Sisteme de Operare

Informatica

ALTE DOCUMENTE

Yahoo!Messenger

PRODUSE SOFTWARE PENTRU OPTIMIZAREA FORMELOR CARENELOR NAVALE

Modul de lucru ECP (Enhanced Capabilities Port)

Configurare STRONG - DC++

Invocarea la distanta a metodelor

ASAMBLARE CALCULATOR

Interogari

E-commerce (comertul electronic)

APLICATIA Microsoft PowerPoint

Set Instructiuni Microcontroler

^Sⁱ^s^{teme de Operare}

Curs Implementarea sistemelor de

fi iere

^S^u^p^o^r^t^c^u^r^s

OSC

Capitolul File-System Implementation

Sec iunile 8

MOS

Capitolul File Systems

_S_e_c_{iunile 4}

Cuprins

^{Structura sistemului de fi iere}

Alocarea spa iului pe disc

Implementarea directoarelor i link urilor

Gestiunea spa iului liber

Considerente de performan

Consisten a sistemelor de fi iere

Sisteme de fi ire jurnalizate

Sistemul de fi iere MINIX FS

Sistemul de fi iere

^{Perspectiva utilizatorului}

Ierarhie de directoare i fi iere

Nume drepturi de acces utilizator grup

timpi de acces

Perspectiva sistemului de operare

Structuri i algoritmi de stocare eficient i

scalabil a informa iei

_S_u_p_o_r_t_p_e_r_s_i_stent

_I_m_p_l_e_m_e_n_t_a_r_e_a_unu_i_s_i_s_t_e_m_d_e

fi iere

Un sistem de fi iere este un mod de

organizare a datelor pe un suport

persistent

Dou roluri

Oferirea unei interfe e facile utilizatorului

Fi iere directoare ierarhie

Atribute (drepturi nume timpi)

Algoritmi de alocare i organizare a

informa iei pe suportul fizic

_T_r_a_n_s_l_a_t_a_r_e_c_e_r_e_r_i_d_e_l_a_u_{tilizator n sectoare}

_I_n_t_e_r_f_e_e_d_e

_u_t_i_l_i_{zare implementare}

Structura sistemului de fi iere

Fi ierul

^{Entitatea de baz a unui sistem de fi iere}

Abstractizeaz datele informa iile

n Unix totul e un fi ier dac nu e fi ier

atunci e proces

Un fi ier este descris de date i metadate

Date blocurile de date efective

Metadate informatie despre date structur

specializat

_F_i_l_e_C_o_n_{trol Block (i node n Unix)}

De la descriptor de fi ier la FCB

_f_d^s^t^r^u^c^t^ur

^fⁱⁱ^e^r

_d_e_s_c_his

_c_o_p_i_e_F_C_B

_n_me_m_o_r_i_e^F^C^B

Tabela de descriptori a

procesului

_c_a_c_h_e_d_d_a_t_a

data

_u_s_e_r_s_p_a_c_{e kernel space disc}

Alocarea spa iului pe disc

^{Mecanismul prin care sistemul de operare}

gestioneaz spa iul liber

Alocare contigu

Alocare cu liste

Alocare indexat

Alocarea spa iului pe disc n sistemele de

fi iere obi nuite se face la nivel de bloc

Un bloc are dimensiunea multiplu de sector octeti)

