Организация файловых систем в OS (2 (WinWord)
ов максимум за три обращения. Это намного
лучше файловой системы FAT, где в самом плохом случае более чем 4000
секторов нужно прочитать для нахождения файла.
Структура каталога B-Tree имеет интересные импликации. Создание
файла, переименование или стирание может приводить к каскадированию блоков
каталогов. Фактически, переименование может терпеть неудачу из-за
недостатка дискового пространства, даже если файл непосредственно в
размерах не увеличился. Во избежание этого “бедствия”, HPFS поддерживает
маленький пул свободных блоков, которые могут использоваться при “аварии”;
Указатель на этот пул свободных блоков сохраняется в SpareBlock.
Расширенные Атрибуты
Атрибуты Файла - информация о файле. FAT поддерживает только
небольшое количество простых атрибутов (доступный только для чтения,
системный, скрытый, архив) которые фактически сохраняются как флажки бита
на входе каталога файла; эти атрибуты не доступны, если файл открыт.
HPFS поддерживает те же самые атрибуты, что и файловая система FAT по
историческим причинам, но он также поддерживает и новую форму
fileassociated, то есть информацию, называемую Расширенными Атрибутами
(EAs). Каждый EA концептуально подобен переменной окружения.
Значение имени
В OS/2 1.2 каждый каталог или файл может иметь максимум 64 КБ
присоединенных EAs. Это ограничение снимается в более поздних версиях OS/2.
Метод хранения для EAs может изменяться. Если одиночный EA становится
слишком большим, он может помещаться снаружи Fnode.
Ядро API функции DosQFileInfo и DosSetFileInfo расширено новыми
информационными уровнями, которые позволяют прикладным программам управлять
расширенными атрибутами файлов. Новые функции DosQPathInfo и DosSetPathInfo
используются для чтения или записи EAs, связанных с произвольными именами
пути.
Поддержка EAs является существенным компонентом в объектно -
ориентированных файловых системах. Информация о почти любом типе может
сохраняться в EAs. Так как HPFS развивается, средства для управления EAs
становятся еще более сложным.
Можно предположить, например, что в будущем версии API могут
расширяться функциями EA, которые являются аналогичным DosFindFirst и
DosFindNext и EA - данные могут быть организованы в B-Tree.
Инсталлируемые Файловые Системы
Поддержка для инсталлируемой файловой системы является очень ценной
особенностью OS/2. Она дает возможность обращаться к многочисленным
несовместимым томам структур FAT, HPFS, CD ROM, и UNIX. Система OS/2
упрощает жизнь и открывает путь быстрому развитию файловых систем и
новшеств. Инсталлируемые файловые системы, однако, релевантны по отношению
к HPFS, поскольку они используют HPFS факультативно. Файловая система FAT
вложена в ядро OS/2 и будет оставаться там как файловая система
совместимости в течение некоторого времени.
Драйвер инсталлируемой файловой системы (FSD) аналогичен драйверам
устройств. FSD постоянно находится на диск как структурный файл, который
является подобным библиотеке динамических компоновок (DLL). Обычно этот
файл имеет системное расширение, и загружается во время инициализации
системы из файла CONFIG. SYS.
Когда FSD установлен и инициализирован, ядро передает ему логические
запросы на открытие, чтение, запись, поиск, закрытие, и так далее. FSD
транслирует эти управляющие запросы в запросы на сектор чтения или записи.
Проблемы эффективности
Здесь рассмотрим лишь часть методик повышения эффективности.
Например, когда файл открывается, файловая система прочитает и кэш Fnode и
первое небольшое количество секторов содержания файла. Если информация
хронологии в Fnode файла выполнимой программы показывает, что операция
открытия обычно сопровождается непосредственным последовательным чтением
всего файла, файловая система будет читать в кэш еще больше содержания
файла.
В заключение, поддержка операционной системы OS/2 для многозадачного
режима делает возможным для HPFS “ленивые записи” (иногда называемый
отсроченными записями или запись позади) для улучшения эффективности.
Отказоустойчивость
Первичный механизм для коррекции ошибок записи называется hotfix.
Если обнаружена ошибка, файловая система берет свободный блок вне
резервного пула hotfix, записывает данные в этот блок, и модифицирует карту
hotfix. (Карта hotfix представляет собой двойные слова, содержащие номер
плохого сектора связанный с номером замены. Указатель на hotfix находится в
SpareBlock). Выдается предупредительное сообщение, и пользователь знает,
что все хорошо не с дисковым устройством.
