ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Τρίτη Έκδοση ANDREW S ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Τρίτη Έκδοση ANDREW S. TANENBAUM Κεφάλαιο 4 Συστήματα Αρχείων A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Συστήματα Αρχείων (1) Ουσιώδεις απαιτήσεις για μακροχρόνια αποθήκευση πληροφορίας: Αποθήκευση πολύ μεγάλης ποσότητας πληροφορίας. Η πληροφορία πρέπει να επιζεί μετά το τέλος της διεργασίας που τη χρησιμοποιεί. Πολλές διεργασίες πρέπει να μπορούν να εχουν πρόσβαση στην πληροφορία ταυτόχρονα. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Συστήματα Αρχείων (2) Φανταστείτε ένα δίσκο σαν μια γραμμική ακολουθία με μπλοκ σταθερού μεγέθους που υποστηρίζει ανάγνωση και εγγραφή των μπλοκ. Ερωτήσεις που προκύπτουν αμέσως: Πως βρίσκεις την πληροφορία; Πως αποτρέπεις έναν χρήστη να διαβάσει δεδομένα άλλου; Πως ξέρεις ποια μπλοκ είναι ελεύθερα; A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Εικόνα 4-1. Τυπικές επεκτάσεις αρχείων. Ονομασία αρχείων Εικόνα 4-1. Τυπικές επεκτάσεις αρχείων. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Δομή αρχείων Εικόνα 4-2. Τρεις τύποι αρχείων. (α) Ακολουθία byte. (β) Ακολουθία εγγραφών. (γ) Δέντρο. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Τύποι αρχείων Εικόνα 4-3. (α) Εκτελέσιμο αρχείο. (β) Αρχειοθήκη (archive). A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Χαρακτηριστικά αρχείων Εικόνα 4-4α. Πιθανά χαρακτηριστικά αρχείων. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Λειτουργίες σε αρχεία Συνηθισμένες κλήσεις συστήματος για αρχεία: Create Delete Open Close Read Write Append Seek Get Attributes Set Attributes Rename A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Ιεραρχικά συστήματα καταλόγων (1) Εικόνα 4-6. Σύστημα καταλόγων ενός επιπέδου με τέσσερα αρχεία. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Ιεραρχικά συστήματα καταλόγων (2) Εικόνα 4-7. Ιεραρχικό σύστημα καταλόγων. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Εικόνα 4-8. Δέντρο καταλόγων UNIX. Ονόματα διαδρομών Εικόνα 4-8. Δέντρο καταλόγων UNIX. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Λειτουργίες σε καταλόγους Κλήσεις συστήματος διαχείρισης καταλόγων: Create Delete Opendir Closedir Readdir Rename Link Uplink A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Οργάνωση συστήματος αρχείων Εικόνα 4-9. Aπιθανή οργάνωση συστήματος αρχείων. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Συνεχής κατανομή Εικόνα 4-10. (α) Συνεχής κατανομή χώρου δίσκου για 7 αρχεία. (β) Κατάσταση δίσκου μετά την διαγραφή των αρχείων D και F. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Κατανομή συνδεδεμένης λίστας Εικόνα 4-11. Αποθήκευση αρχείου σαν συνδεδεμένη λίστα μπλοκ δίσκου. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Κατανομή συνδεδεμένης λίστας με πίνακα στη μνήμη Εικόνα 4-12. Κατανομή συνδεδεμένης λίστας με πίνακα κατανομής αρχείου (file allocation table – FAT) στη μνήμη. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Εικόνα 4-16. Σύστημα αρχείων με κοινόχρηστο αρχείο. Κοινόχρηστα αρχεία (1) Εικόνα 4-16. Σύστημα αρχείων με κοινόχρηστο αρχείο. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Κοινόχρηστα αρχεία (2) Εικόνα 4-17. (α) Πριν τη σύνδεση. (β) Μετά τη δημιουργία της. (γ) Μετά τη διαγραφή του αρχείου από τον αρχικό χρήστη. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Παρακολούθηση ελεύθερων μπλοκ (1) Εικόνα 4-22. (α) Αποθήκευση της λίστας ελεύθερων μπλοκ σε συνδεδεμένη λίστα. (β) Ένας χάρτης bit.. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Παρακολούθηση ελεύθερων μπλοκ (2) Εικόνα 4-23. (α) Ένα σχεδόν γεμάτο μπλοκ δεικτών προς ελεύθερα μπλοκ δίσκου βρίσκεται στη μνήμη και τρία μπλοκ δεικτών στο δίσκο. (β) Το αποτέλεσμα της απελευθέρωσης ενός αρχείου μεγέθους τριών μπλοκ. (γ) Μια εναλλακτική στρατηγική για το χειρισμό των τριών ελεύθερων μπλοκ. Οι σκιασμένες καταχωρίσεις αναπαριστούν δείκτες προς ελεύθερα μπλοκ δίσκου. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Εικόνα 4-28. Οι δομές δεδομένων της προσωρινής κρυφής μνήμης. Κρυφή μνήμη (1) Εικόνα 4-28. Οι δομές δεδομένων της προσωρινής κρυφής μνήμης. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Κρυφή μνήμη (2) Μερικά μπλοκ, όπως τα μπλοκ των κόμβων-i, σπάνια αναφέροντα δύο φορές σε μικρό διάστημα. Θεωρήστε ένα τροποποιημένο σχήμα LRU, με δύο παράγοντες: Είναι πιθανό το μπλοκ να χρειαστεί σύντομα πάλι; Είναι ουσιώδες για τη συνέπεια του συστήματος αρχείων; A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Μείωση της κίνησης του βραχίονα Εικόνα 4-29. ( α) Οι κόμβοι i τοποθετούνται κοντά στην αρχή του δίσκου. (β) Ο δίσκος διαιρείται σε ομάδες κυλίνδρων, κάθε μία από τις οποίες διαθέτει τα δικά της μπλοκ και τους δικούς της κόμβους i. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Εικόνα 4-30. Η καταχώριση καταλόγου στο πρότυπο ISO 9660. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Το σύστημα αρχείων MS-DOS (1) A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Το σύστημα αρχείων MS-DOS (2) Εικόνα 4-32. Το μέγιστο μέγεθος διαμερίσματος για διάφορα μεγέθη μπλοκ. Τα κενά κελιά αναπαριστούν απαγορευμένους συνδυασμούς. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Το σύστημα αρχείων του UNIX V7 (1) A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Το σύστημα αρχείων του UNIX V7 (2) Εικόνα 4-34. Κόμβος-i του UNIX. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)

Το σύστημα αρχείων του UNIX V7 (3) Εικόνα 4-35. Βήματα αναζήτησης του /usr/ast/mbox. A.S. Tanenbaum, Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2009, μετάφραση & επιστημονική επιμέλεια: Δημήτρης Γκιζόπουλος, Πανεπιστήμιο Αθηνών (μεταφρασμένες διαφάνειες του πρωτότυπου αμερικανικού βιβλίου: A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 3e, 2008 Prentice-Hall, Inc.)