^A^l^o^c^a^r^e^c^oⁿ^tⁱ^g^u

Fiecare fi ier este stocat ca o secven

contignu pe disc

Avantaje

Identificare blocurilor fi ierului se face simplu: blocul

de start dimensiunea fi ierului n blocuri

Viteza mare la citire

Dezavantaje

Fragmentare extern

Utilizatorul trebuie s specifice dimensiunea fi ierului

_l_a_c_r_e_a_r_e_a_a_c_e_s_t_u_i_a

Alocare contigu

^A^l^o^c^a^r^e^c^u^lⁱ^s^t^e

Blocurile fi ierului con in pointeri c tre

urm torul bloc

Avantaje

Nu mai exist fragmentare extern

Este necesar doar primul bloc pentru a localiza

fi ierul pe disc

Dezavantaje

Timpul de acces pentru ultimele blocuri este extrem

_d_e_m_i_c

Alocare cu liste

Tabela de alocare a fi ierelor

^{Pointerii c tre blocurile fi ierului nu se}

mai in la un loc cu datele ci ntr o zon

separat FAT

Dac FAT ul are dimesiune redus se

poate ncarc n memorie

Dac nu la deschiderea fisierului se pot

citi din FAT o parte a blocurilor de date

ale fisierului n memorie

_S_e_r_e_d_u_c_e_s_e_m_n_i_f_i_c_a_t_i_v_t_i_m_p_u_l_{de acces}

_T_a_b_e_l_a_d_e_a_l_o_c_a_r_e_a_f_i_i_e_r_e_l_o_r

^A^l^o^c^a^r^eⁱⁿ^d^e^x^a^t

Fiecare fi ier are alocat un index block = i node

i node-ul con ine o tabel care mapeaz

blocurile logice ale fi ierului n blocuri fizice

Avantaje

Nu exist fragmentare extern

Timp de acces bun

Dezavantaje

Num rul de intr ri n tabela de indexare este limitat

Ultimele intr ri con in pointeri c tre alte tabele de

_i_n_d_e_c_i_d_e_c_i_l_a_t_e_n_a_c_r_e_t_e_l_a_a_c_c_e_s_a_r_e_a_a_c_e_s_t_o_r

^b^l^o^c^u^rⁱ

Alocare indexat

Exemplu de i node

^Dⁱ^r^e^c^t^o^r^y^eⁿ^t^r^y

Numele unui fi ier este reprezentat de o

structur directory entry dentry

struct dirent POSIX

WIN FIND DATA Win

Pe disc structura dentry con ine numele

fi ierului i un identificator al FCB i node

number

n sistemele Unix numele dentry este

_s_e_p_a_r_a_t_d_e_F_C_B_i_n_o_d_e

^I^m^p^l^e^m^eⁿ^t^a^r^e^a^dⁱ^r^e^c^t^o^a^r^e^l^o^r

Un director este un tip de fi ier care con ine

structuri dentry

Un director dispune de un FCB i node intrare

n tabela FAT)

Intr rile i sunt speciale

Dimensiunea unui director este dat structurile

dentry con inute

ls ld /

drwxr-xr-x 4 root root 8 /

ls ld etc

_d_r_w_x_r-_x_r-_{x 6 root root}_{0 etc}

_I_m_p_l_e_m_e_n_t_a_r_e_d_e_d_i_r_e_c_t_o_r_n

_e_x_t

Link uri

^{Hard links}

Dou structuri dentry care refer acela i i-

node

Nu pot fi folosite ntre sisteme de fi iere

diferite de ce Hint ce con ine un dentry )

Sym bolic links soft links

i node specializat

i node-ul con ine numele fi ierului referit

Pe ext numele se stocheaz n inode dac are

sub de caractere

Link uri

^{touch a}

ln a b

^{ls -l -i}

	-rw-r -r--		razvan	razvan		08 05- 1	:26	a
	-rw-r -r--		razvan	razvan		08 05- 1	:26	b

^{a c}

-s

-l

^-i

-rw-r -r--	razvan	razvan	08 05- 1	:26	a
-rw-r -r--	razvan	razvan	08 05- 1	:26	b
lrwxrwxrwx	razvan	razvan	08 05- 1	:27	c	>	a

	rm	b
	ls	-l	-i

	-rw-r -r--		razvan	razvan		08 05- 1	:26	a
	^lrwxrwxrwx		^razvan	^razvan		^{08 05- 1}	^:27	^c	^>	^a

Gestiunea spa iului liber

^{Vector de bi i}

blocul este liber

blocul este ocupat

Liste nl n uite

Se men ine o list nl n uit n care primul bloc liber

con ine un pointer c tre al doilea etc.

