5.16.1 Целостность файловой системы

5.16.1 Целостность файловой системы

Ядро посылает свои записи на диск для того, чтобы свести к минимуму опасность искажения файловой системы в случае системного сбоя. Например, когда ядро удаляет имя файла из родительского каталога, оно синхронно переписывает каталог на диск — перед тем, как уничтожить содержимое файла и освободить его индекс. Если система дала сбой до того, как произошло удаление содержимого файла, ущерб файловой системе будет нанесен минимальный: один из индексов будет иметь число связей, на 1 превышающее число записей в каталоге, которые ссылаются на этот индекс, но все остальные имена путей поиска файла останутся допустимыми. Если запись на диск не была сделана синхронно, точка входа в каталог на диске после системного сбоя может указывать на свободный (или переназначенный) индекс. Таким образом, число записей в каталоге на диске, которые ссылаются на индекс, превысило бы значение счетчика ссылок в индексе. В частности, если имя файла было именем последней связи файла, это имя указывало бы на не назначенный индекс. Не вызывает сомнения, что в первом случае ущерб, наносимый системе, менее серьезен и легко устраним (см. раздел 5.18).

Предположим, например, что у файла есть две связи с именами «a» и «b», одна из которых — «a» — разрывается процессом с помощью функции unlink. Если ядро записывает на диске результаты всех своих действий, то оно, очищая точку входа в каталог для файла «a», делает то же самое на диске. Если система дала сбой после завершения записи результатов на диск, число связей у файла «b» будет равно 2, но файл «a» уже не будет существовать, поскольку прежняя запись о нем была очищена перед сбоем системы. Файл «b», таким образом, будет иметь лишнюю связь, но после перезагрузки число связей переустановится и система будет работать надлежащим образом.

Теперь предположим, что ядро записывало на диск результаты своих действий в обратном порядке и система дала сбой: то есть, ядро уменьшило значение счетчика связей для файла «b», сделав его равным 1, записало индекс на диск и дало сбой перед тем, как очистить в каталоге точку входа для файла «a». После перезагрузки системы записи о файлах «a» и «b» в соответствующих каталогах будут существовать, но счетчик связей у того файла, на который они указывают, будет иметь значение 1. Если затем процесс запустит функцию unlink для файла «a», значение счетчика связей станет равным 0, несмотря на то, что файл «b» ссылается на тот же индекс. Если позднее ядро переназначит индекс в результате выполнения функции creat, счетчик связей для нового файла будет иметь значение, равное 1, но на файл будут ссылаться два имени пути поиска. Система не может выправить ситуацию, не прибегая к помощи программ сопровождения (fsck, описанной в разделе 5.18), обращающихся к файловой системе через блочный или строковый интерфейс.

Для того, чтобы свести к минимуму опасность искажения файловой системы в случае системного сбоя, ядро освобождает индексы и дисковые блоки также в особом порядке. При удалении содержимого файла и очистке его индекса можно сначала освободить блоки, содержащие данные файла, а можно освободить индекс и заново переписать его. Результат в обоих случаях, как правило, одинаковый, однако, если где-то в середине произойдет системный сбой, они будут различаться. Предположим, что ядро сначала освободило дисковые блоки, принадлежавшие файлу, и дало сбой. После перезагрузки системы индекс все еще содержит ссылки на дисковые блоки, занимаемые файлом прежде и ныне не хранящие относящуюся к файлу информацию. Ядру файл показался бы вполне удовлетворительным, но пользователь при обращении к файлу заметит искажение данных. Эти дисковые блоки к тому же могут быть переназначены другим файлам. Чтобы очистить файловую систему программой fsck, потребовались бы большие усилия. Однако, если система сначала переписала индекс на диск, а потом дала сбой, пользователь не заметит каких-либо искажений в файловой системе после перезагрузки. Информационные блоки, ранее принадлежавшие файлу, станут недоступны для системы, но каких-нибудь явных изменений при этом пользователи не увидят. Программе fsck так же было бы проще забрать назад освободившиеся после удаления связи дисковые блоки, нежели производить очистку, необходимую в первом из рассматриваемых случаев.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

5.14.2 Демонтирование файловой системы

Из книги Архитектура операционной системы UNIX автора Бах Морис Дж

5.14.2 Демонтирование файловой системы Синтаксис вызова системной функции umount:umount(special filename);где special filename указывает демонтируемую файловую систему. При демонтировании файловой системы (Рисунок 5.27) ядро обращается к индексу демонтируемого устройства, восстанавливает


5.18 СОПРОВОЖДЕНИЕ ФАЙЛОВОЙ СИСТЕМЫ

Из книги Fedora 8 Руководство пользователя автора Колисниченко Денис Николаевич

5.18 СОПРОВОЖДЕНИЕ ФАЙЛОВОЙ СИСТЕМЫ Ядро поддерживает целостность системы в своей обычной работе. Тем не менее, такие чрезвычайные обстоятельства, как отказ питания, могут привести к фатальному сбою системы, в результате которого содержимое системы утрачивает свою


