Файловая система CDFS.В Windows XP, Windows 2000, Windows 2003 поддерживается файловая система компакт-дисков CDFS, выполненная по стандарту ISO 9660, которая определена в 1988 году как стандарт

Файловая система CDFS. В Windows XP, Windows 2000, Windows 2003 поддерживается файловая система компакт-дисков CDFS, выполненная по стандарту ISO 9660, которая определена в 1988 году как стандарт форматирования только для чтения для носителей информации на CD-ROM. Поддержка CDFS была введена в Windows NT 4.0. Реализация в Windows включает в себя поддержку длинного имени файла, определяемую Уровнем 2 стандарта Международной организации по стандартизации ISO 9660. CDFS обслуживается драйвером \ Windows \ System32 \ Drivers \ Cdfs.sys, поддерживающим форматы ISO-9660 и расширение формата Joliet, который поддерживает Unicode -имена произвольной длины. Если на диске присутствуют структуры для обоих форматов (чтобы обеспечить максимальную совместимость), CDFS использует формат Joliet. CDFS имеет ряд ограничений:

- длина имени каталога и файла должны быть меньше чем 32 символа;

- глубина дерева каталогов может быть не больше, чем восемь уровней;

- максимальная длина файлов не должна превышать 4 Гб;

- число каталогов не может превышать 65535.

CDFS считается унаследованным форматом, поскольку индустрия уже приняла в качестве стандарта для носителей, предназначенных только для чтения, универсальный дисковый формат UDF (Universal Disk Format).

Файловая система UDF. UDF – универсальный формат дисков представляет собой файловую систему, соответствующую стандарту Международной Организации по Стандартизации ISO 13346, предназначенную для доступа к DVD-ROM и CD-ROM. UDF определяется Ассоциацией по технологии оптического хранения данных (OSTA) и разработан для замены CDFS и поддержки устройств DVD-ROM. Поддержка формата UDF была введена в Windows 2000 и включала в себя поддержку только чтения дисков. Начиная с Windows XP, осуществляется поддержка чтения и записи данных на диск. В Windows XP / Windows 2003 включена собственная поддержка чтения-записи оптических дисков DVD-RAM и возможность чтения формата UDF 2.01, включая DVD -диски и DVD -видео. UDF, в отличие от CDFS, имеет особенности: длина имени файла может быть до 254 символов в ASCII -кодировке или до 127 символов в Unicode -кодировке; максимальная длина пути – 1023 символа; имена файлов могут включать буквы верхнего и нижнего регистра; файлы могут быть разреженными (sparse); размеры файлов задаются 64-битными значениями.

Файловая система UDF в Windows является UDF -совместимой реализацией OSTA – подмножеством формата ISO-13346 с расширениями для поддержки CD-R, DVD-R/RW и т.д. Организации по Стандартизации определила UDF в 1995 году как формат магнитооптических носителей, главным образом DVD-ROM, предназначенный для замены формата ISO-9660. Формат UDF включен в спецификацию DVD и более гибок, чем CDFS. Драйвер UDF (\ Windows \ System32 \ Drivers \ Udfs.sys) поддерживает UDF версии 1.02 и 1.5 в Windows 2000 и версий 2.0 и 2. 01 в Windows XP и Windows Server 2003.

Файловая система DFS. DFS (Distributed File System) – распределенная файловая система, которая позволяет объединить серверы и предоставляемые в общее пользование ресурсы в более простое пространство имен. Файловые системы обеспечивают однородный поименованный доступ к набору секторов на дисках, а DFS – однородный поименованный доступ к набору серверов, совместно используемых ресурсов и файлов, организуя их в виде иерархической структуры. В свою очередь новый том DFS может быть иерархично подключен к другим совместно используемым ресурсам Windows. DFS позволяет объединить физические устройства хранения в логические элементы, что делает физическое расположение данных прозрачным как для пользователей, так и для приложений. Преимущества DFS:

- special pathname – имя специального файла устройства (в общем случае имя раздела), соответствующего дисковому разделу с монтируемой файловой системой;

- directory pathname – каталог в существующей иерархии, где будет монтироваться файловая система (точка, место монтирования);

- options – указывает, следует ли монтировать файловую систему «только для чтения» (при этом не будут выполняться такие функции, как write и creat, которые производят запись в файловую систему).

Затем операционная система должна убедиться, что устройство содержит файловую систему ожидаемого формата с суперблоком, списком индексов и корневым индексом. Некоторые операционные системы осуществляют монтирование автоматически при первой встрече с диском, причем на жестком диске – на этапе загрузки, на гибком диске – после его установки в дисковод. Если файловая система на устройстве имеется, она монтируется на корневом уровне, при этом к цепочке имен абсолютного имени файла (pathname) добавляется буква раздела.

