Питер Нортон - Полное руководство по Microsoft Windows XP

Архитектура файловой системы

Теперь, когда вы получили общее представление о файловых системах, можно перейти к рассмотрению базовой архитектуры. Windows XP при необходимости обращения к файловой системе обычно вынуждена принимать достаточно сложные решения. На рис. 13.1 проиллюстрировано, каким образом осуществляется подобное обращение.

Рисунок 13.1. Файловая система Windows XP позволяет управлять различными файловыми системами и рабочими средами

Хотя на первый взгляд представленная на рис. 13.1 архитектура выглядит достаточно сложной и требующей детального рассмотрения, на практике она не слишком трудна для понимания, особенно если анализировать ее по частям. В приводящихся ниже разделах дается подробное описание компонентов архитектуры, показанных на рис. 13.1. Подсистема Win32

Windows XP использует подход клиент/сервер для управления различными приложениями (см. главу 21). Подобное управление осуществляется с помощью подсистемы Win32, образующей уровень буферизации, который преобразует запросы внешних операционных систем в запросы, распознаваемые Windows XP. В данном случае Windows XP поддерживает операционную систему MS DOS и 16-разрядные приложения Windows. Такая конвертация предусматривает переход от 16-разрядных кодовых последовательностей к 32-разрядным.

Виртуальная машина MS DOS

Windows XP размещает каждое приложение операционной системы MS DOS на так называемой виртуальной машине MS DOS (Virtual DOS Machine – VDM). Для обеспечения хороших показателей надежности, активно востребованных пользователями Windows XP, специалистам Microsoft пришлось создать для каждого программного приложения оптимальную для его исполнения рабочую среду, как правило, независимую от рабочих сред других приложений. Для улучшения использования адресного пространства потребовалось добавить два дополнительных уровня: для виртуальной машины MS DOS (VDM) и для подсистемы Win32. Как и во всех прочих случаях, эти уровни прозрачны для пользователей, а программное приложение применяет прежний интерфейс.

Диспетчер настраиваемой файловой системы

Программа Диспетчер настраиваемой файловой системы (Installable File System Manager – IFS Manager) принадлежит к верхнему уровню файловой системы, при этом Диспетчер IFS состоит из совокупности библиотек DLL, образующих интерфейс для приложений. При этом не важно, что программное приложение использует интерфейс с прерыванием 21h операционной системы MS DOS, предусматривающий инициализацию прерываний, или интерфейс операционной системы Windows, ориентированный на 16– или 32-разрядные приложения, поскольку Диспетчер IFS является именно тем компонентом, который воспринимает запросы на работу приложений. Задача этой программы состоит в контроле настраиваемой файловой системы (IFS) при передаче управления драйверу файловой системы (FSD). Windows XP поддерживает четыре различных драйвера файловой системы (вопросы сетевой поддержки более подробно рассматриваются в главе 21).

Драйвер файловой системыНаиболее типичным компонентом на уровне слоя драйвера файловой системы (File System Driver, FSD) является драйвер файловой системы NTFS (NTFS File System Driver). Тем не менее пользователи могут задействовать и другие компоненты FSD, поставляемые в Windows XP, в том числе компоненты VFAT, CDFS (Compact Disk File System) и Network FSD. За исключением Network FSD, эти файлы виртуальных драйверов устройств VxD отвечают за обслуживание запросов, связанных с обращением к локальному жесткому диску. В дополнение к потребностям самой файловой системы каждый компонент FSD обеспечивает поддержку длинных имен файлов и стабильную работу системы, что, собственно, и дает операционной системе Windows XP ощутимые преимущества над предшествующими версиями. Компьютер может использовать также ряд других компонентов FSD – в зависимости от инсталлированного оборудования.

Блок-схема, показанная на рис. 13.1, содержит драйвер CDFS (CDFS Driver), который предназначен для организации доступа к компакт-дискам и дискам DVD. Набор файлов DLL этой программы заметно возрастает по объему в Windows XP, поскольку применяется для одновременной поддержки дисков CD-RW и DVD-RAM, в частности для организации записи на компакт-диске и реализации других не менее важных функций. Драйвер CDFS состоит из нескольких файлов, в том числе CDAUDIO.SYS, CDFS.SYS, CDROM.SYS, REDBOOK.SYS и STORPROP.DLL. Но это только верхняя часть айсберга, поскольку указанные файлы связаны с большим числом других файлов, привлекаемых для выполнения различных операций. Windows XP предусматривает инсталляцию драйвера CDFS только после того, как она распознает присутствие компакт-диска или диска DVD. В Windows XP основное различие (для пользователя) при поддержке компакт-диска и диска DVD состоит в использовании в последнем случае дополнительных драйверов для декодера DVD, которые позволяют воспроизводить данные с дисков DVD и компакт-дисков с помощью одних и тех же дисководов. В этом случае все компоненты FSD взаимодействуют с Диспетчером IFS и обеспечивают выдачу запросов на те уровни файловой системы, которые непосредственно связаны с соответствующими устройствами.

Драйвер декодера DVD

Как и в случае с компакт-дисками, управление для дисков DVD всех трех типов (со статическими данными, стираемыми данными и мультимедиа, включая фильмы) обеспечивается с помощью соответствующих драйверов, в том числе драйверов декодера. Подобные драйверы обычно состоят из нескольких файлов, причем конкретное число файлов зависит от типа декодера DVD. Так, для дисков DVD мультимедийного типа Windows XP обычно использует как минимум файл DVDPLAY.EXE. Эти программы опираются на такие новые функции Windows XP, как API-интерфейс DirectShow (для высококачественного воспроизведения и записи мультимедиа), а также ряд старых функций, например интерфейс управления рабочей средой (Media Control Interface – MSI). Драйвер декодера DVD предусматривает применение нового расширения файла: АХ. Файлы АХ активно взаимодействуют с информационными потоками рабочей среды, например с потоками среды диска DVD, и обеспечивают связь с новыми технологиями ActiveX, предложенными корпорацией Microsoft, скажем с программным приложением ActiveMovie.

Читать дальше