(File System)

1
Lecture 2
????? ?????? ?? ????? ???????? ???? ?? (File
System)
2
????? ?????? ?? ????? ???????? ???? ?? (File
System)

• ???? ( File ) ????? ?
• ???? ????? (File System) ????? ?
• ???? (Disk) ???? ?
• ?????? ??????? ?? ??????? ???? ????? ???????

3
????? ?????? ?? ????? ???????? ???? ?? (File
System)

• ???? ( File ) ????? ?
• ?????? ?? ?? ???? ?? ( Data ) ?? ???? ???? ??????
  ????? ???? ((Operating System ???? ??????? ?
  ?????? ??????.
• ?? ???? ?? ???? ????? ? ?????? (Persistent) ??
  ???? ?? ??????.
• ???? ????? (File System) ????? ?
• ??? ???? ?????? ?? ?? ????? ???? ?????? ?? ??
  ????? ? ??? ?? ????? ?? ??????? ??????? ???? ??
  ?? ???? ????
• ?????? ?????? ?????? (Directory service )
• ???????? ?????? ?????? (Storage service )

4
????? ???????? ???? ?? (File System)
????? ????? ?? ???? ????? ????? ????
5
????? ???????? ???? ?? (File System)

• ?????? ?????? ?????? (Directory )
• ?????? ???????? ?????? (Logical Naming)
• ?????? ?????? ? ??????? ????? ?? ?????? ( Meta
  Data )
• ?????? ????????? ? ???? ???? ?????? (
  Organization )
• ???????? ?????? ?????? (Storage )
• ??????? ?????? ?? ???? ?? ?????? ? ?????
  (Persistent Reliable)
• ????? ??????? ????? ? ??? ? ????????? ?????? ????
  ???????
• ?? ?????? ?????? ?????? ??? ??????? (Sharing)
• ????? ????? ?? ?????? ?? ?????? (Access Security)

6
????? ???????? ???? ?? (File System)

• ? ??? (Disk) ???? ?
• ?? ??? ????? ???????? ?????? ?? ???? ????? ????
  ??????? ???? ??????? ?????.
• ?? ?????? ????? ????? ?? ???? ????? ????? ????
  ?????? ????.
• ?????? ???? ?? ??? ? ??? ?? ???? ?
• ??? ?????? ??? ?? ?????? ?????? ?? ??????? ????
  ??? ???? (Disk) ???? ?? ???? ????? (Disk Handler)
  ? ?? ?????? ????? ???? ???? ????? ????? ?????.

7
?????? ?????? ?????? (Directory)

• ????????? ???????? ??? ???????? ?????? ??????
  ???? ????
• ?????? ???? ?? ???? (Flat Directory
  Structure)
• ?????? ?? ???? (2 Level Directory
  Structure)
• ?????? ???????? (Tree Directory
  Structure)
• ?????? ???? (Graph Directory
  Structure)

8
?????? ?????? ?????? (Directory)

• 1 - ?????? ???? ?? ???? (Flat Directory
  Structure)
• ????????? ???? ?? ?? ?? ??? ??? ???? ? ???? ??
  ??? ???? ??????? ?????.
• ??? ?????? ??? ???? ????? ??? ????? ???? ?
  ??????? ???? ??????? ?? ????.
• ???? ????????? ?????? ?? ??? ??? ???? ??????.
• ????? ?? ???? ?? ?? ??? ???? ?????? ???.

9
?????? ?????? ?????? (Directory)

• 2 - ?????? ?? ???? (2 Level Directory
  Structure)
• ??????? ??????? ?? ?? ???? ?? ?? ?? ?????????
  ?????? ? ?????? ???? ?? ??????? ????? ???? ??
  ????.
• ??? ????????? ??? ??????? ???? ?????? ???.

10
?????? ?????? ?????? (Directory)

• 3 - ?????? ???????? (Tree Directory
  Structure)
• ??? ????? ????? ?????? ??? ?? ????.
• ?? ????? ????????? ?????? ?? ?? ????? ??? ????
  ??????.
• ??? ????? ?? ?????? ?????? ?? ???? ?? ?? ????
  ????? ?? ???? ??? ????.
• ??? ?? ???? ?? ???? ?? Path ????? "x/y/cat" ?????
  ?? ???.

