A
ódzka Grupa Użytkowników Linuksa
Strona tytułowa
Studenckie Koło Naukowe PA

Spis slajdów


System plików
Linuksa
Strona 1 z 15
Pełny ekran
Zamknij
Bartłomiej Świercz
Wyjście
20 maja 2002 roku
1. Wstęp
Strona tytułowa
Podstawowymi składnikami jądra Linux a są:
Spis slajdów
" moduł zarządzania procesami

" system plików
System plików umożliwia logiczny podział urzą-

dzeń służących do przechowywania danych. Pozwala
to zbudować strukturę poprzez którą użytkownik mo-
Strona 1 z 15
że odwołać się do określonego pliku w systemie.
Pełny ekran
Zamknij
Wyjście
2. Budowa Linux a
Strona tytułowa
Proces 1 Proces 2 Proces 3





Biblioteki
Poziom uzytkownika
Spis slajdów


Interfejs funkcji systemowych







Podsystem sterujacy
Podsystem plikow
procesami
Wirtualny system plikow (VFS)

Komunikacja
miedzyprocesowa

Minix Fat Ext2
Zarzadzanie pamiecia


Strona 2 z 15
Podreczna pamiec
Przydzial CPU
buforowa




Znakowe Blokowe

Pełny ekran


Programy obslugi urzadzen










Zamknij
Sterowanie sprzetem
Poziom jadra
Wyjście Sprzet
Poziom sprzetu
3. Wirtualny system plików
Strona tytułowa
Linux obsługuje bardzo dużą liczbę systemów plików:
Spis slajdów
ext2, vfat, ntfs, minix, iso9960, itd.
Aby ujednolicić interfejs obsługi plików wprowa-
dzono VFS(Virtual File System). Umożliwia on do-
stęp do plików na każdym systemie plików poprzez te
same wywołania systemowe.

System plików ma postać drzewa, to znaczy nad-
rzędnym katalogiem jest / (korzeń), a od niego roz-
Strona 3 z 15
chodzą się kolejne katalogi. Pozwala to ukryć fizyczną
strukturę plików.
Pełny ekran
Zamknij
Wyjście
4. System plików ext2
Strona tytułowa
Macierzystym systemem plików dla Linux a jest sys-
Spis slajdów
tem ext2. Logiczna budowa tego systemu przedsta-
wiona jest poniżej:

Grupa 1 Grupa 2 Grupa3 Grupa n

Superblok Deskryptory Bitmapa Bitmapa Tablica Bloki
grup blokow i-wezlow i-wezlow danych
Strona 4 z 15
Pełny ekran
System plików ext2 podzielony jest na wiele grup.
Każda grupa przechowuje dane istotne dla prawidło-
Zamknij
wego działania systemu. Są to: kopia superbloku (new-
ralgiczna część systemu) i deskryptory wszystkich grup,
Wyjście
mapy i-węzłów, bloki z danymi.
W jądrze zdefiniowane są trzy podstawowe struk-
tury dotyczące superbloku:
Strona tytułowa
" super block (include/linux/fs.h)
Spis slajdów
" ext2 super block (include/linux/ext2 fs.h)

" ext2 sb info (include/linux/ext2 fs sb.h)

Strona 5 z 15
Pełny ekran
Zamknij
Wyjście
4.1. Bloki dyskowe
Strona tytułowa
System ext2 jest podzielony na grup o stałej wielkości
(poza ostatnim). Wielkość ta określona jest poprzez
Spis slajdów
strukturę opisującą ilość bloków, i-węzłów, fragmen-
tów w każdej grupie.

Wielkość bloku dyskowego określona jest w pliku
ext2 fs.h:

#define EXT2_MIN_BLOCK_SIZE 1024
Strona 6 z 15
#define EXT2_MAX_BLOCK_SIZE 4096
Pełny ekran
W związku z tym każda grupa może mieć wielkość
od 8MB do 128MB.
Zamknij
Wybór odpowiedniej wielkości bloku zależy od za-
stosowania systemu. Wybranie mniejszego rozmiaru
Wyjście
bloków powoduje że unikamy fragmentacji systemu
plików, lecz spowalniamy czas dostępu do plików.
4.1.1. Fragmenty
Strona tytułowa
Ponieważ w większości przypadków blok dyskowy nie
jest wpełni wykorzystywany, więc wprowadzono frag-
Spis slajdów
menty.
Wielkość fragmentu jest zadeklarowana w struk-

turze ext super block w polu s log frag size, a ilość
fragmentów w jednej grupie w polu s frags per grup.

