НОУ ІНТУІТ, Лекція, Реалізація файлової системи

Як мовилося раніше, файлова система має організувати ефективну роботу з даними, які у зовнішньої пам'яті, і надати користувачеві можливості запам'ятовування і вибірки цих даних.

Для організації зберігання інформації на диску користувач спочатку зазвичай виконує його форматування, виділяючи на ньому місце для структур даних, які описують стан файлової системи загалом. Потім користувач створює потрібну йому структуру каталогів (або директорій), які, по суті, є списками вкладених каталогів та файлів. І нарешті, він заповнює дисковий простір файлами, приписуючи їх тому чи іншому каталогу. Таким чином, ОС має надати у розпорядження користувача сукупність системних викликів, які забезпечують його сервісами.

Крім того, файлові служби можуть вирішувати проблеми перевірки та збереження цілісності файлової системи, проблеми підвищення продуктивності та низку інших.

Загальна структура файлової системи

Система зберігання даних на дисках може бути структурована в такий спосіб (див. рис. 12.1).

Нижній рівень- обладнання. Це в першу чергу магнітні диски з рухомими головками - основні пристрої зовнішньої пам'яті, що є пакетами магнітних пластин (поверхень), між якими на одному важелі рухається пакет магнітних головок. Крок руху пакета головок дискретним, і кожному положенню пакета головок логічно відповідає циліндр магнітного диска. Циліндри діляться на доріжки (треки), а кожна доріжка розмічується на одну і ту ж кількість блоків (секторів) таким чином, що в кожен блок можна записати по максимуму одне й те число байтів. Отже, для обміну з магнітним дискомна рівні апаратури потрібно вказати номер циліндра, номер поверхні, номер блоку на відповідній доріжці та кількість байтів, яку потрібно записати або прочитати від початку блоку. Таким чином, диски можуть бути розбиті на блоки фіксованого розміру і можна отримати доступ до будь-якого блоку (організувати прямий доступ до файлів).