11
?????? ?????? ?????? (Directory)

• 4 - ?????? ???? (Graph Directory
  Structure)
• ??? ?????? ?? ????? ?????? ??? ? ????? ?? ??????
  ?????? ?????? ? ????? ?????? (Link) ??? ???????
  ????? ?? ???? ?? ????.
• ?? ??? ?????? ?????? ????? ??? ?????? ?? ???? ??
  ????? ????? ?????? ?? ?????? ?????? ?? ?????? ???
  ??? ?? ???? ???? ??? ??? ??? ????? (path) ?????
  ????.

12
?????? ??? ??????? ? ???? ????? (File System
Interface)

• ?????? ????? ?? ?????? ?????? (Directory)
• ????? ?? ??? Directory
• ????? ? ??? ?? ??? ????? ??????
• ????? ????? ?? ???? ?? ?? Directory
• ????? ????? ?????? (Access Rights)
• ????? ????? ??????
• ?????? ????? ?? ????? ???? ?????? (Storage)
• ?????? ????
• ????? ?? ?? ???????? ????
• ???? ????
• ????? (Seek) ?? ???? ?? ????

13
?????? ?????? (File Attributes)

• ?????? ?????? ???? ???
• ?????? ? ??????? ????? ?? ?????? ( Meta Data)
  ???? ????? ??? ?? ?????
• ??? ????
• ??? ?????? ???? ) ??? ????(
• ?????? ????
• ??? ???? ????
• ????? ?????? ?? ????
• ??????? ????? ? ?????? ? ?? ??? ????? ????
• ??? ??????? ??? ??????
• ?????? ? ??????? ????? ?? ?????? ????? ?? ?????
  ?? ???? ?????? ?? ???? (Path) ??????? ??????.

14
?????? ??????? ?? ??????? ???? (Logical /
Physical Mapping)

• ?? ?????? ???????
• ?? ???? ?????? ?????? ?? ?? ???????? ????
  (Logical Records) ????? ?????.(????)
• ?? ?????? ???? ?????
• ???? ???? ?? ????? ?????? ?? ?? ??????? ????
  (Physical Blocks) ????? ?? ???.
• ??????
• ?????? ?? ?????? ??? ?? ?????? ????? ????.
  (Logical / Physical Mapping)
• ?????????????
• ??????? ???? ??????? ??? ?????? ????? ?? ???.
  (Fragmentation) ... (????)

15
?????? ??????? ?? ??????? ???? (Logical /
Physical Mapping)

• ?????? ????? ?????? ??????? ?? ?????? ????? ??
  ????? ? ?????? ?? ?????? ?????
• 1 ?????
• ??????? ??? ????? ???? ?? ?? ????? ???
  (Portability)
• ????? ??? ?????? ??? ????? ? ?????? ?????
  (Performance)
• ????? ????? ?????? ????? ? ??????? ??? ?? ??????
• ????? ?? ?????? ?????? (Disk Handler) ...
  (????)
• 2 ?????
• ?????? ????? ???? ???? ??????? ??? (Optimization)
• ??????? ?????? ??????? ?? ??? ????? ... (????)

16
?????? ??????? ?? ??????? ???? (Access Methods)

• ?????? ?? ???? ??? ?? ???? ?? ?? ???? ?????
  ???? ???????
• ?????? ???? ??? (???? ???? ?? ???? ?? ????? ??
  ?????) (Sequential)
• ?????? ?????? ?? ?? ???? (Direct) ...
  (??????)
• ?????? ?? Array ?? ????? RAM (Memory Mapped)
• ?????? ?????? ?? ??? ?? ???? (Indexed)

17
??? ? ??????? ???? ?? (Data Consistency)

• ????? ?? ??? ???? ?? ?????
• ?? ?????? ??????? ?????? ?? ???? ??? ????? ?? ??
  ???? ?? ??? ?? ??????? ????? ???? ??
  ????????????? ????? ?????. (?????)
• ??? ???? ??????
• ?? ????? UNIX ???? ??? ?? ????? ?? ??? ????? ???
  ?? ???? ?????? ??????? ????(? ?? ?? ???? ?????
  ?????? ?????) ???? ?????? ?? ???? ... (???!)
• ?? ???? ???? ?? ????? ?? ?? ???? ???? ??? ???? ?
  ???? ??? ????? ??? ?? ?? ???? ?????? ?????? ????
  ??????? ??? ????.
• ??????
• ?? ?? ?? ???? ??? ) ?? ???? ???? ??? ( ???????
  ??? ??????? ??? ??? ??? ???? ?? ? ??????? ????
  ????????. (??? ???? ????)

