Индексные дескрипторы

Индексные дескрипторы

Индексный дескриптор, или inode, содержит информацию о файле, необходимую для обработки данных, т.е. метаданные файла. Каждый файл ассоциирован с одним inode, хотя может иметь несколько имен в файловой системе, каждое из которых указывает на один и тот же inode.

Индексный дескриптор не содержит:

? имени файла, которое содержится в блоках хранения данных каталога;

? содержимого файла, которое размещено в блоках хранения данных.

При открытии файла ядро помещает копию дискового inode в память в таблицу in-core inode, которая содержит несколько дополнительных полей. Структура дискового inode (struct dinode) приведена на рис. 4.2. Основные поля дискового inode следующие:

di_mode Тип файла, дополнительные атрибуты выполнения и права доступа.
di_nlinks Число ссылок на файл, т.е. количество имен, которые имеет файл в файловой системе.
di_uid, di_gid Идентификаторы владельца-пользователя и владельца- группы.
di_size Размер файла в байтах. Для специальных файлов это поле содержит старший и младший номера устройства.
di_atime Время последнего доступа к файлу.
di_mtime Время последней модификации.
di_ctime Время последней модификации inode (кроме модификации полей di_atime, di_mtime).
di_addr[13] Массив адресов дисковых блоков хранения данных.

Рис. 4.2. Структура дискового inode

Поле di_mode хранит несколько атрибутов файла: тип файла (IFREG для обычных файлов, IFDIR для каталогов, IFBLK или IFCHR для специальных файлов блочных и символьных устройств соответственно); права доступа к файлу для трех классов пользователей и дополнительные атрибуты выполнения (SUID, SGID и sticky bit), значения этих атрибутов были подробно рассмотрены в главе 1.

Заметим, что в индексном дескрипторе отсутствует информация о времени создания файла. Вместо этого inode хранит три значения времени: время последнего доступа (di_atime), время последней модификации содержимого файла (di_mtime) и время последней модификации метаданных файла (di_ctime). В последнем случае не учитываются модификации полей di_atime и di_mtime. Таким образом, di_ctime изменяется, когда изменяется размер файла, владелец, группа, или число связей.

Индексный дескриптор содержит информацию о расположении данных файла. Поскольку дисковые блоки хранения данных файла в общем случае располагаются не последовательно, inode должен хранить физические адреса всех блоков, принадлежащих данному файлу.[46] В индексном дескрипторе эта информация хранится в виде массива, каждый элемент которого содержит физический адрес дискового блока, а индексом массива является номер логического блока файла. Массив имеет фиксированный размер и состоит из 13 элементов. При этом первые 10 элементов адресуют непосредственно блоки хранения данных файла. Одиннадцатый элемент адресует блок, в свою очередь содержащий адреса блоков хранения данных. Двенадцатый элемент указывает на дисковый блок, также хранящий адреса блоков, каждый из который адресует блок хранения данных файла. И, наконец, тринадцатый элемент используется для тройной косвенной адресации, когда для нахождения адреса блока хранения данных файла используются три дополнительных блока.

Такой подход позволяет при относительно небольшом фиксированном размере индексного дескриптора поддерживать работу с файлами, размер которых может изменяться от нескольких байтов до десятка мегабайтов. Для относительно небольших файлов (до 10 Кбайт при размере блока 1024 байтов) используется прямая индексация, обеспечивающая максимальную производительность. Для файлов, размер которых не превышает 266 Кбайт (10 Кбайт + 256?1024), достаточно простой косвенной адресации. Наконец, при использовании тройной косвенной адресации можно обеспечить доступ к 16777216 блокам (256?256?256).

Файлы в UNIX могут содержать так называемые дыры. Например, процесс может создать пустой файл, с помощью системного вызова lseek(2) сместить файловый указатель относительно начала файла и записать данные. При этом между началом файла и началом записанных данных образуется дыра — незаполненная область. При чтении этой области процесс получит обнуленные байты. Поскольку логические блоки, соответствующие дыре, не содержат данные, не имеет смысла размещать для них дисковые блоки. В этом случае соответствующие элементы массива адресов inode содержат нулевой указатель. Когда процесс производит чтение такого блока, ядро возвращает последовательность нулей. Дисковые блоки размещаются только при записи в соответствующие логические блоки файла.[47]

Данный текст является ознакомительным фрагментом.



Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг:

4.4.2.1. Отображение переменных FILE* на дескрипторы файлов

Из книги автора

4.4.2.1. Отображение переменных FILE* на дескрипторы файлов Стандартные библиотечные функции ввода/вывода и переменные FILE* из <stdio.h>, такие, как stdin, stdout и stderr, построены поверх основанных на дескрипторах файлов системных вызовах.Иногда полезно получить непосредственный


Наследуемые дескрипторы

Из книги автора

Наследуемые дескрипторы Часто бывает так, что дочернему процессу требуется доступ к объекту, к которому можно обратиться через дескриптор, определенный в родительском процессе, и если этот дескриптор — наследуемый, то дочерний процесс может получить копию открытого


Абсолютные и самоопределяющиеся относительные дескрипторы безопасности

Из книги автора

Абсолютные и самоопределяющиеся относительные дескрипторы безопасности Программа 15.5, позволяющая изменять ACL, удобна тем, что просто заменяет один дескриптор безопасности (SD) другим. В то же время, при замене существующих SD следует проявлять осторожность, поскольку они


11.2.1. Файловые дескрипторы

Из книги автора

11.2.1. Файловые дескрипторы Когда процесс получает доступ к файлу (что обычно называют открытием файла), то ядро возвращает ему файловый дескриптор, который затем используется процессом для всех операций с файлом. Файловые дескрипторы — это маленькие положительные целые


Индексные дескрипторы

Из книги автора

Индексные дескрипторы Индексный дескриптор, или inode, содержит информацию о файле, необходимую для обработки данных, т.е. метаданные файла. Каждый файл ассоциирован с одним inode, хотя может иметь несколько имен в файловой системе, каждое из которых указывает на один и тот же


Виртуальные индексные дескрипторы

Из книги автора

Виртуальные индексные дескрипторы Дисковый файл обычно имеет связанную с структуру данных, называемую метаданными или inode, где хранятся основные характеристики данного файла и с помощью которой обеспечивается доступ к его данным. Одним из исключений из этого правила


Файловые дескрипторы

Из книги автора

Файловые дескрипторы Файловый дескриптор представляет собой неотрицательное целое число, возвращаемое системными вызовами, такими как creat(2), open(2) или pipe(2). После получения файлового дескриптора процесс может использовать его для дальнейшей работы с файлом, например с


16.3. Индексные дескрипторы файлов

Из книги автора

16.3. Индексные дескрипторы файлов Каждому файлу на диске соответствует один и только один индексный дескриптор файла, который идентифицируется своим порядковым номером - индексом файла. Это означает, что число файлов, которые могут быть созданы в файловой системе,


1.1.3. Дескрипторы вместо классов

Из книги автора

1.1.3. Дескрипторы вместо классов Программируя в Delphi, мы быстро привыкаем к тому, что каждый объект реализуется экземпляром соответствующего класса. Например, кнопка реализуется экземпляром класса TButton, контекст устройства — классом TCanvas. Но когда создавались первые


7.2.5. Дескрипторы файлов процесса

Из книги автора

7.2.5. Дескрипторы файлов процесса Элемент fd файловой системы /proc — это подкаталог, в котором содержатся записи обо всех файлах, открытых процессом. Каждая запись представляет собой символическую ссылку на файл или устройство. Через эти ссылки можно осуществлять чтение и


Индексные выражения

Из книги автора

Индексные выражения Синтаксис:<выражение1>[<выражение2>]Здесь квадратные скобки являются символами языка Си, а не элементами описания.Значение индексного выражения находится по адресу, который вычисляется как сумма значений <выражения1> и <выражения2>.


Индексные свойства

Из книги автора

Индексные свойства Индексные свойства ведут себя аналогично полям-массивам и используются, как правило, для доступа к элементам контейнеров. Как и при использовании обычных свойств, при использовании индексных свойств могут попутно выполняться некоторые