блокам файла. После этого файл считается открытым, он содержится в таблице открытых файлов, и прикладная программа получает в свое распоряжение дескриптор (или handle в системах Microsoft) этого файла. Дескриптор файла является ссылкой на файл в таблице открытых файлов и используется в запросах прикладной программы на чтение-запись из этого файла. Запись в таблице открытых файлов указывает через систему выделения блоков диска на блоки данного файла. Если к моменту открытия файл уже используется другим процессом, то есть содержится в таблице открытых файлов, то после проверки прав доступа к файлу может быть организован совместный доступ. При этом новому процессу также возвращается дескриптор — ссылка на файл в таблице открытых файлов. Далее в тексте подробно проанализирована работа наиболее важных системных вызовов.

<< | >>
Источник: В.Е. Карпов К.А. Коньков. Основы операционных систем. 2005 {original}

Еще по теме Общая структура файловой системы:

  1. Глава 1. Общая характеристика системы гражданских договоров
  2. 2. Система права та її структура
  3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ ОБУЧЕНИЯ
  4. Структура и состояние системы.
  5. Структура и состояние системы.
  6. Четырехфункциональная схема и структура систем
  7. Никлас Луман: социальные системы между смысловой структурой и управленческой эффициенцией
  8. 1. Программа учебного курса «Сравнительное правоведение (основные правовые системы современности)» Общая часть Введение в теорию и историю сравнительного правоведения
  9. § 39 Классификация договоров в отдельных видах. – Римская классификация. – Система прусского закона, французского и австрийского кодекса. – Система русского свода. – Система настоящего изложения.
  10. Тема 15 Правова система і система права. Система законодавства та систематизація нормативно-правових актів
  11. Глава 4. Система права и система законодательства
  12. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
  13. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
  14. 4.1. Общая характеристика
  15. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
  16. ЧАСТЬ ОБЩАЯ