18
??? ????? ???? ?? (Access Protection)

• ????? ?? ????? ???? ?? ?????
• ??? ????? ???? ?? ?? ????? ????? ?????? ?? ????
  ?????? ??????? ???? ?? ????.
• ??? ????? ?????? ?? ?? ????? ???????
• ?????? ( Read )
• ????? ( Write )
• ???? ( Execute )
• ??? ???? ?? ( Delete )
• ????? ????? ???? ?? ( Append )
• ?????? ?????? ?????? ( File Attributes )
• ?????? ?????? ( Files Directory Search )
  ... (??? ????)

19
??? ????? ???? ?? (Access Protection)

• ?? ??????? ???? ????? ????? ???? ?????
• ?? ??? ????? ????? ?????? ?? ????? ??????? ????
  (??? ??????) ?? ??????? ? ???????? ?? ?? ??
  ?????? ????? ????? ???? ?????? . ( Access Lists )
• ?? Unix ??? ???? ??? ( Access Groups ) ???? ??
  ??? ?? ???? ????? ??????? ?? ?? ??? ?? ????
• 1- ??? ?? ?? ???? ( Owner )
• 2- ??????? ?? ???? ?? ?? ?? ???? (Group )
• 3- ??????? ???? (Others )
  ... (?????)
• 
  (??? ??? ??? ???? ?? ????)

20
?????? ?? ???? ??? ?? ???? (Opening a File)

• ?????? ?? ???? ??? ?? ???? ????? ???? ??????
• ??? ?? ?? ???? ?????? ?? ???? ??? ?? ???? ??????
  ???? ?? ??????? ??? ????.
• ??? ????? ?? ???? ???? ???
• ??? ????? ?? ???? ?? ???? ???? ????? ???????
  ????? ?? ???? ?? ????? ????? ??????.
• (?? ????)

21
?????? ?? ???? ??? ?? ???? (Opening a Files)

• ??? ????? ?? ???? ????? ????
• ???? ???????? ?? ?????? ??????? ????? ???
  ???????? ??????? ???????? ?? ????? ????? ?? ????
  Open File Table ??????? ?????.
• (?? ??? ?????????)

22
?????? ?? ???? ??? ?? ???? (Opening a Files)

• ?? ?? ??? ???????? ?? ????? ????? ???? ????
  ???????
• ??????? ????? ????
• ???? ???? ??? ????
• ? ???? ???? ???
• ???? ????? ? ??????
• ??????? I/O
• ????? ??? ???
• Lock ??
• ????

• ??????? ????? ?? ?? Process ????
• ????????? ????? (Pointers)
  ... (?????)
• ??? ????? ? ?????? (Access Permissions)
• ????

23
?????? ?? ???? ??? ?? ???? (Opening a Files)
????? ??? ????? ?? ???? ????? ????
24
??????? ?????? ??? ????(Disk Allocation)

• ???? ???? ???? ?? ???? ?? ??? ???? ?? ?? ???????
  ?????? ???? ?????
• 1- ??? ???
• ????? ?????? ?? ???? ???? ???? ??? ?? ??????
  ????? (Link) ?? ????. (Linked Allocation)
• ?? ??? ??? ???????? ?? ???? ???? ??? ???? ??????
  ???? ??? ?????? ?????? ?? ?? ????? ?? ???? ????
  ?????? ???. (????)

25
??????? ?????? ??? ????(Disk Allocation)

• ???? ???? ???? ?? ???? ?? ??? ???? ?? ?? ???????
  ?????? ???? ?????
• 2- ??? ???
• ???? ? ???? ????? ?? ????? ????? ???? ??? ????
  ?? ???? ?? ?? Index ???????? ?? ???? (Indexed
  Allocation)
• ?? ??? ??? ????? ?????? ?????? ?? ?? ????? ??
  ???? ???? ????? ????. (????)

