Андрей Робачевский - Операционная система UNIX
- Название:Операционная система UNIX
- Автор:
- Жанр:
- Издательство:BHV - Санкт-Петербург
- Год:1997
- Город:Санкт-Петербург
- ISBN:5-7791-0057-8
- Рейтинг:
- Избранное:Добавить в избранное
-
Отзывы:
-
Ваша оценка:
Андрей Робачевский - Операционная система UNIX краткое содержание
Книга посвящена семейству операционных систем UNIX и содержит информацию о принципах организации, идеологии и архитектуре, объединяющих различные версии этой операционной системы.
В книге рассматриваются: архитектура ядра UNIX (подсистемы ввода/вывода, управления памятью и процессами, а также файловая подсистема), программный интерфейс UNIX (системные вызовы и основные библиотечные функции), пользовательская среда (командный интерпретатор shell, основные команды и утилиты) и сетевая поддержка в UNIX (протоколов семейства TCP/IP, архитектура сетевой подсистемы, программные интерфейсы сокетов и TLI).
Для широкого круга пользователей
Операционная система UNIX - читать онлайн бесплатно полную версию (весь текст целиком)
Интервал:
Закладка:
Рис. 4.8. Метаданные файла виртуальной файловой системы
Монтирование файловой системы
Прежде чем может состояться работа с файлами, соответствующая файловая система должна быть встроена в существующее иерархическое дерево.
Только после этого ядро сможет выполнять файловые операции, такие как создание, открытие, чтение или запись в файл. Эта операция встраивания получила название подключения или монтирования файловой системы .
Каждая подключенная файловая система представлена на независимом уровне в виде структуры vfs, аналоге записи таблицы монтирования дисковой файловой системы. Структуры vfsвсех подключенных файловых систем организованы в виде односвязного списка, в совокупности обеспечивая информацию, необходимую для обслуживания всего иерархического дерева, а также информацию о реальной файловой системе, которые не изменяются на протяжении работы. Первой записью списка всегда является корневая файловая система. В дальнейшем, список vfsмы будем называть устоявшимся термином — таблица монтирования. Поля структуры vfsприведены в табл. 4.3.
Таблица 4.3. Поля структуры vfs
struct vfs *vfs_next |
Следующая файловая система в списке монтирования. |
struct vfsops *vfs_op |
Операции файловой системы. |
struct vnode *vfs_vnodecovered |
vnode, перекрываемый файловой системой. |
int vfs_flag |
Флаги: только для чтения, запрещен бит SUID и т.д. |
int vfs_bsize |
Размер блока файловой системы. |
caddr_t vfs_data |
Указатель на специфические данные, относящиеся к реальной файловой системе. |
Поле vfs_dataсодержит указатель на данные реальной файловой системы. Например, для дисковой файловой системы s5fs, это поле указывает на суперблок, размещенный в памяти.
Поле vfs_opуказывает на операции файловой системы, которые в терминах объектно-ориентированного подхода могут быть названы виртуальными методами объекта vfs. Возможные операции файловой системы приведены в табл. 4.4. Поскольку они существенным образом зависят от архитектуры и конкретной реализации, поля vfs_opзаполняются указателями на соответствующие функции реальной файловой системы при ее монтировании.
Таблица 4.4. Операции файловой системы
int (*vfs_mount)() |
Подключает файловую систему. Обычно операция включает размещение суперблока в памяти и инициализацию записи в таблице монтирования. |
int (*vfs_unmount)() |
Отключает файловую систему. Операция включает актуализацию данных файловой системы на накопителе (например, синхронизацию дискового суперблока и его образа в памяти). |
int (*vfs_root)() |
Возвращает корневой vnode файловой системы. |
int (*vfs_statfs)() |
Возвращает общую информацию о файловой системе, в частности: размер блока хранения данных, число блоков, число свободных блоков, число inode. |
int (*vfs_sync)() |
Актуализирует все кэшированные данные файловой системы. |
int (*vfs_fid)() |
Возвращает файловый идентификатор (fid — file Identifier), однозначно адресующий файл в данной файловой системе. В качестве fid может, например, выступать номер inode реальной файловой системы. |
int (*vfs_vget)() |
Возвращает указатель на vnode для файла данной файловой системы, адресованного fid. |
Для инициализации и монтирования реальной файловой системы UNIX хранит коммутатор файловых систем (File System Switch), адресующий процедурный интерфейс для каждого типа файловой системы, поддерживаемой ядром. UNIX System V для этого использует глобальную таблицу, каждый элемент которой соответствует определенному типу реальной файловой системы, например s5fs, ufs или nfs. Элемент этой таблицы vfssw имеет поля, указанные в табл. 4.5.
Таблица 4.5. Коммутатор файловых систем
char *vsw_name |
Имя типа файловой системы |
int (*vsw_init)() |
Адрес процедуры инициализации |
struct vfsops *vsw_vfsops |
Указатель на вектор операций файловой системы |
long vsw_flag |
Флаги |
Взаимодействие структур виртуальной файловой системы показано на рис. 4.9.
Рис. 4.9. Структуры данных виртуальной файловой системы
Монтирование файловой системы производится системным вызовом mount(2) . В качестве аргументов передаются тип монтируемой файловой системы, имя каталога, к которому подключается файловая система ( точка монтирования ), флаги (например, доступ к файловой системе только для чтения) и дополнительные данные, конкретный вид и содержимое которых зависят от реализации реальной файловой системы. При этом производится поиск vnode, соответствующего файлу — точке монтирования (операция lookup()или namei()трансляции имени), и проверяется, что файл является каталогом и не используется в настоящее время для монтирования других файловых систем.
Затем происходит поиск элемента коммутатора файловых систем vfssw[], соответствующего типу монтируемой файловой системы. Если такой элемент найден, вызывается операция инициализации, адресованная полем vsw_init(). При этом выполняется размещение специфических для данного типа файловой системы данных, после чего ядро размещает структуру vfsи помещает ее в связанный список, подключенных файловых систем, как это показано на рис. 4.11. Поле vfs_vnodecoveredуказывает на vnode точки монтирования. Это поле устанавливается нулевым для корневой (root) файловой системы, элемент vfsкоторой всегда расположен первым в списке подключенных файловых систем. Поле vfs_opадресует вектор операций, определенный для данного типа файловой системы. Наконец, указатель на данный элемент vfsсохраняется в поле v_vfsmountedhereвиртуального индексного дескриптора каталога — точки монтирования.
После этого вызывается операция vfs_mount()соответствующая данному типу файловой системы. Конкретные действия определяются реализацией файловой системы и могут существенно различаться. Например, операция монтирования локальной файловой системы ufs предусматривает считывание в память метаданных системы, таких как суперблок, в то время как монтирование удаленной NFS файловой системы включает передачу сетевого запроса файловому серверу. Однако монтирование предусматривает выполнение и ряда общих операций, включающих:
□ проверку соответствующих прав на выполнение монтирования;
Читать дальшеИнтервал:
Закладка:
