Sistemi Operativi. Il file system Casi di studio. Sistemi Operativi. Corso di laurea in Informatica. AA 2002/03 Bruschi, Rosti

Transcript

1 Il file system Casi di studio 1

2 CP/M Control Program for Microcomputer Predecessore del MS-DOS Dimensione media 16K File system predisposto per Floppy Allocazione dei file come lista-linkata di blocchi Gestione dei blocchi liberi via bitmap Nomi dei file di caratteri

3 CP/M Dimensione fissa dei record di directory (32-byte) La dimensione della directory è anch essa fissa Directory singola Dimensione del blocco fisico 128 byte Dimensione del blocco logico 1K-byte 3

4 Il File System di CP/M Elemento di directory del S.O. CP/M 4

5 CP/M Dopo il boot il sistema carica dal disco la bitmap dei blocchi liberi (23 byte per un disco di 180K) La open ricerca nella directory l entry relativa al file richiesto e trasferisce il suo contenuto in memoria Gli accessi al contenuto sono facilitati dall avere l indirizzo dei blocchi su cui i file risiede in memoria 5

6 MS-DOS Sistema operativo costruito su processori INTEL Nella prima versione è un abbellimento del CP/M Allocazione dei file come lista-linkata di blocchi Adotta come meccanismo per la gestione dello spazio su disco la FAT 6

7 MS-DOS Dimensione variabile dei record di directory (32-byte) Directory singola nella release 1.0 ad albero a partire dalla release 2.0 Diverse possibili dimensioni per i blocchi, comunque multipli di 512 byte Diverse versioni di FAT Il file system supporta più partizioni per ogni disco 7

8 Il File System di MS-DOS Elemento di directory in MS-DOS 8

9 W2000 9

10 Formati W2000 supporta diversi formati di file system che differiscono tra loro per le modalità con cui gestiscono le informazioni in essi memorizzate: CDFS: per i CD-ROM UDF: per i DVD FAT12, FAT16, FAT32 NTFS: file system nativo 10

11 NTFS I dischi sono divisi in volumi Il blocco logico in NTFS viene chiamato cluster NTFS indirizza solo i cluster La principale struttura dati per ogni volume è la Master File Table (MFT) MFT è un array di record la cui dimensione è fissa e pari a 1Kbyte La gestione dei blocchi liberi è fatta attraverso bitmap 11

12 MFT 12

13 MFT Ogni MFT è costituito da una sequenza di attributi Ogni attributo è definito da una coppia: header e valore Il numero di attributi che definiscono un MFT e quindi un file non è fisso 13

14 Attributi usati in MFT 14

15 Attributi Un file può quindi avere più attributi di tipo data Se un file è particolarmente corto il suo contenuto è memorizzato nel MFT corrispondente Altrimenti nel MFT sono memorizzati gli indirizzi di sequenze di cluster (run) in cui sono presenti i dati 15

16 Esempio di Record MFT 16

17 MFT complesso 17

18 Directory 18

19 Struttura di W

20 Object Name Space 20

21 File Name Lookup Passi per la ricerca del file C:maria\web.htm 21

22 Compressione In W2000 un file può essere creato in modo compresso Ogni volta che un file viene riscritto su disco il sistema tenta di comprimerlo utilizzando come unità di riferimento 16 cluster Se la compressione dà esito positivo si provvede a riscrivere i dati compressi 22

23 Compressione 23

24 UNIX 24

25 Layout del disco Il superblocco contiene informazioni di gestione Numero di i-node Numero di blocchi del disco Indirizzo d inizio della lista dei blocchi liberi 25

26 I-node Directory entry fields. 26

27 File di grosse dimensioni 27

28 Entry di Directory 28

29 UNIX V7 File System Come avviene la ricerca del file: /usr/ast/mbox 29

30 Lettura dei dati da file Per accedere ai dati di un file è necessario trasferire i dati presenti nell i-node in memoria Le soluzioni possono essere due In una tabella di sistema Facilità la condivisione delle strutture dati In una tabella privata del processo Svincola le attività di un processo su un file da quelle che possono essere svolte da un altro processo Spreco memoria 30

31 Lettura dati Considero il I caso due processi che accedono al file in posizioni diverse (dove inserisco il puntatore al file?) Posso inserirlo in uno spazio privato riservato ad ogni processo Mantengo così una struttura unica con i dati degli i-node Rendo più processi che vogliono operare sullo stesso file autonomi, ma ciascuno vede le modifiche apportare dall altro 31

32 Lettura dati Sorge però un altro problema Come posso fare in modo che due processi padre e figlio possano condividere in fase di esecuzione lo stesso puntatore a file e cioè ciascuno veda le modifiche che l altro apporta a questo campo? 32

33 UNIX File System (3) 33

34 Linux Linux supporto un proprio file system noto come Ext2 Ext2 è basato sui principi generali del file system di Unix Adotta la bitmap come sistema per memorizzare i blocchi liberi e gli i-node liberi Per l indirizzamento usa lo schema 12+3 invece di 10+3 Il disco viene diviso in gruppi di blocchi per tenere fisicamente vicini gli i-node con i blocchi dati 34

35 File System di Linux 35