Interfaccia del file system

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1 Interfaccia del file system Concetto di file Metodi di accesso Struttura delle directory Protezione 1 Concetto di File Insieme di informazioni correlate, registrate in memoria secondaria, con un nome. Due tipi fondamentali: File di Dati Dati numerici character binary Programmi (sorgente, oggetto, eseguibile) La struttura del file dipende dal suo tipo 2 1 1

2 Struttura dei file Nessuna struttura: sequenza di parole, byte Struttura a record semplice Linee Lunghezza fissa Lunghezza variabile Strutture complesse Documento formattato File rilocabile Chi decide: Il sistema operativo Il programma 3 Attributi di un File Attributi: Nome (unica informazione conservata in formato direttamente leggibile) Tipo (per alcuni sistemi). Posizione puntatore alla posizione del file sul dispositivo. Dimensione dimensione effettiva del file. Protezione controlla chi può leggere, scrivere, o eseguire il file. Ora, data, e identificazione dell utente protezione, e controllo d uso. Le informazione sui file sono mantenute nella struttura della directory, che è conservata sul disco. Ciascun elemento di directory è di tipo Nome file, Identificatore File (che individua gli altri attributi del file) 4 2 2

3 Operazioni su File creazione lettura cancellazione apertura - open(f i ): cerca sul disco la directory che contiene la entry F i, e carica tale entry in memoria (Tabella dei file aperti) scrittura riposizionamento nel file file seek troncamento chiusura - close (F i ): trasferisce il contenuto della entry F i in memoria sul file directory su disco 5 Tipi di file: nome, estensione Tipo difile Estensione Funzione Eseguibile exe, com, bin or none Programma in linguaggio macchina ready-to-run Oggetto obj, o Linguaggio macchina compilato Codice sorgente c, p, pas, 177, asm, a Batch bat, sh Comandi all interprete dei comandi Testo txt, doc Documenti con dati testuali Word processor Libreria wp, tex, rrf, etc. lib, a Stampa o ps, dvi, gif File ASCII o binario visualizzazione Archivio arc, zip, tar File correlati raggruppati in un solo file (a volte compresso)

4 Metodi di accesso Accesso sequenziale: E un modello di file che si ispira al nastro read next write next reset la scrittura è una concatenazione in fondo al file Accesso diretto: E un modello di file legato al disco read n write n position to n read next write next rewrite n n = numero di blocco (record) relativo 7 Esempio di di File con accesso mediante indice 8 4 4

5 Struttura della directory e informazioni Il disco è suddiviso in partizioni, ciascuna partizione ha una directory di dispositivo che contiene informazioni su tutti i file. Directory File F 1 F 2 F 3 F 4 F n Sia la struttura della directory che i file stanno su disco. I backup di queste strutture vengono fatte su nastri. 9 Tipica Organizzazione T di di un un File System

6 Informazioni in in una Directory Informazioni sui file contenute in una directory: Nome Indirizzo Massima lunghezza Data ultima modifica (per copia di backup) Informazioni di protezione Tipo Lunghezza reale Data ultimo accesso ID del possessore (chi paga) 11 Operazioni/organizzazione di directory Operazioni: Ricerca di un file Creazione di un file Cancellazione di un file Elenco dei contenuti di una directory Cambiamento di nome di un file Attraversamento del file system Organizzazione: Efficienza: trovare un file rapidamente. Nomi: convenienti per gli utenti. Due utenti possono avere nomi diversi per gli stessi file. Lo stesso file può avere diversi nomi. Raggruppamento logico dei file sulla base di alcune proprietà, (ad esempio, tutti i programmi pascal, tutti i giochi, )

7 Directory a singolo livello Una singola directory per tutti gli utenti. Problema dei nomi (necessità di avere tutti nomi distinti) Problema di raggruppamento 13 Directory a due livelli Si ha una directory separata per ogni utente. Si può avere lo stesso nome di file per utenti diversi Ricerca efficiente Non si hanno capacità di raggruppamento Nome di percorso (permette ad un utente di vedere i file degli altri utenti)

8 Directory strutturate ad albero Ricerca efficiente Capacità di raggruppamento Directory corrente / Path name assoluto o relativo La creazione di un nuovo file avviene nella directory corrente. Le directory sono file speciali (la distinzione avviene per mezzo di un bit). 15 Directory a grafo aciclico Sihanno file e sotto directory condivisi

9 Directory a grafo aciclico Due nomi diversi per lo stesso oggetto (aliasing) Implementazione della condivisione: Duplicazione dei file o Link (collegamento) (LINK Simbolici o LINK Hard) Problema della cancellazione. Se w cancella list puntatore errato. Soluzioni: Puntatori all indietro, si possono cancellare tutti i puntatori. Si conserva un file fino a che non sono stati cancellati tutti i riferimenti ad esso (è sufficiente anche memorizzare il numero di riferimenti alla directory). 17 Directory a grafo generale Come garantire l assenza dicicli? Si permettono solo collegamenti a file e non a sotto directory. La cancellazione di un collegamento può lasciare isolate parti del file system Garbage collection. Si attraversa il file system, marcando i file accessibili. In un secondo passaggio si rimuovono i file non marcati. Ogni volta che si aggiunge un link si verifica che vada bene impiegando un algoritmo di rilevazione di cicli

10 Protezione Il possessore diun file deve poter controllare cosa può essere fatto e da chi. Tipi di accesso. Lettura. Scrittura. Esecuzione. Append. Cancellazione. List Modo diaccesso: read, write, execute Tre classi di utenti RWX a) accesso del proprietario RWX b) accesso del gruppo RWX c) accesso pubblico Si richiede al system manager di creare un gruppo G (con nome unico) e di aggiungere alcuni utenti al gruppo. Per un particolare file (es. game) o sotto directory, si definisce un accesso appropriato. owner group public chmod 761 game Si assegna un gruppo ad un file chgrp G game