Андрей Робачевский - Операционная система UNIX

□ размещение и инициализацию специфических для файловой системы данного типа данных, сохранение адреса этих данных в поле vfs_dataэлемента vfs;

□ размещение vnode для корневого каталога подключаемой файловой системы, доступ к которому осуществляется с помощью операции vfs_root().

После подключения файловая система может быть адресована по имени точки монтирования. В частности, при отключении файловой системы с помощью системного вызова umount(2) , в качестве аргумента ему передается имя точки монтирования. Адресация с помощью специального файла устройства, как это происходило раньше, нарушает унифицированный вид виртуальной файловой системы, так как некоторые типы вообще не имеют такого устройства (например, NFS).

Определение корневого vnode для подключенной файловой системы производится с помощью операции vfs_root(). Заметим, что в некоторых реализациях независимой файловой системы (например, в SCO UNIX, хотя там используется другая терминология) одно из полей записи таблицы монтирования явно указывало на корневой vnode. Подход, предложенный фирмой Sun Microsystems, позволяет не хранить корневой vnode постоянно, размещая его только при необходимости работы с файловой системой. Это минимизирует ресурсы, занимаемые подключенными файловыми системами, которые продолжительное время не используются.

На рис. 4.10 приведен вид логического файлового дерева до и после монтирования файловой системы А к каталогу /usr/local. На рис. 4.11 приведен вид виртуальной файловой системы после этой операции монтирования.

Рис. 4.10. Монтирование файловой системы А к корневой файловой системе

Рис. 4.11. Схема монтирования файловых систем различных типов

Исследовать описанные структуры данных можно с помощью утилиты crash(1M) . Для этого применяются команды vfs и mode , отображающие содержимое соответствующих структур данных. Приведем пример такого исследования файлового дерева операционной системы Solaris 2.5:

# crash

dumpfile = /dev/mem, namelist = /dev/ksyms, outfile = stdout

> !mount

/ on /dev/dsk/c0t3d0s0 read/write on Tue Feb 25 15:29:11 1997

/usr/local on /dev/dsk/c0t0d0s0 read/write on Tue Feb 25 15:29:13 1997

/tmp on swap read/write on Tue Feb 25 15:29:13 1997

/dev/fd on fd read/write/setuid on Tue Feb 25 15:29:11 1997

/proc on /proc read/write/setuid on Tue Feb 25 15:29:11 1997

/cdrom/unnamed_cdrom on /dev/dsk/c0t6d0 ronly on Mon Mar 25 15:29:43 1997

> vfs

FSTYP BSZ MAJ/MIN FSID VNCOVERED PDATA BCOUNT FLAGS

ufs 8192 32,24 800018 0 f5b79b78 0 notr

ufs 8192 32,0 800000 f5c29ad0 f5c28c88 0 notr

tmpfs 4096 0,0 0 f5958d18 f5d16ee0 0 notr

fd 1024 158,0 2780000 f5c4f5d8 0 0

proc 1024 156,0 2700000 f5c4f718 0 283920

hsfs 2048 91,1 b9d02de5 f5f20698 f5b60d98 0 rd

Мы распечатали список подключенных файловых систем (команда mount(1M) ) и элементы vfs таблицы монтирования. Рассмотрим подробнее vnode точки монтирования файловой системы раздела /dev/dsk/c0t0d0s0.

> vnode f5c29ad0

VCNT VFSMNTED VFSP STREAMP VTYPE RDEV VDATA VFILOCKS VFLAG

2 f5c25c60 f0286570 0 d - f5c29ac8 0 -

Удостоверимся, что поле v_ vfsmountedhere( VFSMNTED) адресует элемент vfsподключенной файловой системы, а поле v_fsp( VFSP) указывает на элемент корневой файловой системы.

> vfs f5c25c60

FSTYP BSZ MAJ/MIN FSID VNCOVERED PDATA BCOUNT FLAGS

ufs 8192 32,0 800000 f5c29ad0 f5c28c88 0 notr

> vfs f0286570

FSTYP BSZ MAJ/MIN FSID VNCOVERED PDATA BCOUNT FLAGS

ufs 8192 32,24 800018 0 f5b79b78 0 notr

Наконец, посмотрим на содержимое inode файловой системы ufs, адресованного полем v_data( VDATA) виртуального индексного дескриптора:

> ui f5c29ac8

UFS INODE TABLE SIZE = 1671

SLOT MAJ/MIN INUMB RCNT LINK UID GID SIZE MODE FLAGS

- 32,24 7552 2 2 0 0 512 d---755 rf

Полученная информация показывает, что запись таблицы inode ufs адресует дисковый индексный дескриптор с номером 7552 ( INUMB). Для того чтобы узнать имя файла, используем команду ncheck(1M) :

> !ncheck -i 7552

/dev/dsk/c0t3d0s0:

7552 /usr/local

Прикладные процессы, запрашивая услуги файловой системы, обычно имеют дело с именем файла или файловым дескриптором, полученным в результате определенных системных вызовов. Однако ядро системы для обеспечения работы с файлами использует не имена, а индексные дескрипторы. Таким образом, необходима трансляция имени файла, передаваемого, например, в качестве аргумента системному вызову open(2) , в номер соответствующего vnode.

В табл. 4.6 приведены системные вызовы, для выполнения которых требуется трансляция имени файла.

Таблица 4.6. Системные вызовы, требующие трансляции имени

Говоря формально, полное имя файла представляет собой последовательность слов, разделенных символом '/'. Каждый компонент имени, кроме последнего, является именем каталога. Последний компонент определяет собственно имя файла. При этом полное имя может быть абсолютным или относительным . Если полное имя начинается с символа '/', представляющего корневой каталог общего логического дерева файловой системы, то оно является абсолютным, однозначно определяющим файл из любого места файловой системы. В противном случае, имя является относительным и адресует файл относительно текущего каталога. Примером относительного имени может служить include/sys/user.h, а абсолютное имя этого файла — /usr/include/sys/user.h. Как следует из этих рассуждений, два каталога играют ключевую роль при трансляции имени: корневой каталог и текущий каталог. Каждый процесс адресует эти каталоги двумя полями структуры u_area:

В зависимости от имени файла трансляция начинается с vnode, адресованного либо полем u_cdir, либо u_rdir. Трансляция имени осуществляется покомпонентно, при этом для vnode текущего каталога вызывается соответствующая ему операция vn_lookup(), в качестве аргумента которой передается имя следующего компонента. В результате операции возвращается vnode, соответствующий искомому компоненту.