26
???????? ?????? ??? ????? ?????? (Unix File
System)

• ?????? ??? ????? ?????? ????? ? ?? ?? ????? ?????
  ? ??????? ?? ?????
• ?????? ?????? ?? ?? ?????? ???????? ???????
  (I-nodes Directories)
• ?????? ??????? ?????? ?? ?? ?????? ????????
  ??????? (Open File Structure)
• ????????? ???? ???? ????? ????
  (Disk Organization)
• ???????? ?????? ??? ???? ?? ?? ???? ????? ??????
  (Network File System)

27
???????? ?????? ??? ????? ?????? (Unix File
System)

• ?????? ?????? ?? ?? ?????? ???????? ???????
• ????? Directories
• ????? I-nodes
• ?????? Directory ????? ????
• ?????? ???? ?? ????? ?????? ? ????? i-node ??????
  ?? ????.

28
???????? ?????? ??? ????? ?????? (Unix File
System)

• ?????? ?? ???? I-node ????? ????
• ?????? ???? ????? ?? ?? ???? ?? ?? ???? I-node
  ??????? ?? ????.
• ???? ???? ???? ??? ???? ????? ??????? 8 ????
  ????? ???? ??????.
• ?? ??? Indexed Allocation ???? ???? ??? ?? ????
  ??????? ?? ???.
• 12 ????? ?? ?????? (direct pointer) ????? ??????
  ?????? ?? ???? ??? ???????? ?? ?? ????? ???? ??
  96 ???? ???? ???? ????? ??????.
• ?????? ????? ?? ???? (Single indirect pointer) ??
  16 ??? ???? ???? ????? ??? ?? ?? index ????? ????
  ?????? ????? ???.
• ??? ? ?? ????? ?? Double indirect pointer ?? 4
  ???? ???? ???? ???? ? ?? ?? ??? ?????? ????
  ?????? ?? ?????.
• ? ??? ????? ?? ?????????? 64 ???? ?? 32 ???? ????
  ????? ???? ?? ???.

29
???????? ?????? ??? ????? ?????? (Unix File
System)
?????? ?? ???? I-node ????? ????
30
???????? ?????? ??? ????? ?????? (Unix File
System)

• ?????? ??????? ?????? ?? ?? ?????? ????????
  ???????
• ???? File Descriptor Table ??????? ????? ??
  ??????? ??? ??? ? ????????? ???? ??????? ?? ??
  process ?? ???? ?? ???.
• ???? (OFT) Open File Table ??????? ????? ?? ????
  ??????? ??? ??? ?? ????? ? ????? ????? ?????? ??
  ???? open count ? ??? ??? ????? ?? ?? ????
  (Locks) ????? ????? ? ??? ???? ?? ? ???? ?? ????
  ?? ???.
• ???? File Allocation Table ??????? ????? ??
  ??????? ???? ?????? ?? ???????? ?? ???.
• ???? Table of I-nodes ?? ??? ?? I-nodes ???
  ??????? ???? ??????? ?? ?? ????? RAM ??????? ??
  ???.

31
???????? ?????? ??? ????? ?????? (Unix File
System)
?????? ??????? ?????? ?? ?? ?????? ????????
???????
32
???????? ?????? ??? ????? ?????? (Unix File
System)

• ????????? ???? ???? ????? ???? (Disk
  Organization)
• ?? ???? ???? ?? ????? ???? ??? File System ????.
• ?? ???? ????? ??? ?? Logical Disk ????? ??? ?
  ???? ?? boot block ? ?????? Cylinder group
  ??????.
• ????? ???? ?? Logical Disk ?? ??? boot block
  ?????? ?? ???? boot strap program ??????.
• ???? logical disk ?? ????? Cylinder group ?????
  ?????.
• ?? Cylinder group ???? ?????? Cylinder ?????
  ?????? ??????

