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Silberschatz, Galvin and Gagne 2002 11.1 Operating System Concepts Interfaccia del file system Concetto di file Modalità di accesso Struttura delle directory.

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1 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Interfaccia del file system Concetto di file Modalità di accesso Struttura delle directory Montaggio di un file system Condivisione di file Protezione

2 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System ConceptsFile Spazio di indirizzi logici contigui; è un insieme di informazioni correlate e registrate nella memoria secondaria, a cui è stato assegnato un nome. Tipi Tipi: dati (numerici, alfabetici, alfanumerici, binari), programmi. Struttura Struttura: Nessuna sequenza di parole o byte Nessuna sequenza di parole o byte Struttura a record semplice Struttura a record semplice Linee Linee Record a lunghezza fissa Record a lunghezza fissa Record a lunghezza variabile Record a lunghezza variabile Struttura complessa Struttura complessa Documento formattato Documento formattato File rilocabile File rilocabile Si possono simulare i tipi di file complessi con file costituiti da record, tramite utilizzo di appropriati caratteri di controllo.

3 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Attributi dei file Nome Nome unica informazione conservata in formato direttamente leggibile. Tipo Tipo necessario per sistemi che supportano tipi differenti. Locazione Locazione puntatore alla posizione del file sul dispositivo. Dimensione Dimensione dimensione attuale del file. Protezione Protezione controlla laccesso in lettura, scrittura ed esecuzione del file. Ora, data, e identificazione dellutente Ora, data, e identificazione dellutente dati necessari alla protezione e sicurezza del sistema, e per il controllo duso. Le informazione sui file sono mantenute nella struttura della directory, che è conservata sul disco.

4 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Operazioni sui file Creazione Scrittura Lettura file seek Posizionamento nel file – file seek Cancellazione Troncamento Open(F i ) ricerca nella struttura di directory sul disco lelemento F i, e ne copia il contenuto in memoria principale. Close(F i ) copia il contenuto dellelemento F i, attualmente residente in memoria principale, nella struttura di directory sul disco. NotaIl SO mantiene in memoria centrale una tabella Nota: Il SO mantiene in memoria centrale una tabella contenente informazioni su tutti i file aperti (la tabella dei file aperti ).

5 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Tipi di file nome, estensione Un SO che riconosce il tipo di un file può manipolare il file in modo ragionevole.ESEMPI: MS–DOS In MS–DOS possono essere eseguiti solo file con estensione.COM,.EXE,.BAT. Apple Macintosh In Apple Macintosh ciascun file possiede un attributo di creazione contenente il nome del programma che lo ha creato. UNIX memorizza un magic number per indicare il tipo di file. Usa però le estensioni solo come suggerimento, non vengono imposte né dipendono dal SO.

6 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Modalità di accesso Accesso sequenziale: È un modello di accesso a file che siispira al nastro. Utilizzato da compilatori e editor. read next write next reset rewrite (rewrite) (impossibilità di lettura oltre lultima posizione scritta; la scrittura aggiunge informazioni in fondo al file). Accesso diretto: È un modello di accesso a file che si ispira al disco. read n write n position to n read next write next rewrite n n = numero di blocco relativo

7 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Accesso sequenziale Simulazione di accesso sequenziale su file ad accesso diretto File ad accesso sequenziale

8 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Modalità di accesso Esempio di file indice e file di dati correlato Accesso indicizzato file indice Accesso indicizzato: può essere realizzato sulla base del metodo ad accesso diretto; implica la costruzione di un file indice per laccesso a file. Lindice contiene puntatori ai vari blocchi; per reperire un elemento del file occorre prima cercare nellindice lelemento corrispondente e utilizzare il puntatore in esso contenuto per accedere ai dati.

9 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Struttura della directory Il disco è suddiviso in partizioni; ciascuna partizione ha una directory di dispositivo che contiene informazioni su tutti i file. F 1 F 2 F 3 F 4 F n Directory File Sia la struttura di directory che i file risiedono su disco. I backup di entrambi sono mantenuti su nastro magnetico.

10 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Tipiche organizzazioni di file system Partizioni multiple Partizione singola

11 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Informazioni contenute in una directory di dispositivo Operazioni sulle directory Informazioni Informazioni Nome Tipo Indirizzo Lunghezza attuale Lunghezza massima Data ultimo accesso Data ultima modifica ID del proprietario Informazioni di protezione Operazioni Operazioni Ricerca di un file Creazione di un file Cancellazione di un file Elenco dei contenuti di una directory Ridenominazione di un file Attraversamento del file system

12 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Come organizzare logicamente una directory? Lorganizzazione della struttura di directory deve garantire… Efficienza Efficienza capacità di reperire file rapidamente. Nominazione Nominazione conveniente per gli utenti. Due utenti possono utilizzare nomi uguali per file diversi. Due utenti possono utilizzare nomi uguali per file diversi. Lo stesso file può avere diversi nomi. Lo stesso file può avere diversi nomi. Grouping Grouping Raggruppamento dei file sulla base di proprietà logiche, (ad esempio, tutti i programmi Java, tutti i giochi, etc.).