Właściwość ta jest standardowo wyłączona i wiel-
kość fragmentu równa jest wielkości bloku dyskowego.
Strona 7 z 15
Pełny ekran
Zamknij
Wyjście
4.2. i-węzły
Strona tytułowa
Każdy plik w Linuksie identyfikowany jest za pomocą
i-węzła. Struktura i-węzła ext2 inode zawarta jest w
Spis slajdów
pliku include/linux/ext2 fs.b. W węz
le przechowywa-
ne są wszystkie informacje o pliku, czyli:

" typ pliku. W Linuksie rozróżniamy:

 plik zwykły (-)
Strona 8 z 15
 katalog (d)
 FIF0 (p)
Pełny ekran
 plik specjalny blokowy (b)
Zamknij  plik specjalny znakowy (c)
 link symboliczny (l)
Wyjście
 gniazdo (s)
" identyfikator właściciela, oraz grupy pliku
Strona tytułowa
" prawa dostępu
Spis slajdów
" rozmiar pliku w bajtach (ograniczony do 4GB
poprzez wielkość 32 bitową)

" ostatni czas dostępu, modyfikacji

" czas utworzenia i skasowania
Strona 9 z 15
" liczba dowiązań
Pełny ekran " liczba bloków dyskowych zajmowanych przez plik
" adresy dyskowe
Zamknij
Wyjście
4.3. Katalogi
Strona tytułowa
Katalog w Linuksie jest też plikiem. Najprościej mó-
wiąc przechowuje listę plików z nim skojarzonych.
Spis slajdów
Jego wewnętrzna reprezentacja danych jest uporząd-
kowana i stanowi ciąg danych opisanych strukturą

ext2 dir entry. Nazwa pliku może maksymalnie wy-
nosić 255 znaków, co jest ustalone przez stałą

EXT2 NAME LEN
Interpretacja praw dostępu do katalogu:
Strona 10 z 15
czytanie (r) - pozwala wyświetlić zawartość katalo-
Pełny ekran
gu
pisanie (w) - pozwala tworzyć i usuwać pozycje w
Zamknij
katalogu
Wyjście
wykonywanie (x) - pozwala przeszukiwać katalog
4.4. Dowiązania
Strona tytułowa
W Linuksie wyróżniamy dwa rodzaje dowiązań:
Spis slajdów
" dowiązanie symboliczne

" dowiązanie twarde

Strona 11 z 15
Pełny ekran
Zamknij
Wyjście
4.5. Urządzenia
Strona tytułowa
Linux identyfikuje urządzenia za pomocą plików:
Spis slajdów
" specjalne pliki znakowe

" specjalne pliki blokowe
Wszystkie wywołania funkcji odnoszące się do pli-

ków specjalnych blokowych, lub znakowych przecho-
dzą przez tablice rozdzielcze. Urządzenia identyfiko-
Strona 12 z 15
wane są na podstawie dwóch numerów. Spis wszyst-
kich urządzeń i ich numerów znajduje się w pliku de-
Pełny ekran
vices.txt
Zamknij
Wyjście
4.6. Cechy systemu plików ext2
Strona tytułowa
System plików ext2 pozwala ustawić cztery specjalne
atrybuty plików:
Spis slajdów
" niezmienny - EXT2 IMMUTABLE FL

" tylko dopisywanie - EXT2 APPEND FL

" bez zrzutu - EXT2 NODUMP FL
Strona 13 z 15
" synchroniczny - EXT2 SYNC FL
Do manipulowania tymi atrybutami służy funk-
Pełny ekran
cja ioctl zadeklarowana w pliku sys/ioctl.h oraz dwa
polecenia systemowe chattar i lsattr
Zamknij
Wyjście
5. y
ródła
Strona tytułowa
" Linux Kernel Hacker s Guide
Spis slajdów
" Linux+ 7/99, Marek Ludwiński

" Linux Programowanie, Kurt Wall

Strona 14 z 15
Pełny ekran
Zamknij
Wyjście
Spis treści
Strona tytułowa
1 Wstęp 1
Spis slajdów
2 Budowa Linux a 2

3 Wirtualny system plików 3

4 System plików ext2 4
4.1 Bloki dyskowe . . . . . . . . . . . . . . 6
Strona 15 z 15
4.1.1 Fragmenty . . . . . . . . . . . . 7
4.2 i-węzły . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Pełny ekran
4.3 Katalogi . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.4 Dowiązania . . . . . . . . . . . . . . . 11
Zamknij 4.5 Urządzenia . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.6 Cechy systemu plików ext2 . . . . . . . 13
Wyjście
5 y
ródła 14