Глава 4 Файловая подсистема

Глава 4

Файловая подсистема

Большинство данных в операционной системе UNIX хранится в файлах, организованных в виде дерева и расположенных на некотором носителе данных. Обычно это локальный (т. е. расположенный на том же компьютере, что и сама операционная система) жесткий диск, хотя специальный тип файловой системы — NFS (Network File System) обеспечивает хранение файлов на удаленном компьютере. Файловая система также может располагаться на CD-ROM, дискетах и других типах носителей, однако для простоты изложения сначала мы рассмотрим традиционную файловую систему UNIX, расположенную на обычном жестком диске компьютера.

Исконной файловой системой UNIX System V является s5fs. Файловая система, разработанная в Беркли, FFS, появилась позже, в версии 4.2 BSD UNIX. По сравнению с s5fs она обладает лучшей производительностью, функциональностью и надежностью. Файловые системы современных версий UNIX имеют весьма сложную архитектуру, различную для разных версий. Несмотря на это все они используют базовые идеи, заложенные разработчиками UNIX в AT&T и Калифорнийском университете в Беркли. Поэтому мы проиллюстрируем основные принципы организации файловой системы UNIX на примере базовых систем System V (s5fs) и BSD (FFS), которые, кстати, и сегодня поддерживаются в большинстве версий UNIX.

Когда появилась файловая система FFS, архитектура UNIX поддерживала работу только с одним типом файловой системы. Таким образом, создатели различных версий операционной системы UNIX вынуждены были выбирать одну файловую систему из нескольких возможных. Это неудобство было преодолено введением независимой или виртуальной файловой системы — архитектуры, позволяющей обеспечивать работу с несколькими "физическими" файловыми системами различных типов. В этой главе мы рассмотрим реализацию виртуальной файловой системы, разработанную фирмой Sun Microsystems. Данная архитектура является стандартом для SVR4, однако и другие версии UNIX используют подобные подходы. В качестве примера можно привести независимую файловую систему SCO UNIX.

Далее мы рассмотрим схему доступа прикладных процессов к файлам — всю цепочку структур данных от файловых дескрипторов процесса до фактических дисковых данных, которую операционная система создает в результате открытия процессом файла и которая затем используется для обмена данными.

В заключение мы рассмотрим буферный кэш — подсистему, которая позволяет значительно увеличить производительность работы с дисковыми данными.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

ГЛАВА 10. ПОДСИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВВОДОМ-ВЫВОДОМ

Из книги Архитектура операционной системы UNIX автора Бах Морис Дж

ГЛАВА 10. ПОДСИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВВОДОМ-ВЫВОДОМ Подсистема управления вводом-выводом позволяет процессам поддерживать связь с периферийными устройствами, такими как накопители на магнитных дисках и лентах, терминалы, принтеры и сети, с одной стороны, и с модулями ядра,


О Подсистема памяти

Из книги Основы AS/400 автора Солтис Фрэнк

О Подсистема памяти Одна из самых больших проблем любого процессора — обеспечение его загрузки. За последние несколько лет производительность процессоров необычайно выросла, в среднем удваиваясь каждые два года. Производительность памяти и ввода-вывода не успевает


Глава 5 Файловая система Ubuntu

Из книги Руководство по переходу на Ubuntu 10.04 LTS «Lucid Lynx» автора Неворотин Вадим

Глава 5 Файловая система Ubuntu Вполне возможно, вы хотя бы раз слышали словосочетание «дерево каталогов» применительно к организации расположения файлов на компьютере. Действительно, если представить файлы листьями, а директории — узлами веток, то файловая система похожа


Глава 3 Файловая система

Из книги Компьютер для бухгалтера автора Филатова Виолетта

Глава 3 Файловая система Одно из самых важных условий работы с документами – их хранение. Представьте, как сложно было бы получать книги в библиотеке, если бы они не были разложены по стеллажам и полкам. Если сваливать все бумаги в одну кучу, то уже через несколько дней


Глава 5 Файловая система Linux

Из книги Ubuntu 10. Краткое руководство пользователя автора Колисниченко Д. Н.

