Морис Бах - Архитектура операционной системы UNIX

Синтаксис вызова системной функции umount:

umount(special filename);

где special filename указывает демонтируемую файловую систему. При демонтировании файловой системы (Рисунок 5.27) ядро обращается к индексу демонтируемого устройства, восстанавливает номер устройства для специального файла, освобождает индекс (алгоритм iput) и находит в таблице монтирования запись с номером устройства, равным номеру устройства для специального файла. Прежде чем ядро действительно демонтирует файловую систему, оно должно удостовериться в том, что в системе не осталось используемых файлов, для этого ядро просматривает таблицу индексов в поисках всех файлов, чей номер устройства совпадает с номером демонтируемой системы. Активным файлам соответствует положительное значение счетчика ссылок и в их число входят текущий каталог процесса, файлы с разделяемым текстом, которые исполняются в текущий момент (глава 7), и открытые когда-то файлы, которые потом не были закрыты. Если какие-нибудь файлы из файловой системы активны, функция umount завершается неудачно: если бы она прошла успешно, активные файлы сделались бы недоступными.

Буферный пул все еще содержит блоки с «отложенной записью», не переписанные на диск, поэтому ядро «вымывает» их из буферного пула. Ядро удаляет записи с разделяемым текстом, которые находятся в таблице областей, но не являются действующими (подробности в главе 7), записывает на диск все недавно скорректированные суперблоки и корректирует дисковые копии всех индексов, которые требуют этого. Казалось, было бы достаточно откорректировать дисковые блоки, суперблок и индексы только для демонтируемой файловой системы, однако в целях сохранения преемственности изменений ядро выполняет аналогичные действия для всей системы в целом. Затем ядро освобождает корневой индекс монтированной файловой системы, удерживаемый с момента первого обращения к нему во время выполнения функции mount, и запускает из драйвера процедуру закрытия устройства, содержащего файловую систему. Впоследствии ядро просматривает буферы в буферном кеше и делает недействительными те из них, в которых находятся блоки демонтируемой файловой системы; в хранении информации из этих блоков в кеше больше нет необходимости. Делая буферы недействительными, ядро вставляет их в начало списка свободных буферов, в то время как блоки с актуальной информацией остаются в буферном кеше. Ядро сбрасывает в индексе системы, где производилось монтирование, флаг «точки монтирования», установленный функцией mount, и освобождает индекс. Пометив запись в таблице монтирования свободной для общего использования, функция umount завершает работу.

алгоритм umount

входная информация: имя специального файла, соответствующего демонтируемой файловой системе

выходная информация: отсутствует

{

if (пользователь не является суперпользователем) return (ошибку);

получить индекс специального файла (алгоритм namei);

извлечь старший и младший номера демонтируемого устройства;

получить в таблице монтирования запись для демонтируемой системы, исходя из старшего и младшего номеров;

освободить индекс специального файла (алгоритм iput);

удалить из таблицы областей записи с разделяемым текстом для файлов, принадлежащих файловой системе;

/* глава 7ххх */

скорректировать суперблок, индексы, выгрузить буферы на диск;

if (какие-то файлы из файловой системы все еще используются) return (ошибку);

получить из таблицы монтирования корневой индекс монтированной файловой системы;

заблокировать индекс;

освободить индекс (алгоритм iput);

/* iget был при монтировании */

запустить процедуру закрытия для специального устройства;

сделать недействительными (отменить) в пуле буферы из демонтируемой файловой системы;

получить из таблицы монтирования индекс точки монтирования;

заблокировать индекс;

очистить флаг, помечающий индекс как «точку монтирования»;

освободить индекс (алгоритм iput);

/* iget был при монтировании */

освободить буфер, используемый под суперблок;

освободить в таблице монтирования место, занятое ранее;

}

Рисунок 5.27. Алгоритм демонтирования файловой системы

Рисунок 5.28. Файлы в дереве файловой системы, связанные с помощью функции link

Системная функция link связывает файл с новым именем в структуре каталогов файловой системы, создавая для существующего индекса новую запись в каталоге. Синтаксис вызова функции link:

link(source file name, target file name);

где source file name — существующее имя файла, а target file name — новое (дополнительное) имя, присваиваемое файлу после выполнения функции link. Файловая система хранит имя пути поиска для каждой связи, имеющейся у файла, и процессы могут обращаться к файлу по любому из этих имен. Ядро не знает, какое из имен файла является его подлинным именем, поэтому имя файла специально не обрабатывается. Например, после выполнения набора функций:

link("/usr/src/uts/sys", "/usr/include/sys");

link("/usr/include/realfile.h", "/usr/src/uts/sys/testfile.h");

на один и тот же файл будут указывать три имени пути поиска: «/usr/src/uts/sys/testfile.h», «/usr/include/sys/testfile.h» и «/usr/include/realfile» (см. Рисунок 5.28).

Ядро позволяет суперпользователю (и только ему) связывать каталоги, упрощая написание программ, требующих пересечения дерева файловой системы. Если бы это было разрешено произвольному пользователю, программам, пересекающим иерархическую структуру файлов, пришлось бы заботиться о том, чтобы не попасть в бесконечный цикл в том случае, если пользователь связал каталог с вершиной, стоящей ниже в иерархии. Предполагается, что суперпользователи более осторожны в указании таких связей. Возможность связывать между собой каталоги должна была поддерживаться в ранних версиях системы, так как эта возможность требуется для реализации команды mkdir, которая создает новый каталог. Включение функции mkdir устраняет необходимость в связывании каталогов.

алгоритм link

входная информация:

существующее имя файла

новое имя файла

выходная информация: отсутствует

{

получить индекс для существующего имени файла (алгоритм namei);

if (у файла слишком много связей или производится связывание каталога без разрешения суперпользователя) {

освободить индекс (алгоритм iput);