4.2.4. Проверка файловой системы

Из книги Реестр Windows автора Климов Александр

4.2.4. Проверка файловой системы Для проверки файловой системы используется программа fsck (сокращение от file system check). С помощью данной программы вы можете проверить не только файловые системы Linux, но и Windows-разделы (только vfat). Единственное требование - перед началом проверки


Ускорение файловой системы

Из книги Linux-сервер своими руками автора Колисниченко Денис Николаевич

Ускорение файловой системы Можно ускорить действие файловой системы, (если позволяет оперативная память) увеличив параметр типа DWORD °IoPageLockLimit° от заданных по умолчанию 512 КБ до 4 МБ и более в разделе HKLMSYSTEMCurrentControlSetControlSession ManagerMemory ManagementЭтот параметр представляет


4.13. Обслуживание файловой системы

Из книги Установка и настройка Windows XP. Легкий старт автора Донцов Дмитрий

4.13. Обслуживание файловой системы Обслуживание файловой системы в ОС Linux сводится к двум операциям:1. Проверка.2. Дефрагментация.Проверка и восстановление файловой системы Linux выполняется программой fsck. Перед проверкой файловая система должна быть смонтирована в режиме


Выбор файловой системы

Из книги Новейший самоучитель работы на компьютере автора Белунцов Валерий

Выбор файловой системы Файловая система необходима для систематизации файлов и управления ими. Термин FAT образовался от начальных букв словосочетания File Allocation Table (таблица размещения файлов). Файловая система создается при форматировании жесткого диска, который может


Дефрагментация файловой системы

Из книги Информатика: аппаратные средства персонального компьютера автора Яшин Владимир Николаевич

Дефрагментация файловой системы При интенсивной работе на компьютере пользователю часто приходится создавать, копировать, перемещать, удалять большое количество файлов, кроме того, сама операционная система создает и удаляет много временных файлов. Вскоре это может


6.6.1. Назначение и функционирование файловой системы

Из книги Разработка приложений в среде Linux. Второе издание автора Джонсон Майкл К.

6.6.1. Назначение и функционирование файловой системы В операционных системах файловая система относится к основным понятиям и определяется как общая система, которая устанавливает правила присвоения имен файлам, хранение, организацию и обработку файлов на носителях


10.2.3. Идентификатор uid файловой системы

Из книги Linux: Полное руководство автора Колисниченко Денис Николаевич

10.2.3. Идентификатор uid файловой системы В очень специальных случаях программе может понадобиться сохранять свои права root для всего, кроме доступа к файловой системе, при котором она использует пользовательский uid. Изначально использовавшийся в Linux NFS-сервер пространства


2.1. Видимая сторона файловой системы

Из книги Операционная система UNIX автора Робачевский Андрей М.

2.1. Видимая сторона файловой системы С точки зрения пользователя, файловая система — это логическая структура каталогов и файлов. В отличие от Windows, где каждый логический диск хранит отдельное дерево каталогов, во всех UNIX-подобных системах эта древовидная структура


2.2. Изнанка файловой системы

Из книги Разработка ядра Linux автора Лав Роберт

2.2. Изнанка файловой системы С точки зрения операционной системы, под файловой системой понимается внутренняя управляющая структура, заведующая хранением данных на физическом носителе, их поиском, извлечением и записью по запросам программ. Такие управляющие структуры


20.4.1. Параметры корневой файловой системы

Из книги автора

20.4.1. Параметры корневой файловой системы ? root=устройство: указывает устройство, на котором находится корневая файловая система. В качестве устройства допустимо указывать:/dev/hdaN … /dev/hddN — для IDE-дисков:/dev/sdaN … /dev/sdeN — для SCSI-дисков;/dev/xdaN … /dev/xdbN — для XT-совместимых


Монтирование файловой системы

Из книги автора

Монтирование файловой системы Прежде чем может состояться работа с файлами, соответствующая файловая система должна быть встроена в существующее иерархическое дерево.Только после этого ядро сможет выполнять файловые операции, такие как создание, открытие, чтение или


Целостность файловой системы

Из книги автора

Целостность файловой системы Значительная часть файловой системы находится в оперативной памяти. А именно, в оперативной памяти расположены суперблок примонтированной системы, метаданные активных файлов (в виде системно-зависимых inode и соответствующих им vnode) даже


Уровень обобщенной файловой системы

Из книги автора

Уровень обобщенной файловой системы Общий интерфейс для всех типов файловых систем возможен только благодаря тому, что в ядре реализован обобщающий уровень, который скрывает низкоуровневый интерфейс файловых систем. Данный обобщающий уровень позволяет операционной