Структура файловой системы




Возможная структура файловой системы

Все что до "Загрузочного блока" и включая его одинаково у всех ОС. Дальше начинаются различия.

Суперблок- содержит ключевые параметры файловой системы.

Реализация файлов

Основная проблема - сколько, и какие блоки диска принадлежат тому или иному файлу.

 

Непрерывные файлы

Выделяется каждому файлу последовательность соседних блоков.

 

Непрерывных файлов на диске и состояние после удаления двух файлов

Преимущества такой системы:

· Простота - нужно знать всего два числа, это номер первого блока и число блоков.

· Высокая производительность - требуется только одна операция поиска, и файл может быть прочитан за одну операцию

Недостатки:

· Диск сильно фрагментируется

Сейчас такая запись почти не используется, только на CD-дисках и магнитных лентах.

Связные списки

Файлы хранятся в разных не последовательных блоках, и с помощью связных списков можно собрать последовательно файл.

 

Размещение файла в виде связного списка блоков диска

Номер следующего блока хранится в текущем блоке.

Преимущества:

· Нет потерь дискового пространства на фрагментацию

· Нужно хранить информацию только о первом блоке

Недостатки:

· Уменьшение быстродействия - для того чтобы получить информацию о всех блоках надо перебрать все блоки.

· Уменьшается размер блока из-за хранения служебной информации

Связные списки при помощи таблиц в памяти

Чтобы избежать два предыдущих недостатка, стали хранить всю информацию о блоках в специальной таблице загружаемой в память.

FAT (File Allocation Table) - таблица размещения файлов загружаемая в память.

Рассмотри предыдущий пример, но в виде таблицы.

 

Таблица размещения файлов

Здесь тоже надо собирать блоки по указателям, но работает быстрее, т.к. таблица загружена в память.

Основной не достаток этого метода - всю таблицу надо хранить в памяти. Например, для 20 Гбайт диска, с блоком 1Кбайт (20 млн. блоков), потребовалась бы таблица в 80 Мбайт (при записи в таблице в 4 байта).

Такие таблицы используются в MS-DOS и Windows.

I - узлы

С каждым файлом связывается структура данных, называемая i-узлом (index-node- индекс узел), содержащие атрибуты файла и адреса всех блоков файла.

 

Примеры i-узла

Преимущества:

· Быстродействие - имея i-узел можно получить информацию о всех блоках файла, не надо собирать указатели.

· Меньший объем, занимаемый в памяти. В память нужно загружать только те узлы, файлы которых используются.

Если каждому файлу выделять фиксированное количество адресов на диске, то со временем этого может не хватить, поэтому последняя запись в узле является указателем на дополнительный блок адресов и т.д.

Такие узлы используются в UNIX.

Реализация каталогов

При открытии файла используется имя пути, чтобы найти запись в каталоге. Запись в каталоге указывает на адреса блоков диска.

В зависимости от системы это может быть:

· дисковый адрес всего файла (для непрерывных файлов)

· номер первого блока (связные списки)

· номер i-узла

Одна из основных задач каталоговой системы преобразование ASCII-имени в информацию, необходимую для нахождения данных.

Также она хранит атрибуты файлов.

Варианты хранения атрибутов:

· В каталоговой записи (MS-DOS)

· В i-узлах (UNIX)

Варианты реализации каталогов





©2015-2017 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.

Обратная связь

ТОП 5 активных страниц!