Capul listei este inut n memorie

O versiune mai bun este cea n care se men in

tabele de blocuri libere

Se poate optimiza n plus dac se men in zone

_c_o_n_t_i_g_u_e_n_tabele

Gestiunea spa iului liber

^{Spa iul necesar pentru lista vectorul de}

bi i de blocuri libere pentru un disc de

GB cu blocuri de KB i adresa unui

bloc pe de bi i

List ^ = ^

de blocuri

Vector ^ = ^ = de

_b_l_o_c_u_r_i

^C^oⁿ^sⁱ^d^e^r^eⁿ^t^e^d^e^p^e^r^f^o^r^m^aⁿ

Pentru a spori performan ele sistemelor

de fi iere se folosesc mecanisme de

Caching

Free-behind/Read ahead

Reducerea timpului de seek vezi i

_p_l_a_n_i_f_i_c_a_r_e_a_o_{pera iilor de I O)}

^P^a^g^e^c^a^c^h^e

Folose te pagini n loc de blocuri

Folosit de memory mapped files

Apelurile read write folosesc buffer cache

Pentru flush scrierea pe disc a paginilor

modificate

msync pentru page cache

fsync pentru buffer cache

Este posibil ca discul s aib un cache intern

_l_a_s_c_r_i_e_r_e

^B^u^f^f^e^r^c^a^c^h^e

Men ine n memorie blocurile recent citite

de pe disc

Dimensiunea cache-ului este relativ mare =>

se folosesc tabele hash pentru a verifica dac

un bloc se afl sau nu n cache

Algoritmi de nlocuire FIFO LRU second

chance

LRU este mult mai u or eficient de

implementat datorit faptului c referirea

_u_n_e_i_{pagini se face mult mai rar}

Non unified buffer cache

Unified buffer cache

^A^l^t^e^c^a^c^h^e^u^rⁱ

Cache-ul pentru i noduri icache

n sistemele UNIX atributele fi ierelor sunt men inute

n inoduri dar sunt afi ate de comnezi uzuale (ls)

Cache-ul pentru rezolvarea numelor n inode- uri dcache

O rezolvare de nume > inode poate avea ca efect

citirea mai multor blocuri (se parcurge ntreaga cale)