Ядро UNIX поддерживает таблицу монтирования с записями о каждой смонтированной файловой системе. В каждой записи содержится информация о вновь смонтированном устройстве, о его суперблоке и корневом каталоге, а также сведения о точке монтирования. Для устранения потенциально опасных побочных эффектов число ссылок (link) к каталогу (точке монтирования) должно быть равно 1. Занесение информации в таблицу монтирования производится немедленно, поскольку может возникнуть конфликт между двумя процессами. Например, если монтирующий процесс приостановлен для открытия устройства или считывания суперблока файловой системы, другой процесс может попытаться смонтировать файловую систему.

Наличие в логической структуре файлового архива точек монтирования требует аккуратной реализации алгоритмов, осуществляющих навигацию по каталогам. Точку монтирования можно пересечь двумя способами: из файловой системы, где производится монтирование, в файловую систему, которая монтируется (в направлении от глобального корня к листу), и в обратном направлении.

При одновременной работе пользователей над одним проектом возникает проблема совместного использования файлов. Поэтому часто оказывается удобным, чтобы совместно используемый файл присутствовал в разных каталогах, принадлежащих разным пользователям, например, файл пользователь С присутствует в каталоге пользователя А (рис. 4.26). Соединение между каталогом пользователя А и совместно используемым файлом называется связью, а дерево файловой системы – ориентированный ациклический граф.

Рис. 4.26. Файловая система, содержащая совместно используемый файл

Иерархическая организация, положенная в основу древовидной структуры файловой системы современных операционных систем, не предусматривает выражения отношений, в которых потомки связываются более чем с одним предком. Такая негибкость частично устраняется возможностью реализации связывания файлов или организации линков (link – связь, ссылка) – соединений между директорией и разделяемым файлом. Ядро операционной системы позволяет пользователю связывать каталоги, упрощая написание программ, требующих пересечения дерева файловой системы. Часто имеет смысл хранить одну команду под разными именами, например, выполняемый файл текстового редактора операционной системы Unix может вызываться под именами ex, edit, vi, view и vedit.

Простейший способ реализовать связывание файла – дублировать информацию о нем в обеих директориях, но может возникнуть проблема совместимости в случае, если владельцы этих директорий попытаются независимо друг от друга изменить содержимое файла. Например, в операционной системе СР/М запись в директории о файле содержит адреса дисковых блоков. Поэтому копии тех же дисковых адресов должны быть сделаны и в другой директории, куда файл линкуется. Если один из группы пользователей что-то добавляет к файлу, то новые блоки будут перечислены только в его директории и не будут видны другим пользователям. Такая ситуация может быть разрешена двумя способами:

1.С помощью жесткой связи (hard link) – блоки данных файла перечисляются не в директории, а в небольшой структуре данных (например, в индексном узле), которая связана с файлом, то второй пользователь может связаться с этой, уже существующей структурой. Недостаток: возникает необходимость поддержки счетчика ссылок на файл для корректной реализации операции удаления файла. Например, в Unix счетчик ссылок является одним из атрибутов, хранящихся в индексном узле. Удаление файла одним из пользователей уменьшает количество ссылок на файл на 1. Реальное удаление файла происходит тогда, когда число ссылок на файл становится равным 0.

2.С помощью символической линковки (soft или symbolic link) – созданием нового файла, который содержит путь к связываемому файлу В соответствующем каталоге создается элемент, в котором имени связи сопоставляется некоторое имя файла (этот файл даже не обязан существовать к моменту создания символической связи). Для символической связи может создаваться отдельный индексный узел и даже заводиться отдельный блок данных для хранения потенциально длинного имени файла. Ссылку на индексный узел файла имеет только реальный владелец. Если собственник удаляет файл, то он разрушается и становится недоступным для других пользователей. Удаление символического линка на файл не влияет. Недостаток: снижение скорости доступа к файлу, так как файл символического линка хранит путь к файлу, содержащий список вложенных директорий, для прохождения по которому необходимо осуществить несколько обращений к диску. Достоинство: метод может использоваться для организации удобного доступа к файлам удаленных компьютеров, например, если добавить к пути сетевой адрес удаленной машины.

Ациклический граф представляет собой более гибкую структуру по сравнению с простым деревом, но работа с ним требует большой аккуратности. Поскольку теперь к файлу существует несколько путей, программа поиска файла может найти его на диске несколько раз. Простейшее практическое решение данной проблемы состоит в ограничении числа директорий при поиске. Полное устранение циклов при поиске достаточно трудоемкая процедура, выполняемая специальными утилитами и связанная с многократной трассировкой директорий файловой системы.

Дата добавления: 2015-10-21