Вопрос 54.1. Файловая система UFS. Монтирование файловых систем в ОС Unix (/etc/vfstab). Команды монтирования. Классификация операционных систем

Файловая система обычно размещается на дисках или других устройствах внешней памяти, имеющих блочную структуру. Кроме блоков, сохраняющих каталоги и файлы, во внешней памяти поддерживается еще несколько служебных областей.

Файлы в ОС UNIX бывают следующих типов:

· Обычный файл

· Каталог

· Специальный файл (Файл устройства, файл для межпроцессного общения и др.)

В мире UNIX существует несколько разных видов файловых систем со своей структурой внешней памяти. Наиболее известны традиционная файловая система UNIX System V (s5) и файловая система семейства UNIX BSD (ufs). Файловая система s5 состоит из четырех секций. В файловой системе ufs на логическом диске (разделе реального диска) находится последовательность секций файловой системы.

Файловая система s5:

Файловая система ufs:

Кратко опишем суть и назначение каждой области диска.

· Boot-блок содержит программу раскрутки, которая служит для первоначального запуска ОС UNIX. В файловых системах s5 реально используется boot-блок только корневой файловой системы. В дополнительных файловых системах эта область присутствует, но не используется.

· Суперблок - это наиболее ответственная область файловой системы, содержащая информацию, которая необходима для работы с файловой системой в целом. Суперблок содержит список свободных блоков и свободные i-узлы (information nodes - информационные узлы). В файловых системах ufs для повышения устойчивости поддерживается несколько копий суперблока. Каждая копия суперблока имеет размер 8196 байт, и только одна копия суперблока используется при монтировании файловой системы. Однако, если при монтировании устанавливается, что первичная копия суперблока повреждена или не удовлетворяет критериям целостности информации, используется резервная копия.

· Блок группы цилиндров содержит число i-узлов, специфицированных в списке i-узлов для данной группы цилиндров, и число блоков данных, которые связаны с этими i-узлами. Размер блока группы цилиндров зависит от размера файловой системы. Для повышения эффективности файловая система ufs старается размещать i-узлы и блоки данных в одной и той же группе цилиндров.

· Список i-узлов (ilist или список индексных дескрипторов) содержит список i-узлов, соответствующих файлам данной файловой системы. Максимальное число файлов, которые могут быть созданы в файловой системе, определяется числом доступных i-узлов. В i-узле хранится информация, описывающая файл: режимы доступа к файлу, время создания и последней модификации, идентификатор пользователя и идентификатор группы создателя файла, описание блочной структуры файла и т.д.

· Блоки данных - в этой части файловой системы хранятся реальные данные файлов. В случае файловой системы ufs все блоки данных одного файла пытаются разместить в одной группе цилиндров. Размер блока данных определяется при форматировании файловой системы командой mkfs и может быть установлен в 512, 1024, 2048, 4096 или 8192 байтов.

· Список I-узлов – это аналог FAT в системах DOS/Windows. Он представляет собой линейный список указателей на блоки данных файла или каталога. Максимальный адресуемый индекс равен одному байту (255). В случае, если файл состоит из большего числа блоков, то этот список используется, как список указателей на списки указателей на блоки данных. (Все по 255 т.е. уже 65535) Если опять не хватает, то процедура повторяется еще раз (0FFFFFFh должно хватить).

Каталог обычно представляется на диске следующим образом (содержимое блоков данных каталога):

Дерево каталогов имеет иерархическую структуру.

Корень (root /).

Bin – содержит системные утилиты и «команды» системы.

Dev – файл устройств (диски и др.).

Etc – каталог администратора (системные утилиты, скрипты загрузки и др.).

Tmp – для хранения временных файлов.

Home – каталоги пользователей системы.

Usr – сервисная подсистема для всех пользователей.

UNIX поддерживает многочисленные утилиты, позволяющие работать с файловой системой и доступные как команды командного интерпретатора. Вот некоторые из них (наиболее употребительные):