Pentru a m ri viteza de c utare se folosesc tabele

_h_a_s_h

^B^a^c^k^u^p^u^rⁱ

Backup uri

Sunt toate informa iile salvate

Da => full backup

Nu, numai cele care nu au fost salvate de la

ultimul backup => incremental backup

Sunt salvate toate blocurile sistemului de

fi iere

Da => physical dump; nu se pot face backup uri

incrementale

_N_u_=>_l_o_g_i_c_a_l_d_u_m_p

_C_o_n_s_i_s_t_e_n_a_s_i_s_t_e_m_e_l_o_r_d_e

fi iere

Datorit faptului c SO cite te modific i scrie

mai t rziu blocuri pot ap rea inconsisten e

La blocurile de date: nu se poate detecta, nu sunt

foarte grave pentru consisten a ntregului sistem de

fi iere

La blocurile auxiliare metadate): se pot detecta pot

avea efecte grave asupra ntregului sistem de fi iere

dac nu sunt corectate

La boot are dac sistemul de fi iere nu a fost

_d_e_m_o_n_t_a_t_s_e_v_e_r_i_f_i_c_c_o_n_{sisten acestuia}

^f^s^c^k^s^c^aⁿ^dⁱ^s^k

Teste de consisten pentru blocuri

Se creaz dou tabele, una pentru blocuri libere i una pentru

blocuri utilizate

Se parcurg i node urile i tabelele de indec i i se

incrementeaz corespunz tor n tabela de blocuri utilizate

Se parcurge lista de blocuri libere i se incrementeaz

corespunz tor n tabela de blocuri libere

Test de consisten pentru fi iere

Se creaz o tabel cu num rul de referiri ale fi ierelor

Se parcurg intr rile de directoare i se incrementeaz

_c_o_r_e_s_p_u_n_z_t_o_r_{n tabela de
referiri
ale fi ierelor}

^f^s^c^k^s^c^aⁿ^dⁱ^s^k

Se repar inconsisten ele

Blocuri

Se verific ca un bloc sa fie contorizat o singur

dat numai ntr una din tabele

Dac nu se repar inconsisten a (vezi slide ul

urm tor

Fi iere

Contorul de utilizare n i node ul fi ierului nu

corespunde contorului din tabel > se for eaz n

_i_n_o_d_e_v_a_l_o_a_r_e_a_d_i_n_t_a_b_e_l

fsck scandisk

a SF consistent

_b_b_l_o_c_p_i_e_r_d_u_t

c bloc duplicat in lista

de blocuri libere

_d_b_l_o_c_d_e_d_a_t_e_d_u_p_li_c_a_t

Sisteme de fi iere jurnalizate

^{Journaling file systems ext ReiserFS}

JFS

Opera iile sunt scrise ntr un jurnal

nainte de efectuare sunt sumarizate n jurnal

n forma unor tranzac ii

Dup ncheiere tranzac ia este tears din

jurnal

Tipuri de jurnalizare

_T_OD_O

_S_i_s_t_e_m_e_d_e_f_i_i_e_r_e_j_u_r_n_a_l_i_zate

La montarea sistemului de fi iere se

consult jurnalul i se efectueaz

opera iile din tranzac ii replay rollback)

Avantaje

Reduce drastic timpul de verificare a

consisten ei

Reduce posibilitatea de a pierde date n urma

unui crash

Dezavantaje

_{ncetine te sistemul de fi iere}

^V^F^S

Virtual File System

Opera iile generice ale SF sunt separate

de implementare

vnode entitate ce identific n mod unic

un fi ier din sistem

Pe baza vnode-ul se determin tipul

sistemului de fi iere i se activeaz opera iile

specifice

_V_F_S_n_L_i_n_u_x_I_F_S_n_W_i_n_d_o_w_s

VFS

Sistemul de fi iere MINIX FS

^{Variant simplificat a unui sistem de}

fi iere UNIX

Folosit ini ial de Linux

nlocuit de ext apoi de ext ext )

Simplu ca i FAT

_F_o_l_o_s_i_t_n_{sisteme embedded}

Structura MINIX FS

Superblocul

^Iⁿ^o^d^e^bⁱ^t^m^a^p

Men ine un vector de bi i pentru a

identifica inode urile libere i cele

ocupate

Intrarea nu este folosit din motive

dictate de implementare

Func ia care caut un inode liber ntoarce

_d_a_c_n_u_m_a_i_ex_i_s_t_i_n_o_{de-uri libere}

^Z^oⁿ^e^bⁱ^t^m^a^p

O zon un num r de blocuri puteri ale

lui folosite pentru alocarea datelor unui

fi ier

Men ine zonele libere cu un vector de bi i

S au folosit zone pentru a ine blocurile

aceluia i fi ier la un loc i astfel a reduce

timpul de seek

Probleme de securitate

_D_a_t_e_r_e_z_i_d_u_a_l_e_n_z_o_n

^Iⁿ^o^d^e^u^l

^S^t^r^u^ct^u^r^a^dⁱ^r^e^c^t^o^a^r^e^l^o^r

Un director con ine n zona de date un

vector de intr ri de director dentry)

O intrare de director este format din

Numarul inode-ului

_N_u_m_e_l_e_f_i_{sierului de octeti V V )}

Cuvinte cheie

^{sistem de fi iere}

date metadate

FCB

FAT

i node

dentry

hard link

symbolic link

^{page cache}

buffer cache

icache dcache

consisten a SF

fsck scandisk

jurnalizare

VFS

superbloc

_bitmap

Document Info

Accesari: 1173
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta

Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul:
in pagina web a site-ului tau.

eCoduri.com - coduri postale, contabile, CAEN sau bancare

Politica de confidentialitate | Termenii si conditii de utilizare