13 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Directory monolivello Una directory unica per tutti gli utenti. Problemi di nominazione: occorre scegliere un nome Problemi di nominazione: occorre scegliere un nome diverso per ogni file. diverso per ogni file. Nessun raggruppamento logico. Nessun raggruppamento logico.

14 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Directory a due livelli Directory separate per ciascun utente. Ammessi nomi uguali per file di utenti diversi. Ricerca efficiente. Ricerca efficiente. Nessuna capacità di raggruppamento logico (se non in base ai proprietari). Nessuna capacità di raggruppamento logico (se non in base ai proprietari). Nome di percorso (permette ad un utente di vedere i file degli altri utenti). Nome di percorso (permette ad un utente di vedere i file degli altri utenti).

15 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Directory con struttura ad albero Ricerca efficiente. Ricerca efficiente. Capacità di raggruppamento logico. Capacità di raggruppamento logico. Directory corrente (o directory di lavoro): Directory corrente (o directory di lavoro): cd /spell/mail/prog cd /spell/mail/prog type list type list

16 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Directory con struttura ad albero assolutorelativo Path name (percorso) assoluto o relativo. La creazione di un nuovo file viene effettuata nella directory corrente. Per cancellare un file, il comando rm rm elimina il file dalla directory corrente. La creazione di una nuova directory viene interpretata come la creazione di una sottodirectory della directory corrente. mkdir mkdir /mail Esempio: se la directory è /mail, il comando mkdir count produce… mail progcopyprtexpcount /mail /mail In UNIX, cancellando /mail viene cancellato lintero sottoalbero che ha /mail per radice.

17 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Directory a grafo aciclico Permettono file e sottodirectory condivisi. Aliasing Aliasing: due nomi diversi possono essere utilizzati per identificare lo stesso oggetto (file o directory). La condivisione può essere implementata per duplicazio- link ne o tramite link. dict w / list Se dict cancella w / list puntatore errato. Soluzioni: Conservazione del file fino a Conservazione del file fino a quando non esistono più link. quando non esistono più link. Lista dei riferimenti a file: record di lunghezza variabile. Lista dei riferimenti a file: record di lunghezza variabile. È sufficiente mantenere il numero di riferimenti: quando È sufficiente mantenere il numero di riferimenti: quando il contatore è 0 il file può essere cancellato. il contatore è 0 il file può essere cancellato.

18 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Directory a grafo generale Come garantire lassenza di cicli? Sono ammessi link a file, ma non a sottodirectory. Sono ammessi link a file, ma non a sottodirectory. Garbage collection: si attraversa il file system, marcando i file accessibili. In un secondo passaggio si rimuovono i file non marcati. Garbage collection: si attraversa il file system, marcando i file accessibili. In un secondo passaggio si rimuovono i file non marcati. Ogni volta che viene aggiunto un link, si verifica la presenza di cicli, mediante uso di un algoritmo di rilevamento. Ogni volta che viene aggiunto un link, si verifica la presenza di cicli, mediante uso di un algoritmo di rilevamento.

19 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Montaggio di un file system montato Un file system deve necessariamente essere montato prima di poter essere acceduto. unmountedmount point Un file system unmounted può essere montato ad un mount point prescelto. /usersè il mount point /users è il mount point File system unmounted File system esistente

20 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System Concepts Condivisione di file La condivisione di file può essere molto utile in sistemi multi– utente: ottimizza luso della memoria e permette maggiore throughput. protezione La condivisione può essere attuata utilizzando uno schema di protezione. In caso di sistemi distribuiti, i file possono essere condivisi attraverso una rete. Network File System Il Network File System (NFS) è la più nota implementazione di file system distribuito.

21 Silberschatz, Galvin and Gagne Operating System ConceptsProtezione Il possessore di un file deve poter controllare gli accessi al file. Tipi di accesso Tipi di accesso: lettura, scrittura, esecuzione, append (scrittura in coda), cancellazione, lista degli attributi. Modo di accesso Modo di accesso: read, write, execute. Tre classi di utenti RWX accesso del proprietario a) accesso del proprietario RWX accesso del gruppo b) accesso del gruppo RWX accesso pubblico c) accesso pubblico Si richiede al system manager di creare un gruppo G (con nome unico) e di aggiungere utenti al gruppo. Per un particolare file (es. game) o sotto–directory, si definisce un accesso appropriato. ownergrouppublic chmod761game Definizione del gruppo di un file chgrp G game


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