Failid 16/02/2015

Fail - pidev loogiline aadressruum
loogiline faili ülesehitus
kettal paiknemine- füüsiline

https://courses.cs.ut.ee/MTAT.03.005/2014_fall/uploads/Main/os_loeng09.pdf

OS loob seosed

Tüübid:

data- andmefailid - numeric, character, binary
program - programmfailid -  source, object(load image)
documents - dokumendid

faili struktuur:

• None -korrastamata (no sequence of words/bytes)
• Simple rocord structure - lihtsa kirje laadne - lines(read, fixed lenght, variable lenght(muutuva pikkusega)
• Complex structures- keeruka ülesehitusega - fromatted document, re-locatable load file
• can simulate last 2 with first method by inserting appropriate control characters -võib simuleerida 2 viimast, kasutades juhtsümboleid
• kes määrab? OS, Programm

 Faili omadused:

• name - only information human readable
• type- for systems that support multiple types
• location - pointer to a device an to file location on device
• size- current file size, maximal possible size
• protection-kaitse või loabitid- controls who can read, write, execute
• time, date and user identification - data for protection, security and usage monitoring
• information about files are kept in the directory structure, maintained on disk - info failide kohta hoitakse kaustastruktuuris

file operations - tehingud failidega-

fail - abstraktne andmetüüp, mis määratletud:

• create a file
• write a file
• read a file
• reposition within file - file seek = failist otsimine
• delete a file
• truncate a file - faili sisu kärpipmine
• open(fi) - konkreetse faili nimega (fi) avamine - search the directory structure on disk for entry fi, and move the content on entry to memory
• close(fi) - konkreetse faili sulgemine - move content on entry fi in memory to directory structure on disk - mälust kettaseadme kaustastruktuuri kirjutamine

file types - name.extension - tüübid

executable - exe,com,bin - machine language program
object - obj,o - complied machine lang., not liked
source code - c, CC, p, java, asm... - source code in varous lang.
batch - bat sh- comands to commant interpreter
print, viw - ps, dvi, gif - ASCII or binary file
archive - arc, zip

kaustastruktuur:

• arv võib olla väga suur *failisüsteemi tükeldamine jaotisteks * info hoidmine kettajaotistes
• sõlmede tabelid - device directory: a collection of nodes containing information about all files on a partition
• kaustastruktuur ja failid paiknevad kettaseadmel - both the directory structure and the files reside on disk
• varundusi hoitakse lindiseadmetel (nüüd harva) backups of these two structures are kept on tapes

 seadmekaustas asuv info

• nimi
• tüüp
• aadress või asukoht
• jooksev pikkus (praegusel hetkel)
• suurim pikkus
• ajatemplid
• kaitseinfo
• faili/protsessipõhiselt * jooksev asukoht failis * kasutuse statistika

kaustaoperatisoonid
 
 rename a file, lista a directory(kaustade loetelu loomine), treverse the filesystem(failisüs läbimine)

loogilise kaustaruumi loomise eesmärk

• asukoha kiire määramine
• nimed * two users can have the same name for different files * the same file can have several different names
• grupeerimine tunnuste alusel - logical grouping of files by properties (e.g. all pascaö programs, all games...)

 Ühetasandilised kaustad

• üks kaust kõigile
• nimeprobleem * unikaalsete nimede meelespidamise programm * kasutajate kasvuga vajadus unikaalsete nimede kasvuks 

 Kahetasandilised kaustad

• loodi kasutajanime programmi lahendamiseks
• esimene tase kasutajate kaustad
• teine sisaldab kasutaja faile
• vajadus märatleda tee asukohani
• samu failinimesid võivad kasutada eri kasutajad
• süsteemifaile hoitakse eraldi
• efektiivne otsimine

 

 puukujulised kaustastruktuurid

• suvaline kaustade sügavus
• efektiivsed otsingud
• grupeerimine
• current directory (working directory) * nt: cd/spell/mail/prog * type list
• MS-DOS uses a tree structured directory 
• absoluutne ja suhteline tee * absolute from root * relative paths from current working directory pointer
• creating a new file is done in current directory(jooksvas kaustas)
• creating a new subdirectory is done in current directoyr(jooksvas kaustas)
• delete a file (jooksvas kaustas)
• delection of directory *option1: only delete if directory is empty Option2: deleta ell files and subdirectories under directory

 atsüklilise graafi kaustad, nt DAG (vt wikipedia)

