File-System! Introduzione al File-System! Struttura dei File! Concetto di File!

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1 File-System Introduzione al File-System Dal punto di vista dell utente File Directory Metodi e strutture per garantire accesso organizzazione condivisione protezione su/ai dati memorizzati Operating System Concepts 7 th Edition 10.2 Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Concetto di File Struttura dei File Unità fondamentale di memorizzazione Ogni dato deve appartenere ad un file Collezione di dati correlati Tipi: Dati numerico alfanumerico binario Programmi Record una parola o byte una linea Lunghezza fissa Lunghezza variabile Struttura complessa Documenti formattati Chi decide? SO Programma creante Strutture rigide (es. tipizzazione) poco versatili Struttura semplice (es. stream di byte o caratteri) minor controllo Operating System Concepts 7 th Edition 10.3 Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Operating System Concepts 7 th Edition 10.4 Silberschatz, Galvin and Gagne 2005

2 Tipi di File Nome, Estensione Attributi di un File Nome informazioni in formato leggibile Identificatore numero che identifica univocamente il file nel sistema Tipo necessario se il sistema usa tipi di file differenti Locazione puntatore alla posizione del file nel dispositivo su cui risiede Taglia dimensione attuale del file Protezione per controllare chi puo leggere scrivere o eseguire il file Tempi di accesso e identificativi utente dati necessari per la protezione ed il monitoraggio Informazioni collegate alla struttura delle directory Operating System Concepts 7 th Edition 10.5 Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Operating System Concepts 7 th Edition 10.6 Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Operazioni sui File Strutture dati per un file aperto File: tipo di dato astratto Creazione Scrittura Lettura Tavole dei file aperti (livello di Processo e di Sistema) Spostarsi all interno di un file Cancellazione Troncamento Open(F i ) cerca nella struttura delle directory per l elemento F i, e ne sposta il contenuto in memoria Puntatore al File (offset): posizione dell ultima scrittura/lettura Contatore delle aperture: volte che il file è stato aperto nella sessione di lavoro. Se 0 può essere eliminato dalla tavola dei file aperti Close (F i ) muove I dati relativi all elemento F i dalla memoria al disco, compatibilmente alla struttura delle directory Posizione del file su disco: informazioni per I/O Permessi di accesso (per ogni processo che apre il file) Operating System Concepts 7 th Edition 10.7 Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Operating System Concepts 7 th Edition 10.8 Silberschatz, Galvin and Gagne 2005

3 File Locking Metodi di Accesso Operazione fornita da alcuni SO e file system Gestisce l accesso ai file Puo essere obbligatorio o consigliato: obbligatorio l accesso viene negato se il file e stato bloccato (locked) consigliato I processi possono verificare lo stato del lock prima di procedere all accesso Accesso Sequenziale read next write next reset Accesso Diretto (random) read n write n position to n read next write next rewrite n n = numero di blocchi, relativo alla posizione attuale Operating System Concepts 7 th Edition 10.9 Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Accesso Sequenziale Simulazione di Accesso Sequenziale su un file ad Accesso Diretto Simulazione di accesso diretto con accesso sequenziale possibile ma inefficiente Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005

4 Accesso mediante Indicizzazione I File sono organizzati in Directory Una collezione di nodi contenenti informazioni su tutti i file Directory File F 1 F 2 F 3 F 4 F n Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Tipica Organizzazione del File-system Operazioni sulle Directory Ricercare un file per nome Creare di un nuovo nome e/o file Cancellare di un nome e/o file Ottenere la lista dei file nella directory Cambiare nome/riferimento ad un file Attraversare il file system Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005

5 L Organizzazione delle directory determina Directory a livello singolo Efficienza localizzazione veloce dei file Regole sui nomi convenienza per gli utenti Un unica directory per tutti gli utenti Due utenti possono usare lo stesso nome di file Lo stesso file puo avere diversi nomi Condivisione e Protezione dei file Problemi: nomi devono essere univoci organizzazione in gruppi omogenei Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Directory a 2 livelli Directory con struttura ad albero Una directory per ogni utente Ogni utente ha una directory mono-livello privata E possibile avere lo stesso nome usato da piu utenti Ricerca piu efficiente Gestione della condivisione poco agevole Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005

6 Directory con struttura ad albero (Cont) Directory a grafo aciclico Ricerca Efficiente Possibilità di sottodirectory e file condivisi Univocità dei pathname e libertà di denominazione Directory Corrente (directory di lavoro) cd /spell/mail/prog cd mail Path name assoluto e relativo Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Directory a grafo aciclico (Cont.) Directory a grafo generico Due nomi diversi allo stesso elemento Se si cancella dict/w/list puntatori morti Solutions: Puntatori all indietro, così da cancellare tutti i puntatori ad un elemento eliminato Tali puntatori avrebbero dimensione variabile Soluzione: mantenere semplicemente un contatore Nuovo tipo di elemento della directory Link un nuovo nome (puntatore) per un file già esistente Risoluzione del link seguire il puntatore per localizzare il file Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005

7 Directory a grafo generico (Cont.) Montaggio del File System Come garantire l assenza di cicli? Permettere solo link a file e non a directory Garbage collection Ad ogni aggiunta di un nuovo link usa un algoritmo di identificazione dei cicli Un sistema può avere più file system nella struttura delle directory Un file system deve essere montato (collegato) prima che sia possibile accedervi La locazione dove un file system viene collegato alla struttura delle directory prende il nome di mount point Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 (a) Esistente. (b) Partizione non montata Mount Point Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005

8 Protezione Liste di Accesso e Gruppi Il creatore/possessore del File dovrebbe poter decidere: Le azioni possibili sul file E da chi esse sono effettuabili Tipi di accesso ad un file lettura Scrittura esecuzione aggiunta in calce Cancellazione lista del contenuto (tipico per file di tipo directory) Modalita di accesso: lettura (Read), scrittura (Write), esecuzione (execute) 3 classi di utenti RWX a) owner/user access RWX b) group access RWX c) public/others access Possibilità di creare gruppi (con nome univoco), es. G, e aggiungervi utenti. Per un dato file (es. game) o subdirectory, si puo definire l accesso per un dato gruppo di utenti. owner group public chmod 761 game Collegare un gruppo ad un file chgrp G game Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 UNIX Directory - Ls Regole di accesso per i processi Identificativi per un processo P (es. UNIX) Real User/Group ID uid(p) Effective User/Group euid(p) Identificativi per un file F Utente proprietario own(f) Gruppo principale grp(f) Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Un processo P accede al file F in lettura se a) euid(p) = own(f) b) F ha i permessi di lettura per il proprietario L esistenza di Effective UID permette ad utenti di eseguire comandi con permessi di accesso da superutente Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005

9 Fine Prossima lezione: implementazione del file system Directory con struttura ad albero (Cont) Path name assoluto e relativo Creazione di un nuovo file avviene nella directory corrente Cancellazione rm <file-name> Creazione di una nuova directory avviene in quella corrente mkdir <dir-name> Example: directory corrente /mail mkdir count mail prog copy prt exp count Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 Cancellando mail cancella l intero sottoalbero con radice in mail Operating System Concepts 7 th Edition Silberschatz, Galvin and Gagne 2005