Глава 5 Файловая система Linux 5.1. Различные файловые системы Linux поддерживает много различных файловых систем. Начинающий пользователь просто теряется, когда видит такое многообразие выбора, — ведь в качестве корневой файловой системы доступны: ext2, ext3, ext4, XFS, ReiserFS,


Глава 7 Файловая система /proc

Из книги Программирование для Linux. Профессиональный подход автора Митчелл Марк

Глава 7 Файловая система /proc Попробуйте запустить команду mount без аргументов — она выдаст список файловых систем, смонтированных в настоящий момент. Среди прочих строк будет и такая:none on /proc type proc (rw)Она указывает на специальную файловую систему /proc. Поле none говорит о том,


Файловая подсистема

Из книги Операционная система UNIX автора Робачевский Андрей М.

Файловая подсистема Файловая подсистема обеспечивает унифицированный интерфейс доступа к данным, расположенным на дисковых накопителях, и к периферийным устройствам. Одни и те же функции open(2), read(2), write(2) могут использоваться как при чтении или записи данных на диск, так


Подсистема управления процессами

Из книги Разработка ядра Linux автора Лав Роберт

Подсистема управления процессами Запущенная на выполнение программа порождает в системе один или более процессов (или задач). Подсистема управления процессами контролирует:? Создание и удаление процессов? Распределение системных ресурсов (памяти, вычислительных


Подсистема ввода/вывода

Из книги UNIX — универсальная среда программирования автора Пайк Роб

Подсистема ввода/вывода Подсистема ввода/вывода выполняет запросы файловой подсистемы и подсистемы управления процессами для доступа к периферийным устройствам (дискам, магнитным лентам, терминалам и т.д.). Она обеспечивает необходимую буферизацию данных и


Глава 3 Подсистема управления процессами

Из книги автора

Глава 3 Подсистема управления процессами Сердцем операционной системы UNIX является подсистема управления процессами. Практически все действия ядра имеют отношение к процессам, будь то обслуживание системного вызова, генерация сигнала, размещение памяти, обработка


Глава 5 Подсистема ввода/вывода

Из книги автора

Глава 5 Подсистема ввода/вывода Фактическая архитектура ввода/вывода скрыта от прикладного процесса несколькими интерфейсами. Один из них — интерфейс файловой системы был рассмотрен в предыдущей главе. Взаимодействие с удаленными ресурсами обеспечивается сетевыми


Подсистема STREAMS

Из книги автора

Подсистема STREAMS Архитектура подсистемы потокового ввода/вывода STREAMS впервые была описана в статье Ритчи "Потоковая система ввода/вывода" (Ritchie, D.M., "A Stream Input-Output System", AT&T Bell Laboratories Technical Journal, Vol. 63, No. 8, Oct. 1984) в 1984 году. Двумя годами позднее эта система была реализована в


Глава 12 Виртуальная файловая система

Из книги автора

Глава 12 Виртуальная файловая система Виртуальная файловая система (Virtual File System), иногда называемая виртуальным файловым коммутатором (Virtual File Switch) или просто VFS, — это подсистема ядра, которая реализует интерфейс пользовательских программ к файловой системе. Все файловые


Глава 17 Объекты kobject и файловая система sysfs

Из книги автора

Глава 17 Объекты kobject и файловая система sysfs Унифицированная модель представления устройств — это существенно новая особенность, которая появилась в ядрах серии 2.6. Модель устройств — это единый механизм для представления устройств и описания их топологии в системе.


Глава 2 Файловая система

Из книги автора

Глава 2 Файловая система Все, с чем работает система UNIX, она воспринимает в виде файла. Это не такое уж упрощение, как может показаться на первый взгляд. Когда разрабатывалась первая версия системы, даже прежде, чем ей дали имя, все усилия сосредоточились на создании