- faili poole pöördumise teid/viise on mitemid, 
failil võib olla mitu absoluutset teed

• failisüsteemi läbimiseks tuleb tagada ainult üks :(

• kustutamine :( - võib tekitada lahtisi viitasid, hoida kuni kõik viidad on kaotatud, kui viitasid pole võib kustutada

• võimaldab failide jagamist
• teostus linkidena
• teostus jagatud failide korral * dubleeritud info * koopiad eristamatud 
• võimaldab paremat failide jagamist

 üldise graafistruktuuriga kaustad

kuidas vältida tsükleid?
*allow only links to file not subdirectories
*every time a new link is added usa e cycle detection algorithm to determine wheter it is ok
kui lingid kaustale, siis lihtne graaf
*tagada mitmekordsete teede välistamine
viidete arv pole null
*vajalik prügi korjamise mehhanism - need garbage collecrion mechanism to determine if file can be deleted

Pöördusmeetodid

• jadapöördus - sequential access

 *read text
*write text
*reset
*no read after last write (rewrite)

• direct access - otsepöördus ( n= relative block number)

*read n
*write n
*position to n
      read text
      write text
*rewrite n

Failide kaitse

• omanik reguleerib

*what can be done
*by whom

• types of access - pääsumeetodid

*read*write*execute*append - lõppu lisamine (kirjutamine)*delete*list 

Pääsuloendid ja grupid

• igale failile - associate each file8directory with access list *problem- loendi pikkus :(
• solution - condensed version of list - pakitud loetelu 
• mode of access: read, write, execute - pääsumeetodid
• three classes of users- 

1. owner access - user who created the file
2. groups access - set of users who are sharing the file and need similar access
3. public access - all other users

• UNIX loabitid (vt wikipedia file system permissions)

FS realiseerimine

• file system structure - fs ülesehitus
• hõivamismeetodid - allocation methods
•  - vaba ruumi haldus- free-space management
• directory implementation - kaustade realis
• efficency and performance - efektiivsus
• recovery - taastamine
• Paikneb on secondary storage , infovahetus blokkidena
• fs kihiline
• file control block - analoog PCB-le -- storage structure consistinc of information about a file
• loogilised salvestusüksused

 Failisüsteemide monteerimine. 

• enne kasutamist vajalik monteerida kokku
• mounting 

Kettaruumi hõivamine

• madala taseme pääsumeetodid sõltuvad hõivamisskeemist
• pidev kettaruumi hõivam - contiguous allocation
• linkedlist allocation - lingitud listi kasutamine
• block allocation - blokikaupa hõivamine

Pidev hõivamine

• iga pail hõivab kettal pideva blokkide grupi
• lihtne, vajalik algusbloki nr ja pikkus
• sobib otse- või järjestikpöörduseks
• kiire ja lihtne taastada
• puuudesed:
• wasteful of space, use first fit of best fir
• files cannot grow - expanding file requires copying
• users tend to overestimate space - internal fragmentation
• mapping from logical to physical - sidumine

Lingitud hõivamine

• iga fail on määratud lingitud loeteluga
• hajutatud - blocks may be scattered anywhere on disk
• iga sõlm loetelus võib olla 1 kuni n blokki
• andmeid kasutajad ei näe - pointers in list not accessible to user
• bloki suurus kettas oleneb ketta suurusest
• saab kasvada keskselt ja otstest, ple vaja ruumi kalkuleerida
• sobib järjestikpöörduseks, mitte juhipöörduseks
• aeglane
• pole väga usaldusväärne - system crashes can scramblefiles being updated
• erisused - important variation on linked allocation method 
• used by ms-dos and os2

Indekseeritud hõivamine

• toob kõik viidad kooku indeksblokki
• indexed allocation
• vajalik indekstabel
• võimaldab järjestik-, otse, ja idekseeritud pölördust
• dünaamiline pöördus väldib välist killustust, indeksbloki lugemine nõuab aega
• kaardistamine <Q,R>
• loogilise ja füüsilise ruumi kaart kindla pikkuseta failis
• lingitud blokkide skeem - link block of index tables (no limit on size)
• mitmetasandilised indeksid
• -suurendab tasandite arvu faili suuruse kasvades
• - faili max suurus piiratud