33
???????? ?????? ??? ????? ?????? (Unix File
System)

• ????????? ???? ???? ????? ???? (Disk
  Organization)
• ?? ?? Cylinder group ?? Super block ???? ???? ??
  ???? ??????? ???? File System ??????.
• ?? ?? Cylinder group ?? cylinder block ???? ????
  ?? ???? ??????? ????? ????? ?? ??????? ????
  (free) ? i-node ??? ???? ? ??? ??????? ????? ???
  ???? ???? ????? ??? ? ???? ??????.
• ?? Cylinder group ???? ?? ???? ???? ??? ????
  i-node ?? ??????.
• ???? ???? ????? ?? cylinder group ???? ???????
  ???? (data blocks) ???? ?????.

34
???????? ?????? ??? ????? ?????? (Unix File
System)

• ????????? ???? ???? ????? ???? (Disk
  Organization)
• ???? ???? ???? ??????? ?? ???? ???? ?????? ????
  ???? ??????.
• ?? ???? ???? ?? ????? ????? ???? ? ????? ?? ???
  ??? ???? ???? ??? ??? ???? )????(Sector ?????
  ?????.
• ??????? ?????? ??????? ?????? ???? ?? ?? ?????
  RAM ?? ???? ? ?????? ???? ????????.
• ??????? ?????? ?? ?? ??????? ????? ? ?? ??? ????
  ???? ?? ???? ???? ??????? ??????.
• ???? ???? ?? ?? ???? ????? ?????? ???? ??
  Sector?????? ????? ???? ?????.
• ??????? ????? ?? ???? ???? ???? ?? ????? ????
  ?????? ??? Block ?? ? Sector?? ????. ???????
• ?????? Block ?? ??? 4 ?? 8 ???? ???? ??????.
• ?????? Sector?? ??? 0.5 ?? 2 ???? ???? ??????.

35
???????? ?????? ??? ????? ?????? (Unix File
System)

• ????????? ???? ???? ????? ???? (Disk
  Organization)
• ????? Cylinder Group ?? ???? ?????? BSD 4.2 ??
  ??? ? ?? ??? ??????? ???? ??? ?? ???? ?? ??
  ?????? ????? ????? ????? ???.
• ???? I-node ?? ???? (? ??? ??????? ???? ??? ?????
  ??) ?? ???? cylinder group ????? ?? Directory
  ??? ??????.
• ?? Sub-directory ?? ?? cylinder group ???? ?????
  ?????.
• ???? ??????? ?? ?????????? ???? ???? ?? cylinder
  group ?????? ?? ???? ????? ??????? ???? ???
  ?????? (indirect blocks) ????? ?? ?? ???? ?? ??
  cylinder group ???? ????? ??????.

36
???????? ?????? ??? ????? ?????? (Unix File
System)

• ???????? ?????? ??? ???? ?? ?? ???? ?????
  ?????? (Network File System)
• ???? ????? ??? ???? SUN ????? ????? ??? ??? (open
  systems) ? ??????? ??? ?????? (NFS , XDR , RPC )
  ?? ????? ????.
• NFS ?? ?? ????????? ???? ????? ??? heterogeneous
  ????? ??? ???.
• NFS ?? ??? Client /Server ?? ????? ????? ??
  ??????? ?? ????? ? ???? ?????? ????? ?? Unix ???
  ???.
• ?? ????? ??????? ?? ????? Server ????? ?????? ??
  ??????? ??? ?? ?? ????? ????? ( Client ) ????.

37
???????? ?????? ??? ????? ?????? (Unix File
System)

• ???????? ?????? ??? ???? ?? ?? ???? ?????
  ?????? (Network File System)
• ????

38
???????? ?????? ??? ????? ?????? (Unix File
System)

• ???????? ?????? ??? ???? ?? ?? ???? ?????
  ?????? (Network File System)
• ????? Client ??????? ??????? ???? ????? (mount)
  ?? ?? ??? ?? Directory ? ???? Sub-directory ???
  ?????? ? ?? ????? Server ????.
• ???? ????? ??? ???? ? ???? SUN ????? (Virtual
  File Systems) VFS ? ???????? i-node ?? ?? V-node
  ??????? ????.
• V-node ????? ????? ????? ?????? ?? ??? Unique ??
  ??? Network ?? ????? ?? ????.

39
???????? ?????? ??? ????? ?????? (Unix File
System)

• ???????? ?????? ??? ???? ?? ?? ???? ?????
  ?????? (Network File System)