Каждый раз когда файловая система запрашивает сектор, дисковый
драйвер просматривает карту hotfix и заменяет любые плохие номера секторов
на соответствующие хорошие.
CHKDSK освобождает карту hotfix. Он добавляет плохой сектор в список
плохих блоков, выпускает сектор замены обратно в пул hotfix, удаляет hotfix
вход из карты hotfix, и записывает модифицированный hotfix.
HPFS защищает себя от пользователей, слишком любящих
Красный_Переключатель и поддерживает флажок Dirty FS, помечающий в
SpareBlock каждый HPFS том. Флажок очищается только когда все файлы тома
закрылись и все буферизованные в кэше данные были записаны.
В течение загрузки OS/2, файловая система осматривает DirtyFS и, если
флажок установлен, не будет позволять дальнейший доступ к тому до тех пор,
пока CHKDSK не закончит работу. Если флажок DirtyFS установлен на томе
начальной загрузки, система не будет загружена; пользователь должен
загружать OS/2 в режиме с дискеты и выполнить CHKDSK для проверки и
возможно ремонта тома начальной загрузки.
При потере SuperBlock или корневой директории, HPFS имеет возможность
успешно восстановить их. Каждый тип, определяющий файл, включая объект
Fnodes, секторы распределения, и каталоги блоков компонуются так, что и
хозяин и дочерние записи и содержит уникальную сигнатуру с 32 битами.
Fnodes также содержат начальную часть имени каталога или файлов.
Следовательно, CHKDSK может восстановить весь том методом просмотр диска
для Fnodes, секторов распределения, и блоки каталога, использовав их для
восстановления файлов, каталогов и freespace - списков.
Прикладные Программы и HPFS
Новые функции API, DosCopy помогают прикладным программам создавать
копии, по существу дублируя существующий файл вместе с EAs. EAs может также
управляться явно с DosQFileInfo, DosSetFileInfo, DosQPathInfo, и
DosSetPathInfo.
Другие изменения в API не будут воздействовать на среднюю прикладную
программу. Функции DosQFileInfo, DosFindFirst, и DosFindNext.
DosQFsInfo используется для получения метки тома или дисковых
характеристик точно как прежде, и использование DosSetFsInfo для меток тома
не изменяется. Имеются a немногие полностью новые функции API типа DosFsCtl
(аналогичный DosDev IOCtl но используемый для связи между прикладной
программой и FSD), и DosQFsAttach (определяет, какой FSD имеет том); они
предназначаются главным образом для использования дисковыми сервисными
программами.
Дополнения
Структура системы файлов FAT
|00Н |01Н |Идентификатор дисковода |
|01Н |09Н |Имя файла (8 символов) |
|09Н |0СН |Расширение (3 символа) |
|0СН |0ЕН |Номер текущего блока |
|0ЕН |10Н |Размер записи |
|10Н |14Н |Размер файла |
|14Н |16Н |Дата создания (обновления) |
|16Н |18Н |Время создания (обновления) |
|18Н |20Н |Зарезервировано |
|20Н |21Н |Номер текущей записи |
|21Н |25Н |Номер относительной записи |
B Tree и B+Tree
Многие программисты не знакомы со структурой данных, известной как
двоичное дерево. Двоичные деревья это методика для логического
упорядочивания совокупности элементов данных.
В простом двоичном дереве каждый узел содержит некоторые данные,
включая значение ключа, которое определяет логическую позицию узла в
дереве, и указатели на левые и правые поддеревья узла. Узел который
начинает дерево известен как корень; узлы которые сидят на конце ветви
дерева иногда называются уходами.
Такие простые двоичные деревья, хотя просты в понимании и применении,
имеют недостатки (неудобства), обнаруженные практикой. Если ключи
распределяются не оптимально или добавляются к дереву в непроизвольном
режиме, дерево может становиться совершенно асимметричным, что приводит к
большим различиям между временами обхода дерева.
Поэтому большое количество программистов предпочитают в использовании
сбалансированные деревья известные как B-Tree.
|00Н |01Н |0FFH |
|01Н |06Н |Зарезервировано |
|06Н |07Н |Байт атрибута |
|07Н |08Н |Идентификатор дисковода
| |  скачать работу |
Организация файловых систем в OS (2 (WinWord) |
